Реакторы для полимеризации олефинов

Давление играет большую роль в углублении процесса полимеризации олефинов. Однако в условиях промышленного процесса полимеризации фракций Сд—Св, осуществляемого при 170—220° С, содержание целевого димера в равновесной смеси составляет от 50 до 99% (соответственно для h- bHio-I и н-С Н,-1). Это количество достаточно велико, и примеиеиие давлений до 40—50 ат вызвано соображениями чисто технологического порядка —стремлением к сокращению реакционного объема и повышению скорости полимеризации олефина в смеси, а не термодинамической необходимостью . Положительная роль давления, очевидно, объясняется также увеличением доли жидкой фазы в реакторе конденсат полимеров смывает смолы с поверхности катализатора и предотвращает отложение вновь образующихся смол. [c.325]

Типичным примером кожухотрубчатого реактора с внутренним теплообменом, работающего нри условиях, близких к изотермическим, является реактор для селективной полимеризации олефинов (рис. 140). [c.276]

Рис. 57. Схема реактора трубчатого типа для полимеризации олефинов

Рис. 20. Оптимальное содержание воды в сырье для реакторов полимеризации олефинов.

Убытки от наличия этилена в сырье столь велики, что в целях рентабельности работы всей установки совершенно необходимо точно регулировать работу колонны деэтанизации. Этан, этилен и метан во фракции Сз—С4 должны отсутствовать при непрерывном хроматографическом контроле. Даже если углеводороды С2 содержатся в виде следов, это означает, что за сутки через систему пройдет примерно 1 м этилена. Случайное попадание в реактор малых количеств этилена может резко снизить силу кислоты и вызвать прекращение алкилирования, а абсорбция олефинов Сг кислотой способствует ее быстрому разбавлению и протеканию полимеризации олефинов. [c.216]

Реакторы полимеризации газообразных олефинов. Процесс полимеризации пропилена и бутиленов применяется для получения [c.104]

Сернокислотное алкилирование изобутана бутиленами осуществляют при О—10°С [15, 76] и 0,757—0,858 МПа. Для подавления реакции полимеризации олефинов [36] создают в реакторе избыток (мольный) изобутана, составляющий 6—10 1 па олефины. Объемное соотношение между углеводородной и сернокислотной фазами в реакторе поддерживают от 1 1 до 1 2 [51]. В реактор подают [33] 98%-ную свежую кислоту, а выводят отработанную— концентрацией менее 90%. Продолжительность контакта кислоты с сырьем 20—30 мин [15]. Расходуется кислоты обычно 16—18% масс. [51], а в отдельных случаях до 20%) масс, на алкилат. [c.197]

Весьма важную роль в процессе полимеризации олефинов играет температура, с повышением которой скорость реакции полимеризации повышается. Чтобы при полимеризации ББФ на фосфорнокислотном катализаторе обеспечить начало технологического процесса, реактор и поступающее в него исходное сырье должны иметь температуру порядка 160 С, Далее в процессе полимеризации температура реактора повышается до 200-230°С, поскольку при полимеризации ненасыщенных углеводородов выделяется тепло. Однако температура в реакторе не должна превышать 260°С. Для обеспечения требуемого температурного режима работы реактора выделяющееся в процессе полимеризации избыточное тепло следует отводить с помощью теплоносителя, в частности, воды. [c.43]

В основном все промышленные виды катализаторов для полимеризации олефинов из крекинг-газов содержат фосфорную кислоту и поэтому отравляются щелочными соединениями, присутствующими в сырье, поступающем в реактор. А М Миак и органические азотистые основания сложного строения являются наиболее распространенными ядами этого типа. [c.239]

Реакция полимеризации олефинов протекает с выделением тепла, примерно 1550 и 725 кДж на 1 кг пропилена и бутилена соответственно. На технологических установках используют два типа реакторов камерные и трубчатые. В камерных реакторах катализатор размещают послойно и теплоотвод осуществляется непосредственным смешением — вводом охлажденной пропан-пропиленовой фракции между отдельными слоями. В трубчатых реакторах кожухотрубчатого типа или типа труба в трубе катализатор помещен в трубном пространстве, тепло отводится через стенку кипящей водой, циркулирующей через межтрубное пространство. [c.129]

К числу приемов, использованных производственниками для облегчения выгрузки катализатора, следует отнести р)аз— бавление его шариковым алюмосиликатом в отношении 3 1 или 4 1, инертным в реакции полимеризации олефинов. Такие меры нельзя считать оптимальными, так как добавление к катализатору инертного разбавителя сокращает величину реакционного объема, что снижает производительность реактора. [c.25]

Алкилирование протекает с положительным тепловым эффектом (теплота реакции 1172 кДж), и для отвода тепла реакции применяют хладагенты - аммиак или пропаны. Температурные пределы промышленного сернокислотного алкилирования колеблются от О до 10 °С. В случае остановки холодильного компрессора температура в реакторе резко повышается, что вызывает усиление полимеризации олефинов. В этом случае необходимо прекратить подачу олефинов, продолжать подачу и циркуляцию изобутана, поддерживать требуемую концентрацию кислоты путем добавления свежей кислоты и вывода из системы максимально возможного [c.79]

Примером здесь могут служить реакторы для полимеризации олефинов,. синтеза углеводородов из СО и На и др. [c.172]

На рис. 50 дана технологическая схема полимеризационной установки с трубчатым реактором для полимеризации олефинов в присутствии пирофосфата меди. [c.177]

Частицы органических веществ. Обычно это продукты полимеризации олефинов (особенно диолефинов), постепенно происходящей в присутствии кислорода при высоких температурах. Полимеры или смолы могут образовываться в реакторе, но чаще всего они образуются до реактора. Подавить эти процессы помогают следующие меры [c.129]

Установки, на которых применяется твердый фосфорнокислый катализатор, состоят из секций подготовки сырья, реакционной и разделения продуктов. Фракционированием нефтезаводских газов, содержащих олефины, выделяют фракцию Сд — С4, в которой обычно присутствует 40— 60% олефинов. Из этого сырья щелочной и водной промывкой удаляют меркаптаны, сероводород и азотистые соединения. Предварительно нагретое очищенное сырье направляют в реактор полимеризации. [c.230]

Полиэтилен заданного молекулярного веса можно также получить в результате двухстадийного процесса. В этом случае полимеризацию олефина в присутствии компонентов катализатора начинают в предварительном реакторе при температуре 20—60°, а затем продолжают реакцию в главном реакторе при более высоких температурах [230]. [c.170]

Диизобутилев холодной сернокислотной полимеризации. Олефины Се, получаемые при сернокислотной полимеризации изобутилена, могут применяться для получения нонилового спирта. Фталевые эфиры этого спирта хотя и придают пластика-там из полихлорвинила низкую морозостойкость, но обеспечивают им высокие диэлектрические свойства. В качестве сырья для получения нонилового спирта используется фракция диизобутилена, выкипающая в пределах 95—115° С и получаемая при обработке 65%-ной серной кислотой сырой бутан-бутиленовой фракции нефтезаводских газов. При соответствующих температурах серная кислота абсорбирует практически исключительно изобутилен, не затрагивая к-бутиленов. Извлечение изобутилена может осу-ществляться двумя способами с использованием системы смесительный насос-отстойник или в реакторе с мешалкой, оборудованной электромагнитным приводом. [c.107]

Сернокислотное алкилирование изобутана бутиленами осуществляется при О—10 °С [15, 76] и 7,5—8,5 ат. С целью подавления реакции полимеризации олефинов в реакторе [36] создают избыток (мольный) изобутана в количестве 5—10 1 на олефины. Установлено, что оптимальной концентрацией изобутана в продуктах реакции на выходе из реактора является 50—75%. Объемное соотношение между углеводородной и сернокислотной фазами в реакторе поддерживается от 1 1 до 1 2 [51]. В реактор подается [33] 98%-ная свежая кислота, а выводится отработанная — концентрацией менее 90%. Продолжительность контакта кислоты с сырьем 20—30 мин [15]. Расход кислоты обычно составляет 16— 18 вес.% [51] и в отдельных случаях доходит до 20 вес.% на алкилат. [c.208]

Процесс ведут в адиабатическом проточном реакторе при 20— 40 ат и избытке водорода (мольное отношение водород углеводород от 2 1 до 3 1). При этих условиях предотвращается развитие реакций дегидрирования парафинов и полимеризации олефинов, благодаря чему катализатор не загрязняется смолистыми веществами. Продукты реакции после конденсации и отделения от циркулирующего водорода подвергают ректификации затем непрореагировавший н-пентан возвращают в цикл, а изопентан выделяют в виде товарного продукта. Степень превращения н-пентана за один проход через реактор составляет 50—60%, а общий выход изопентана 97%. [c.43]

Примерами такого рода процессов могут служить регенерация подвижного катализатора, где воздух инжектируется в нескольких точках реактора во избежание повышения температуры, а также полимеризация олефинов при каталитическом воздействии пленки фосфорной кислоты, распределенной в зернах твердой массы. [c.137]

Хотя реакция между олефином и изобутаном в присутствии кислого катализатора проходит очень быстро [82, 83], время контакта в промышленных условиях выдерживают в пределах 5—20 йин. Это делается для того, чтобы добиться более высокого отношения изобутан олефин в кислой фазе и, таким образом, не допустить полимеризации олефина или образования сложных эфиров. После предварительного насыщения кислой фазы изобутаном (растворимость 0,1% в 99,5%-ной Н2804 [84], в промышленных условиях растворимость 0,4%) можно сократить время реакции, особенно при турбулентном перемешивании в трубчатых реакторах. [c.261]

Вассом [20], в котором олефины реагируют с ароматическими веществами или асыщениыми углеводородами. Параллельно с основной реакцией алкилирования протекает побочная реакция полимеризации олефинов, причем последняя реакция имеет более высокий кинетический порядок. Следовательно, наилучшим реактором, с точки зрения выхода, является реактор смешения. [c.121]

Искусственно создаваемые нестационарные условия в полиме-ризационных процессах приводят к изменениям функций распределения по молекулярным массам в полимерах, увеличивают производительность реакторов по сравнению со стационарными режимами [5, 6]. Это имеет место, например, при периодическом изменении концентрации водорода на входе в реактор для свободнорадикальной и поликонденсационной полимеризации олефинов в присутствии катализатора Циглера. При этом значительно изменяется распределение молекулярных масс. Многие теоретические результаты под- [c.4]

Состав питания реактора. Поскольку применяемые катализаторы вызывают полимеризацию олефинов, необходимо, чтобы концентрация госледних в реакционной смеси была значительно ниже, чем требуется по уравнению реакции. С этой целью практикуется разбавление сырья потоком непрерывно циркулирующего в системе изобутана. Соотношение изобутан—олефин в углеводородной смеси, поступающей на алкилирование, составляет обычно от 4 до 10 молей на 1 моль наиболее часто применяется шести- или семикратное разбавление. В присутствии избытка изобутапа повышается качество алкилата и подавляются иетолько полимеризация, но и побочные реакции деалкилирования. Повышение кратности изобутан—олефин более 10 1 уже малоэ( )фективно. Следует учитывать, что при повышенной кратности изобутана возрастают эксплуатационные расходы на его циркуляцию и охлаждение, а также требуется увеличивать размеры основных аппаратов установки. [c.333]

В результате перемешивания увеличивается поверхность раздела фаз и улучшаются условия поглощения изобутана серной кислотой. Поскольку изобутан поглощается кислотой гораздо медленнее, чем олефины, в реакторе необходимо создать условия, способ-етвующие ускорению перехода изобутана в кислоту. В противном случае начнется интенсивная реакция полимеризации олефинов в присутствии серной кислоты. Кроме того, если перемешивание недостаточно интенсивно, то может оказаться, что не вся масса кислоты контактирует с углеводородным сырьем. [c.299]

Продолжительность реакции (время пребывания сырья в реакторе) зависит от ряда факторов, главным из которых является скорость полимеризации, измеряемая глубиной превращения олефинов в полимерный продукт (за один проход сырья через реактор). Если за один проход сырья через реактор все олефины, находящиеся в нем, полностью прореагировали, т, е. превратились и полимерный продукт, то степень превращения р,авна 100%, если прор(гагировала половина -50% и т. д. [c.43]

Бифункциональные катализаторы (например, 0,5—1,0% Pt или Pd на AI2O3) менее активны и работают при 350—450 °С, когда равновесие не так выгодно для образования изопарафинов. В этом оформлении процесс становится похожим на описываемый HHHie риформинг нефтепродуктов. Его проводят в адиабатическом проточном реакторе при 2—4 МПа и избытке водорода (мольное отношение водород углеводород от 2 1 до 3 1). При таких условиях предотвращается развитие реакций дегидрирования парафинов и полимеризации олефинов, благодаря чему катализатор не загрязняется смолистыми веществами. Продукты реакции после конденсации и отделения от циркулирующего водорода подвергают ректификации затем непрореагиро-вавший н-пентан возвращают в цикл, а изопентан выделяют в виде товарного продукта. Степень превращения н-пентана за один проход через реактор составляет 50—60 %, а общий выход изопентана превышает 90 %. [c.31]

Технология олигомеризации, предложенная компаниями Бад-гар и Мобил, предполагает осуществлять полимеризацию олефинов-этилена, пропилена и бутиленов-на цеолитном катализаторе 28М-5 в реакторе с псевдоожиженным слоем катализатора. На рис. 58 дана принципиальная схема установки по технологии компаний Бадгар и Мобил (установка спроектирована). [c.208]

Полимеризация олефинов протекает в реакторах, оборудованных мешалками и змеевикоЬыми холодильниками. Температура в начале полимеризации должна быть не выше 60°, что достигается регулированием подачи в реактор исходных олефинов. Через 15—20 час. температуру повышают до 100° и выдерживают при этой температуре 2 часа. Затем в течение 12 час. дают отстояться осадку, который выводят из реактора. [c.93]

Поверхностные силанольные группы двуокиси кремния имеют слабо кислый характер, но льюисовская кислотность не обнаруживается (если образец чистый). Однако даже небольшое содержание примесей может изменять эти свойства например, льюисовские центры находят на пористом стекле викор [30], что может быть связано с присутствием примеси алюминия. Хотя высокая удельная поверхность силикагеля делает его ценным носителем, сам силикагель как катализатор весьма инертен. Он слабо активен в разложении спиртов [31], возможно из-за примеси ионов А1 +, и в большинстве случаев его значение как катализатора несущественно. Тем не менее гамма-облучение или радиоактивное облучение в ядерном реакторе придает ему некоторую каталитическую активность. Возникающие при облучении типы центров и их реакционную способность обсудил Тейлор [32]. В данном случае можно только отметить, что Р-центры, представляющие собой, вероятно, положительные дырки, захваченные анионными вакансиями, соседними с ионами А1 + (присутствующими как примесь), по-видимому, ответственны за хемосорбцию водорода и катализ обмена Нг — Ог. Если двуокись кремния хорошо обезгажена, облучение создает также кислотные центры, катализирующие реакции изомеризации двойной связи и полимеризацию олефинов. [c.53]

Большой срок службы катализатора на установках полимеризации высокого давления объясняется, по-видимому, снижением образования высокомолекулярных полимеров. При процессах низкого давления на катализаторе накапливаются смолистые отложения, которые постепенно снижают активность его в реакции полимеризации олефинов. Высокая плотность реакционной среды в реакторах высокого давления облегчает удаление высокомолекулярных смолистых материалов с потоком продукта. Поскольку в присутствии низкомолскулярных инертных компонентов в реакционной зоне требуется дополнительное повышение давления для создания жидкофазных условий, из сырья, направляемого на полимеризацию, обычно следует удалять компоненты Сд и ниже. Поэтому можно ожидать, что при работе на сырье с высоким содержанием пропилена срок службы катализатора будет несколько меньше, чем на установках полимеризации бутенов при одинаковом давлении. Однако сравнительные данные по этому вопросу в литературе отсутствуют. [c.237]

Рис. 58. Схема реактора камерного типа для полимеризацив олефинов

При выбранных температуре и давлении производительность реактора зависит от скорости подачи реагентов. Уменьшение ее, хотя и ведет к увеличению степени конверсии, но снижает производительность единицы объема катализатора по спирту ввиду уменьшения средней скорости реакции. Оптимальная степень конверсии за один проход оказалась равной 4—4,5% по олефину или 7% по воде, что составляет около 60% от равновесной конверсии. Она достигается при объемной скорости 1800—2000 ч , когда производительность катализатора по спирту составляет 180— 200 кг1 м -ч). При таких условиях после охлаждения реакционной массы получается конденсат с 15% спирта. Несмотря иа малую степень конверсии за один проход через реактор, процесс прямой гидратации этилена и пропилена отличается высокой селективностью. Благодаря рециркуляции непрореагировавших продуктов общий выход спирта достигает 95%. Остальное количество олефина расходуется на образование эфира (2%), полимеров (2%) и небольшого количества ацетальдегида. Для спиртов С4 и выше прямая гидратация непригодна ввиду невыгодных условий равновесия и сильной полимеризации олефина. [c.319]

Нортон [28] исследовал реакции полимеризации олефинов на синтетических молекулярных ситах. Он использовал тот же прибор, что и Кокс и сотр. [16]. В реактор помещали 3 мл молекулярного сита (измельченного до 100 меш) пробы (размером 5 мкл для жидких реагентов или 4 мл для газообразных реагентов) вводили в поток азота (газ-носитель) под давлением 3—5 атм. Результаты проведения каталитической микрореакции использовали для качественной характеристики распределения олигомеров. Количественные данные получали с помощью обычного стендового оборудования. Микрокаталитическое изучение показало, что полимеризация пропилена представляет собой реакцию с пренебрежимо малой энергией активации, а крекинг 2,3-диметилбутана характеризуется определенной энергией активации. [c.46]

Встречаются такие процессы, в которых несколько реагентов поступают в реактор смешения с различными скоростями. В одних случаях некоторые реагенты быстро загружаются в реактор, а другие подаются постепенно. Бывают случаи, когда только одно из исходных веществ поступает в проточный реактор, а другие реагенты подаются на различных расстояниях от входа. Примером последнего варианта являются различные процессы регенерации подвижного слоя катализатора при этом воздух поступает в опускающийся слой катализатора в нескольких точках реактора, что позволяет избежать локальных перегревов. Другим примером служит процесс полимеризации олефинов, катализируемый пленкой фосфорной кислоты, нанесенной на поверхность частиц песка. В этом процессе часть катализатора рециркулирует и подается в реактор вместе с частью исходного сырья в двух или трех точках, в то время как основной поток реагентов проходит через весь аппарат. Как уже отмечалось (см. стр. 113), цель,такой организации процесса состоит в том, чтобы ограничить тепловые эффекты или улучпшть распределение продуктов. Кроме того, процесс ведется подобным образом при ограниченной растворимости веществ или необходимости частичной рециркуляции отработанного материала или разбавителей. [c.158]

BOM катализатора, при полимеризации олефинов в среде углеводородных растворителей после снижения каталитической активности иногда приводит к реа1ктивации системы. В том случае, когда указанные соединения вводятся в реактор вместе с компонентами катализатора или с мономером в начале процесса, скорость полимеризации, в отличие от полимеризации на немодифициро-ванных системах, продолжительное время сохраняется постоянной. Проведение полимеризации на активированных окислителями системах вызывает, кроме того, значительное повышение эффективности катализатора. [c.276]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология