Теплоотвод в процессе синтеза

Б настоящее время большинство процессов производства метанола проводится в основном по одинаковой схеме, которая сформировалась на базе технологии производства метанола при высоком давлении. Реакция образования метанола из водорода и оксидов углерода является экзотермической, поэтому чрезвычайно важное значение имеет осуществление теплоотвода для устранения перегрева катализатора. Во многих известных процессах синтеза метанола это достигается разными способами — или за счет специальной конструкции реакторов, или особым способом теплоотвода. Ниже рассмотрены наиболее широко используемые процессы производства метанола. [c.225]

Итак, технически синтез полимера как по цепному, так и по ступенчатому механизму осуществляется несколькими способами, которые существенно влияют на структуру и свойства конечных продуктов. Свободнорадикальный механизм синтеза позволяет наиболее широко варьировать технические способы его проведения, в том числе использовать водные среды для упрощения аппаратурного оформления процессов (эмульсионная, суспензионная полимеризация). В связи с экзотермичностью реакций синтеза полимеров существенным является регулирование температуры и теплоотвода, так как эти параметры влияют на кинетические закономерности реакций и структуру полимеров. Ионные реакции проводят в растворах или в массе мономеров, и синтез идет сравнительно быстро и при низких температурах, что способствует большей регулярности построения макромолекул и большей величине молекулярной массы полимера. Ступенчатые процессы синтеза часто проводятся в расплавах мономеров. [c.85]

Основной процесс синтеза ВВ — нитрование сопровождается выделением значительного количества тепла вследствие экзотермичности протекающих При этом реакций нитрования, гидратации и нередко окисления. Поэтому при обычном ведении процесса, если отсутствует теплоотвод, происходит повышение температуры реакционной массы до известного предела, затем, по мере снижения скорости реакции, разогрев уменьшается и температура начинает падать. [c.54]

Теплоотвод в процессе синтеза [c.255]

В промышленном процессе синтеза над кобальт-ториевым катализатором, имеющим малую теплопроводность, проблема теплоотвода решалась путем ограничения количества тепла реакции, выделяющегося в единицу времени на единицу реакционного объема. Это достигалось за счет невысоких объемных скоростей (80—120) и невысоких температур процесса, работы в две или три ступени, с включением свежего катализатора сначала во 2-й или 3-й ступени [c.255]

Процессы синтеза на стационарном слое железного катализатора при циркуляции газа и теплоотводе через стенку реактора [c.321]

Реакции, в которых мольное отнощение оксида этилена к второму реагенту превышает 3 1 (синтез полигликолей и неионогенных ПАВ). В этом случае тепловой эффект настолько велик, что проблема теплоотвода приобретает первостепенное значение, особенно ввиду ограничений в допустимых температурах, вызываемых ухудшением качества продукта. Долгое время такие процессы проводили поэтому периодическим способом, барботируя а-оксид через жидкую реакционную массу, например в периодическом реакторе (рис. 85, в) илн в реакторе с мешалкой и внутренним охлаждением. Ввиду загустевания массы при последовательном введении в молекулу оксиалкильных групп эффективность барботирования слаба, скорость реакции невелика и длительность процесса составляет 8—15 ч. [c.296]

Синтез углеводородов под давлением можно проводить и с рециркуляцией газа. В этом случае исходный газ представляет собой смесь свежего синтез-газа с остаточным газом (рециркулятом) после отделения от него газового бензина и газоля. При синтезе с рециркуляцией газа при соответствующей температуре достигается большая нагрузка по газу с меньшим образованием метана повышается выход продукта на 1 м газа, улучшается теплоотвод удлиняется срок службы катализатора облегчается и ускоряется запуск реактора на свежем катализаторе, в синтезе с одним реактором удается полу чить такие же выходы продуктов, как и при двухступенчатом синтезе. Таким образом, применение рециркуляции позволяет заменить трехступенчатый синтез на двухступенчатый. В этом случае процесс можно осуществлять следующим образом на первой ступени - с рециркуляцией газа, а на второй - с прямым проходом газа. [c.111]

