Конверторы окисления нафталина

Расчет фильтров. Специфическим узлом конвертора окисления нафталина в псевдоожиженном слое катализатора являются фильтры. Они представляют собой трубы из пористого материала, установленные, как правило, внутри аппарата и предназначенные для отделения катализаторной пыли от контактных газов. Обилую фильтрующую поверхность рассчитывают по удельной производительности фильтров, которую находят опытным путем в рабочих условиях при заданном перепаде давления на фильтрах. После определения фильтрующей поверхности Рф мо.жно рассчитать наружный диаметр фильтра йф, его длину 1ф, шаг между фильтрами I и число фильтров п. [c.106]

На рис. 252 изображен конвертор для окисления нафталина во фталевый ангидрид производительность конвертора 800—1000 к продукта 3 сутки. Аппарат состоит из следую цих основных частей камеры 1 для ввода и распределения-нафталино-воздушной смеси, контактной трубчатки 3, погруженной в баню, заполнен- [c.423]

Рис. XI.18. Конвертор для окисления нафталина.

Окисление бензола сопровождается сильным разогреванием газовой смеси, что может вызвать сгорание продуктов реакции. Для предупреждения этого явления окисление проводят в аппарате (конверторе), обеспечивающем интенсивный отвод тепла, дополнительно возникающего во время реакции. Конвертор, применяемый для окисления бензола, аналогичен аппарату, используемому для окисления нафталина во фталевый ангидрид (стр. 720). Он состоит из распределительной камеры, набора трубок диаметром до 1,6—1,9 см и длиной около 90 см, опущенных в сплав смеси нитрита натрия и нитрита калия, и камеры сбора. [c.727]

Как выяснилось уже в первых опытах прн непосредственном окислении нафталиновой фракции каменноугольной смолы выделяется большое количество тепла, так как наряду с основной реакцией окисления нафталина протекают реакции сгорания примесей. Поэтому для окисления нафталиновой фракции потребуется применение конверторов с более совершенными системами теплоотвода. Наиболее перспективным является использовани псевдоожи-женного слоя катализатора, так как при этом коэффициент теплопередачи от контактных газов к охлаждающему агенту наиболее высок. Опыты по окислению нафталиновой фракции каменноугольной смолы в псевдоожиженном слое катализатора si велись на лабораторной установке и на установке полупромышленного масштаба В последнем случае нафталиновая фракция испарялась непосредственно в слое катализатора. Испытывались образцы обогащенной нафталиновой фракции, состав которой характеризуется следующими данными %). [c.25]

Давление при промышленных процессах парофазного каталитического окисления нафталина определяется в основном гидравлическим сопротивлением аппаратов и коммуникаций и составляет примерно 0,5 аг (избыточное давление). Столь Л 5 низкое давление значительно облегчает конструирование и эксплуатацию конверторов. [c.41]

Химические свойства перерабатываемых веществ определяют действие их на материал аппаратуры. Нафталин, фталевый ангидрид и малеиновый ангидрид, находясь в паровой фазе, практически не корродируют сталь. Сильное коррозионное действие на металлы оказывают растворы фталевой и малеиновой кислот. Однако в условиях парофазного каталитического окисления нафталина и о-ксилола гидратации фталевого и малеинового ангидридов не происходит. Поэтому, как подтвердил большой опыт работы конверторов, химические свойства перерабатываемых и получаемых веществ не являются определяющим фактором при выборе материала аппаратуры. [c.42]

Одним из наиболее существенных факторов, в значительной степени определяющих конструкцию конвертора, является тепловой эффект процесса. Окисление ароматических углеводородов во фталевый ангидрид сопровождается выделением большого количества тепла. При 100%-ном окислении 1 кг нафталина во фталевый ангидрид выделяется 3503 ккал (теплота окисления, отнесенная к 20 °С, без учета изменения теплового эффекта с температурой). Однако при промышленном проведении процесса протекают еще побочные реакции, тоже сопровождающиеся выделением тепла. Так, при 100%-ном окислении 1 кг нафталина в нафтохинон выделяется 1027 ккал, при 100%-ном окислении нафталина в малеиновый ангидрид 7009 ккал, а при полном сгорании нафталина 9613 ккал (табл. 1). [c.42]

Благодаря - более точному регулированию технологических параметров, в конверторах с псевдоожиженным слоем катализатора можно получать продукт большей степени чистоты, чем в конверторах со стационарным слоем катализатора. Получение более чистого продукта облегчает условия дистилляции. При сравнительных опытах на установке с псевдоожиженным слоем катализатора были получены партии продукта, содержащего 99,3—99,6% фталевого ангидрида. Температура кристаллизации отдельных образцов составляла 130,5—130,9° С. В продукте, полученном на установке со стационарным слоем катализатора, содержание фталевого ангидрида составляло 99,1—99,4%, а температура кристаллизации была равна 130,3—130,6° С. Более низкое качество продукта, полученного при окислении нафталина в стационарном слое катализатора, объясняется наличием большего количества примесей, главным образом 1, 4-нафтохинона. [c.62]

Конверторы с псевдоожиженным слоем катализатора отличаются относительной простотой конструкции. Как правило, это аппараты колонного типа, внутри которых размещается контактная камера, представляющая собой цилиндр, заполненный катализатором. Газ в зону катализатора подается через газораспределительную решетку, обеспечивающую равномерное распределение газового потока по всему поперечному сечению конвертора. Съем тепла реакции осуществляется двумя способами либо циркуляцией катализатора через теплообменники, расположенные вне зоны катализатора, либо при использовании теплообменивающих элементов, размещенных непосредственно в слое катализатора. При окислении нафталина во фталевый ангидрид в псевдоожиженном слое катализатора второй метод отвода тепла более прост и надежен в эксплуатации. В этом случае отпадает необходимость в непрерывной циркуляции катализатора через теплообменник в целях поддержания определенного гидравлического режима системы. [c.63]

Отличительной особенностью конверторов с псевдоожиженным слоем катализатора является также наличие в них пылеотделительных устройств. Высокая стоимость катализаторов, применяемых для окисления нафталина, обусловливает необходимость полного улавливания всего катализатора, уносимого газовым потоком из реакционной зоны. Для этого непосредственно над слоем катализатора располагается камера осаждения, где отделяется значительная часть катализаторной пыли. Над пылеотделительной камерон установлены фильтры. [c.63]

Существенным недостатком предлагаемой конструкции является трудность разделения зон внутри конвертора. Наилучшая регенерация катализатора достигается при размещении зоны регенерации в выносном аппарате. Видимо, промышленное решение конструкции конвертора с использованием принципа регенерации катализатора может и должно быть более совершенным по сравнению с описанным. Изложенное можно рассматривать только как первое приближение к конструкции секционированных реакторов промышленного масштаба для окисления нафталина во фталевый ангидрид. [c.68]

Рис. 25. Конверторы с псевдоожиженным слоем катализатора для окисления нафталина во фталевый ангидрид.

На рис. 25 Представлен общий вид установки с двумя конверторами для окисления нафталина во фталевый ангидрид в псевдоожиженном слое катализатора"" [c.69]

Металлокерамические фильтры изготовляют из бронзы, латуни, никеля, простой и нержавеющей стали и других металлов. В некоторых случаях для защиты от коррозии фильтры, изготовленные из стали, хромируют. Фильтры из меди или из сплавов, содержащих медь, непригодны для конверторов, предназначенных для окисления нафталина, так как в результате окисления материала фильтров может образоваться окись меди. Последняя при высокой температуре окисляет нафталин до продуктов полного сгорания. Металлокерамические фильтры значительно дороже керамических фильтров и фильтров из стеклянной ткани, тем не менее высокая механическая прочность и большая надежность в эксплуатации обеспечивают экономическую целесообразность применения металлокерамических фильтров . [c.74]

На рис. 34 представлен змеевиковый теплообменник, применяемый для отвода тепла, выделяющегося при обжиге железного колчедана в псевдоожиженном слое Конструкция теплообменника проста и удобна в эксплуатации. Такой теплообменник с успехом может быть применен в конверторах для окисления нафталина во фталевый ангидрид. [c.78]

ОСНОВЫ РАСЧЕТА КОНВЕРТОРОВ ДЛЯ ПАРОФАЗНОГО КАТАЛИТИЧЕСКОГО ОКИСЛЕНИЯ НАФТАЛИНА [c.82]

Настоящая глава посвящена анализу литературных данных по кинетике парофазного каталитического окисления нафталина и методам расчета конверторов с целью практического использования этих данных при разработке промышленных реакторов. [c.82]

Рассмотренные выше методы расчета процесса парофазного ка- талитического окисления нафталина справедливы для условий, не осложненных гидродинамикой потока. Ниже рассмотрим взаимосвязь кинетических, гидродинамических и тепловых факторов в реальных конверторах применительно к условиям стационарного и псевдоожиженного слоев катализатора, а также методы расчета основных конструктивных элементов конверторов. [c.92]

На практике процесс парофазного каталитического окисления нафталина в стационарном слое катализатора далеко не всегда протекает в условиях идеального вытеснения. Кроме того, в промышленных масштабах возмущения иногда достигают значительной величины. В этих условиях режим конвертора может не вернуться в исходное состояние даже после устранения возмущений. Так, например, значительное увеличение расхода нафталина приводит к повышению температуры в зоне катализатора. Температура растет до тех пор, пока не установится новое равновесие между скоростью тепловыделения и скоростью теплоотвода, но уже при других более высоких температурах катализатора и хладоагента. Таким образом, понятие устойчивости является относительным. В основном оно определяет требования, предъявляемые к системам регулирования. Назначение этих систем в данном случае заключается только в стабилизации заданных параметров технологического процесса. [c.117]

Получение фталевого ангидрида. Схема получения фталевого ангидрида представлена на рис. 90. Пары нафталина, смешанные в аппарате 4 с воздухом, направляются в контактный аппарат 5 (конвертор), где нафталин окисляется в присутствии катализатора — нагретой до 400—450° пятиокиси ванадия. Из контактного аппарата продукты окисления поступают в конденсаторы 7, в которых кристаллизуется фталевый ангидрид, не требующий дальнейшей очистки. При правильном ведении процесса выход фталевого ангидрида достигает 85°/о от теоретического. [c.256]

При контактном окислении нафталина фталевый ангидрид получается в зависимости от системы работы более или менее чистым. При правильном режиме работы конвертора и конденсаторов основная масса получаемого фталевого ангидрида может в ряде случаев применяться без предварительной очистки. Однако в продукте всегда имеются в небольших количествах примеси, главным образом нафтохинон, малеиновый ангидрид и смолы. [c.859]

В промышленности осуществлен метод получения бензойной кислоты непосредственно из нафталина путем двухкратного контактирования. По этому методу газовая смесь, выходящая из конверторов для окисления нафталина во фталевый ангидрид, направляется с добавлением водяного пара во второй контактный аппарат типа шахтной печи, в котором находится катализатор декарбоксилирования. Катализатор получается нанесением на пемзу суспензии из [c.866]

Метод получения фталевого ангидрида заключается в неполном окислении нафталина, нагретого выше температуры плавления. Пары нафталина вместе с воздухом попадают в трубчатку (конвертор), где при температуре 400—450°, соприкасаясь с катализатором, окисляются на его поверхности с образованием фталевого ангидрида. Смесь паров продуктов реакции с избытком воздуха по выходе из конвертора поступает в камеры-конденсаторы, где фталевый ангидрид, охлаждаясь, осаждается в кристаллическом состоянии. Конвертор помещается в бане с расплавленным свинцом, причем подогрев ведется лишь в начале процесса, в дальнейшем же требуется отвод тепла, так как теплоты реакции достаточно для поддержания требуемой в конверторе температуры. В качестве катализатора пользуются кусочками сплавленной пятиокиси ванадия, которыми заполняют трубки контактного аппарата. [c.166]

Окисление нафталина. Окисление нафталина ведут в трубчатом конверторе (см. рис. 94 на стр. 310), В производстве фталевого ангидрида [c.423]

На рис. 245 представлен конвертор, предназначаемый для окисления нафталина во фталевый ангидрид, дающий 800—1000 АТ фталевого ангидрида в сутки. [c.403]

Наилучшим катализатором является пятиокись ванадия [117]. Для облегчения удаления из реактора тепла, выделяюш егося во время реакции окисления, нафталин смешивают 6 большим избытком воздуха (1 на 20— 30 г нафталина) и этим регулируют тепловой режим конвертора. Выход фталевого ангидрида, считая на нафталин, составляет 69—70%. Помимо окиси ванадия, используют и смешанный катализатор, содержащий 10% У Ов, 60—65% ЗЮа и 30—35% Н2304. [c.719]

