Реакторы окислительного дегидрирования

Эта реакция является эндотермической, и ее проводят в реакторе, показанном на рис. 2. Процесс происходит при температурах 400—500°С над металлическим катализатором, таким, как медь, серебро или сплав меди и серебра, содержащий обычно также кремний. Ниже в данной главе будет онисан процесс окислительного дегидрирования метанола, где показано, что обычное дегидрирование неосуществимо на практике и в настоящее время в промышленности не используется. Однако существует заманчивая идея дегидрирования метанола с образованием формальдегида, который в этом случае теоретически должен получаться почти безводным, а также водорода, который можно использовать различными способами. К сожалению, дегид- [c.150]

Технологическая схема производства формальдегида окислительным дегидрированием метанола изображена па рис. 139. Метанол, содержащий 10—12% воды, из напорного бака I непрерывно поступает в испаритель 2. Туда же через распределительное устройство подают воздух, очищенный от пыли и других загрязнений. Воздух барботирует через слой водного метанола в нижней части испарителя и насыщается его парами. В 1 л образующейся 1 аро-воздушной смеси должно содержаться 0,5 г метанола. Поддержание такого состава смеси очень важно для обеспечения взрывобезопасности и нормального протекания процесса. Поэтому работа испарительной системы полностью автоматизирована поддерживают постоянные уровень жидкости в испарителе, ее темпера-туру (48—50" С) и скорость подачи воздуха, благодаря чему обеспечиваются необходимые температурный режим и степень конверсии в адиабатическом реакторе. [c.476]

Часовая производительность реактора окислительного дегидрирования метанола равна 2500 кг формалина, массовая доля формальдегида в котором равна 37%. В реактор поступает спирто-воздушная смесь (мольное соотношение метанола и кислорода равно 1 0,29) с объемной скоростью 19600 ч 1. Определить высоту слоя катализатора ( серебро на пемзе ), если внутренний диаметр реактора 1,4 м, степень конверсии метанола 86%, а селективность по формальдегиду 84,5%. [c.132]

Исследовали окислительное дегидрирование бутенов в бутадиен в реакторе диаметром 100 мм. Сложную кинетику реакции, представленную в оригинальной работе, можно, по-видимому, привести к простой схеме "8 А (где А — бутены В — бутадиен С — продукты разло- [c.220]

На рис. 11.4 изображена технологическая схема промышленной установки окислительного дегидрирования бутенов фирмы Phillips Petroleum в г. Бор-гере (США). Годовая мощность установки по дивинилу 125 тыс. т. Сырье — фрак ция бутенов — смешивается с перегретой в теплообменнике 1 смесью воздуха и водяного пара и направляется на контактирование в реактор непрерывного действия 2. Контактный газ охлаждается в теплообменнике и подвергается водной отмывке в колоннах 4 я 5. Промытый и охлажденный контактный газ поступает на систему абсорбционного извлечения дивинила с помощью минерального масла, состоящую из абсорбера 6 и десорбера 7. Десорбированный дивинил конденсируется в теплообменнике и направляется на склад. Ниже представлен материальный баланс (%) основных углеводородных потоков [c.359]

Производительность реактора окислительного дегидрирования метанола составляет 1300 кг формальдегида в час. Спирто-воздушная смесь в мольном соотношении спирт кислород, равном 1 0,32, проходит испаритель, где спирт испаряется (теплота испарения 1084,4 кДж/кг), а воздух, насыщаясь его парами, нагревается на 65 К. Испаритель имеет трубки длиной по 1 м и диаметром по 23 мм. Определить число трубок, если степень конверсии метанола в формальдегид равна 74%, объемная теплоемкость спирто-воздушной смеси 992 кДж/(м2-К), коэффициент теплопередачи равен 47 Вт/(м2-К), средний температурный напор 45 К, теплопотери испарителя 5%. [c.133]

Если бы метан удалось окислить непосредственно в формальдегид и метанол, то можно было бы отказаться от дорогостоящих и энергоемких стадий получения синтез-газа и метанола. Поэтому реакция окислительного дегидрирования метана в формальдегид и метанол была щироко исследована. Реакцию осуществляют в трубчатом реакторе (рис. 1 и 2) при температурах 450—600°С. Катализатор является уникальным среди рассмотренных нами это гомогенный газофазный катализатор — оксид азота. Выходы целевых продуктов достаточно высоки, но конверсия исходного метана чрезвычайно низка и составляет 2—4%. Количества метанола и формальдегида в продуктах приблизительно одинаковы. [c.159]

Обе стадии процесса нуждаются в существенном усовершенствовании аппаратурного оформления. На установках дегидрирования бутана необходимо улучшить распределение потоков катализаторов и газов в реакторе и регенераторе. На второй стадии существующие реакторы, по-видимому, целесообразно заменить на 3-слойные аппараты [247, 309] или на реакторы окислительного дегидрирования. Выбор того или иного варианта реконструкции второй стадии может быть сделан только на основе технико-экономических исследований. [c.170]

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]

Наиболее подробно изучены катализаторы на основе молибдатов висмута. При окислительном дегидрировании равновесной смеси н-бутенов выходы бутадиена достигают на этих катализаторах 70% при избирательности более 70% [15, 16]. Реакция проводится при сравнительно низких температурах (450—480°С) и небольшом разбавлении бутенов водяным паром (4 1 -т-7 1 моль/моль). Процесс может осуществляться как в реакторах с неподвижным слоем катализатора [15] (трубчатых), так и в системах с псевдоожиженным слоем катализатора [16]. [c.683]

Осуществление процесса окислительного дегидрирования с использованием катализатора в качестве переносчика кислорода имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с процессом в обычном его оформлении — с подачей всего необходимого количества кислорода в реактор. Процесс становится взрывобезопасным, продукты реакции не разбавляются инертным газом (азотом), резко снижается выход кислородсодержащих продуктов. Все это упрощает технологическое оформление процесса. [c.686]

Трубчатые реакторы. Стабильность процесса в трубчатом реакторе определяется в основном величиной внутреннего диаметра трубки (ВДТ), При увеличении ВДТ конструкция реактора становится проще и возможно увеличение его мощности, но при этом ухудшается стабильность аппарата, выражающаяся, например, в увеличении параметрической чувствительности и величины динамического заброса [37, 38]. Решающими факторами при выборе максимального ВДТ для экзотермических процессов являются параметрическая чувствительность, динамические характеристики, допустимое гидравлическое сопротивление слоя катализатора, избирательность процесса п точность стабилизации входных параметров, которые определяются из анализа стационарных и нестационарных процессов в трубках разного диаметра. Для процессов эндотермических и протекающих вблизи равновесия определяющими параметрами являются, как правило, гидравлическое сопротивление и мощность аппарата. Максимальные значения ВДТ для процессов окисления метанола в формальдегид — 25 мм, окислительного дегидрирования н-бутенов — 21 мм, синтеза винилхлорида при концентрированном ацетилене — 55 мм и разбавленном — 80 мм [38], дегидратации <к-окси- [c.14]

Сопоставление результатов опытной проверки и математического моделирования процесса окислительного дегидрирования н-бутенов в реакторе с псевдоожиженным слоем приведены в табл. 6. [c.690]

Окислительное дегидрирование осуществляют в реакторе, показанном на рис. 2. Трубки имеют диаметр около 25 мм и помещены в жидкий теплоноситель даутерм или в расплавленную смесь нитратов и нитритов натрия и калия. Реакцию ведут в интервале температур 290—425 °С при соотношении метанол/воздух около 1 13. В качестве катализатора используют молибдат железа с отношением Ре/МоОз от 3 до 5. Катализатором может быть также молибдат висмута, который будет описан более подробно ниже в данной главе. На молибдате железа конверсия приближается к 100%, причем в катализате содержится менее [c.155]

В отличие от обычного дегидрирования процесс окислительного дегидрирования является сильно экзотермическим, и для обеспечения теплоотвода его следует проводить в трубчатом реакторе. В режиме окислительного дегидрирования можно избежать некоторых трудностей, указанных выше при обсуждении обычного дегидрирования. Очевидно, что исчезают необходимость во внешнем обогреве и осложнения, связанные с переносом тепла от внешней зоны реакции к внутренней. Отложение углистых веществ при окислительном дегидрировании происходит в меньшей степени. Очень важно, что при окислительном дегидрировании образуются монооксид углерода и вода. Это [c.133]

Для достижения максимальной эффективности следует использовать сферические частицы с узким распределением по размерам. Если частицы катализатора будут мельче этого размера, то он будет вынесен из реактора вместе с продуктами, что приведет к значительным экономическим потерям. Наконец, нужно отметить, что, если катализатор сделать слишком устойчивым к истиранию, он будет разрушать оборудование, и это потребует дорогостоящих остановок работы и ремонта. Необходимо добиваться точного соответствия между износоустойчивостью катализатора, твердостью и его воздействием на стенки реактора. Реакторы такого типа используются в переработке нефти и в синтезе акрилонитрила по методу Стандард ойл оф Охайо . Это интересный, единственный в своем роде пример отказа от типичного для дегидрирования и окислительного дегидрирования трубчатого реактора. [c.141]

Процесс окислительного дегидрирования к-бутиленов на вис-мут-молибденовом катализаторе при 480—500°С был осуществлен в системе двух аппаратов с кипящим слоем [28] в реакторе и ре- [c.38]

Проектируется реактор для производства дивинила окислительным дегидрированием бутилена по реакции [c.67]

С каким процессом сходен процесс производства формальдегида окислительным дегидрированием метанола по оптимальным условиям, техргологическоп схеме и конструкции реактора [c.260]

При производстве формальдегида окислительным дегидрированием метана концентрация последнего в исходной паровоздушной смеси поддерживают равной не менее 0,5 г/л. Почему <не менее Что может произойти, если производительность цеха по получению формальдегида повышать путем увеличения размеров реактора Ответы обосновать. [c.137]

Окислительное дегидрирование по методу НИИМСК [32, с. 41]. Процесс применяется для дегидрирования парафиновых и олефиновых углеводородов. Он осуществляется в реакторе с высокоскоростным кипящим слоем катализатора. Теплота реакции отводится путем впрыскивания парового конденсата. Процесс проводится при температуре 580 °С и атмосферном давлении. Объемное соотношение бутены воздух водяной пар составляет 1 3,55 5. Выход бутадиена 68 % (масс.) при селективности 85 % (масс.). По расходу водяного пара это наиболее экономичный процесс. [c.186]

Выделение С4-фракции из контактных газов реакции осуществляется абсорбционным методом с предварительным комприми-рованием контактного газа. Существенный интерес представляет бескомпрессорная схема выделения углеводородной фракции из контактного газа. В этом случае реакцию проводят при повышенном давлении. На рисунке приведена недавно опубликованная принципиальная технологическая схема процесса окислительного дегидрирования н-бутенов, осуществленная на заводе фирмы Филлипс в г. Боргере (США) [28]. Воздух компримируют и смешивают с водяным паром. Смесь нагревают в печи, смешивают с бутеновым сырьем и пропускают над катализатором окислительного дегидрирования, помещенным в реактор непрерывного действия. Тепло выходящего из реактора потока используется в котле-утилизаторе для производства технологического пара. Затем поток подвергается закалочному и обычному охлаждению и промывается от кислородсодержащих соединений. Фракцию С4 выделяют масляной абсорбцией и после отпарки ее из масла в десор-бере подают на конечную стадию очистки. Непрореагировавшие бутены возвращают в реактор. Небольшое количество кислород-содержащих соединений, имеющихся в промывных водах, отпаривают и сжигают в печи подогрева пара и воздуха. [c.691]

В опытных условиях испытывается процесс окислительного дегидрирования н-бутиленов (и других алкенов) на других катализаторах. Реакцию проводят в реакторе со стационарным [c.55]

Ряс. 1.14. Трубчатый реактор для окислительного дегидрирования метанола и окислительного аммонолиза пропилена [c.56]

В реакторе, как правило, протекает несколько реакций. В большинстве случаев такое совмещение произвольно наряду с основной имеется и ряд побочных реакций. При этом они могут протекать как параллельно, так и последовательно. Сейчас интенсивно развивается направленное совмещение реакций. Наиболее характерным примером такого совмещения является окислительное дегидрирование углеводородов. В ряде случаев наряду с реакциями органических веществ одновременно протекают реакции неорганических веществ. Как правило, последние являются компонентами каталитической системы. [c.91]

В настоящей статье излагаются некоторые результаты разработки этого нового процесса, полученные в научно-исследовательском институте мономеров для синтетического каучука. Часть из приведенных ниже данных кратко была описана ранее [4]. Целью настоящей работы является подбор активных и селективных катализаторов для дегидрирования бутиленов в присутствии кислорода и исследование основных закономерностей процесса окислительного дегидрирования бутилена в лабораторном реакторе с неподвижным слоем катализатора. [c.237]

Окислительное дегидрирование сопровождается выделением большого количества тепла. Поэтому при проведении этой реакции трудно добиться постоянства температуры по слою катализатора. При начальной температуре опыта 480° температурный перепад по высоте слоя катализатора достигает 15—20°, причем максимальная температура находится в середине слоя катализатора. Для улучшения теплоотвода реактор помещали в рубашку, куда поступал из испарителя насыщенный водяной пар, а катализатор разбавлялся температуры по слою снижался через холодильник, скруббер,. [c.238]

Рис. 35. Принхршиальная схема полочного адиабатического реактора окислительного дегидрирования углеводородов

Пример. Часовая производительность адиабатического реактора окислительного дегидрирования метанола равна 3500 кг формалина, массовая доля формальдегида в котором равна 37,5%. В ре-.актор поступает метаноло-воздушная смесь (мольное соотношение метанола и кислорода равно 1 0,3) с объемной скоростью. 24000 ч . Определить объем ко-нтактной массы серебро на пемзе в реакторе, если степень конверсии метанола в формальдегид равна 76,27о- [c.131]

Сопоставление результатов бпытнОй проверки и матоматичоекого моделирования процесса окислительного дегидрирования //-бутенов в реакторе с псевдоожиженным слоем катализатора ((1>-1,2с- ) [c.690]

Схема окислительного дегидрирования н-бутнлена изображена на рис. 144. Пар и воздух смешивают и перегревают в трубчатой печи 7 до 500 °С. Непосредственно перед реактором 2 в эту смесь вводят бутиленовую фракцию. Процесс осуществляют на стационарном катализаторе в адиабатических условиях при 400—500°С и 0,6 МПа. Тепло горячих реакционных газов используют в котле-утилизаторе 5 для получения пара (преимущество работы при повьшкнном давлении — для получения пара можно использовать тепло, выделяющееся при конденсации пара — разбавителя реакционных газов, в отличие от работы при атмосферном давлении при дегидрировании этилбензола и н-бутиленов). Затем газ охлаждают водой в скруббере 4 с холодильником 5 и промывают минеральным маслом в абсорбере 6. Там поглощаются углеводороды С4, а продукты крекинга, азот и остатки кислорода выводят с верха абсорбера и используют в качестве топливного газа в трубчатой печи /. Насыщенное масло из абсорбера б направляют в отпарную колонну 5, где регенерируется поглотительное масло, возвращаемое после охлаждения на абсорбцию. Фракция С4 с верха отпарной колонны 5 содержит 70% бутадиена. Из нее уже известными методами выделяют чистый бутадиен, а непревращенные н-бутилены возвращают на окислительное дегидрирование. [c.489]

Дегидрирование является одной из наименее селективных химических реакций селективность окислительного дегидрирования тоже невелика. Многие реакции термического дегидрирования проводят фактически без катализаторов, тогда как почти во всех реакциях окислительного дегидрирования применяются катализаторы. Может возникнуть впечатление, что если некоторые реакции дегидрирования осуществляются вообще без катализаторов, то ири использовании последних их состав и способы приготовления не играют решающей роли. Но это совсем не так, потому что для обеспечения необходимых превращений и выходов в некоторых процессах окислительного дегидрирования приходится весьма тщательно регулировать степень окисления и иарциальное давление кислорода в системе, а также контролировать состав и методику приготовления катализатора. Хотя вообще реакции дегидрирования не селективны, имеются высокоселективные процессы, для которых следует тщательно соблюдать состав катализаторов и условия их обработки в реакторе, [c.132]

Большинство описанных выше трудностей с аналогичным отрицательным воздействием на катализатор и конструкционные материалы внутри реактора остается и ири окислительном дегидрировании, если температура реакции чрезмерно высока. Если реакция сильно экзотермичиа, то ее следует проводить в сравнительно тонких трубках для облегчения теплообмена. Таких трубок может быть от 500 до 5000 штук и даже больше в одном пучке. Теплообмен обычно резко ухудшается, если трубки деформированы или наклонены, что может легко произойти с тонкими трубками. Если трубки касаются друг друга или удалены друг от друга на слишком большое расстояние, то в результате снижения эффективности теплообмена возрастают трудности, связанные с отводом тепла, а также с образованием и удалением углистых веществ. [c.134]

При осуществлении окислительного дегидрирования концентрации подаваемых газов не должны попадать в пределы взрываемости. Это может произойти при пуске или остановке завода, если не соблюдаются требуемая иоследовательность операций или скорости газов. Кроме того, если прервать подачу углеводорода в реактор, то может образоваться взрывчатая смесь, а взрыв приведет к разрушению оборудования и ранениям об-слул<ивающего персонала. [c.144]

Эту реакцию осуществляют в реакторе, показанном на рис. 5. Как и описанный выше реактор с серебряной сеткой для синтеза формальдегида, он помещен под теплообменником, который является также паровым котлом, куда попадают выходящие из реактора газы. Температура реакции около 1250°С. Типичные катализаторы — платиновая и родиевая сетки или платпна и родий, нанесенные на керамические гранулы. Выход составляет около 90%, а конверсия — 80%. Заслуживает внимания сходство процессов синтеза H N и окислительного дегидрирования СН3ОН в смесях, обогащенных метанолом эти реакции не идут до конца, и попытки увеличить конверсию исходных веществ резко снижают выход целевых продуктов. Возможно, что в обоих случаях происходит так называемое водородное отравление, которое ведет к самоотравлению или отравлению продуктами. Это важное явление, но подробнее его обсуждать мы не будем. [c.156]

Цайлингольд А. Л., Комаровский Н. А., Чехов Е. Е. и др. Исследование процесса окислительного дегидрирования н-бутиленов в реакторе с кипящим слоем катализатора//Окяслительное дегидрирование углеводородов. (Но материалам Всесоюзного отраслевого совещания).— Бвку Элм, 1970.— С. 72-78. [c.64]

Довольно подробно изучена технология окислительного дегидрирования бутенов. Среди большого числа предложенных каталитических систем лучшие результаты получены при использовании катализаторов на основе окисей молибдена и висмута. Эти окиси, взятые по отдельности, обладают низкой активностью, однако в условиях приготовления и эксплуатации взаимодействуют друг с другом с образованием молибдатов висмута. Наибольшей эффективностью обладают катализаторы с атомным отношением Bi Мо, близким к единице. Процесс с использованием висмут-молибденовых катализаторов может осуществляться как в реакторах с неподвижным слоем катализатора (трубчатые), так и в системах с псевдоожиженным слоем. В первом случае в качестве носителя обычно применяется крупнопористый силикагель, а во втором — силиказоль. Для повышения стабильности к катализаторам добавляют небольшие количества соединений фосфора [до 1,5% (масс.) в расчете на Р2О5]. [c.359]

Несколько менее высокие показатели наблюдаются при окислительном дегидрировании амиленов. В табл. 11.1 приведены результаты, полученные на лабораторной установке с применением фосфор-висмут-молибденового катализатора (13% активной массы на силикагеле) при дегидрировании фракции, содержащей практически только амилены. Известно, что при использовании сырья, содержащего другие углеводороды С5, в частности пиперилен и изопрен, а также при проведении процесса в металлических реакторах, показатели несколько ухудшаются. Тем не менее методом окислительного дегидрирования изоамиленов, по-видяыому, может быть получен изопрен с наибольшим выходом. [c.360]

Технологический процесс прямого окисления отличается от ранее описанного процесса окислительного дегидрирования высокой степенью конверсии метанола (0,99), селективностью по формальдегиду, достигающей 96% и высокой экзотермич-ностью. Поэтому для окисления метанола в нем используют трубчатые реакторы с интенсивным охлаждением циркулирующей в межтрубном пространстве водой или другими хладоаген-тами, К достоинствам метода относятся также низкие расходные коэффициенты по сырью и энергии. На рис. 13.2 представлена технологическая схема производства формальдегида прямым окислением метанола. [c.297]

В тех случаях, когда кинетические кривые имеют незначительную кривизну вместо начальной скорости, вычисляемой по наклону касательной, можно использовать приближенные значения скоростей, находимые как частное от деления величины ря.чногти концентраций на входе и выходе реактора на среднее время пребывания. В частности, такой способ вычисления скоростей реакций был применен при планировании эксперимента статистическими методами для предварительного определения кинетических констант процесса каталитического окислительного дегидрирования бутиленов в дивинил [26]. [c.216]

Окислительное дегидрирование бутенов (для изоамиленов кинетическая картина практически такая же) является перспективным с технологической точки зрения экзоэнергетическим процессом, в отличие от эндоэнергетического дегидрирования в отсутствие кислорода. На основе кинетических исследований процесса окислительного дегидрирования бутена-1 на фосфор-висмутмолибденовом катализаторе уже разработана математическая модель и рассчитанные показатели процесса подтвердились на крупном полупромышленном реакторе [37]. [c.181]

Окислительное дегидрирование ( оксо-Д ) бутиленов по методу фирмы Петро-Текс кемикл . Процесс впервые был осуществлен в 1965 г. [381. В настоящее время в США около 75 % бутадиена, получаемого дегидрированием бутиленов, производится по технологии процесса оксо-Д . Дегидрирование осуществляется непрерывно на саморегенерирующемся гетерогенном катализаторе в присутствии водяного пара. Водяной пар служит теплоносителем и в то же время позволяет избежать чрезмерного повышения температуры в адиабатическом реакторе. Чтобы предупредить дезактивацию катализатора и протекание побочных реакций, нельзя допускать увеличения температуры в реакторе. Процесс проводится таким образом, чтобы в реакции расходовался практически весь кислород [содержание его в продуктах реакции не более 0,3 % (масс.)]. [c.185]

Окислительное дегидрирование бутенов (или бутана) характеризуется ббльщим выходом Б. и меньшими энергетич. затратами. Бутены в смеси с водяным паром и горячим воздухом дегидрируют прн 400-500 °С в реакторах с неподвижным слоем катализатора на основе оксидов Fe или др. выход 60-75%. [c.326]

Основным типом реакторов с теплообменом через стенку являются трубчатые реакторы (рис. 1.13), представляющие собой различного типа теплообменники. Например, реактор для окислительного дегидрирования метанола и окислительного аммоно-лиза щюпилена в акрилонитрил представляет собой пучок трубок, помещенных в цилиндрический теплообменник (рис. 1.14). Если катализатор находится в трубах, то такой реактор называется трубчатым, а реакторы с катализатором в межтрубном пространстве - кожухотрубными. [c.55]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология