Каталитическое окисление этилен реакторы

Каталитическое окисление этилена в этиленоксид проводят при 280 °С и 1,6 МПа в реакторе, производительность которого равна 700 кг этиленоксида в час. Число труб, заполненных катализатором, 3055 внутренний диаметр трубы 24 мм. На окисление поступают воздух и этилен в мольном соотношении 24 1 в этих условиях суммарная степень конверсии этилена в этиленоксид составляет 27,2 %. Определить линейную скорость газо-воздушной смеси в сечении трубного пространства реактора. [c.126]

Разрабатывавшиеся в Германии методы каталитического окисления этилена отличались от приведенных выше некоторыми деталями [121. Так, например, предполагали подвергать окислению 4—5-процентную этилен-воз-душную смесь, применяя в качестве катализатора чистое серебро, нанесенное на пемзу, и проводить процесс при 200—240° С и атмосферном давлении с продолжительностью контакта 3—5 сек. Вычисленное значение для выхода окиси этилена равно 50%, считая на пропущенный этилен вычисленный состав газа, выходящего из реактора, следующий 2—2,2% окиси этилена, 4—6% двуокиси углерода и 0,8—0,9% этилена. По проекту, окись этилена адсорбируется активированным углем, а часть выходящих из адсорбера газов, содержащих еще некоторое количество этилена, возвращается на окисление [131. [c.145]

СЛОЙ пускают реакционную смесь. Для выравнивания температуры применяется иногда слой инертной (т. е. некаталитической) насадки. Так, этилен получают частичным окислением этана при 816 С в реакторе с насадкой из керамики при объемной скорости 800 причем скорость этого процесса сравнима со скоростью каталитических реакций. [c.371]

Эта реакция принадлежит к уникальному классу реакций. Ее проводят в режиме окислительного дегидрирования, но она не является каталитической. Ранее говорилось, что дегидрирование этана в этилен — относительно высокотемпературный процесс. Дегидрирование метана в ацетилен представляет собой чрезвычайно высокотемпературную реакцию и идет при 1300— 1600°С, когда равновесие наиболее сильно сдвинуто в сторону образования этилена. Очевидно, металлические реакторы не могут быть использованы для реакции парциального окисления природного газа (метана) в силу того, что реакция происходит при температуре, превышающей температуру плавления нержавеющей стали или любых других распространенных металлов. Поэтому реакторы футеруют огнеупорным кирпичом, а теплообмен и теплоотвод осуществляют до контакта горячих газов с неметаллическими поверхностями. При более низких температурах контакт газов с металлическими поверхностями допустим, и окончательный отвод тепла производится в металлическом теплообменнике. Сильно нагретые продукты реакции охлаждаются путем впрыскивания воды непосредственно в газовый поток (рис. 4). При этом вода превращается в пар, который вместе с продуктами должен быть охлажден экономично и с пользой. При получении ацетилена его быстрое охлаждение является одной из решающих операций, препятствующей гидрированию ацетилена в этилен или этан. [c.148]

Описание процесса (рис. 67). Сжатый воздух или кислород смешивается с этиленом и циркулирующим газом, после чего смесь вводится в трубчатый каталитический реактор. Температуру окисления регулируют подачей органического хладагента (система охлаждения на схеме не показана). Содержащие окись этилена газы по выходе из реактора охлаждаются сначала в теплообменнике, нагревая циркулирующий газ, а затем в водяном холодильнике, после чего сжимаются. Далее газ поступает в скруббер, где окись этилена адсорбируется разбавленным водным раствором. Большая часть неабсорбированного газа возвращается через указанный выше теплообменник обратно в реактор, после чего цикл повторяется. При применении воздуха в качестве окислителя часть газов после скруббера направляют во вторичный реактор для продувки содержащихся в них балластных компонентов и связывания остаточного непревращенного этилена в газах. Выходящие из вторичного реактора газы охлаждаются, как и газы с первой ступени. Окись этилена абсорбируется в скруббере, а отходящий газ сбрасывается из системы в атмосферу. [c.133]

Главным промышленным способом получения ацетальдегида является в настоящее время процесс Вакера, заключающийся в окислении этилена, получаемого при крекинге углеводородов. Этот способ имеет гораздо большее значение, чем окисление или каталитическое дегидрирование этанола или гидратация ацетилена. В процессе Вакера этилен окисляют в водном растворе, содержащем хлориды меди(II) и палладия(II). В одностадийном варианте катализатор регенерируют кислородом в условиях непрерывного синтеза, в двухстадийном варианте катализатор регенерируют воздухом в отдельном реакторе. Реакция катализируется палладием [уравнения (18) — (20)]. [c.499]

Так, этилен получают частичным окислением этана при 816° С в реакторе с насадкой из керамики при объемной скорости 8004, причем скорость этого процесса сравнима со скоростью каталитических реакций. [c.355]

На рис. 43 показана одна из схем производства окиси этилена каталитическим окислением этилена. Очищенные от примесей воздух и этилен смешиваются с рециркулирующим газом и поступают в основной реактор 1 (реактор первой ступени). Выходящие горячие газы, пройдя теплообменник 5,нагревают рециркулирующие газы, сжимаются компрессором 8 и поступают в основной абсорбер 2 (абсорбер первой ступени), в котором окись этилена и образующиеся в качестве побочных продуктов незначительные количества ацетальдегида и часть двуокиси углерода поглощаются водой. После абсорбера 2 большая часть газов возвращается в цикл на смешение со свежим этиленом и воздухом, а остальные газы после нагревания в теплообменнике смешиваются с добавочным количеством воздуха и поступают в дополнительный реактор 3 (реактор второй ступени). Добавочное количество воздуха вводится для более полного окисления этилена в реакторе 3. Отвод образующегося тепла из обоих реактаров Производится циркулирующим теплоносителем, который, в свою очередь, отдает тепло кипящей воде. Таким образом, теплота реакции используется для получения водяного пара. [c.227]

Со >Ni Mп>Na),. установленный дая цеолитов при окислении этилена. Более подробное изучение окисления этилена кислородом в присутствии цеолита Си(П) в импульсном реакторе показало [77], что на катализаторе, обработанном кислородом при 450° С, можно проводить окисление этилена при 340° С даже в отсутствие кислорода и что количество лабильного кислорода в цеолите и каталитическая активность цеолита увеличиваются с ростом степени обмена. Таким образом, процессы каталитического окисления и хемосорбции кислорода взаимозависимы. При более низких температурах (150—250° С), когда окисления не происходит, бьша обнаружена яктивиппвянная адсорбция этилена на катализаторе, предварительно обработанном кислородом. Еще более прочно адсорбирует этилен катализатор, с поверхности которого предварительно удалили кислород. Объясняют это следующим на поверхности, свободной от кислорода, этилен взаимодействует с ионами меди (состояние меди не указывается), а на покрытой кислородом поверхности — с группировками, в состав которых входят ион меди и хемосорбированный кислород. Близкие результаты были получены и при окислении окиси углерода [77]. Поэтому можно отметить, что в целом выводы советских [77] и японских [72] исследователей согласуются. Правда, Кубо и сотр. [72] вводили в цеолиты однозарядные катионы меди, а Альтшуллер и сотр. [77] — двузарядные, поэтому не ясно, соответствует ли предложенный Кубо активный центр Си(П)0 — Си(П) подвижной активной форме кислорода, приведенной в работе Альтшуллера. Выяснение этого вопроса требует более детального знания окислительно-восстановительных свойств медных форм цеолитов. [c.146]

Чтобы процесс можно было вести при концентрациях, не превышающих нижнего предела взрываемости этилено-воздушных смесей, вводят незначительное количество этилена (не более 3%) и большой избыток воздуха. Это важно для всех процессов каталитического окисления. Степень конверсии составляет лишь 40—45%, поэтому при однократном пропускании газа через катализатор достигается настолько незначительная концентрация окиси этилена, что ее нецелесообразно выделять. Вследствие этого процесс ведут в несколько ступеней, т. е. пропускают газ через реактор несколько раз, добавляя этилен. В конечном итоге концентрация окиси этилена достигает 7—8% при более высоких концентрациях процесс неэкономичен. [c.220]

Сайентифик Дизайн Компани сооружает установки, в которых окислителем служит воздух. Указывается, что выход по этилену равен 55—57% это соответствует расходу 1,1 кг этилена на 1 кг окиси. Принимают, что затраты на сырье составляют 75% затрат на сырье в хлоргидриновом процессе. Поскольку реакторы для каталитического окисления значительно сложнее, стоимость оборудования будет дороже. Достаточно падежных сведений о конструктивных деталях и о составе катализатора в настоящее время пока не опубликовано. Величина экснлуатацпопных расходов приближается к таковой хлоргидринового нроцесса. Окись этилена, полученная каталитическим окислением, более чиста, чем производимая из этиленхлоргидрина. Единственным побочным продуктом является ацетальдегид, который почти полностью окисляется в углекислоту, следовательно, продукты реакции состоят исключительно из окиси этилена, углекислоты и воды. [c.398]

Кинетика окисления этилена на серебряном катализаторе исследовалась в изотермическом режиме (при 218 °С) в безгра-диентном реакторе в широком интервале концентраций этилена, кислорода, окиси этилена, воды и двуокиси углеро-дд87, 88, 08, 110, 111 j pjj выводе кинетических уравнений было учтено стационарное течение процесса, использованы представления теории адсорбции Лангмюра и сделано несколько предположений относительно механизма процесса, близкого к иредлол< ен-ному ранее . Считается, что адсорбированный молекулярный кислород быстро распадается иа атомы, покрывающие большую часть поверхности катализатора. Затем атомарный кислород взаимодействует с этиленом, образуя одновременно окись этилена, двуокись углерода и воду. Эти продукты адсорбируются на поверхности катализатора и уменьшают каталитический эффект серебра. [c.285]

Одноступенчатое окисление кислородом. Исходный этилен, кислород и циркулирующий газ поступают в вертикальный реактор, где коитактируются с каталитически активным раствором при незначительно повыщенном давлении. Тепло, выделяющееся в результате экзотермической реакции, отводится путем испарения воды, образующейся при реакции. Для поддержания требуемой концентрации раствора катализатора в реактор непрерывно добавляют воду. [c.34]

В нромышленпых условиях на процесс окисления оказывают влияние следующие факторы концентрация этилена и кислорода, содоржание насыщенных углеводородов в этилене, концентрация углекислоты, линейная скорость газов, давление и температура в реакторе, состав катализатора, каталитические яды, материал аппаратуры, способ проведения процесса (в неподвижном слое катализатора или в псевдоожиженном) и т. д. Найти подходящую комбинацию всех этих неременных факторов представляет трудную техническую задачу. В то время как в лабораторных или в опытных масштабах часто выбирают концентрацию этилена, лежащую выше нижнего предела взрываемости, в промышленных условиях необходимо тщательно следить, чтобы ни кни1"[ предел пе был превзойден, ибо это повлечет за собой сильные разрушительные взрывы. [c.397]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология