Реактор жидкофазного окисления

Описание процесса (рис. 89). Параксилол, воздух, катализатор и растворитель загружают в реактор жидкофазного окисления, работающий при умеренных давлении и температуре. Окисление можно проводить периодически или непрерывно. [c.176]

РЕАКТОРЫ ЖИДКОФАЗНОГО ОКИСЛЕНИЯ АЛКИЛАРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ [c.208]

Типы реакционных аппаратов для жидкофазных процессов. Реакторы жидкофазного окисления могут быть периодическими и непрерывно действующими. По способу отвода тепла их можно разделить на аппараты с внутренним и выносным (или внешним) охлаждением. В большинстве случаев в промышленности получили распространение реакторы колонного типа высотой до 10 ж и более и диаметром до 2—3 м. Поскольку карбоновые кислоты корродируют обычную сталь, для изготовления аппаратуры применяют алюминий и особенно некоторые специальные стали, стойкие к действию карбоновых кислот. [c.516]

К а ф а р о в В. В., Т р о ф имов В. И., К р У г л и к А. Е., в сб. Моделирование химических процессов и реакторов , т. 1, Новосибирск, 1971, стр. 95. Расчет реактора барботажного типа на примере жидкофазного окисления тетралина. [c.271]

А 3 б е л ь Д. С., М у з ы ч е н к о Л. А., Расчет реактора барботажного типа для жидкофазного окисления углеводородов, -в сб. Всесоюзная конференция по химическим реакторам , т. I, Новосибирск, 1965, стр. 190. [c.577]

Окислительные процессы имеют много общего, что позволяет рассматривать их совместно и сопоставлять один с другим во всех используют два основных вида сырья — углеводороды нефти или природного газа и кислород (воздух). Все процессы проходят с выделением тепла, отвод которого и поддержание оптимального температурного режима в реакторе являются важной проблемой. Все процессы протекают по цепному радикальному механизму. Подавляющая часть методов газофазного окисления требует катализа, что обусловливает специфические трудности при создании реакторов. Жидкофазное окисление должно протекать с наилучшим диспергированием газообразного окислителя. Общими почти для всех окислительных процессов являются проблемы разделения смеси кислородсодержащих продуктов и повышения селективности. Поэтому успехи, достигнутые при осуществлении одного окислительного процесса, непременно оказывают влияние на многие другие. [c.5]

Один реактор жидкофазного окисления диаметром 3,4 м и высотой 9,3 м обеспечивает получение 100 тыс. т фталевого ангидрида в год, что в 3 раза превышает производительность самого мощного реактора парофазного окисления (табл. 5.2). [c.268]

Пример 39. Рассчитать объем реактора ХТС для обезвреживания сточных вод производства полимерных материалов методом жидкофазного окисления (ЖФО). [c.219]

Обычно зарождение цепей в окисляемых углеводородах происходит по обоим механизмам — гомогенному и гетерогенному. Вклад каждого механизма в суммарную скорость зарождения цепей зависит от условий окисления — соотношения объема углеводорода и поверхности реактора, скорости диффузии кислорода к поверхности металла и т. ц. Так, например, при длительном хранении топлив в больших резервуарах зарождение цепей будет происходить преимущественно по гомогенному механизму. При жидкофазном окислении топлива в реакторе в условиях интенсивного перемешивания смеси и барботирования кислорода зарождение цепей с большей вероятностью происходит по гетерогенному механизму. Гетерогенный механизм зарождения цепей остается постоянным при окислении углеводородов как в газовой, так и в жидкой фазе. Иначе обстоит дело при гомогенном зарождении цепей. [c.29]

При жидкофазном окислении необходимо исключить образование взрывоопасных смесей в местах, где имеется сплошная газовая фаза (г. е. в верхней части барботажных колонн и в пространстве над каждой тарелкой в реакторе типа рнс. 105,г). Это достигается высокой степенью превращения кислорода в совокупности с выбором давления в зависимости от летучести исходного органического вещества. Иногда в пространство над жидкостью предусмотрена подача азота. Тем не менее пожаро- и взрывоопасность рассматриваемых производств (за исключением окисления твердого парафина) достаточно велики, и эти производства должны быть снабжены самыми современными средствами предупреждения, локализации и тушения пожаров. [c.369]

Рис. 5. Технологическая схема отделения жидкофазного окисления I - сборник раствора ( МН ) 2 - сборник конденсата 3 - конденсаторы 4 - холодильник 5 — ресивер раствора 6 — реактор 7 — фильтр-пресс 8 — резервный подогреватель на период пуска 9 - сборник перерабатываемого раствора 10 - насос 11 - подогреватель 12 - ресивер газа 13 - компрессор

Б л ю м б 0 р г Э. А., Б о б о л е в А. В., Булыгин М. Г. и др.. Влияние природы поверхности реактора на скорость и направление жидкофазного окисления пропилена, Нефтехимия, 7, Л Ь 1, 61 (1967). [c.590]

Роль материала реактора при жидкофазном окислении [c.263]

На практике при жидкофазном окислении пропилена в неметаллических реакторах параллельно с 1 т окиси пропилена образуется 1100—1900 кг побочных продуктов (муравьиная и уксусная кислоты, ацетон, изопропиловый спирт, акролеин, аллиловый спирт, ацетальдегид, метилформиат, пропиленгликоль и его эфиры). [c.198]

На рис. 7.13 приведена технологическая схема установки жидкофазного окисления осадков. По трубопроводу 1 в приемный резервуар подается смесь сырого осадка и избыточного активного ила, которая нагревается до температуры 45—50°С. Осадок насосами 3, 4 перекачивается через теплообменники 5, 6 в реактор 7. На входе в реактор температура паровоздушной смеси составляет 240°С. Из реактора смесь продуктов окисления, воздуха и золы направляется в сепаратор 8 через теплообменник 6. Эта смесь теряет часть теплоты, отдавая его поступающему на обработку осадку. Выделяющиеся в сепараторе газы выбрасываются в атмосферу или используются в турбогенераторе 9. Сжатый воздух от компрессора 10 подается в напорный трубопровод. Осадок из сепаратора проходит теплообменник 5 и отдает также часть теплоты осадку, находящемуся в резервуаре. Охлажденный осадок направляется [c.263]

Обрыв цепей в жидкофазном окислении. Гибель свободных радикалов может происходить при взаимодействии свободного радикала со стенкой реактора и при квадратичном обрыве. Вследствие высокой вязкости среды в жидкой фазе диффузия радикалов к стенке затруднена. В жидкофазных процессах происходит в основном квадратичный обрыв цепей [c.175]

При определении объема реактора жидкофазного каталитического окисления /г-ксилола по кинетическим параметрам реакции необходимо также учитывать следующие факторы [c.69]

Порядок выполнения работы. Сборка установки для окисления и подготовка ее к работе. Реакцию жидкофазного окисления алкилароматических углеводородов проводят на установке (рис. 35), которая состоит из четырехгорлой колбы 1 — реактора вместимостью 150 мл, снабженной мешалкой 2, обратным холодильником 4 и сифонной трубкой 5 для ввода кислорода. Обогрев осуществляют с помощью бани 7, заполненной силиконовым маслом. Подачу кислорода ведут иэ баллона или газометра через реометр 10 и регулируют зажимом 9. Перед началом работы [c.124]

Жидкофазное окисление о-ксилола осуществлено на лабораторной установке, схема которой приведена на рис. 79. Процесс вели при 130 и 150° С и повыщенном давлении. Воздух из баллона 1 проходил через фильтр 2 в реактор 3 барботажного типа, снабженный электрообогревом. Туда же поступал о-ксилол. Отработанный воздух с парами о-ксилола и воды поступал в водяной [c.180]

Значительные количества втор-бутилгидропероксида образуются при жидкофазном окислении н-бутана в стеклянном реакторе [20]. Глубина превращений нормальных парафинов при этом составляет [c.218]

Жидкофазные лабораторные реакторы обладают рядом отличий от газофазных, поэтому их целесообразно рассмотреть особо. Устройство аппаратов мало меняется от того, проводятся ли в них чисто жидкофазные или газо-жидкофазные реакции с твердым катализатором. Последний тип реакций, к которому относятся жидкофазное гидрирование, восстановление водородом, жидкофазное окисление молекулярным кислородом, ряд реакций оксосинтеза, реакций с ацетиленом и др., в настоящее время более распространен в технике, чем первый, к которому принадлежат реакции алкилирования, дегидратации и этерифи-кации. Жидкофазные и особенно газо-жидкофазные реакции в большинстве случаев проводятся под давлением, что, естественно, определяет конструкцию лабораторной аппаратуры. [c.360]

Б настоящем докладе сделана попытка составить математическую модель статики процесса глдкофазного окисления углеводородов в изотермическом реакторе полного смешения как в общем виде, так и применительно к полупромышленному реактору жидкофазного окисления н-бутана в производстве уксусной кислоты. Последняя является важнейашл исходным маномером для промышленности ис1суоственного волокна, пластмасс и синтетического каучука. [c.237]

Физическая сущность эффекта секционирования прежде всего сводится к уменьшению интенсивности продольного перемепгавания частиц в целом по объему реактора. С увеличением числа ступеней и уменьшением доли обратного перемешивания секционированный аппарат все более приближается к реактору полного вытеснения (рис. 28 и 29) в нем увеличивается перепад концентраций и температур по высоте, уменьшается фактическое время пребывания частиц в реакторе и т. д. Очевидно, что целесообразность и необходимость секционирования, так же как и выбор числа секций и доли обратного перемешивания, должны прежде всего определяться из условия теоретически возможной конверсии и избирательности процесса. Это значит, что должен учитываться и механизм, и тип реакций, и соотношения их скоростей. Так, например, процессы жидкофазного окисления относятся к классу самораз-вивающихся процессов и могут протекать только в реакторах смешения. Если какие-либо из побочных реакций являются последовательными и при этом расходуются целевые продукты или промежуточные продукты, идущие на образование целевых, то можно ожидать, что секционирование приведет к увеличению избирательности процесса. [c.91]

Реже других рассматриваются гетерогенные и трехфазные гете-рохенно-каталитические реакторы. Аппараты этих типов в общей номенклатуре химических реакторов встречаются достаточно часто. Укажем, например, на процессы гидроформилирования [16—18], гпдродесульфнрования [19], жидкофазного окисления [20, 21], жидкофазного гидрирования [22, 23], синтеза многоатомных спиртов [24, 25], синтеза изопрена [26, 27]. Список подобных процессов можно было бы значительно расширить. Однако в учебниках и монографиях Методам расчета реакторов для проведения реакций в двухфазных системах жидкость — жидкость или жидкость — газ и в трехфазных системах газ — жидкость — твердое тело уделяется очень мало внимания. [c.11]

Шидкофазные лабораторные реакторы обладают рядом отличий от газофазных, поэтому их целесообразно рассмотреть особо. Устройство аппаратов мало меняется от того, проводятся ли в них чисто жидкофазные или газо-жидкофазные реакции с твердым катализатором. Последний тип реакций, к которому относятся жидкофазное гидрирование, восстановление водородом, жидкофазное окисление молекулярным кислородом в настоящее время более распространен в технике, чем первый, к которому принадлежат реакции алкили-рования, дегидратации и этерификации. [c.414]

Ско ость жидкофазного окисления парафина зависит от многих факторе в — от концентрации катализатора, температуры, парциального давления кислорода, линейной скорости газа-окислителя и даже от размера отверстий, через которые газ барботирует в ре-акционгую массу. В промышленности концентрацию катализатора ограничивают величиной 0,2—0,3% (масс.) КМПО4 [около 0,10% (масс.) в пересчете па Мп]. При повышении температуры скорость процесс возрастает. Так, одинаковая глубина превращения (30— 35%) достигается при 80°С за ПО ч, при 100 С за 38 ч, при 110°С за 24 ч. С ростом температуры возможен переход реакции в диффу-зионнук область, вследствие чего большое значение приобретает гидродинамический режим в реакторе. [c.383]

При разработке процесса получения изопрена нам было поручено решение задачи санитарной очистки отходящего газа с узла жидкофазного окисления изопентана (г-С5Н 2). Особенностями узла являются высокое давление процесса порядка 3,6 МПа и повышенная концентрация /-С5Н12 в отходящем газе после реактора окисления. [c.132]

Окисление парафинов С4—в кислоты. Одним из промышленных методов синтеза низкомолекулярных монокарбоновых кислот с преимущественным вы-кодом уксусной кислоты является метод жидкофазного окисления индивидуальных углеводородов С4—С, или их технических смесей под давлением. Впервые промышленное окисление н-бутана в растворе уксусной кислоты осуществлено в США фирмой Се1апезе. Окисление проводится в реакторе из нержавеющей сталн Кислородом воздуха в присутствии солей кобальта или марганца. Основной продукт реакции — уксусная кислота, побочные продукты — муравьиная и пропио-Иовая кислоты, метиловый и этиловый спирты, метилэтилкетон, этилацетат, ацетон. На 1 т уксусной кислоты расходуется 752—875 кг бутана, причем уксусная кислота составляет 80—90% (масс.) от всех кислородсодержащих продуктов реакции. [c.177]

По другому методу окисление ведется в жидкой фазе изонропилбензола в присутствии катализаторов или некоторых добавок. Влияние температуры н количества катализатора на жидкофазное окисление изопропилбензола освещено выше. Средняя скорость окисления при 110—120° составляет 5— 7% в час. Чтобы увеличить скорость окисления, предлагается применять такие добавки, как СаСОз, КааСОд, щелочи, амины, пиридин, формиат натрия, а также соли металлов с переменной валентностью [34, 38—42]. Отмечалось [31 ] стабилизирующее и катализирующее влияние меди на образование гидроперекиси. При окислении изопропилбензола высокой чистоты в реакторе с медной насадкой и медными стенками при 120° скорость образования гидроперекиси составляла 11—12% в час, а выход ее 93— 97 % от теории. [c.515]

Выбор оборудования. Для полноты поглощения в абсорбционной колонне необходим противоток жидкой и газовой фаз (см. разд. 5.6.2). Определим тип насадки в ней. Взаимодействие N02 2 протекает быстро, так что между НМОз в жидкости и N02 почти устанавливается равновесие. Последующее окисление N0 (и в газовой, и в жидкой фазах) протекает медленнее. Необходимо определенное время для его заверщения и пространство. В основном окисление образовавшегося N0 протекает в газовой фазе по реакции (6.13). Так как реакция (6.19) - гетерогенная газожидкостная, а реакция (6.13) - гомогенная, реактор образования азотной кислоты представляет абсорбционную колонну с переливными ситчатыми тарелками (рис. 6.53), пространство между которыми работает как газофазный окислитель основного количества вьщеливщегося N0. Барбатаж в невысоком (на тарелке) слое жидкости обеспечивает интенсивный массообмен с газом, способствуя и поглощению компонентов газовой смеси и тем самым образованию НМОз и жидкофазному окислению N0. Можно считать, что в абсорбционной колонне протекает превращение, описываемое следующим брутто-уравнением, полученным сложением уравнений (6.13) и (6.19) [c.419]

Взаимодействие NO2 с Н2О - реакция быстрая, так что почти достигается равновесие между HNO3 в жидкости и NO2 в газе. Последующее окисление NO (и в газовой, и в жидкой фазах) протекает медленнее. Необходимо определенное время для его завершения и пространство, где будет протекать окисление NO. Реакция (5.33) - гетерогенная газожидкостная, а реакция (5.31) - гомогенная. Поэтому реактор образования азотной кислоты - абсорбционная колонна с переливными ситчатыми тарелками (рис. 5.56). Пространство между тарелками работает как газофазный окислитель основного количества вьще-лившегося NO. Барботаж в невысоком (на тарелке) слое жидкости обеспечивает интенсивный массообмен с газом, способствуя поглощению компонентов газовой смеси и тем самым образованию HNO3 и жидкофазному окислению NO. Можно [c.457]

При окислении алкилароматических углеводородов используют и периодические, и непрерывные способы ведения процесса. Так, при жидкофазном каталитическом (Со-Мп-Вг) окислении п-ксилола в среде растворителя до терефталевой кислоты [196] используют непрерывно работающую установку с применением одного или нескольких последовательно работающих реакторов. Продолжительность пребывания (100— 260 °С, 0,3—2,5 МПа) 0,5—10 ч, выход терефталевой кислоты 90%. В периодическом процессе жидкофазного окисления о-ксилола до о-фталевой кислоты, катализированном солями кобальта и бромидами металлов при 160°С и 1,0 МПа [199], продолжительность окисления 2 ч. Выход продукта 94% (масс.). В других работах указывается, что в зависимости от условий проведения реакции продолжительность окисления п-ксилола в уксусной кислоте до терефталевой кислоты 60 мин (Со-Мп-Вг, 220°С, 2,5 МПа) [199] н 90 мин (Со-Мп-Вг, 190°С, 2,0 МПа) [201]. [c.49]

Максимальная скорость превращения /г-ксилола в ТФК о беспечивается подбором активных катализаторов, нахождением оптимальных параметров реакции (температура, давление, концентрации реагентов и т. д.). Кроме того, условия проведения реакции должны обеспечить и максимальный выход целевого продукта. Всего этого можно достигнуть, если скорость реакции окисления не осложняется диффузионными факторами и расчет реактора может быть проведен по установленным кинетическим параметрам. На лабораторных и опытных установках такие условия создаются относительно легче, когда парциальное давление кислорода и интенсивность перемешивания Р еактантов перестают влиять на скорость химической реакции. Однако при переходе от лабораторных (опытных) к промышленным реакторам, когда масштаб изменяется с 10 до 100, обеспечить кинетическую область протекания реакции жидкофазного окисления алкилароматических углеводородов, в частности /г-ксилола, значительно сложнее и воспроизвести результаты и приемы лабораторных экспериментов не всегда возможно. [c.66]

Результаты исследования процессов жидкофазного окисления индивидуальных веществ и нефтяных остатков показали, что на кинетические параметры окисления и свойства битумов может оказывать влияние материал реактора, в частности обычная сталь. На поверхности металла адсорбируются наиболее полярные ингредиенты из среды окисляемых веществ. Это определяет их преимущественную трансформацию синтез смол из кислородсодержащих веществ (через реакции конденсации), разложение пероксвдов и рекомбинацию радикалов. В границах II этапа окислительных превращений ускоренной деструкции подвергаются наиболее высокомолекулярные компоненты мицеллы, поэтому в битуме оказывается значительно больше масел и меньше асфальтенов по сравнению с битумами, имеющими такую же температуру размягчения, но полученными без применения катализатора. Одинаковая температура размягчения битума при меньшей массовой доле смол и асфальтенов объясняется их меньшей молекулярной массой и достигается за счет их большей мольной доли в битуме. Такое изменение группового состава положительно отражается на свойствах битума. Увеличивается пенетрация и индекс пенетрации, понижается температура хрупкости битума и возрастает его теплостойкость. В результате ускоренного протекания реакций рекомбинации радикалов значительно возрастает стабильность. Повышение стабильности каталитически окисленных битумов происходит в тем большей степени, чем она ниже у битумов, полученных без катализатора. [c.747]

Разработка и возникновение в СССР промышленного производства бензойной кислоты жидкофазным окислением толуола [100—103] создало реальные предпосылки для поиска рациональных путей получения чистой ТФК диспропорционированием бензоата калия. Работы ВНИПИМ в этом направлении были -сконцентрированы на разработке схемы реакционного узла, создании рационального способа регенерации ионов калиди катализатора, на разработке метода очистки полученной К. Установление кинетических закономерностей процесса диспро-порционирования и фазовых переходов бензоата калия в зависимости от температуры, давления и состава исходной амеси (с добавками терефталата калия) позволило найти режим дис-про порционирования, исключающий оплавление реакционной массы, а также разработать непрерывно действующий реактор вибрационного типа с программным подъемом температуры [104—106]. [c.124]

Фирма Mitsubis hi Gas hemi al Со и др. предложили собственные методы получения ТФК из л-толуилового альдегида. ТФК получают путем жидкофазного окисления кислородом воздуха л-толуилового альдегида или смеси л-толуилового альдегида и л-толуиловой кислоты в среде уксусной кислоты при 50— 150 °С [126— 131]. В качестве катализатора используют соли кобальта (карбонат, ацетат, пропионат, бутират, валериат, толуи-лат кобальта или их смесь). Длительность пребывания реакционного раствора в реакторе 70—180 мин. [c.130]

Дикарбоновые кислоты С 5—С12 получают жидкофазным окислением циклоалканов 40—60%-ной азотной кислотой при 90— 120 °С в среде нитроциклогексана или других нитроциклоалканов в присутствии солей меди и ванадия. Процесс преимущественна проводят при давлении до 2,4—5 МПа. Для удаления окислов азота реактор продувают азотом или кислородом [46]. [c.221]

Большой практический интерес представляет процесс жидкофазного окисления в присутствии борной кислоты, связывающей образующиеся спирты в борнокислые эфиры, устойчивые к дальнейшему окислению. Этерифицирующие добавки — борную кислоту или борный ангидрид добавляют в реактор для окисления (5 % от массы окисляемого углеводорода). Окисление проводится азотоводородной смесью, содержащей 3,5-7,0 % кислорода при удельном расходе газовой смеси 500-1500 л/(кг-ч), при 145-185 °С в течение 3-4 ч. [c.139]

В данном докладе на примере сложной химической реакции -жидкофазного окисления тетралина - показано практическое применение общей методики моделирования барботажных реакторов с использованием вычислительной техники, разработан алгоритм и составлена программа расчета на ЦВМ барботажного реактора, с протекающей в нем медленной химической реакцией в жидкой фазе. [c.96]

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ БАРБОТАЖНОГО РЕАКТОРА ЖИДКОФАЗНОГО СОПРЯ -ЖЕННОГО ОКИСЛЕНИЯ ЦИКЛОГЕКСАНОНА И АЦЕТАЛЬДЕГИДА В -КАПРОЛАКТОН И УКСУСНУЮ КИСЛОТУ [c.190]

Пример 21. Скорость реакций процесса сопряженного жидкофазного окисления циклогексанона и ацетальдегида в е-канролактон и уксусную кислоту кислородом воздуха в барботажном реакторе полного смешения [9, 10] может быть описана уравнениями (см. пример 8, стр. 48) [c.179]