Многослойный каталитический реактор со смесительным устройством - RU2019118428A
Код документа: RU2019118428A
Формула
1. Многослойный каталитический реактор цилиндрической формы, включающий смесительное устройство, установленное между двумя каталитическими слоями в указанном реакторе, причем указанное смесительное устройство имеет кольцевой наружный обод, выполненный с возможностью установки внутри внутренней стенки реактора, причем смесительное устройство включает:
собирающие приспособления, расположенные в коллекторной секции, для сбора текучей среды из расположенного выше по потоку каталитического слоя,
смешивающие приспособления, расположенные в смесительной секции, имеющей пол, потолок, внутренние и наружные стенки, для смешивания собранной текучей среды, и
сливающие приспособления, расположенные в сливной секции, для слива смешанной текучей среды в расположенный ниже по потоку каталитический слой;
в котором смесительное устройство имеет тороидальную форму, и коллекторная секция, смесительная секция и сливная секция расположены вне центральной части кольцевого поперечного сечения реактора, и в котором указанные смешивающие приспособления включают направляющие лопатки с первым и вторым концом, направляющие скаты с первым и вторым концом или включают указанные направляющие лопатки и указанные направляющие скаты.
2. Многослойный каталитический реактор цилиндрической формы, включающий смесительное устройство, по п. 1, в котором пол указанной смесительной секции содержит направляющие лопатки.
3. Многослойный каталитический реактор цилиндрической формы, включающий смесительное устройство, по п. 1, в котором наружная стенка указанной смесительной секции содержит направляющие скаты.
4. Многослойный каталитический реактор цилиндрической формы, включающий смесительное устройство, по п. 1, в котором потолок указанной смесительной секции содержит направляющие лопатки.
5. Многослойный каталитический реактор цилиндрической формы, включающий смесительное устройство, по п. 1, в котором указанные направляющие лопатки продвинуты внутрь при наблюдении в направлении потока от коллекторной секции до сливной секции, и степень продвижения внутрь относительно длины направляющих лопаток составляет менее чем 1 к 2.
6. Многослойный каталитический реактор цилиндрической формы, включающий смесительное устройство, по п. 1, в котором указанные направляющие скаты продвинуты вверх при наблюдении в направлении потока от коллекторной секции до сливной секции, и степень продвижения вверх относительно длины направляющих лопаток составляет меньше чем 1 к 2.
7. Многослойный каталитический реактор цилиндрической формы, включающий смесительное устройство, по п. 1, в котором указанные направляющие лопатки имеют высоту, которая меньше одной трети ширины поперечного сечения указанной смесительной секции.
8. Многослойный каталитический реактор цилиндрической формы, включающий смесительное устройство, по п. 1, в котором указанные направляющие скаты имеют высоту, которая меньше одной трети высоты поперечного сечения указанной смесительной секции.
9. Многослойный каталитический реактор цилиндрической формы, включающий смесительное устройство, по п. 1, в котором направляющие лопатки и направляющие скаты изготовлены из пластины толщиной между 0,25 мм и 4 мм.
10. Многослойный каталитический реактор цилиндрической формы, включающий смесительное устройство, по п. 1, в котором первый конец каждой направляющей лопатки расположен смежно с наружной стенкой указанной смесительной секции, и второй конец каждой направляющей лопатки расположен смежно с внутренней стенкой указанной смесительной секции.
11. Многослойный каталитический реактор цилиндрической формы, включающий смесительное устройство, по п. 1, в котором первый конец каждого направляющего ската расположен смежно с полом указанной смесительной секции, и второй конец каждого направляющего ската расположен смежно с потолком указанной смесительной секции.
12. Многослойный каталитический реактор цилиндрической формы, включающий смесительное устройство, по п. 1, в котором число направляющих лопаток находится между 2 и 200.
13. Многослойный каталитический реактор цилиндрической формы, включающий смесительное устройство, по п. 1, в котором число направляющих скатов находится между 2 и 200.
14. Многослойный каталитический реактор цилиндрической формы, включающий смесительное устройство, по п. 1, в котором наружный обод указанного смесительного устройства представляет собой интегрированную часть стенки реактора.
15. Многослойный каталитический реактор цилиндрической формы, включающий смесительное устройство, по п. 1, в котором коллекторная секция, смесительная секция и сливная секция расположены вне центральной одной трети площади кольцевого поперечного сечения реактора, предпочтительно вне центральной половины площади кольцевого поперечного сечения реактора.
16. Многослойный каталитический реактор цилиндрической формы, включающий смесительное устройство, по п. 1, в котором собирающие приспособления, смешивающие приспособления и сливающие приспособления содержат каналы, включающие разделительные стенки в форме дуги окружности, отделяющие по горизонтали одну секцию от другой секции или отделяющие одну секцию от центральной части кольцевого поперечного сечения реактора.
17. Многослойный каталитический реактор цилиндрической формы, включающий смесительное устройство, по п. 1, в котором смесительное устройство дополнительно включает закалочный впуск для добавления закалочной текучей среды в собранную текучую среду, причем указанный закалочный впуск расположен в коллекторной секции.
18. Многослойный каталитический реактор цилиндрической формы, включающий смесительное устройство, по п. 1, в котором коллекторная секция расположена на уровне реактора выше по потоку в аксиальном направлении относительно сливной секции.
19. Многослойный каталитический реактор цилиндрической формы, включающий смесительное устройство, по п. 1, в котором коллекторная секция расположена на внешней площади обычно кольцевого поперечного сечения реактора по отношению к смесительной секции, и смесительная секция расположена на внешней площади обычно кольцевого поперечного сечения реактора по отношению к сливной секции.
20. Многослойный каталитический реактор цилиндрической формы, включающий смесительное устройство, по п. 1, в котором каждая из секций: коллекторная, смесительная и сливная - расположена по меньшей мере в 120-градусном секторе площади обычно кольцевого поперечного сечения реактора.
21. Многослойный каталитический реактор цилиндрической формы, включающий смесительное устройство, по п. 1, в котором сливающие приспособления включают внутренние разделительные стенки в форме дуги окружности, обеспечивающие край слива для жидкой фазы текучей среды.
22. Многослойный каталитический реактор цилиндрической формы, включающий смесительное устройство, по п. 1, в котором смесительное устройство образует интегрированную часть опоры каталитического слоя реактора.
23. Многослойный каталитический реактор цилиндрической формы, включающий смесительное устройство, по любому из пп. 1-22, в котором смесительное устройство имеет высоту меньше 1 м, предпочтительно меньше 0,5 м по отношению к аксиальному направлению реактора.
24. Способ смешивания текучей среды, включающей газовую фазу, жидкую фазу и возможно паровую фазу и протекающей внутри многослойного каталитического реактора цилиндрической формы между его верхним каталитическим слоем и нижним каталитическим слоем, причем указанный способ осуществляют в тороидальном смесительном устройстве внутри реактора, которое имеет кольцевой наружный обод, выполненный с возможностью установки внутри внутренней стенки указанного реактора, причем способ включает следующие стадии:
ограничение площади поперечного сечения потока текучей среды из верхнего каталитического слоя в коллекторную секцию, находящуюся на площади поперечного сечения реактора, расположенную по радиусу в наружной трети сектора 120-360° площади обычно кольцевого поперечного сечения реактора для сбора текучей среды,
протекание собранной текучей среды по меньшей мере в одном тангенциальном направлении,
смешивание текучей среды в процессе ее протекания по меньшей мере в одном тангенциальном направлении в смесительной секции, расположенной вне центральной части кольцевого поперечного сечения реактора, посредством смешивающих приспособлений, причем смешивающие приспособления включают направляющие лопатки, направляющие скаты или включают направляющие лопатки и направляющие скаты, и
слив текучей среды в нижний каталитический слой в процессе ее протекания по меньшей мере в одном тангенциальном направлении в сливной секции, расположенной вне центральной части кольцевого поперечного сечения реактора.
25. Применение многослойного каталитического реактора цилиндрической формы, включающего смесительное устройство, по любому из пп. 1-23 для конверсии серы и азота (HDS/HDN); гидрирования олефинов и ароматических соединений, удаления металлов, конверсии кислорода и гидрокрекинга.
