Реакторы для контактно-каталитических процессов

Аппаратурное оформление гетерогенно-каталитических процессов. Для осуществления гетерогеннокаталитических процессов используют различного типа реакторы, называемые контактными аппаратами. [c.61]

Значительные резервы повышения производительности катализатора заключены в оптимальном выборе пористой структуры, размера н формы зерен катализатора. Как подбор катализатора, так и оптимизация его пористой структуры и размера зерен представляют важнейшие начальные этапы при решении глобальной проблемы разработки промышленного каталитического процесса. Оптимальность промышленного реактора обычно определяется экономическим критерием, в который наряду с многими факторами, влияющими на рентабельность процесса (например, производительность реактора по целевому продукту, селективность процесса, себестоимость одного или нескольких целевых продуктов, эксплуатационные затраты и т. п.), входят также параметры, характеризующие пористую структуру катализатора, размер и форму зерна. На эти переменные могут быть наложены ограничения, определяемые условиями эксплуатации и технологией приготовления катализаторов. Оптимальный выбор способа приготовления катализатора, при реализации которого формируется заданная микроструктура катализатора, составляет одну из основных стадий всей процедуры принятия решений при разработке промышленного контактно-каталитического процесса. [c.119]

Процессы с псевдоожиженным кипящим слоем катализатора — крупное достижение в области технологии контактно-каталитических процессов. Благодаря простоте технологического оформления и другим преимуществам, о которых речь идет ниже, реакторы этого типа широко распространены в различных отраслях химической технологии. [c.80]

В отдельную группу можно выделить реакторы для проведения контактно-каталитических процессов. [c.486]

Хотя химические процессы, протекающие в контактных реакторах, охватывают основные крупные отрасли химической промышленности, с точки зрения проектирования они относятся к сравнительно узкому разделу гетерогенных каталитических процессов. В большинстве контактных реакторов непрерывного действия используется неподвижный, движущийся или псевдоожиженный слой. Наиболее часто встречающиеся реакторы с неподвижным слоем состоят обычно из ряда длинных параллельных труб. [c.132]

Ниже рассмотрена последовательность расчета химических реакторов на примере контактно-каталитических процессов как наиболее сложных. Проиллюстрируем, как проводится анализ условий работы и оптимизация реакторов. [c.339]

РЕАКТОРЫ ДЛЯ КОНТАКТНО-КАТАЛИТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ [c.57]

По состоянию катализатора реакторы для контактно-каталитических процессов могут быть разделены на следующие группы 1) аппараты с неподвижным слоем катализатора 2) аппараты с движущимся слоем катализатора 3) аппараты с кипящим (псевдоожиженным) слоем катализатора. Использование аппарата одной из перечисленных групп для осуществления реакции определяется условиями ее проведения. [c.58]

Ниже рассмотрена последовательность расчета химических реакторов на примере контактно-каталитических процессов как [c.435]

При решении задач, связанных с разработкой конкретного метода производства, приведенная схема может претерпевать существенные изменения. Так, например, при недостатке информации, полученной с опытной установки, вводится дополнительный этап, связанный с созданием опытно-промышленного цеха. При разработке некоторых контактно-каталитических процессов, осуществляемых в трубчатых аппаратах со стационарным слоем катализатора, конструирование промышленного реактора представляется возможным осу- [c.27]

По состоянию катализатора реакторы для контактно-каталитических процессов могут быть разделены на группы аппараты с неподвижным слоем катализатора аппараты с движущимся слоем катализатора аппараты с кипящим слоем катализатора. [c.67]

В книге приведены общие сведения о подготовке к монтажу оборудования предприятий химической и нефтехимической промышленности, а также о такелажных работах при монтаже оборудования. Рассматриваются устройство, приемы и методы монтажа насосов, аппаратов для разделения суспензий и очистки газов, сушильных установок, колонных аппаратов, оборудования для перемещения и сжатия газов, дробильно-размольного оборудования, теплообменных аппаратов и печей, аппаратов с мешалками, реакторов каталитических процессов, регенераторов и контактных аппаратов, аппаратуры высокого давления, резервуаров, газгольдеров. [c.2]

Принцип работы автотермических реакторов широко используется в контактно-каталитических процессах. На рис. УП1-38 представлен автотермический реактор для синтеза аммиака, в котором осуществляется теплообмен между реакционной массой и холодным питанием. Запишем уравнения материального и теплового балансов для зоны подогрева [c.363]

Многоуровневый иерархический подход с позиций современного системного анализа к построению математических моделей позволяет предсказывать условия протекания процесса в аппаратах любого типа, размера и мощности, так как построенные таким образом модели и коэффициенты этих моделей позволяют корректно учесть изменения масштаба как отдельных зон, так и реактора в целом. Конечно, данный подход весьма непрост в исполнении. Чтобы сделать его доступным для широкого круга специалистов, необходимо сразу взять ориентацию на использование интеллектуальных вычислительных комплексов, которые должны выполнять значительную часть интеллектуальной деятельности по выработке и принятию промежуточных решений. Спрашивается, каков конкретный характер этих промежуточных решений Наглядные примеры логически обоснованных шагов принятия решений, позволяющих целенаправленно переходить от структурных схем к конкретным математическим моделям реакторов с неподвижным слоем катализатора, содержатся, например, в работе [4]. Построенные в ней математические модели в виде блоков функциональных операторов гетерогенно-каталитического процесса совместно с дополнительными условиями представлены как закономерные логические следствия продвижения ЛПР по сложной сети логических выводов с четким обоснованием принимаемых решений на каждом промежуточном этапе. Каждый частный случай математической модели контактного аппарата, приводимый в [4], сопровождается четко определенной системой физических допущений и ограничений, поэтому итоговые математические модели являются не только адекватными объекту, но обладают большой прогнозирующей способностью. Приведенная в работе [4] логика принятия промежуточных решений при синтезе математических описаний гетеро- [c.224]

Разработанная институтом установка комбинированной каталитической переработки тяжелого нефтяного сырья (мазутов) в принципе не отличалась от существующих установок каталитического крекинга с кипящим слоем пылевидного катализатора. Сущность процесса комбинированной каталитической переработки мазутов заключалась в сочетании контактно-каталитического превращения тяжелых фракций мазута в верхних зонах кипящего слоя катализатора в реакторе с глубоким каталитическим крекингом фракций, выкипающих > 350° С, от I ступени во всей массе кипящего слоя катализатора в реакторе. Данный 2-ступенчатый метод переработки мазута осуществлялся в одном реакторе с вводом крекируемых исходного сырья и фракции > 350 С от I ступени (рисайкла) по двум, раздельным друг от друга, потокам [c.115]

Второе направление — создание новых, более эффективных реакторов для контактно-каталитических процессов. Широкое промышленное внедрение получили реакторы с псевдоожиженным катализатором для ряда важных процессов каталитического превращения углеводородов крекинг, дегидрирование, окисление и др. [c.19]

Расчет реакторов для контактно-каталитических процессов заключается в определении основных размеров аппаратов и оптимальных режимов их эксплуатации. Эти данные могут быть получены приближенными и более точными методами, основанными на составлении адекватной математической модели процесса. [c.105]

Для инженера-эксплуатационника и механика в большей степени важны, вероятно, общие характеристики реакторов и особенности их конструкций. Поэтому в дальнейшем будут отдельно рассмотрены реакторы, в качестве которых может использоваться типовая аппаратура, реакторы для контактно-каталитических процессов, а также печи для проведения химических реакций, в частности пиролиза. [c.8]

Монография посвящена одной из самых актуальных проблем современной химической технологии — расчету аппаратуры каталитических процессов на основе количественного описания физико-химических явлений в реакторах. В книге подробно рассмотрены теория и методы расчета химических реакторов для контактных процессов, вопросы использования математического моделирования и методов теории подобия при оптимальном проектировании и проектировании конкретных аппаратов для процессов синтеза аммиака, окисления двуокиси серы, каталитического крекинга нефтяных фракций и др. [c.4]

Гетерогенный реактор с твердыми частицами катализатора — это динамическая система, в которой в пространстве и во времени объединены сложные физико-химические процессы, происходящие на поверхности и внутри пористого катализатора, внутри и на границах реакционного объема в целом. В стационарном режиме все потоки объединены материальными и энергетическими балансами. Поэтому редко удается организовать каталитический процесс так, чтобы все его уровни — от поверхности катализатора до контактно- [c.5]

Ввиду многообразия процессов, осуществляемых в кипящем слое катализатора, и специфики условий работы контактных аппаратов для каждого конкретного случая приводить единую методику их расчета не всегда представляется возможным. По этой причине материал настоящего раздела не претендует на универсальность использования. Цель его — дать последовательное и по возможности достаточное обоснование выбора или расчета основных гидродинамических, тепловых и массообменных параметров, определяющих конструктивные особенности реакторов, в которых проводится тот или иной каталитический процесс. [c.253]

Каталитические процессы нефтепереработки осуществляются в контактных реакторах различных конструкций. Как правило, катализатор в этих процессах очень быстро теряет активность и потому реакторы включают зоны катализа и регенерации. Эксплуатируются реакторы и регенераторы с кипящим слоем и с движущимся катализатором. [c.59]

Газовые реакции на твердом катализаторе распространены в химической промышленности. В частности, производство азотных удобрений было бы невозможным без каталитических реакций конверсии метана и моноксида углерода, синтеза аммиака и окисления его до моноксида азота. Серную кислоту, необходимую для производства фосфорных удобрений, в настоящее время получают почти исключительно контактным способом, основанным на каталитическом окислении сернистого ангидрида в серный. Примеры таких процессов в нефтехимических и органических производствах — каталитический крекинг и риформинг нефтепродуктов, а также синтез метанола и других спиртов и углеводородов. Реакторы для таких процессов обычно называют контактными аппаратами или колоннами синтеза. [c.285]

Описываемые здесь процессы являются в основном термическими, а не каталитическими, н потому их описание можно (было бы включить в главу IV. Однако аппаратурное оформление установок контактного крекинга, пиролиза, коксования принципиально п е отличается от такового для установок каталитического крекинга (реакторы, регенераторы, подъемники и др.). Читателю яснее будет это изложение теперь, после изучения каталитических процессов. [c.236]

Во второе издание (1-е изд. — 1974 г.) внесен ряд изменений и дополнений в связи с возросшим ассортиментом промышленных катализаторов и развитием каталитических процессов. Рассмотрены реакторы кипящего и фильтрующего слоев описаны цеолитсодержащие алюмосиликатные катализаторы крекинга даны современные методы исследования контактных масс и пр. [c.2]

Оно обеспечивается соответствующей компоновкой теплообменников и контактных аппаратов и выбором конструкций каталитических реакторов. Различные приемы теплообмена в контактных аппаратах показаны на рис. 65. Выбор типа реактора определяется характером каталитического процесса, производительностью узла, свойствами катализатора и др. Чаще всего контактные аппараты работают при сравнительно высоких температурах и в условиях агрессивной среды. Поэтому при их изготовлении применяются легированные стали и некоторые специальные материалы, а также кислотостойкие и жаростойкие футеровки. [c.145]

Чтобы избежать этого, применяют ступенчатый адиабатический реактор с промежуточным охлаждением реагирующей смеси между ступенями схематическое изображение аппарата показано на рис. 111-16. На рис. 111-17 приведен также характер изменения температуры реагирующей смеси в таком реакторе. Наличие промежуточного теплообмена между секциями позволяет увеличить температуру реакции на первых ступенях, что обеспечивает высокую скорость реакции при малых степенях превращения и, тем самым, дает возможность существенно уменьшить общий объем реактора, необхо-ДИМ111Й для достижения заданной конечной степени превращения, по сравпеишо с одноступенчатым реактором. Особенно важно. уто для контактно-каталитических процессов, у которых затрат л на катали-зато]з прямо пропорциональны требуемому времени п]1е6ывания реагентов в аппарате для его заданной производительности. [c.123]

Каталитический крегинг нефти проводят в специальных установках, основными аппаратами которых являются реакторы и регенераторы. Реактор, регенератор и вспомогательное оборудование монтируют на металлических этажерках. Контактно-каталитические процессы протекают при высокой температуре, с большой скоростью реакции и выделением большого количества тепла (при наличии катализатора). При каталитическом крекинге исходное сырье превращается в различные продукты. Наряду с необходимыми веществами образуются и побочные вещества — кокс, смолы, которые оседают на катализаторе и снижают его активность. Поэтому катализатор периодически очищают, т. е. регенерируют в специальных аппаратах — регенераторах. [c.213]

Расчет реакторов для контактно-каталитических процессов заключается в определении основных размеров аппаратов и 0 1тималь-ных режимов их эксплуатации. Эти данные могут быть получены приближенными и более точными методами, основанными на составлении адекватной математической модели процесса. Независимо от избранного метода расчета прежде всего необходимо установить, какая стадия сложной поверхностной реакции на катализаторе является лимитирующей, поскольку от этого зависит характер расчетных формул. [c.88]

Проектирование промышленного контактно-каталитического агрегата включает в себя значительную долю элементов творческого процессса, который не может быть полностью формализован. Поэтому современная система автоматизированного проектирования (САПР) должна быть ориентирована на работу в режиме диалога с проектировщиком-человеком при активном использовании банка интеллектуальных знаний. Такой диалог возникает в ситуациях, которые не поддаются формализации или их формализация недостаточно эффективна. Режим интеллектуального диалога проектировщик—ЭВМ важен и потому, что оценивание большинства конструкторских разработок промышленного реактора производится проектировщиком сразу по нескольким критериям технологическим, экономическим, энергетическим, экологическим и т. п. Ясно, что при таком оценивании роль опыта, интуиции проектировщика приобретает исключительно важное значение. Выбор оптимальной конструкции контактного агрегата происходит в режиме диалога ЛПР—ЭВМ, в процессе которого в систему поступает дополнительная неформальная информация от лица, принимающего решение [24]. [c.266]

Гетерогенный реактор с твердыми частицами катализатора -это динамическая система, в которой в просфанстве и во времени объединены сложные физико-химические процессы, происходящие на поверхности и внутри пористого катализатора, внутри и на фаницах реакционного объема в целом. В стационарном режиме все потоки объединены материальными и энергетическими балансами. Поэтому редко удается организовать каталитический процесс так, чтобы все его уровни - от поверхности катализатора до контактного отделения - работали в режиме, соответствующем оптимальному. Например, состав, сфуктура и свойства катализатора определяются состоянием газовой фазы. Следовательно, повлиять существенно на характеристики катализатора, работающего в стационарных условиях, не представляется возможным, так как состав газовой фазы предопределен степенью превращения и избирательностью. В нестационарном режиме, оказывается, можно так периодически изменять состав газовой фазы или таким образом периодически активировать катализатор, что его состояние будет значительно [c.304]

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]

Пример 1-4. Найти оптимальные условия работы контактно-каталитического реактора для окисления окиси азота производительностью 50 т1сутки. Окись азота предварительно получается сильно разбавленной путем окисления воздуха в регейеративном подвижном слое по схеме Висконсин-процесса . Ниже приведены анализ процесса окисления окиси азота и его оптимизация, выполненные Хоугеном ю. [c.443]

Реакторы, регенераторы, контакторы. Представляют группу камер крекинг-установок, реакторов и регенераторов различных каталитических процессов со стационарным или движущимся" катализатором (шариковым, порошковым, микросфе-рическим и псевдоожиженным слоем) ступенчато-противоточ-ные реакторы и регенераторы реакторы и коксонагреватели установок пылевидного и контактного коксования реакционные колонны установок искусственного жидкого топлива вертикальные и горизонтальные контакторы установок сернокислотного алкилирования и сернокислотной очистки. [c.10]

Для быстрого проведения процесса во избежание усиления побочных реакций крекинга применяется катализатор — оксид хрома на носителе — оксиде алюминия активатором служит оксид калия. При оптимальной температуре 580°С и атмосферном давлении равновеспе достигается за 2 сек с превращением 40% н-бутана в бутилены. Катализатор постепенно покрывается коксом и теряет свою активность. Применяется процесс с кипящим слоем пылевидного катализатора, который сходен с процессом каталитического крекинга нефтепродуктов. В установку для дегидрирования также входят трубчатая печь для нагревания бутана, реактор и регенератор (оба с кипящим слоем катализатора). Выходящий из реактора контактный газ освобождается в циклоне от пыли катализатора, затем постепенно охлаждается в котле-утилизаторе и в скруббере, орошаемом водой. Для того чтобы осуществить циркуляцию непрореагировав-шего бутана, необходимо его отделить от образовавшихся бутиленов, водорода и продуктов побочных реакций. Газ сжимают до 1,3-10 н/ж и охлаждают водой выделившуюся при этом тяжелую фракцию (углеводороды s и выше) используют для извлечения из газа противоточной абсорбцией в колонне С4-фракции затем ее выделяют из раствора ректификацией и конденсацией паров. Отделить бутан от бутиленов непосредственно ректификацией не удается вследствие близости температур кипения. Но при введении в смесь ацетонитрила H3 N (побочного продукта в производстве акрилонитрила) летучесть бути-ленов уменьшается вследствие их лучшей растворимости в ацетонитриле по сравнению с летучестью бутана, который удаляется ректификацией. Этот способ разделения называют экстрактивной ректификацией. Раствор бутиленов из первой ректификационной колонны поступает во вторую, отгонную колонну, в которой ректификацией пары бутиленов отделяются от менее летучего ацетонитрила. Выход бутиленов на прореагировавший бутан составляет около 70%. [c.237]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология