APARATO DE ENFRIAMIENTO RÁPIDO PARA REACTOR.
Aparato de enfriamiento rápido para reactor. Incluye una unidad (31) de enfriamiento rápido que incluye cañerías (33) de distribución de fluido que se ramifican radialmente desde una porción central de la unidad de enfriamiento rápido y que expulsan fluido de enfriamiento rápido,
y una o más primeras salidas (35) de fluido que están formadas a través del fondo de la unidad de enfriamiento rápido. También incluye deflectores inclinados (43), uno o más tabiques (42) y una segunda salida (45) de fluido. Los deflectores inclinados están dispuestos respectivamente debajo de las primeras salidas de fluido. Los tabiques dividen un espacio entre unas paredes interior y exterior de la unidad de mezclamiento en una pluralidad de espacios separados en los que están dispuestos respectivamente los deflectores inclinados. El fluido guiado por los deflectores inclinados y los tabiques se descarga afuera de la unidad de mezclamiento a través de la segunda salida de fluido.
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/KR2009/007895.
Solicitante: SK INNOVATION CO., LTD.
Nacionalidad solicitante: República de Corea.
Dirección: 99, Seorin-dong, Jongro-gu 110-110 Seoul REPUBLICA DE COREA.
Inventor/es: JANG,Tae Young, AHN,Min Ki, BAE,Sun Hyuk, KIM,Gyung Rok, HWANG,Yoon Mang, PARK,Kyoo Sung, CHOI,Sun, KIM,Myung Jun.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- B01J19/00 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B01 PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL. › B01J PROCEDIMIENTOS QUÍMICOS O FÍSICOS, p. ej. CATÁLISIS O QUÍMICA DE LOS COLOIDES; APARATOS ADECUADOS. › Procedimientos químicos, físicos o físico-químicos en general; Aparatos apropiados.
- F25D9/00 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F25 REFRIGERACION O ENFRIAMIENTO; SISTEMAS COMBINADOS DE CALEFACCION Y DE REFRIGERACION; SISTEMAS DE BOMBA DE CALOR; FABRICACION O ALMACENAMIENTO DEL HIELO; LICUEFACCION O SOLIDIFICACION DE GASES. › F25D REFRIGERADORES; CAMARAS FRIGORIFICAS; NEVERAS; APARATOS DE ENFRIAMIENTO O CONGELACION NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR (escaparates refrigerados A47F 3/04; recipientes con aislamiento térmico para uso doméstico A47J 41/00; vehículos frigoríficos, véanse las subclases apropiadas correspondientes a las clases B60 - B64; recipientes con aislamiento térmico en general B65D 81/38; sustancias para la transferencia, intercambio o almacenamiento de calor, p. ej. refrigerantes, o sustancias para la producción de calor o frío por reacciones químicas distintas a la combustión C09K 5/00; recipientes con aislamiento térmico para gases licuados o solidificados F17C; acondicionamiento o humidificación del aire F24F; máquinas, instalaciones o sistemas frigoríficos F25B; enfriamiento sin refrigeración de los instrumentos o aparatos similares G12B; enfriamiento de motores o bombas, véanse las clases apropiadas). › Dispositivos no asociados con maquinaria de refrigeración y no cubiertos por los grupos F25D 1/00 - F25D 7/00; Combinaciones de los dispositivos comprendidos en dos o más de los grupos F25D 1/00 - F25D 7/00.
Fragmento de la descripción:
Aparato de enfriamiento rápido para reactor
Campo técnico La presente invención se refiere a un aparato de enfriamiento rápido para retirar calor de reacción desde un reactor.
Técnica anterior
Como es bien conocido en la técnica, la mayoría de las reacciones generadas en un proceso de refinado de petróleo son reacciones exotérmicas. Generalmente, se forma una zona de enfriamiento rápido entre capas catalíticas para retirar calor generado por las reacciones exotérmicas. En la zona de enfriamiento rápido, se mezcla líquido o gas a alta presión que desciende desde la capa catalítica superior con fluido de enfriamiento rápido que se inyecta adentro de la zona de enfriamiento rápido, refrigerando por consiguiente por debajo de una temperatura predeterminada.
Típicamente, la zona de enfriamiento rápido incluye una caja de enfriamiento rápido y una caja de mezclamiento. En la caja de enfriamiento rápido, un anillo de enfriamiento rápido o una cañería de enfriamiento rápido expulsa fluido de enfriamiento rápido a líquido o gas que desciende desde la capa catalítica superior, básicamente mezclando por consiguiente fluido de enfriamiento rápido con el líquido o gas, refrigerando por ello el líquido o gas.
Para potenciar adicionalmente la eficiencia de enfriamiento rápido, el fluido de enfriamiento rápido y el líquido o gas fluyen adentro de la caja de mezclamiento y después se mezclan secundariamente entre sí en la caja de mezclamiento. La tendencia reciente de la estructura de la zona de enfriamiento rápido es a mantener el fluido de enfriamiento rápido en la zona de enfriamiento rápido durante un tiempo de permanencia más largo como para aumentar la duración del tiempo a lo largo del cual el fluido de enfriamiento rápido está en contacto con el líquido o gas. Para realizar esto, se ha usado un mecanismo mecánico para crear remolinos.
Ejemplos representativos de aparatos convencionales de mezclamiento usado en zonas de enfriamiento rápido se propusieron en la patente de EE.UU. nº 3.353.924, nº 3.541.000, nº 4.669.890 y nº 5.152.967. Sin embargo, algunos de estos aparatos son complicados y por consiguiente son propensos a atascarse. Además, algunos necesitan un espacio relativamente grande para proporcionar un grado satisfactorio de mezclamiento. Además, algunos inducen una gran caída de presión y por consiguiente no se pueden usar.
Sumario Problema técnico La presente invención se ha hecho en un esfuerzo por proporcionar un aparato de enfriamiento rápido que tenga un rendimiento mejorado de enfriamiento rápido.
Solución técnica De acuerdo con ello, la presente invención se ha hecho teniendo en mente los problemas anteriores que ocurren en la técnica anterior, y la presente invención proporciona un aparato de enfriamiento rápido para un reactor que incluye una unidad de enfriamiento rápido y una unidad de mezclamiento. La unidad de enfriamiento rápido incluye cañerías de distribución de fluido que se ramifican radialmente desde una porción central de la unidad de enfriamiento rápido y que expulsan fluido de enfriamiento rápido, y una o más primeras salidas de fluido formadas a través de un fondo de la unidad de enfriamiento rápido. La unidad de mezclamiento incluye deflectores inclinados dispuestos respectivamente debajo de las primeras salidas de fluido, uno o más tabiques que dividen un espacio entre unas paredes interior y exterior de la unidad de mezclamiento en una pluralidad de espacios separados en los que están dispuestos respectivamente los deflectores inclinados, y una segunda salida de fluido a través de la cual fluido agitado por los deflectores inclinados y los tabiques se descarga afuera de la unidad de mezclamiento.
Las cañerías de distribución de fluido pueden estar conectadas a una cañería de suministro de fluido. La cañería de suministro de fluido puede suministrar el fluido de enfriamiento rápido desde el exterior del reactor adentro de la unidad de enfriamiento rápido.
Las cañerías de distribución de fluido se pueden extender radialmente desde la porción central de la unidad de enfriamiento rápido y están configuradas de tal manera que unos primeros extremos de las cañerías de distribución de fluido están dispuestos en un centro radial de la unidad de enfriamiento rápido y unos segundos extremos de las mismas están dispuestos más altos que los primeros extremos de las mismas.
Además, cada uno de los deflectores inclinados puede estar inclinado hacia abajo un predeterminado ángulo, de manera que el fluido que ha caído verticalmente desde la correspondiente primera salida de fluido entra en contacto con el deflector inclinado y fluye hacia abajo a lo largo de él.
Además, se pueden proporcionar una pluralidad de deflectores en el fondo de la unidad de enfriamiento rápido.
La unidad de enfriamiento rápido se puede reducir en área de sección transversal de arriba abajo, de manera que el nivel de fluido se puede elevar fácilmente hasta un grado deseado.
Asimismo, se pueden proporcionar una pluralidad de deflectores en un fondo de la unidad de mezclamiento.
La o las primeras salidas de fluido pueden estar dispuestas en posiciones que corresponden al espacio entre las paredes interior y exterior de la unidad de mezclamiento.
La o las primeras salidas de fluido pueden estar dispuestas concéntricamente con la pared lateral exterior de la unidad de enfriamiento rápido.
Además, se pueden formar agujeros de descarga de fluido en cada una de las cañerías de distribución de fluido y se pueden disponer a lo largo de una dirección longitudinal de la cañería de distribución de fluido.
La segunda salida de fluido se puede formar a través de la pared lateral interior de la unidad de mezclamiento. Se puede proporcionar una guía alrededor de la segunda salida de fluido para arremolinar el fluido.
Efectos ventajosos En un aparato de enfriamiento rápido de acuerdo con la presente invención, los remolinos de fluido se pueden crear en la totalidad del espacio tridimensional en una unidad de enfriamiento rápido mejor que solo en un plano bidimensional. Además, la creación de turbulencia de fluido se maximiza en la unidad de mezclamiento. Por lo tanto, la eficiencia de mezclamiento de fluido del aparato se puede potenciar notablemente.
Adicionalmente, se forman salidas en la pared lateral inferior de la unidad de mezclamiento, de manera que, cuando el fluido pasa a través de las salidas, se puede agitar adicionalmente. Además, se proporcionan guías en un agujero circular que se comunica con las salidas. Por consiguiente, el fluido se arremolina cando se deja caer hacia abajo a través del agujero circular, maximizando por consiguiente el contacto entre líquido y gas.
Descripción de los dibujos La figura 1 es una vista en perspectiva que ilustra una unidad de enfriamiento rápido de un aparato de enfriamiento rápido, de acuerdo con una realización de la presente invención;
La figura 2 es una vista en perspectiva que ilustra una unidad de mezclamiento de un aparato de enfriamiento rápido de acuerdo con la presente invención;
La figura 3 es una vista parcialmente en corte que muestra un reactor que tiene el aparato de enfriamiento rápido de acuerdo con la presente invención;
La figura 4 es una vista en corte parcial del reactor que tiene el aparato de enfriamiento rápido de acuerdo con la presente invención; y
La figura 5 ilustra un aparato de enfriamiento rápido que tiene una unidad troncocónica de enfriamiento rápido, de acuerdo con otra realización de la presente invención.
Descripción detallada Los objetos, rasgos y ventajas anteriores y otros de la presente invención se entenderán más claramente a partir de la siguiente descripción detallada tomada conjuntamente con los dibujos que se acompañan. Ahora se debe hacer referencia a los dibujos, en los que los mismos números de referencia se usan por todos los diferentes dibujos para designar componentes iguales o similares.
En la siguiente descripción, cuando se determina que la descripción detallada de la función convencional y de la estructura convencional confundiría la esencia de la presente invención, tal descripción puede estar omitida.
En lo sucesivo, se describirán en detalle con referencia a los dibujos adjuntos realizaciones de la presente invención.
A diferencia de la técnica convencional que usa un inyector de fluido de enfriamiento rápido con forma de cañería única o anular básica, un aparato de enfriamiento rápido de acuerdo con la presente invención usa una cañería de enfriamiento rápido que está configurada de tal manera que se realiza un efecto de...
Reivindicaciones:
1. Un aparato de enfriamiento rápido para un reactor, que comprende una unidad de enfriamiento rápido y una unidad de mezclamiento, caracterizado porque:
la unidad de enfriamiento rápido comprende cañerías de distribución de fluido que se ramifican radialmente desde una porción central de la unidad de enfriamiento rápido y que expulsan fluido de enfriamiento rápido, y una o más primeras salidas de fluido formadas a través de un fondo de la unidad de enfriamiento rápido; y
la unidad de mezclamiento comprende: deflectores inclinados dispuestos respectivamente debajo de las primeras salidas de fluido; uno o más tabiques que dividen un espacio entre unas paredes interior y exterior de la unidad de mezclamiento en una pluralidad de espacios separados en los que están dispuestos respectivamente los deflectores inclinados; y una segunda salida de fluido a través de la cual fluido agitado por los deflectores inclinados y los tabiques se descarga afuera de la unidad de mezclamiento.
2. El aparato de enfriamiento rápido de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque las cañerías de distribución de fluido están conectadas a una cañería de suministro de fluido suministrando la cañería de suministro de fluido el fluido de enfriamiento rápido desde el exterior del reactor adentro de la unidad de enfriamiento rápido.
3. El aparato de enfriamiento rápido de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque las cañerías de distribución de fluido que se extienden radialmente desde la porción central de la unidad de enfriamiento rápido están configuradas de tal manera que unos primeros extremos de las cañerías de distribución de fluido están dispuestos en un centro radial de la unidad de enfriamiento rápido y unos segundos extremos de las mismas están dispuestos más altos que los primeros extremos de las mismas.
4. El aparato de enfriamiento rápido de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque cada uno de los deflectores inclinados está inclinado hacia abajo un predeterminado ángulo, de manera que el fluido que ha caído verticalmente desde la correspondiente primera salida de fluido entra en contacto con el deflector inclinado y fluye hacia abajo a lo largo de él.
5. El aparato de enfriamiento rápido de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque las cañerías de distribución de fluido comprenden dos o más cañerías de distribución de fluido.
6. El aparato de enfriamiento rápido de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque en el fondo de la unidad de enfriamiento rápido están provistos una pluralidad de deflectores.
7. El aparato de enfriamiento rápido de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque en un fondo de la unidad de mezclamiento están provistos una pluralidad de deflectores.
8. El aparato de enfriamiento rápido de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la una o más primeras salidas de fluido están dispuestas en posiciones que corresponden al espacio entre las paredes interior y exterior de la unidad de mezclamiento.
9. El aparato de enfriamiento rápido de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la una o más primeras salidas de fluido están dispuestas concéntricamente con una pared lateral exterior de la unidad de enfriamiento rápido.
10. El aparato de enfriamiento rápido de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque unos agujeros de descarga de fluido están formados en cada una de las cañerías de distribución de fluido y dispuestos a lo largo de una dirección longitudinal de la cañería de distribución de fluido,
11. El aparato de enfriamiento rápido de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad de enfriamiento rápido se reduce en área de sección transversal de arriba abajo
12. El aparato de enfriamiento rápido de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la segunda salida de fluido está formada a través de la pared lateral interior de la unidad de mezclamiento, y está provista una guía alrededor de la segunda salida de fluido para arremolinar el fluido.
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