Дегидрирование трубчатом реакторе

Хотя основную часть ацетона получают путем окислительного расщепления изопропилбензола, в результате чего образуется не только ацетон, но и фенол, интересно отметить, что одно время большое количество ацетона производили дегидрированием изопропилового спирта. Этот процесс осуществляют в трубчатом реакторе (рис. 2) при 270 20°С на медно-цинковом или серебряном катализаторе. Обычно катализаторами являются эти металлы или их сплавы, нанесенные на огнеупорный материал. [c.152]

В результате содружества советских и чехословацких исследователей был создан катализатор, известный под маркой Р-1 [6]. На указанных катализаторах конверсия этилбензола в стирол составляла около 40% при селективности 90%. Впоследствии были созданы катализаторы КС-1 и КС-2 [7, 8], позволившие поднять конверсию в трубчатых реакторах до 50—55% и катализаторы К-22 [9] и КМС [10], которые успешно использовались также и для дегидрирования изопропилбензола в а-метилстирол [11, 12]. [c.734]

Аппаратурное оформление. Для дегидрирования используются реакторы двух типов изотермические (трубчатые) н адиабатические. В изотермических реакторах дегидрирование проводят при постоянной оптимальной температуре (625—650 "С), что обеспечивает наибольший выход стирола. Реактор трубчатого типа представляет собой металлический цилиндрический кожух, футерованный внутри огнеупорным кирпичом. Внутри реактора установлена трубчатка из труб (реторт), заполняемых катализатором и обогреваемых снаружи горячими дымовыми газами. Межтрубное пространство разделено вертикальной перегородкой на две равные части, что позволяет обогревать трубки с двух сторон сжиганием топливного газа. Диаметр и число труб могут колебаться, высота труб около 3,0 м. Трубы внутри плакированы медно-марганцевым сплавом во избежание разложения этилбензола при контакте с железом. [c.118]

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]

При проведении процесса в трубчатых реакторах (рис. 4.74, е) существует возможность отвода теплоты непосредственно из реакционной зоны. Трубчатый реактор, по общему виду похожий на кожухотрубный теплообменник, — универсальный тип каталитического реактора. Обычно, в трубках находится катализатор, а в межтрубном пространстве циркулирует теплоноситель. Такие реакторы распространены во многих процессах основного органического синтеза (получение формальдегида, фталевого ангидрида, окиси этилена, анилина и других продуктов). Из-за затруднения отвода теплоты из внутренней части слоя, у оси трубок, размер диаметра последних ограничен. Для очень многих процессов он составляет 20-40 мм. Число трубок зависит от производительности реактора и достигает нескольких тысяч. В качестве хладагентов используют холодную и кипящую воду, высокотемпературное масло (трансформаторное), смесь расплавленных солей и др. Для обеспечения теплотой эндотермических процессов применяют горячие дымовые газы - таким образом осуществляют дегидрирование циклогексанола в производстве капролактама, конверсию метана (рис. 4.74, ж). В последнем случае реактор похож не на кожухотрубный теплообменник, а на трубчатую печь. [c.222]

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]

Математическое моделирование процесса в псевдоожиженном слое проведено с использованием двухфазной модели [16]. Расчет показал, что при применении в -реакторе специальных внутренних устройств, разбивающих пузыри и увеличивающих коэффициент межфазного обмена, показатели процесса дегидрирования в псевдоожиженном слое не уступают показателям процесса в трубчатом реакторе, приближающемся к реакторам идеального вытеснения. [c.689]

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]

Реакционный узел дегидрирования алкилбензолов можно выполнять разным образом. Один из вариантов— трубчатый реактор, обогреваемый топочным газом, по типу, изображенному на рис. 138 (стр. 473). Его достоинство — близкий к изотермическому профиль температуры, что позволяет получать повышенную степень конверсии при хорошей селективности. Высокие металлоемкость и капитальные затраты на такой реактор привели, однако, к созданию других аппаратов — со сплошным слоем катализатора, не имеющих поверхностей теплообмена (рис. 141, а). Они работают в адиабатических условиях, и реакционная смесь постепенно [c.480]

Ввиду высокой эндотермичности процесса и работы в отсутствие разбавителя-теплоносителя вначале применяли трубчатые реакторы, обогреваемые топочными газами, с чередованием периодов дегидрирования парафинов и регенерации катализатора. Затем широко распространились систе.мы с псевдоожиженным микросферическим катализатором. В них скомбинированы регенеративный принцип использования теила и непрерывная регенерация катализатора, аналогичная рассмотренной для каталитического крекинга (стр. 45). Катализатор выходит из реактора дезактивированным и поступает в регенератор, где воздухом выжигают кокс. За счет экзотермичности последней реакции катализатор разогревается и снова поступает в реактор, где выполняет дополнительную золь теплоносителя, компенсирующего затраты тепла на эн- [c.491]

Ввиду того что для проведения эндотермических реакций требуется большое количество тепла, дегидрирование осуществляют в трубчатых реакторах, которые будут описаны ниже. Серьезные осложнения могут быть связаны с отложением углистых веществ, образующихся в результате крекинга. Такие отложения на стенках аппаратов вызывают их перегрев и порчу вследствие затрудненности теплообмена и могут закупорить трубки. [c.133]

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]

Поскольку основным вопросом как эндотермических, так и экзотермических реакций дегидрирования является теплообмен, чаще всего для этих реакций используют трубчатый реактор. Простейшая разновидность такого реактора представлена на рис. 1. В принципе она сильно напоминает водотрубный паровой котел. Такие реакторы используют, например, для крекинга или дегидрирования пропана и этана. Существует также иной тип реакторов, показанный на рис. 2. Он представляет собой пучок трубок, помещенный в цилиндрический теплообменник. Реакторы такого типа используют для дегидрирования метанола и окислительного аммонолиза пропана в акрилонитрил. [c.137]

Хотя большинство процессов дегидрирования осуществляется при низком давлении, реакторы выходят из строя вследствие вспучивания п утончения стенок. Даже при низких давлениях чрезвычайно высокие температуры реакций вызывают ползучесть металла и ослабление конструкций. Наиболее устойчивыми к ползучести являются никель и никель-кобальтовые сплавы, поэтому они широко используются наряду с молибденом и хромом. В трубчатых реакторах трубка должна быть закреплена как сверху, так и у основания, чтобы избежать удлинения за счет собственного веса. [c.142]

Трубчатые реакторы используются для проведения процессов сильно экзотермических (например, окислительные, гидрогенизационные, синтез углеводородов из СО и Н,)-или эндотермических (например, дегидрирование этилбен-зола и изопропилбензола). Трубчатый реактор изображен на рнс. 3.3. [c.123]

В обеих описанных выше реакциях муравьиная кислота практически не образуется. Достоинством каждого из этих процессов, и прежде всего процесса с молибдатом железа, являются высокая конверсия и высокий выход. Недостаток молибдата железа состоит в том, что он сохраняет активность не так долго, как серебряная сетка в дегидрировании смесей, обогащенных метанолом. Стоимость обслуживания трубчатого реактора, используемого для оксидных систем, в 2—3 раза выше, чем реактора с серебряной сеткой. Замена катализатора чрезвычайно сложна и требует длительного времени, а возрастание сопротивления потоку газа трудно преодолимо и обычно приводит к прекращению работы установки. [c.155]

По принятой в США технологии дегидрирование этанола осуществляется при 250—300 °С. Катализатором служит медь, нанесенная на асбестовое волокно. В качестве промоторов к катализатору добавляют 5% окиси кобальта и 2% Окиси хрома (в расчете на медь). Выход ацетальдегида на пропущенный этанол составляет 30—40% при селективности не ниже 92%. Основными побочными продуктами являются масляный альдегид, этилацетат и уксусная кислота. Обе стадии проводятся в трубчатых реакторах, межтрубное пространство которых обогревается парами даутерма. [c.364]

Процессы дегидрирования, как правило, проходят с высоким выходом продукта и при увеличении объема реакционной смеси они характеризуются также эндотермичностью. Большая часть таких процессов проводится при одном прохождении газа через слой катализатора под атмосферным давлением или даже в вакууме. Так, например, необратимый процесс одновременного каталитического дегидрирования и дегидратации этанола в производстве бутадиена происходит в промышленных условиях в одном слое трубчатого реактора под разрежением 50 мм рт. ст. при непрерывном подводе тепла для компенсации эндотермического эффекта. Для проведения такого процесса в изотермическом кипящем слое, по-видимому, целесообразно применение трубчатого реактора тина, изображенного на рис. 59. [c.208]

Дегидрирование бутандиола до у-бутиролактона осуществляют в паровой фазе в трубчатых реакторах, заполненных медным катализатором, при температуре 250 С и давлении, близком к атмосферному. [c.316]

Для получения бутенов из /г-бутапа в целях дальнейшего алкилироваиия ведут дегидрирование нормального бутана при 600° над катализатором СГ.2О3 на глиноземе. Дегидрирование н-бутана в бутены состоит пз следующих операций 1) испарение жидкого бутана 2) подогрев газа в теплообменнике до 480° 3) дегидрирование в трубчатых реакторах при 600° 4) охлаждение газа в теплообменниках и очистка его от пыли на коксовых фильтрах. [c.160]

Дегидрирование проводили при 380° в токе водорода над катализатором из окиси цинка, который получали нагреванием пемзы, пропитанной ацетатом цинка. Вследствие эндотермического характера реакции (табл. 63) процесс вели в трубчатом реакторе, узкие длинные трубки которого обогревали дымовыми газами. Фактическое превращение достигало 98%. При 380° Кр должно равняться приблизительно 63, и, таким образом, если даже в исходной смеси на каждый моль смеси ацетона и изопропилового спирта присутствует 10 молей водорода, равновесная степень превращения превышает 99%. [c.315]

Процесс дегидрирования бутана в трубчатом реакторе с внешним обогревом на неподвижном катализаторе обеспечивает получение приемлемых выходов бутилена, не требует слишком сложной автоматики и безопасен. Достоинствами этого процесса являются также сравнительная простота конструкции и небольшой расход катализатора. [c.600]

Недостатки процесса а) большой расход легированных сталей, а следовательно, и высокие капиталовложения б) большое количество агрегатов вследствие малой производительности трубчатых реакторов низкая производительность обусловлена также и тем, что только половина реакторов работает на дегидрировании, вторая половина — на регенерации [c.600]

На немецких заводах синтетического бензина бутан дегидрируется в трубчатом реакторе с внешним обогревом на движущемся катализаторе [44, 45]. Такой вариант более прогрессивен, чем процесс с неподвижным катализатором. Агрегаты дегидрирования с применением движущегося катализатора в отличие от трубчатого реактора можно сооружать на большие мощности, поэтому они требуют меньше обслуживающего персонала. Достоинством является также непрерывность процесса. [c.600]

Моделирование процесса дегидрирования бензола в трубчатом реакторе [54, с. 390] [c.229]

В трубчатом реакторе в изотермических условиях (при температуре Т = 1033 К) при атмосферном давлении в газовой фазе осуществляется дегидрирование бензола. [c.229]

Трубчатые реакторы позволяют осуществлять дегидрирование в оптимальных условиях при минимальном расходе пара. Вместе с тем они обладают большим недостатком затруднен. 118 [c.118]

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

Значительная эндотермичность дегидрирования обусловливает применение трубчатых реакторов, в межтрубном пространстве которых циркулируют горячие газы от сжигания газообразного или жидкого топлива. Схема типичного реакционного узла для дегидрирования спиртов представлена на рис. 136. В топке [c.454]

Ввиду высокой эндотермичности процесса и работы в отсутствие разбавителя-теплоносителя вначале применяли трубчатые реакторы, обогреваемые топочными газами, чередуя периоды дегидрирования парафинов и регенерации катализатора. Затем стали широко использовать системы с псевдоожиженным микро-сферическим катализатором. В них скомбинированы регенеративный принцип использования тепла и непрерывная регенерация катализатора, аналогичная рассмотренной для каталитического крекинга (глава 1). Катализатор выходит из реактора дезактивированным и поступает в регенератор, где воздухом выжигают кокс. За счет экзотермичности последней реакции катализатор разогревается и снова поступает в реактор, где выполняет дополнительную роль теплоносителя, компенсирующего затраты тепла на эндотермическую реакцию дегидрирования. В реакторах с псевдоожиженным катализатором происходит значительное перемешивание реакционной смеси, а это снижает производительность и селективность. Поэтому реактор и регенератор снабжают горизонтальными тарелками провального типа, что значительно улучшает показатели процесса. [c.468]

В процессе дегидрирования (рис. IX-9) изонропанол через испаритель 1 подается в трубчатый реактор 2 со стационарным слоем медно- или цинкоокисного катализатора при температуре 350 °С. Продукты реакции содержат ацетон, непро-реагпровавший изопропанол, водород и небольшие количества побочных продуктов, таких, как пропилен и диизопропиловый эфир. Реакционная смесь охлаждается и несконденсировавшие-ся газы в скруббере 3 поглощаются водой. Так как газовый поток содержит в основном водород, то часть его возвращается в реактор для увеличения стабильности катализатора. Жид- [c.277]

Пример 1У-4. Каталитическая реакция дегидрирования в трубчатом реакторе. Требуется рассчитатЕ, трубчатый реактор для производства метилэтпл-кетона (Р) пз бутанола-2 (А) по эндотермической реакции [c.124]

Значительная эндотермичность дегидрирования обусловливает применение трубчатых реакторов, в межтрубном пространстве которых циркулируют горячие газы от сжигания газообразного или жидкого топлива. Схема типичного реакционного- узла для дегидрирования сииртов представлена на рис. 138, В топке 3 происходит сгорание топливного газа, подаваемого вмсстс с воздухом чере ) специальные форсунки. Температура топочных газов слишком высока, поэтому их разбавляют обратным газом (циркуляция его в системе осуществляется газодувкой 4). Спирт поступает вначале в систему испарителей-перегревателей 1, где он нагревается до нужной температуры частично охлажденными топочными газами. Затем пары спирта попадают в реактор 2, где в тоубах нах()дится катализатор. Реакционная смесь подогревается горячими топочными газами, находящимися в межтрубном пространстве, что 1 омпеисирует поглощение тепла из-за эндотермичности продесса. По выходе из контактного аппарата реакционные газы охлаждают в холодильнике-конденсаторе (на рисунке не показан), а в случае летучих продуктов нх дополнительно улавливают водой Полученный конденсат (и водные растворы) ректифицируют, выделяя целевой продукт и непрореагировавший сиирт, возвращаемый на дегидрирование, [c.473]

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]

Двухступенчатый процесс производства бутадиена, разработанный фирмой Филлипс [7, 8], также осуществляется на алюмохромовом катализаторе, загруженном в трубчатые реакторы первой ступени, работающие в приблизительно изотермическом режиме. В секции дегидрирования бутана на заводе близ Боргера (шт. Техас), пущенном в 1943 г., имелись 24 реактора, в каждом по 384 трубки диаметром 51 мм и длиной 3,05 м. н-Бутан при 590—595° С и несколько повышенном давлении дегидрируется главным образом до м-бутенов. Продолжительность рабочего периода составляет 1 ч регенерации дымовыми газами, содержащими около 3% кислорода, также 1 ч. Срок службы катализатора превышает 100 суток. Степень превращения достигает около 30%. На второй ступени процесса выделеннные -бутены [c.276]

ТРУБЧАТЫЙ РЕАКТОР - расчет профилей температур и концентраций в трубчатом реакторе с неподвижным слоем катализатора для процессов окисления этилена в зтиленоксид, метанола в формальдегид, нафталина во фталевый ангидрид, паровой конверсии метана, синтеза аммиака, дегидрирования циклогексанола. Предлагается одномерная или двухмерная (с радиальным переносом) модель процесса. Предоставлена возможность изменять параметры и условия процесса, проводить секционирование реактора. [c.469]

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]

Трубчатые реакторы используются для проведения как эндотермических (например, дегидрирование углеводородов и спиртов), так и экзотермических процессов (например, окисление углеводородов молекулярным кислородом, гидрогалоге-нирование ацетилена, окислительный аммонолиз пропилена и др.). [c.55]

Дегидрирование циклогексанола в циклогексанон проводят при температуре 400-420 °С в присутствии оксидного железоцинкового катализатора в трубчатом реакторе со стационарным слоем катализатора. Максимальная степень превращения спирта 82-93 % достигается при селективности 96-98 % и содержании железа в катализаторе 8-11 %. Побочными продуктами являются димеры циклогексанона (2-циклогексилиденциклогексанон, [c.831]

Из приведенных выше способов дегидрирования наименее экономичным является продзсс дег дрирования в трубчатых реакторах периодического действия ввиду недостатков, изложенных при описании этой схемы. [c.132]

Дегидрирование борнеолов осуществляют также непрерыв ным методом, пропуская пары снизу вверх через трубки много трубчатого реактора, заполненные медно никелевым таблети-рованным катализатором и обогреваемые парами ВОТ до 250— 260 °С При непрерывном методе толуол не требуется, ведение процесса облегчается и загазованность воздуха производствен ных помещений снижается (ПДК камфары 3 мг/м ) Однако качество камфары несколько ниже, так как в ней остаются все примеси, содержавшиеся в изоборнеоле, тогда как при пери одическом методе часть примесей выводится с головной фракцией камфары [c.319]

До 90 % мирового производства стирола осуществляется газофазным дегидрированием этилбензола при 580-650 °С [44]. В качестве катализаторов применяются FejOg, промотированный СгОз, КОН (NaOH) или VjOg. Процесс проводится в адиабатическом или изотермическом режиме. В первом случае энергоносителем служит перегретый до 800-900 °С водяной пар, который смешивают с парами этилбензола в мольном соотношении (10-14) 1. Введение перегретого пара снижает парциальное давление углеводородов и смещает равновесие, при этом повышается степень конверсии этилбензола, уменьшается закоксован-ность катализатора и увеличивается срок его службы, снижается перепад температур по высоте реактора. Смесь поступает на катализатор с температурой 640 °С и уходит из зоны реакции при 580 °С. Изотермический процесс проводят в трубчатом реакторе при 580-610 °С, тепло подводят путем непрямого теплообмена реакционной массы с теплоносителем - дымовыми газами, расплавами солей. [c.90]

Для повышения выхода стирола "Amo o orp." запатентовала многостадийное дегидрирование этилбензола в каскаде из трех трубчатых реакторов в присутствии водяного пара и оксидного катализатора, содержащего, % (мае.) Fe 80-90, К 8-15, Сг [c.91]