Реактор с псевдоожиженным слоем катализатора
Использование: в химической технологии для проведения процесса переработки углеводородного сырья. Сущность изобретения: корпус состоит из реакционной, регенерационной и сепарационной камер. Регенерационная камера с кипящим слоем регенерируемого окислителем катализатора соединена с кипящим слоем катализатора реакционной камеры отверстием (каналом), через которое попеременно выходят газы регенерации, эвакуируется регенерированный катализатор и поступает на регенерацию отработанный катализатор. В нижнюю часть камеры регенератора и в кипящий слой реакционной камеры поступает окислитель. 3 ил.
Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано для проведения процессов переработки углеводородов в псевдоожиженном слое катализатора.
Известны устройства для переработки углеводородов в псевдоожиженном слое катализатора, содержащие размещенные в отдельных корпусах камеру с псевдоожиженным слоем катализатора, соединенные между собой и каналами, обеспечивающими рециркуляцию катализатора [1 и 2] В этих устройствах не может быть эффективно использовано тепло, выделяемое при регенерации катализатора. Известны устройства, в которых камера регенерации и реакционная камера размещены в одном корпусе концентрично, что дает возможность более эффективно использовать тепло, выделенное при регенерации (3-5). Циркуляция катализатора в этих устройствах обеспечивается либо за счет создания повышенного давления попеременно в реакционной камере и камере регенерации [3] либо за счет эжекции газовым потоком [4 и 5] Это затрудняет создание оптимальных условий по температурному режиму и давлению. Наиболее близким к предлагаемому является аппарат для проведения реакций в псевдоожиженном слое катализатора, содержащий корпус, расположенные в его нижней половине концентрично цилиндрические перегородки, образующие камеры с псевдоожиженным слоем катализатора, открытые в верхней части, патрубки ввода потоков в каждую из камер, распределитель вводимого в центральную камеру потока газа, размещенные в верхней половине корпуса, куда поступают газообразные продукты из обеих камер, циклонные сепараторы, соединенные с патрубком вывода продуктов [6] В данном аппарате происходит перемещение катализатора из наружной камеры во внутреннюю, однако циркуляция катализатора из внутренней камеры во внешнюю предусмотрена. Цель изобретения повышение экономичности, обеспечение оптимальных условий проведения процессов переработки углеводородов и регенерации катализатора в одном аппарате с использованием выделяемого при выжиге кокса тепла. Это достигается тем, что регенерация катализатора проводится в двух или нескольких секциях регенератора, имеющих тепловой контакт (например, общие теплопроводящие стенки) с камерой реакции, а внутренние полости секций регенерации имеют выход (например, отверстие, канал) в кипящий слой катализатора зоны реакции. Регенерация катализатора производится в кипящем слое, создаваемом окислителем (например, воздух, кислород), удаление катализатора из секции регенератора производится через канал в верхней стенке камеры регенератора за счет увеличения скорости газов в кипящем слое выше скорости уноса, а заполнение секции катализатором для его регенерации самотеком через тот же канал при уменьшенной скорости псевдоожижающего газа. Указанные особенности и некоторые другие данные в описании конструкции и ее работы дают возможность поддерживать работоспособность катализатора на эффективном уровне при минимальных капитальных и эксплуатационных затратах. На фиг. 1 изображен предлагаемый реактор; на фиг.2 вид А на фиг.1; на фиг.3 примерная циклограмма подачи окислителя в регенератор. Реактор содержит корпус 1, в нижней части которого расположена камера реакции 2 сырья в кипящем слое катализатора и камера регенерации 3 катализатора окислителем, например воздухом, в кипящем слое. В верхней части корпуса реактора размещены камера 4 гравитационной сепарации продуктов реакции от пыли катализатора и фильтр 5, состоящий из пористых фильтрующих элементов, например пористой керамики или металлокерамики, или какого-либо другого термостойкого пористого материала). Камера регенерации состоит из двух или нескольких секций 6, отделенных друг от друга герметичными теплопередающими перегородками 7. Внутри камер 2 и 3 расположены распределители 8 окислителя и сырья. Стенки камеры регенерации 3 могут быть выполнены из теплопередающего материала, например нержавеющей стали, и частично покрыты теплоизолирующим материалом 9. На камере 2 расположены патрубки ввода сырья 10, окислителя 11 и 12, загрузки катализатора 13 и выгрузки катализатора 14. В верхней части корпуса 1 расположен патрубок вывода продуктов реакции 15. В верхней стенке камеры 2 регенерации имеются отверстия (каналы) 16, сообщающие внутреннюю полость каждой из секций регенератора с кипящим слоем камеры реакции 2. Снаружи корпус реактора покрыт теплоизоляцией 17. Система подачи окислителя 18 (воздуха, кислорода) в регенератор состоит из системы трубопроводов с входным патрубком 19, регулятором 20 расхода окислителя и автоматических запорных клапанов 21. На фиг.2 представлена примерная циклограмма работы системы подачи окислителя в секции регенерации (условно принято, что камера регенерации разделена на 3 секции). Обозначения:![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/964.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/964.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/964.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/964.gif)
Формула изобретения
РЕАКТОР С ПСЕВДООЖИЖЕННЫМ СЛОЕМ КАТАЛИЗАТОРА, содержащий корпус, в нижней части которого расположены камера реакции и камера регенерации катализатора, в верхней части расположены камера гравитационной сепарации и система фильтров, патрубки ввода потоков, устройство подачи окислителя в реактор, патрубки для загрузки и выгрузки катализатора, отличающийся тем, что камера регенерации разделена на секции вертикальными теплопроводными герметичными перегородками, каждая из секций имеет в верхней части отверстие (или канал), сообщающее ее полость с камерой реакции, и устройство для подачи окислителя.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3