На рис. У1-11 приведен график изменения интенсивности тепловыделения от степени превращения при оптимальном температурном режиме для реакции синтеза аммиака. По этой диаграмме можно определить, как надо менять теплоотвод по слою катализатора, чтобы процесс протекал наиболее интенсивно. Наоборот, в дальнейшем, [c.436]

Первоначально промышленный синтез фталевого ангидрида был осуществлен в стационарном слое катализатора. При этом были созданы конверторы относительно небольшой производительности — примерно 20 кг фталевого ангидрида в час. Процесс дальнейшего совершенствования конверторов характеризуется стремлением к созданию аппаратов большой мощности. Основной проблемой при создании высокопроизводительных агрегатов является необходимость отвода тепла, выделяющегося при окислении больших количеств нафталина. Поэтому для конструкций конверторов производства фталевого ангидрида наиболее важным является метод теплоотвода. [c.53]

При очень высоких тепловых эффектах процессов (например, при синтезе углеводородов из СО и На) такое решение уже неприемлемо и следует отдать предпочтение теплоотводу кипящими хладоагентами через высокоразвитые поверхности или, что значительно эффективнее, гранулированным и псевдоожиженным пылевидным теплоносителям— катализаторам. Отвод тепла от последних, являющихся в сущности только передатчиками его может производиться кипящей водой что дает возможность полезно использовать тепловыделения процесса. [c.266]

Полимеризацией в тяжелых углеводородных растворителях ( -гексане, и-гептане или бензине с т. кип. 80—110 С) Э.-п. к. получают при — ЗОХ. Технологич. схема синтеза аналогична используемой при получении стереорегулярных бутадиеновых каучуков. Процесс проводят непрерывно в одном полимеризаторе, снабженном рубашкой для отвода теплоты реакции (хладагент — рассол) и мешалкой, или в каскаде из 2—5 таких аппаратов. В реактор поступает заранее приготовленная смесь очищенных мономеров и растворителя, а также компоненты катализатора. При использовании каскада полимеризаторов облегчается теплоотвод, но одновременно усложняется регулирование процесса. В частности, из-за того, что этилен полимеризуется значительно быстрее, чем пропилен, перед поступлением реакционной смеси в след, полимеризатор вводят дополнительные количества первого сомономера. Мол. массу и молекулярно-массовое распределение Э.-п.к. регулируют, изменяя концентрацию катализатора. [c.511]

Рассмотрим данные, относящиеся к синтезу метанола. Как видно из табл. 4, производительность прямоточных реакторов медленно растет при увеличении параметра теплоотвода, при увеличении А от 1,25 до 2,0 производительность увеличивается не более чем на 5%. Производительность противоточных реакторов больше при одинаковых условиях, чем у прямоточных, на 2—3%. Это объясняется тем, что температурный режим прямоточных реакторов при рассмотренных значениях Л =1—2 (соответствующих промышленной практике) оказался возрастающим и более удаленным от изотермического, чем у противоточных (рис. 4). Рассматривая влияние факторов процесса на производительность, можно видеть, что последняя растет с повышением объемной скорости и падает с уве- [c.152]

Конструкция реакционного узла при синтезе хлористого этила определяется способом теплоотвода. При внутреннем охлаждении используют реакторы с мешалкой, аналогичные применяемым для аддитивного хлорирования олефинов (рис, 43, а, стр 180), Можно проводить реакцию в колонных реакторах с выносным охлаждением (рис. 43, б), В обоих случаях, как и при синтезе дихлорэтана, процесс непрерывный основное количество продукта отводится через боковой перелив, а небольшая его часть уносится отходящими газами, из которых затем выделяется. Другой способ — отвод тепла за счет испарения хлористого этила из реакционной массы. При этом становится пригодным простейший реактор — пустотелая барботажная колонна с обратным холодильником (рис. 43, в), в котором конденсируется и возвращается в реактор часть хлористого этила, необходимая для поддержания теплового баланса реактора. Реакционные газы очищают от избыточного хлористого [c.191]

В зависимости от типа катализатора и условий синтеза можно получать преимущественно бензин, дизельное топливо или твердый парафин. Процессы в жидкой фазе отличаются хорошим теплоотводом, высокой селективностью, равномерной нагрузкой на катализатор, простотой аппаратурного оформления и высокой производительностью. Процессы в стационарном слое катализатора с циркуляцией газа, особенно в жидкой фазе с суспендированным в масле катализатором, наиболее селективны (наименьший выход метана), отличаются высокой производительностью, хорошим теплообменом, сравнительно низкими температурой и давлением реакции. Из газов с отношением На СО от 0,6 до 2,0 (можно использовать отходящие газы ряда производств) получают преимущественно либо бензин, либо бензин и дизельное топливо, ли- [c.15]

Процесс гидроформилирования является экзотермическим тепловой эффект равен 117 кДж/моль и мало зависит от молекулярной массы и строения углеводорода. Для процесса имеет большое значение эффективный теплоотвод и поддержание стабильного температурного режима. Отвод тепла осуществляется несколькими способами 1) в реакторе монтируют трубчатый холодильник, в межтрубном пространстве которого циркулирует вода или синтез-газ— он при этом нагревается до нужной температуры 2) наряду с внутренним охлаждением применяются также выносные холодильники 3) в реактор возвращают охлажденные продукты за счет их нагревания отводится выделяющееся тепло. [c.348]

Сравнение различных типов реакторов. Как подчеркивалось, большинство лабораторных поисковых исследований по синтезу полимеров выполняется в реакторах периодического действия, поскольку организация непрерывного процесса в лаборатории связана обычно с большими техническими трудностями. Поэтому проблема обоснования оптимальной конструкции и типа реактора всегда очень остро встает при планировании технологических разработок. При выборе конкретного типа и конфигурации реактора следует учитывать кинетический механизм процесса изменение вязкости среды по ходу процесса фазовые превращения в ходе процесса условия смешения условия теплоотвода давление в системе [c.143]

Процесс гидроформилирования является экзотермическим тепловой эффект равен 28 ккал/моль (117 кДж/моль) и мало зависит от молекулярного веса и строения углеводорода. Для процесса имеет большое значение эффективный теплоотвод и поддержание стабильного температурного режима. Отвод тепла осуществляется несколькими способами 1) в реакторе монтируют трубчатый холодильник, в межтрубном пространстве которого циркулирует вода или синтез-газ — он при этом нагревается до нужной температуры [c.51]

Аппаратурное оформление процесса прямого синтеза может быть различным. Ь простейшем случае используется обычная трубчатая печь со стеклянной или металлической трубкой, наполненной кусочками контактной массы размером 5—10 мм в поперечнике. Поскольку процесс прямого синтеза является экзотермическим процессом, то естественно, что проведение его в стационарных условиях без хорошего отвода тепла не дает возможности достаточно надежного регулирования процесса. Лучшие условия проведения процесса создаются при использовании трубки с мешалкой, что даег возможность применять более измельченную контактную массу и более полно вырабатывать ее. Подобного рода аппаратура часто используется в промышленности. Для проведения более очных исследований трубка помещается в термостатированную жидкость, что обеспечивает надежный отвод тепла. Наиболее прогрессивным, завоевывающим все большие позиции и в лабораториях и в промышленности, является метод проведения процесса прямого синтеза в псевдоожиженном кипящем слое. В этом случае создаются наилучшие условия отвода тепла и наиболее полное использование контактной массы. Контактная масса, измельченная до частиц размером 0,075—0,25 мм, поддерживается в псевдоожиженном состоянии током паров галоидных алкилов (арилов). Теплоотвод осуществляется в этом случае при помощи змеевика, вводимого непосредственно в реакционную зону. Принципы технологии и аппаратурного оформления процесса прямого синтеза изложены в недавно вышедшей из печати книге А. П. Белого [12а], [c.41]

Процесс синтеза углеводородов из СО и Н2 (процесс Фишера — Тропша) является альтернативным нефтепереработке. Необходимость обеспечения эффективного теплоотвода из реакционного объема, в силу сильной экзотер-мичности процесса, представляет собой актуальную задачу, для решения которой предлагается использовать трехфазный реактор (сларри-реактор). [c.65]

Электрохимическое фторирование начало развиваться лишь в последнее время, по оно имеет ряд преимуществ по сравнению с только что описанными методами. Сущность его состоит в следующем при электролизе безводного фтористого водорода (с добавлением фторидов металлов для повышения электропроводности) выделяющийся на аноде фтор немедленно реагирует с растворенным или эмульгированным в жидкости органическим веществом. Благодаря протеканию реакций в жидкой фазе при перемешивании, достигается хороший теплоотвод и суы ествуют широкие возможности регулирования процесса. При этом не приходится предварительно получать и очищать молекулярный фтор, который все равно производят в промыщленности методом электролиза. Наилучшие результаты электрохимическое фторирование дает при синтезе перфторзамещенных карбоновых кислот, простых и сложных эфиров, аминов, сульфидов и других соединений, растворимых в жидком фтористом водороде. [c.162]

Синтез углеводородов по Фишеру и Тропшу при умеренных условиях необратим и сопровождается очень большим выделением тепла (165—205 кДж, или 39—49 ккал, иа каждую группу СНг в полученном углеводороде). Лучшим катализатором оказалось более теплопроводное и дешевое железо, промотированное 0,5% КгО и эффективно работающее при 220—320 °С и 1,5—2,5 МПа. Имеются два варианта процесса — со стационарным и с псевдоожиженным катализатором, причем в обоих случаях организована эффективная система теплоотвода с охлаждением кипящим водным конденсатом и генерированием пара высокого давления. [c.526]

Сульфоокисление насыщенных углеводородов - удобный способ синтеза алкансульфокислот - сырья для получения современных биоразлагаемых ПАВ. Одним из затруднений, препятствующих внедрению этого процесса в промыщ-ленную практику, является его высокая экзотермичность и склонность в определенных условиях теплоотвода к колебательному протеканию, поэтому моделирование сульфоокисления и определение критериев возникновения автоколебательного режима представляется актуальной задачей. [c.49]

В частности, yкaзaннliв вше теоретические режимы приведены именно в этих координатах. На рис, 4 приведен график изменения интенсивности твпловыделе шя от степени превращения при оптимально температурном режиме для реакции синтеза аммиаке. По этой диаграмме можно определить, как надо менять теплоотвод по слою катализатора, чтобы процесс протекал наиболее интенсивно. И, наоборот, в дальнейшем, показывая на этих диаграммах протекание процесса в реакторе, можно судить о степени приближения к теоретическому режиму, [c.18]

Известный подход к моделированию химических реакционных процессов в псевдоожиженном слое с учетом динамики системы теплоотвода [1] основан на расчете динамики уровня парожидкостной смеси в испарителе при постоянной ее средней плотности (объемном паросодержании). При этом вносится значительная погрешность в расчет количества отводимого тепла как функции массы жидкой фазы в канале испарителя вследствие большой погрешности в определении уровня, а следовательно, и поверхности теплопередачи, особенно в испарительных каналах большой высоты. Например, в реакторах синтеза метилхлорсиланов теплообменники (трубки Филь-да) погружены вертикально в псевдоожиженный слой на всю его глубину — 6—8 м. При такой длине и наружно.м диаметре труб 100—200 мм необходим более точный расчет изменения паросодер-жа1Н1я С1эеды вдоль канала. В предлагаемой математической модели расчет паросодержання вдоль канала проводится с использованием модели дрейфа фаз одномерного двухфазного течения [2]. Так как скорость жидкости в теплооб.меннике мала, режим течения смеси [c.109]

Процесс прямого синтеза метилхлорсиланов (МХС) сопровождается выделением значительного количества тепла, 80% которого отводится слстелюй теплоотвода. [c.113]

Благодаря наличию интенсивного перемешивания в реакционном объеме обеспечивается квази-изотермический режим — перепад температур в нем практически не превышает 1-2 °С. Это позволяет проводить процесс при более высоких температурах и облегчает теплоотвод из реакционной зоны. Для синтеза в неподвижном слое характерны "горячие пятна" с температурой на 15 — 20 °С выше средней, наличие которых приводит к метанированию и заутлероживанию катализатора. Кроме того, в сларри-реакторе значительно ниже перепад давления в каталитическом слое, что является немаловажным энергосберегающим фактором. Также упрощается процесс загрузки-выгрузки катализатора, который при непрерывной схеме производства может протекать в течение всего процесса и может быть сопряжен с его регенерацией. Сларри-реактор позволяет обеспечить больший выход продуктов на единицу объема катализатора, что обусловлено использованием мелкодисперсного катализатора и, как следствие, увеличением поверхности контакта. Наконец, барботажная колонна проще и дешевле в изготовлении. [c.65]

Необходимо отметить, что каталитический крекинг парафинов протекает с достаточной эффективностью только в сравнительно жестких условиях поэтому для промышленных целей, повидимому, нужно ориентироваться на высокотемпературные режимы переработки. Последние доступны не во всех системах. Схемы с солевым теплоотводом (типа Фикс-Бед) здесь, повидимому, будут не эффективны. Применимыми, очевидно, будут системы с твердыми теплоносителями, как, например, адиабатический крекинг Гудри, ТСС и Флюид. Предпочтение поэтому нужно отдать последней непрерывно действующей схеме с пневматическим транспортом циркулирующего контакта, не связанной температурными ограничениями. Она, видимо, окажется также пригодной для ведения каталитической ароматизации бензинов и лигроинов при низких давлениях и, возможно, для процессов дегидрирования тех или иных газов. Изложенное по особенностям условий переработки чистых парафинов в основном сохраняет силу и для случаев парафинистого нефтяного сырья и, в частности, легких дестиллатов из девонских нефтей. Из последних возможна вырабвтка высокооктановых авиатоплив, изобутана и других алкилатов, а также значительных количеств бутадиена для синтеза каучука. [c.234]

Вопросы термостатирования ферментационного процесса, т. е. подвода или отвода тепла в ходе ферментации, являются очень острыми в целом ряде производств биотехнологии. В аэробных условиях, особенно при производстве белка одноклеточных, микробиологический синтез протекает со значительным тепловыделением, поэтому перед технологами возникает проблема отведения значительных количеств тепла из аппаратов большого объема (сотни и даже тысячи кубометров). Технологические требования к скорости теплоотвода очень жесткие из-за узкого температурного оптимума роста культуры, который укладывается обычно в интервал 2—3°. К сожалению, наиболее приемлемый на практике способ теплоотвода — охлаждение оборотной водой через змеевики, рубашки и другие устройства — осложняется в микробиологической промышленности очень малой разностью температур между содержимым биореактора (32—34°С для дрожжей andida) и охлаждающей водой, которая поступает в теплообменные устройства с градирни с температурой более 20°С, а в жаркое время года — и еще выше. Это заставляет создавать в биореакторе развитую поверхность теплообмена, постоянно бороться со шламообразованием и обрастанием поверхности теплообменных устройств, а также увеличивать скорости движения жидкостей у обеих поверхностей теплообменника за счет большого объема прокачиваемой внутри труб или рубашек охлаждающей воды и интенсивной циркуляции жидкости, находящейся в биореакторе. [c.21]