На рис. XI.18 приведена схема устройства конвертора иной конструкции, также пpимeняe ioгo для окисления нафталина и обеспечивающего более интенсивное охлаждение катализатора. Конвертор представляет собой цилиндрический аппарат из листовой стали. От одной торцовой стенки [c.719]

Примеси монометилнафталинов значительно снижают температуру кристаллизации нафталина н увеличивают тепловой эффект процесса окисления (при окислении нафталина во фталевый ангидрид выделяется 449,1 ккал/моль, а при окислении монометилнафта-лина 606,8 ккал/моль). Это особенно важно для систем со стационарным слоем катализатора, поскольку в этом случае очень трудно отводить тепло, выделяющееся при окислении. Поэтому на многих зарубежных заводах в конверторах со стационарным слоем катализатора применяют нафталин, температура кристаллизации которого не ниже 78° С. [c.28]

В некоторых конверторах циркуляция расплава солей через межтрубное пространство осуществляется насосом. При этом горячий расплав можно направлять в котлы-утилизаторы и расходовать тепло реакции для получения водяного пара, который используют в самом производстве фталевого ангидрида. По расчету количество пара, получаемого в процессе окисления нафталина (6 т1год), вполне достаточно для обеспечения нужд всего цеха фталевого ангидрида. Конвертор такой конструкции показан на рис. 15. Равномерное распределение исходной паро-газовой смеси по сечению конвертора достигается при помощи перфорированной тарелки 5, расположенной под входным штуцером. Температура в [c.54]

Один из конверторов с псевдоожиженным слоем катализатора, применяемый для окисления нафталина во фталевый ангидрид з, изображен на рис. 20. Конвертор представляет собой колонну, внутри которой имеется газораспределительная решетка 4. Над решеткой находится реакционная зона 5, заполненная катализатором в псевдоожиженном состоянии, а выше — зона сепарации 2, где паро-газовая смесь продуктов контактирования частично освобождается от катализаторной пыли. Более тщательное отделение пыли происходит в верхней части конвертора, где расположены фильтры / из стеклянной ткани. Фильтры разделены на несколько секций, периодически продуваемых обратным током воздуха. Воздух, необходимый для окисления нафталина, подается под решетку 4. Расплавленный нафталин поступает непосредственно в зону катализатора. Тепло реакции отводится в парогенераторе б, через который циркулирует катализатор, поступающий из реакционной зоны. Для обесяе-чения циркуляции катализатора в парогенератор снизу подается воздух. [c.64]

На рис. 21 представлен конвертор другой системы, также применяемый для окисления нафталина во фталевый ангидрид в псевдоожиженном слое катализатора. Воздух поступает, в нижний конус конвертора, где его тем- Воздух пература измеряется термопарой 1. Псевдо-ожиженный слой катализатора находится над газораспределительной решеткой 5. Расплав нафталина вводится в слой катализатора. В зоне катализатора помещен теплообменник (3, в змеевик которого подается вода. Температура в слое катализатора измеряется термопарой 7, связанной через регулятор с клапаном б, автоматически регулирующим подачу воды в теплообменник. Дублирующий замер температуры в слое катализатора производится термопарой 4, подключенной к потенциометру со звуковой сигнализацией. В верхней части конвертора смонтирован воздушный теплообменник 2 для охлаждения контактных газов воздухом, поступающим на контактирование. Над теплообменником 2 расположен секционный фильтр 8 из пористой керамики, секции которого периодически продуваются сжатым воздухом, поступающим через непрерывно работающий многоходовой кран 9. Темпе-Daтypa в различных точках конвертора измеряется термопарами 1. Токазания всех приборов непрерывно и автоматически записываются. [c.64]

На рис. 24 представлена схема предлагаемой конструкции промышленного конвертора секционного типа с использованием метода регенерации катализатора в псевдоожиженном слоеДиаметр конвертора 3—4 м, высота 18—24 м. Воздух подается в конвертор по трубе 1 через газораспределительную решетку 2. В нижней зоне конвертора происходит регенерация катализатора с частичным окислением низших окислов ванадия в высшие. Для обеспечения необходимой температуры процесса в этой зоне конвертора расположен нагревательный элемент 4. Нафталин с остальной частью воздуха подается по трубе 5. Зона // окисления нафталина отделена от зоны III охлаждения катализатора диафрагмой 7. Поднявшийся в зону /// частично восстановленный [c.67]

Решетки провального типа обычно сходны по конструкции с колпачковыми тарелками ректификационных колонн, перфорированными днищами, колосниковыми решетками, решетками с грибками . Существенным недостатком провальных решеток является возможность попадания части катализатора в подрешеточное пространство. Поэтому в процессе работы приходится поддерживать в отверстиях решетки определенную скорость газового потока, примерно 1 10 м1сек. Однако при остановках конвертора часть катализатора может проваливаться в подрешеточное пространство, что недопустимо, так как нарушается гидравлический режим системы, а в некоторых случаях создается опасность пожара и взрыва. Последнее относится к системам, в которых нафталино-воздушная смесь подается под газораспределительную решетку. В этом случае при наличии катализатора в подрешеточном пространстве там может начаться окисление нафталина и из-за отсутствия охлаждения температура газов может достигнуть недопустимо большой величины . [c.75]

Для отвода тепла реакции окисления нафталина во фталевый ангидрид в конверторах с псевдоожиженным слоем катализатора в качестве хладоагента применяют кипящую воду, находящуюся под избыточным давлением О—6 ат. Температура ее при этих условиях 100—164° С, т. е. ниже 305° С. Поэтому в этих условиях режим процесса неустойчив. Это повышает требования к регулирующим устройствам кроме стабилизации заданных параметров, они должны в данцом случае воздействовать на технологический процесс. Таким образом, неустойчивость процесса в псевдоожиженном слое катализатора на практике характеризует повышенные требования к качеству и надежности систем контроля и регулирования. Длительный опыт эксплуатации промышленных конверторов показал, что температуру в псевдоожиженном слое можно изменять с достаточно большой точностью с помощью регулятора расхода воды, получающего первичный импульс от термопары, помещенной в слой катализатора. [c.118]

Нафталин из расплавителя подают в испаритель / — цилиндрический, обогреваемый паром сосуд, где он поддерживается в расплавленном состоянии при нужной температуре (например 105°). Воздух, предварительно подогретый в трубке, погруженной в расплавленный нафталин, подается с постоянной скоростью, измеряемой реометром 4, в свободное пространство испарителя. Уровень нафталина в испарителе поддерживается постоянным. Паровоздушная смесь идет далее в реакционный аппарат — конвертор 5, где сначала проходит по средней пустой стальной трубе, погруженной, как и соседние трубки, заполненные катализатором, в баню из расплавленного свинца. Из трубы паровоздушная смесь попадает в головную распределительную коробку конвертора, а оттуда в 129 контактных стальных трубок (диаметр 22 мм, длина 2,5 м). Благодаря хорошей теплопроводности свинца температура во всех контактных трубках примерно одинакова. В трубках происходит окисление нафталина, причем выделяющаяся теплота оеак-ции отводится свинцовой баней. Баню нагревают до нужной температуры (обычно в пределах 410—440°) посредством газовых горелок 7, расположенных под конвертором. Подогревания во время процесса не требуется вовсе илн же оно нужно в минимальном размере, так как теплоты, выделяющейся при реакции, приблизительно достаточно для поддержания нужной температуры в конверторе. [c.856]

В последние годы начинают шире применяться конверторы с баней из расплавленных солей. На стр. 848 было указано на применение таких конверторов для oки лe ия во фталевый ангидрид о-ксилола. Окисление нафталина во фтале- [c.857]

Как уже указывалось, применение пылевидного катализатора создает очень хорошие условия отвода тепла и выравнивания температуры в реакционной зоне. Имеются сообщения о том, что - 6 такой метод работы в полуза-водском масштабе применен 1 5 для производства фталевого ангидрида окислением нафталина Реакция окисления нафталина в этом случае осуществляется в башне диаметром около 1,7 м и высотой около 10 м. Внутри башни катализатор находится во взвешенном состоянии, поддерживаемый поступающим снизу током смеси воздуха с парами нафталина. Выходящие из реактора газы направляются на конденсацию после прохождения ряда цикло-Рис. 26. Схема конвертора с ртутной фильтров для отделения [c.858]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология