Реактор с неподвижным катализатором

Технологическая схема дегидрирования олефиновых углеводородов в диеновые в адиабатических реакторах с неподвижным катализатором [c.659]

Система уравнений (VI 1.90)—( 11.94) является общей для непрерывных процессов, т. е. открытых систем . Однако значения входящих в нее параметров различны для разного конструктивного типа реакторов. Это связано с особенностями протекающих в них физических процессов. Рассмотрим три типа реакторов прямоточные трубчатые или колонные реакторы с неподвижным катализатором, те же реакторы с суспендированным катализатором, непрерывно действующие мешалки с суспендированным катализатором Переход от расчета непрерывных реакторов к реакторам периодического действия с суспендированным катализатором не сложен. [c.303]

В данном разделе предполагаем, что температура и состав реакционной смеси не меняются по всему поперечному сечению реактора и зависят только от расстояния от точки загрузки. Оценка радиального температурного градиента и радиального изменения состава, часто встречающихся в реакторах с неподвижным катализатором, будет сделана ниже (стр. 188). [c.123]

По рассматриваемому вопросу в течение последних 30 лет опубликовано несколько решений упрощенных вариантов 1вз-1бб менимых для специальных случаев. В работе ириведен обзор применявшихся ранее методов. Викке недавно опубликовал монографию по проектированию реакторов с неподвижным катализатором. Для случая постоянного тепловыделения Люк рассчитал распределение температур в реакторах различной геометрической формы, отличающихся по форме от круглой трубы в его работе приведены результаты расчета реактора с охлаждающими трубками в слое неподвижного катализатора. [c.192]

При определении стабильности работы катализатора задача усложняется тем, что в различных зонах реактора условия далеко не одинаковы. Хороший катализатор должен быть устойчивым во всех этих условиях. В реакторах с кипящим слоем частицы катализатора быстро проходят через зоны с различными условиями. В реакторе с неподвижным катализатором условия на входе в реактор обычно очень сильно отличаются от условий на выходе. Вполне возможны различия в температуре, и очевидно, что различается состав газовой фазы. Например, при осуществлении реакций окисления с недостатком кислорода, создаваемым во избежание попадания в область взрыва, на выходе из реактора может совсем не оказаться кислорода. В этом случае катализатор у входа в реактор находится в атмосфере со значительным содержанием кислорода, а у выхода из реактора кислород практически отсутствует. Если в качестве катализатора используется оксид металла, то степень окисления металла и его каталитические свойства могут различаться в разных зонах реактора. [c.9]

Зависимость (1У.16) выполняется при больших значениях коэффициента теплоотдачи или соответственно увеличенной поверхности теплообмена на единицу продукта (при принятой выше размерности — на 1 моль продукта). В аппаратах КС а в десятки раз больше, чем в реакторах с неподвижным катализатором. Следовательно, температурная устойчивость режима будет соблюдаться при наличии поверхности теплообмена в десятки раз меньшей, чем при неподвижном катализаторе. [c.107]

Следует отметить, что интенсификация химического процесса в реакторах с неподвижным катализатором нередко ограничивается экстенсивностью теплообмена, а в реакторах КС интенсификация не лимитируется теплообменом. [c.107]

Низкая температура зажигания, т. е. минимальная температура, при которой катализатор имеет активность, достаточную для автотермической работы в промышленных условиях. Эта характеристика катализатора особо важна для реакторов с неподвижным катализатором при проведении в них высокотемпературных экзотермических процессов по принципу адиабаты. Для таких процессов понижение температуры зажигания 1 , кроме экономии энергии на подогрев поступающего газа, позволяет повысить выход продукта X в данном слое катализатора (рпс. 66). В реакторы фильтрующего слоя нельзя подавать газ при температурах ниже температуры зажигания, так как это вызовет потерю автотермичности, постепенное охлаждение всего слоя и прекращение работы реактора. [c.124]

Термостойкость в значительном диапазоне температур также имеет большее значение для реакторов с неподвижным катализатором. В кипящем слое режим близок к изотермическому перемешивание катализатора в слое и применение мелких зерен приводит к снятию локальных температурных градиентов как во всем слое, так и по радиусу зерна столь характерных для фильтрующего слоя. Однако требование термостойкости в течение длительного временя при эксплуатационных температурах остается и для катализаторов кипящего слоя. Рекристаллизация катализатора с образованием неактивных кристаллов, огрубение структуры зерен, уменьшение удельной поверхности их и даже спекание вследствие повышения температуры, все это типичные причины понижения активности катализаторов в производстве. [c.125]

Реакторы вытеснения. В группе реакторов с неподвижным катализатором можно выделить трубчатые, колонные со сплошной загрузкой катализатора и колонные секционированные (полочные) аппараты. [c.123]

Конструкция реакторов с неподвижным катализатором и вся установка в целом очень сложна, поэтому широкого распространения не получила и была вытеснена установками каталитического крекинга с подвижным катализатором. [c.264]

Поток сырья смешивается с содержащим водород газом и водой и проходит через реактор с неподвижным катализатором. Выходящий из реактора поток охлаждается в теплообменнике продукт-сырье и поступает в газовый сепаратор высокого давления, где выделяется циркулирующий газ с высоким содержанием водорода. [c.132]

Рис. 111. Реактор с неподвижным катализатором РНК

В колонне каталитической дистилляции концентрация пропилена в жидкой фазе поддерживается очень низкой (менее 0.1 % (мае.)) благодаря высокой летучести пропилена в сравнении с бензолом. Это сводит к минимуму олигомеризацию пропилена - основную причину дезактивации катализатора и продлевает его пробег до 2-3 лет. В условиях ректификации достигается степень разбавления пропилена, недостижимая в обычных реакторах с неподвижным катализатором, даже при возврате непревращенного бензола, взятого с большим избытком. [c.340]

Таким образом, дегидрирование бутана характеризуется не стационарностью процесса. Это характерное свойство катализаторов не имеет существенного значения для тех промышленных процессов, в которых длительность дегидрирования 1 ч и более (например, при дегидрировании бутана в трубчатом реакторе с неподвижным катализатором). Для установок с циркулирующим катализатором время пребывания его в реакторе значительно мень- [c.44]

Из общих соображений следует, что скорость реакций во взвешенном слое, вообще говоря, должна отличаться от скорости реакций в реакторе с неподвижным катализатором. В самом деле, такие факторы, как перемешивание частиц катализатора и газа, проскок газа в виде пузырей и большая пористость слоя должны оказывать существенное влияние на скорость реакций при проведении процесса во взвешенном слое. В свою очередь, перемешивание (т. е. выравнивание концентрации по высоте слоя) и проскок газа определяются гидродинамическими условиями, т. е. зависят в общем случае от линейной скорости газа, высоты слоя, размера частиц и т. д. Следовательно, количественные закономерности и отличительные особенности реакций во взвешенном слое могут быть установлены путем сравнительного изучения скоростей реакций в неподвижном и взвешенном слоях и определения количе- [c.49]

В отличие от процесса в реакторе с неподвижным катализатором, процесс дегидрирования во взвешенном слое зависит не только от температуры и объемной скорости бутана, но и от отношения высоты -слоя катализатора к диаметру реактора, размера частиц катализатора и линейной скорости газа в аппарате. [c.51]

При одной и той же конверсии избирательность в реакторе со взвешенным слоем во всех случаях ниже, чем в реакторе с неподвижным катализатором. [c.55]

В области больших W/F линейная скорость газа в условиях испытания приближалась к критической, проскок газа был незначительным. Глубина дегидрирования поэтому должна мало отличаться от глубины дегидрирования в реакторе с неподвижным катализатором, что и наблюдается (см. рис. 18 . [c.71]

Выгорание углистых отложений в реакторе с неподвижным катализатором [171] [c.76]

При одностадийном дегидрировании наряду с величиной выхода дивинила за проход и избирательностью процесса важным показателем является и величина так называемой степени одно-стадийности, равной отношению количества бутилена в продуктах реакции к количеству его в исходной смеси. Совершенно очевидно, что процесс можно считать одностадийным лишь в том случае, если степень одностадийности выше 100%, тогда в системе расходуется только бутан. Важным показателем является и количество образующегося угля для осуществления промышленного процесса в реакторах с неподвижным катализатором необходимо, чтобы тепло сгор-ания угля равнялось (или было бы немного меньше) тепла, затрачиваемого при дегидрировании. [c.131]

Рис. 76. Технологическая схема дегидрирования бутилена в адиабатическом реакторе с неподвижным катализатором

Многослойные реакторы. Условия дегидрирования бутилена на катализаторе К-16 в реакторе с неподвижным катализатором можно приблизить к оптимальным путем разделения общего объема катализатора на несколько слоев, а часть перегретого водяного. пара вводить между слоями таким образом, чтобы разбавление бутилена по ходу газа увеличивалось, а общее разбавление перед последним слоем было таким же, как и в однослойном реакторе. Подача воздуха на регенерацию производится в каждый слой отдельно. Такой 3-слойный реактор, подробное описание которого приведено в литературе [247], рассчитан по этому способу и исследован в полупромышленном масштабе (производительность реактора по бутилену 0,5 г/ч). [c.168]

Характер и причины изменения активности алюмо-хромового катализатора были изучены сначала на примере дегидрирования бутана в проточном реакторе с неподвижным катализатором [113]. [c.43]

Общие зависимости. В отличие от процесса дегидрирования в реакторе с неподвижным катализатором процесс дегидрирования во взвешенном слое зависит не только от температуры и объемной скорости бутана, но и от отношения высоты слоя [c.90]

Оптимальные условия. За оптимальный режим можно принять такой, при котором достигается максимальная конверсия при избирательности не ниже 85 об. % с минимальным количеством катализатора и разбавлением не более 12. Для реакторов с неподвижным катализатором оптимальными являются многослойные реакторы с возрастающим по ходу реакции разбавлением бутилена водяным паром. В этом случае в дополнение к вышеперечисленным уравнениям вводятся еще два уравнение зависимости оптимального разбавления от глубины дегидрирования X [c.246]

J — испаритель 2 — теплообменник 3 — холодильник 4 — трубчатый реактор с неподвижным катализатором 5 — сепаратор 6 — кантующиеся конденсаторы 7 — емкость для сырого фталевого ангидрида 8 — конденсатор 9 — ректификационная колонна. [c.223]

Реактор для окисления паров нафталина в кипящем слое проще реакторов с неподвижным катализатором. Обычно о.н состоит из трех частей нижней, высотой 6—7 м, служащей для теплообмена, средней, вы сотой 4—5 м, являющейся реакционной зоной, и верхней, высотой 2—3 м, в которой осуществляется разделение катализатора и реакционной смеси. Скорость газового потока в верхней части реактора снижается. [c.294]

Реакторы с неподвижным катализатором являются аппаратами периодического действия, поэтому к таким установкам приходится подключать дополнительно реакторы, работающие на реакцию в то время, когда первые переводят на регенерацию- [c.252]

При проведении дегидрирования в реакторах с неподвижным катализатором, расположенным на решетках внутри аппарата, непрерывный процесс осуществить невозможно. После краткого периода дегидрирования катализатор покрывается слоем угля, и реактор необходимо переключать на регенерацию. Следовательно, процесс дегидрирования в реакторах с неподвижным катализатором нужно проводить периодически (прерывно), что снижает время полезного использования аппаратов, т. е. уменьшает количество дивинила, которое можно было бы получить. [c.160]

По типу внутреннего теплообмена различают полочные и трубчатые реакторы. В полочных реакторах теплообменные трубы, рубашки и другие элементы располагаются во взвешенном слое катализатора и теплоноситель протекает внутри теплообменпых элементов. В трубчатых реакторах кипящий слой катализатора находится в вертикальных трубах, которые снаружи омываются тепловым агентом аналогично трубчатому реактору с неподвижным катализатором (рис. 44, б). [c.110]

A. Введение. Сведения о коэффициентах теплоотдачи между частицами в плотноунакованных слоях и жидкостью являются необходимыми при конструировании и эксплуатации химических реакторов. Оценка интенсивности теплообмена важна, например, для химических реакторов с неподвижным катализатором, в которых поглощается или выделяется большое количество теплоты, илн для регенеративных теплообменников с неподвижным слоем. В качестве элементов неподвижного слоя используются частицы различных форм, такие, как сферы, цилиндры, кольца Рашига и др. Проблемам теплообмена в химических реакторах вследствие их важности посвящено большое число статей. Обзоры [1, 2] свидетельствуют о том, что корреляционные уравнения отличаются большим разнообразием. Ниже рассмотрен ,1 результаты, полученные в слоях, образованных сферами одинакового размера. [c.259]

Глдрэгенизационные установки, работавшие в Германии, перерабатывали тяжелые смолистые дестиллаты процесс велся в две стадии. На каждой установке работали две печи и два реактора. В каждой печи расположены параллельно два змеевика, один для дестиллата и другой для водорода. Дестиллат закачивается в первую печь при давлении 200 ат и нагревается там до 427° С. Водород при том же давлении нагревается до той же температуры во втором змеевике. Дестиллат и водброд, нагретые до требуемой температуры, поступают в реактор, где затем идет деструктивная гидрогенизация. На выходе из реактора продукты реакции имеют температуру 455° С. Смесь синтетических продуктов и водорода проходит из реактора через теплообменники и конденсаторы в сепаратор, где газы отделяются от продуктов синтеза. Последние затем разгоняются на три фракции бензин, промежуточную фракцию с пределами кипения 175—300° С или немного выше и остаток. Остаток возвраш,ают в перерабатываемое сырье, а промежуточная фракция идет во вторую печь, где нагревается до 477° С при давлении 200 ат. Водород в той же печи под давлением 200 ат нагревается до такой же температуры. Затем дестиллат и водород поступают во второй реактор с неподвижным катализатором. Процесс протекает в паровой фазе. В результате температура продуктов синтеза поднимается до 510° С. Из второго реактора продукт синтеза и водород через теплообменники и конденсаторы поступают во второй сепаратор. Синтетический продукт разгоняется опять на три фракции, как было описано выше. [c.225]

Каталитический реактор. Во всех современных промышленных процессах применяют многотрубчатые реакторы с неподвижным катализатором. Запатентованы реакторы с кипящим слоем катализатора 72], транспортные реакторы 73, 74] и адиабатические реакторы [75]. Имеется подробное описание процесса, разработанного в Германии во время второй мировой войны, в котором был применен трубчатый реактор 16, 76, 77]. Реактор, сконструированный для установки в Цвеккеле, показан на рис. 1. [c.243]

При двухстадийном дегидрировании технологический процесс слагается из следующих основных операций дегидрирование бутана до бутилена охлаждение, компрессия, конденсация и выделение бутан-бутиленовой фракции из продуктов реакции (ректификацией и абсорбцией) разделение бутан-бутиленовой смеси дегидрирование бутилена охлаждение, компрессия, конденсация и выделение бутилен-дивинильной фракции разделение бутилен-дивиниль-ной смеси. На заводах в СССР дегидрирование бутана до бутилена проводят на установках с циркулирующим пылевидным катализатором для дегидрирования бутилена применяют адиабатические реакторы с неподвижным катализатором, подвод тепла осуществляют за счет разбавления бутилена перегретым водяным паротм. Некоторые промышленные катализаторы, используемые для дегидрирования бутилена, необходимо периодически регенерировать, другие длительное время сохраняют свою активность [10]. [c.10]

Известно [165], что в реакторе с неподвижным катализатором регенерация протекает послойно выгорание углистых отложений начинается в верхней части реактора и фронт горения постепенно перемещается по ходу газа сверху вниз. На промышленном реакторе это легко наблюдать - по изменению температуры вдоль оси Вход аппарата в процессе 1що-бити- регенерации. тиленовой Такой послойный швеи характер выгорания угля приводит к резко неравномерному окислению катализатора по ходу газа верхние слои в значительной степени пере-окисляются , а это, в свою очередь, приводит к пониженной избирательности в 1-й час работы катализатора. [c.168]

Реактор с неподвижным катализатором, требующий меньших капитальных затрат, применяет, например, фирма SNAM. Фирма Ruhr hemie разработала трубчатый реактор с неподвижным катализатором и циркуляцией в межтрубном пространстве теплоносителя (бифенил). Реактор с кипящим катализатором применяет фирма Sohio, считая, что такая конструкция позволяет лучше регулировать температуру процесса. Аналогичный реактор эксплуатирует фирма 1СР . [c.186]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология