Реактор для разложения углеводородов

(I ц 586192

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ооаз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.07.76 (21) 2385071/23-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.12.77. Бюллетень № 48 (45) Дата опубликования описания 03.01.78 (51) М. Кл,2 С 10G 9/24

В 01J 8/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 66.023(088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

И. И. Вишневецкий, В. В. Малышев, Н. Д. Рнааион-.— и Б. В. Семкин т

Научно-исследовательский институт высоких наврцшений"" при Томском ордена Октябрьской Революции и ордена

Трудового Красного Знамени политехническом .. институте им. С. М. Кирова (71) Заявитель (54) РЕАКТОР ДЛЯ РАЗЛОЖЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ

Изобретение касается химических аппаратов для разложения углеводородного сырья с целью получения ацетилена, олефинов, высокодисперсного углерода и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, нефтехимической и сажевой промышленностях, а также может найти применение для осуществления биологических, массообменных и других процессов, протекающих под действием электрических разрядов в жидких средах.

Известна установка, включающая несколько цилиндрических реакторов, заполненных твердым гранулированным токопроводящим наполнителем, причем в реакторах имеются электроды, к которым приложено высокое напряжение (11

Недостатками этой установки является малая производительность, значительное разрушение электродов и наполнителя, загрязнение целевых продуктов, неуправляемость процессом.

Известен также реактор для разложения углеводородов в тлеющем разряде, содержащий электроды, одним из которых является корпус, и штуцеры ввода и вывода сырья (2).

Зтот аппарат является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту, однако в нем в связи с незначительной глубиной . превращения сырья выход готового продукта относительно низок.

Целью изобретения является повышение производительности реактора.

Для этого в предлагаемом реакторе для разложения углеводородов электроды расположены коаксиально и выполнены из труб переменного сечения с увеличением рабочего промежутка между ними в направлении перемещения сырья.

Предпочтительнее отношение диаметров электродов выполнять постоянным по всей длине реактора.

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый реактор, продольный разрез; на фиг. 2 — вариант выполнения.

Реактор включает корпус-электрод 1, электрод 2, закрепленный симметрично в корпусе с помощью изоляторов 3 и 4 и штуцеров для ввода сырья 5 и отбора продуктов разложения 6. Такое расположение электрода в корпу20 се позволяет использовать конструкцию реактора как длинную линию, разомкнутую на конце. При этом корпус аппарата является заземленным электродом, а внутренний электрод — высоковольтным.

25 Реактор работает следующим образом.

За счет постоянного отношения диаметра корпуса к диаметру высоковольтного электрода 2 волновое сопротивление такой линии остается постоянным, а расстояние между элект30 родами при этом увеличивается в десятки раз, 5861

7рсдуя лог ,юаглаиъюу

7родуюь азпоженя

НПО Заказ 2903/8

Изд Ко 1040

Тираж 671

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Углеводородное сырье равномерно поступает через штуцер 5 и движется с изменяющейся скоростью в корпусе реактора так, что минимальная скорость движения приходится на область, в которой расстояние между электродами оказывается максимальным. При подаче высокого напряжения вдоль линии распространяется волна напряжения. После того как волна достигает разомкнутого конца, она отражается с тем же знаком и движется в обрат- 10 ном направлении, т. е. напряжение удваивается. Когда волна напряжения достигает того участка, где благоприятны все условия для пробоя, то происходит пробой углеводородной среды. В месте пробоя выделяются ацетилен- 15 содержащие газы и углерод. Этот углерод образует слабое звено для последующих электрических пробоев. 3а счет постоянной подачи сырья ".åðåç штуцер 5 слабое звено перемещается в область больших межэлектродных рас- 20 стояний. При подаче последующих импульсов пробой осуществляется по образовавшемуся мостику из взвешенных частиц углерода уже при больших расстояниях за счет перемещения разложенного сырья. 25

Таким образом, с увеличением межэлектродного промежутка увеличивается объем обрабатываемого углеводорода, а следовательно растет КПД установки. Так как в работе реактора принимает участие вся поверхность 30 электродной системы, то это приводит к зна92

4 чительному увеличению долговечности и работоспособности установки, в то время как в известных реакторах постоянно, через определенное время, приходится заменять или производить регулировку электродов.

Таким образом, использование реактора-линии, выполненного в виде коаксиальной системы труб переменного сечения, позволяет значительно увеличить производительность (в 9—

12 раз).

Формула изобретения

1. Реактор для разложения углеводородов в электрических разрядах, содержащий электроды, одним из которых является корпус, и штуцеры ввода и вывода сырья, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения производительности реактора, электроды расположены коаксиально и выполнены из труб переменного сечения с увеличением рабочего промежутка между ними в направлении перемещения сырья.

2. Реактор по п. 1, отличающи йся тем, что отношение диаметров электродов постоянно по всей длине реактора, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии № 13443, кл. 16А 122, 1964.

2. Лукьянов П. И. и др. Пиролиз нефтяного сырья. М., Гостоптехиздат, 1962, с. 232 — 233.