Промышленные процессы с катализаторами контактного типа

При промышленном осуществлении этого процесса избыток паров метилового эфира смешивают в испарителе с парами анилина. Смесь паров поступает в контактный аппарат трубчатого типа, где на 94—96% превращается в диметиланилин. После отделения метилового спирта смесь аминов с метиловым эфиром поступает во второй контактный аппарат, после которого степень превращения анилина в диметиланилин достигает 99,5—99,6% от теоретического. Общий выход диметиланилина с учетом потерь на других стадиях производства составляет 97,6%. В качестве катализатора используют активный оксид алюминия. Катализатор работает без замены 5 лет. Этого удалось достичь благодаря применению испарителя с циркуляцией анилина при неполном его испарении. Установка производительностью 5000 т диметиланилина в год автоматизирована и обслуживается всего двумя рабочими в смену. [c.184]

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ С КАТАЛИЗАТОРАМИ КОНТАКТНОГО ТИПА 283 [c.283]

К концу XIX — началу XX вв. важное значение катализаторов для неорганических и органических процессов становилось все яснее. К этому времени были открыты катализаторы нового типа — органические ферменты. Кроме того, уже в XIX в. промышленность начала ориентироваться на использование катализаторов, например при контактном способе производства серной кислоты или при синтезе аммиака. Так, ученик Оствальда Г. Бредиг изучил действие металлов в коллоидном состоянии, назвав их неорганическими ферментами (1899 г.). Годом раньше Поль Сабатье и Жан Батист Сандеран установили, что никель и другие металлы могут быть использованы как катализаторы при гидрировании органических веществ. В начале XX в. изучением хода каталитических реакций начал заниматься русский химик В. И. Ипатьев. Он исследовал каталитическое действие оксидов металлов при высоких давлениях и температурах и в 1910 г. установил, что при использовании смеси катализаторов их действие усиливается. [c.93]

Недостатки указанного процесса синтеза формальдегида (дефицитность сырья для катализатора, проскок паров исходного спирта через контактный аппарат и вызванное этим загрязнение целевого продукта) заставили исследователей заняться поисками других каталитических систем для окислительного дегидрирования метилового спирта. Было предложено много новых катализаторов на основе окислов- переходных металлов. Наиболее эффективными оказались смешанные окисные железо-молибде-новые контакты [86—89]. Катализаторы этого типа уже используются в промышленности. Срок службы катализатора 2 года и более [90. [c.54]

Конверсия окиси углерода с водяным паром является составной частью процесса получения водорода для синтеза аммиака, метанола, высших спиртов и других процессов на основе природного, полу-водяного, попутных газов нефтеперерабатывающих производств и других газов. В промышленности конверсию окиси углерода с водяным паром осуществляют в двухступенчатых контактных аппаратах радиального типа на железохромовом катализаторе по реакции [c.190]

Проведено исследование активности при изменении давления от 20 до 300 ат серии катализаторов промышленного типа, приготовленных без добавления щелочного промотора и с добавлением окиси калия в процессе плавки и методом пропитки образцов на разных стадиях восстановления. Для ряда исследованных образцов проведено определение величины поверхности методом БЭТ и работы выхода электрона по контактной разности потенциалов. Показано повышение активности (особенно удельной) и снижение работы выхода электрона от добавки щелочного промотора при увеличении давления. Активирующее действие щелочного промотора при высоком давлении объясняется уменьшением отравляющего действия водорода и снижением работы выхода электрона. [c.352]

Суммарное содержание кислорода и азота в сыром аргоне составляет от 30 до 5% в зависимости от типа установки. Кислород, оставшийся в сыром аргоне после ректификации фракции в аргонной колонне, в промышленности удаляют химическим путем. Для связывания кислорода могут быть использованы водород и смешанные восстановительные газы. Восстановители можно использовать двумя способами. Первый способ основан на окислении водорода кислородом, содержащимся в сыром аргоне. Этот процесс можно вести путем непосредственного пламенного сжигания водорода, а также посредством его каталитического окисления. В настоящее время окисление водорода ведется на катализаторе при малых концентрациях кислорода и водорода в смеси и температурах 150—300 . Так как при этом способе продукты реакции смешиваются с очищенным аргоном, необходимо, чтобы они легко отделялись от него. Для этого применяют электролитический водород, не содержащий примесей, которые могут загрязнить аргон. Так как содержание кислорода в сыром аргоне в процессе каталитического окисления не допускается более 2—2,5%, то в схеме необходима циркуляция газа для разбавления сырого аргона очищенным продуктом, не содержащим кислорода. Водяной пар, получившийся в результате соединения в контактном аппарате водорода с кислородом, удаляют путем конденсации и последующей осушки газа. Если сырой аргон содержит не более 2,5% кислорода, то процесс очистки проводится без циркуляции. [c.384]

В ранних работах [16 17] для изучения кинетики изомеризации н-олефинов применяли статический метод. Позднее стали использовать проточный [18] и проточно-циркуляционный [19] методы. Последние два метода наиболее эффективны тогда, когда время реакции невелико, когда возникновение побочных продуктов зависит от времени контакта реагентов с катализатором и когда необходимо ограничить реакционную зону только длиной слоя катализатора. Большинство непрерывных промышленных процессов осуществляется в контактных системах проточного типа. Однако для исследования реакций всеми перечисленными методами необходимы большие количества реагентов, что не всегда удобно в лабораторной практике. В последние годы для изучения ряда каталитических реакций с успехом применяются импульсные установки [20—23]. Преимуществами этих установок являются использование небольших количеств катализатора и исследуемь1х веществ, а также малое время контакта катализатора с углеводородами. Кроме того, импульсный метод позволяет проводить опыты при высокой активности свежего катализатора. [c.45]

Фирма РЬ11Ирз решила вопрос теплоотвода путем использования реактора адиабатического типа. Тепло отводится за счет очень большой степени разбавления сырья водяным паром, составляющей 30—50 1 моль/моль. На этой основе разработан промышленный процесс окислительного дегидрирования м-бутенов и около 10 лет назад пущена установка производительностью 125 тыс. т/год бутадиена с использованием железосодержащего катализатора (фосфаты железа, промотированные оксидами N1 и Со). Процесс ведут при температуре на выходе из реактора до 590 °С, давлении в реакторе 0,6 МПа, временах контакта 0,2—0,5 с. Мольное соотношение Ог НгО С4Н8 = 1 30—50 1. Выход бутадиена составляет 70—75 7о на сырье при селективности 88—92 %. Благодаря повышенному давлению в реакторе отпадает необходимость ком-примировать контактный газ перед его разделением. За счет регенерации тепла парогазовой смеси генерируется водяной пар для процесса, что существенно улучшает его экономику. Однако, согласно сообщениям, имеющимся в литературе, установка фирмы РНИИрз в настоящее время законсервирована. [c.139]

В промышленности широко используется проведение реакций в струе газа, проходящего через реактор, который может быть или пустым, играя роль только области, где поддерживается постоянная температура, или заполненным слоем зер-неного катализатора. Примерами реакций, осуществляемых в потоке в промышленных масштабах, могут служить реакции термического и каталитического крекинга нефтепродуктов, каталитического алкилирования, иолимеризации, гидро- и дегидрогенизации углеводородов, дегидратации и дегидрогенизации спиртов, гидратации олефинов, галоидирования, нитроваиия охислами азота, синтеза аммиака, получения серной кислоты контактным способом, синтеза моторного топлива н т. п. Поэтому и лабораторные опыты по изучению кинетики многих в.ажных широко применяемых в промышленности реакций проводятся также в потоке. Вследствие того, что реакции этого типа проводятся обычно при постоянном давлении и сопровождаются в большинстве случаев изменением объема участвующих в реакции веществ, уравнения кинетики этих процессов должны отличаться от уравнений, выведенных выше для условия ПОСТОЯННОГО) объема. Кроме того, и сам метод расчета кон-стаит скоростей реакций, протекающих в потоке, должен отличаться от методов расчета констант скоростей реакций,осуществляемых при постоянном объеме, так как очень трудно определить время пребывания реагирующих веществ в зоне реакции (так называемое время контакта). [c.48]

Примерами непрерывных термических процессов являются пиролиз и легкий крекинг в трубчатых печах, контактное коксование. Все эти процессы характеризуются продолжительностью не-прерьптой работы промышленного реактора от одного месяца до года. К непрерывным каталитическим процессам относятся к 1-талитнческиЁ крекинг, каталитический риформинг на платиновых катализаторах и др. Непрерывность, например, ироцесса каталитического крекинга достигается циркуляцией катализатора через систему реактор — регенератор. На установках каталитического риформинга (типа платформинг) катализатор находится в неподвижном состоянии, но побочные реакции уплотнения тормозятся циркуляцией водорода с высоким парциальным давлением. [c.83]

Однако, несмотря на то, что при интенсивном перемешивании реакционной смеси монно достичь высокие скорости гидрирования, в качестве контактного аппарата для проведения процесса в промышленных масштабах удобнее использовать непрерывные реакторы колонного типа, заполненные гранулированным катализатором. Изучение 1инетики реакции в лабораторной модели проточного реактора показало, что процесс протекает очень неинтенсивно, Наблюдаемая в условиях пленочного режима скорость реакции примерно в 200 раз меньше истинной скорости реакции. Это означает, что процессы массопереноса в этих условиях протекают крайне медленно. [c.233]

Реакторы с предварительным перегревом (или недогревом) поступающей в реактор смеси. Они представляют собой довольно распространенный тип контактных аппаратов и применяются для осуществления многих важных процессов промышленности ООС и СК дегидрирования алкилбензола, дегидратации спиртов, гидратации олефинов, эфиров и т. п. Вполне очевидно, что они могут быть использованы для проведения как экзотермических, так и эргдотермических процессов. В первом случае смесь, поступающая в реактор, должна иметь температуру ниже оптимальной. При прохождении смеси через слой катализатора происходит нагревание, и реакционные газы покидают аппарат с температурой выше оптимальной. Во втором случае сырье перед подачей в реактор перегревается выше оптимальной температуры, в реакторе газы охлаждаются и покидают его с пониженной температурой. [c.122]

На рис. У-21,в схематически изображен контактный цилиндрический аппарат относительно небольшого диаметра. В аппарате достигайтся условия работы катализатора при высокой объемной и небольшой линейной скоростях газа. Этот тип контактных аппаратов, осваиваемый в технологии синтеза аммиака [31, 32], может представлять интерес при осуществлении процессов промышленного органического синтеза. [c.402]

РЕАКТОРЫ ХИМИЧЕСКИЕ (реакторные устройства) — аппараты для проведения химич. реакций в пром-сти Р. X. носят самые различные названия (колонны, камеры, башни, автоклавы, контактные аппараты, полимеризаторы, конверторы и др.). Эффективность работы Р. X. определяет глубину, избирательность хпмич. превращений и экономичность промышленного производства. Р. х. должны удовлетворять различным сочетаниям след, требований иметь необходимый объем обеспечивать достаточный тон-лообмен создавать определенную поверхность контактирования гетерогенных фаз поддерживать достаточный уровень активности катализатора обеспечивать определенный гидродинамич. режим. В соответствии с требованиями, предъявляемыми к Р. х., могут существовать след, технологич. типы аппаратов объе.мный с управляемой концентрацией с управляемым температурным режимом с развитой поверхностью контактирования гетерогенных фаз с управляемой активностью катализатора реакторы для высокотемпературных процессов. [c.276]

В нашей стране применяют метод каталитического гидрирования. Наиболее эффективными являются катализаторы на основе металлов платиновой группы (платина и палладий). Эти катализаторы наносятся на поверхность пористого материала — керамики, силикагеля или алюмогеля. Вверхиий предел рабочих температур процесса гидрирования определяется термической устойчивостью контактной массы и для стандартного палладиевого катализатора составляет 773 К- Этому соответствует концентрация кислорода в очищаемом аргоне 2,1 %. Поскольку в сыром аргоне обычно содержится значительно больше кислорода, то перед реактором его разбавляют очищенным аргоном. Ниже приведено описание промышленных установок типа УТА-5А, АрТ-0,5 и АрТ-0,75 (см. табл. 3) для очистки сырого аргона от кислорода методом каталитического гидрирования. [c.169]

Химическое превращение осуществляется в трубчатом реакторе интегрального типа 7. Предконтактная зона (испаритель) 8 реакционного аппарата заполняется инертным наполнителем (фарфор, кварц, другие материалы с размерами частиц 1—3 мм). Каталитический процесс осуществляется в контактной зоне //, заполненной катализатором. Для исследования могут быть иопользованы промышленные катализаторы и катализаторы, полученные в лаборатории по заданной рецептуре и методике. Размер зерен катализатора и наполнителя подбирают при помоши набора сит. Количество катализатора определяется условиями эксперимента. В средней части контактной зоны реактора расположен карман термопары и сама термопара 12. В нижней части аппарата предусмотрен боковой канал для отвода продуктов реакции. [c.153]

Начало XX в. характеризуется последующим усилением развития производства красителей, лекарственных и взрывчатых веществ. Интенсифицируется производство серной кислоты путем замены малопроизводительных камерных установок установками башенного типа. В целях удовлетворения запросов анилино-кра-сочной промын1ленности, взрывчатых веществ и других производств в концентрированной кислоте и олеуме разрабатывается и внедряется контактный способ ее производства. Дальнейшее развитие химической промышленности связано с усилением воздействия на ход химических реакций-катализаторов, электрического тока, с механизацией производственных процессов. [c.9]

Впервые аппарат подобного типа был предложен в 1933 г. в СССР Грум-Гржимайло для контактного разложения этилового спирта на бутадиен. Реактор (рис. III. 19) состоял из двух камер — реакционной 1 и регенерационной 2. Катализатор, нагретый до температуры реакции, поступал сверху в реакционную камеру, где навстречу ему двигались пары спирта. Науглероженный катализатор пересыпался в регенерационную камеру, где продувался воздухом и за счет теплоты сгорания угля разогревался. Из регенерационной камеры он передавался в реакционную. Такой аппарат был построен, однако пустить его из-за ряда технических трудностей так и не удалось. В дальнейшем этот принцип был использован нефтеперерабатывающей промышленностью главным образом для проведения процессов каталитического крекинга, а затем и в промышленности ООС и СК для проведения разнообразных реакций. [c.95]

Из адиабатических аппаратов наиболее простойконструкцией обладают так называемые емкостные контактные аппараты, обычно представляющие собой металлические цилиндры в их нижней части находится решетка, на которую насыпают катализатор в виде различного типа гранул. Газы предпочтительно направлять в аппарат сверху вниз. Возможность полезно использовать значительную часть объема таких аппаратов и предельная простота конструкции делают их очень дешевыми в изготовлении. Отсутствие приспособлений для теплообмена ограничивает применение емкостных контактных аппаратов. Они пригодны для проведения 1) процессов с небольшим тепловым эффектом 2) процессов, не очень чувствительных к изменению температуры 3) процессов с малой степенью превращения за проход. Как правило, эндотермические процессы легко осуществимы в емкостных реакторах. В нефтехимической промышленности емкостные адиабатические реакторы применяют, например, для таких многотоннажных процессов, как платформинг. [c.264]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология