Реакторы окисления метанола

Пример 20. Составить материальный баланс реактора для каталитического окисления метанола в формальдегид. Производительность реактора 10 000 т СНгО в год. Степень превращения СНзОН в СНгО 0,7. Общая степень превращения метанола 0,8 (с учетом побочных реакций). Содержание метанола в спирто-воздушной смеси 40% (об.). Мольное соотношение побочных продуктов в продукционном газе ИСООН СОг СО СН4 = 1,8 1,6 0,1 0,3. Агрегат работает 341 день в году (с учетом планово-предупредительного ремонта и простоев). Окисление проходит на твердом серебряном катализаторе при 600°С. [c.24]

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]

Разработана методика расчета процесса в неподвижном слое катализатора с учетом неоднородностей входного потока и структуры слоя. Проведено моделирование каждого слоя промышленного адиабатического реактора окисления метанола в формальдегид, получены профили скорости фильтрации, температуры и степени превращения. Показано, что наличие структурных неоднородностей при степенях превращения много меньше единицы приводят к образованию горячих пятен в слое и за ним, причем влияние структурных неоднородностей тем опаснее, чем ближе к выходу они расположены. Приведены допустимые значения входных неоднородностей по температуре в масштабе всего реактора для каждого из слоев. Табл. 2. Ил. 5. Библиогр. 6. [c.174]

Пример 31. Составить тепловой баланс реактора окисления метанола в формальдегид во взвешенном слое катализатора и определить поверхности охлаждения а) змеевикового холодильника, отводящего теплоту из слоя катализатора б) холодильника для закалки газов продуктов реакции. [c.68]

Рис. 4.11. Трубчатый (а) и комбинированный (б) реакторы окисления метанола в формальдегид на оксидных катализаторах и профили температур (з) в комбинированном (I -2-3) и трубчатом (1 -2-4) реакторах

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]

Пример 5. Для тех же условий, а также заданных и найденных ранее параметров (см. примеры 3 и 4) ориентировочно определить объем катализатора в реакторе КС для окисления метанола в формальдегид при секционировании реактора на три слоя. Заданная степень превращения Х1 = 0,98. [c.120]

Целью данной работы является разработка методики расчета процесса в зернистом слое катализатора с учетом пространственных неоднородностей в рамках квазигомогенной модели, а также исследование их влняния на качество работы промышленного адиабатического реактора окисления метанола в формальдегид. [c.57]

Реактор вытеснения, близкий по своим характеристикам к модели идеального вытеснения, несомненно, даст выход не намного меньший, чем в периодическом процессе. Такие реакторы используют для многих реакций рассмотренного типа, например, при окислении метанола на серебряном катализаторе, при производстве этилхлорида и т. д. [c.110]

Приведем несколько примеров. Так, при окислении метанола в формальдегид в комбинированном реакторе значительное влияние на технологический режим в трубчатой части аппарата оказывают неоднородности температуры хладоагента и активности катализатора . Это справедливо для всех трубчатых реакторов при осуществлении в них сильно экзотермических процессов. В адиабатической части аппарата температура на выходе из слоя катализатора и избирательность процесса зависят главным образом от неоднородностей начальной степени превращения метанола перед слоем и активности катализатора (особенно от соотношения констант полезной и побочной реакций). Очень чувствительны к неравномерному распределению температуры и концентраций контактные аппараты с адиабатическими слоями неподвижного катализатора и промежуточным отводом тепла, предназначенные для окисления двуокиси серы в производстве серной кислоты. Значительное влияние на достижение высоких конечных степеней превращения оказывают неоднородности в последних слоях этих реакторов. Сказанное выше справедливо и для других процессов, когда необходимо приблизиться к равновесию или достигнуть высокой степени превращения. [c.504]

Секционирование реактора окисления метанолом в формальдегид на оксидных катализаторах. В конце слоя (см. рис. 4.10) температура понижается, приближаясь к Г. Скорость реакции снижается, что усугубляется высокой степенью превращения. Интенсифицировать процесс в этой части слоя можно, если ее не охлаждать, а процесс провести адиабатически [275], сделав реактор комбинированным, состоящим из трубчатой части с охлаждением и адиабатического слоя (рис. 4.11). Длину слоя в трубчатой части выбираем так, чтобы в выходящей из нее реакционной смеси осталось такое количество непрореагировавшего вещества, превращение которого в адиабатическом [c.197]

Производительность реактора окисления метанола [c.36]

Для процесса окисления метанола в формальдегид на железомолибденовом катализаторе, осуществляемого в комбинированном реакторе, наиболее опасны для трубчатой части аппарата неоднородности температуры хладоагента и активности катализатора, а для адиабатического слоя — неоднородности содержания непрореагировавшего метанола на входе и константы скорости окисления формальдегида. Для процесса окисления двуокиси серы наиболее опасна неоднородность по начальной температуре перед слоем, так как ее вредное влияние часто не может быть устранено никаким запасом катализатора. [c.16]

Определить производительность реактора для каталитического окисления метанола в формальдегид во взвешенном слое катализатора (Ag на пемзе) при следующих условиях содержание метанола в исходной спирто-воздушной смеси 35%. При окислении метанола предполагаются две реакции [c.152]

По параметрической чувствительности определяем требования к однородности активности катализатора. В реактор, особенно высокой производительности, загружают большее количество катализатора. Обычно катализатор изготавливают отдельными партиями, которые по активности могут отличаться друг от друга. Поэтому в большой реактор приходится разгружать несколько партий. Внутри партии активность неодинакова. Изменение ее в процессе окисления метанола на 20% приводит к изменению максимальной температуры в трубке на 15 С. [c.217]

Окисление метанола в формальдегид осуществляют в паровой фазе либо каталитически, либо с помощью комбинированного процесса окислительного дегидрирования. В обоих методах метанол испаряют и смешивают с воздухом. Затем смесь направляют в реактор с температурой 450—600 °С, где превращение в формальдегид осуществляется по следующей схеме [c.259]

Высота слоя катализатора при протекании быстрых процессов очень небольшая. Например, окисление метанола в формальдегид осуществляют в слое серебряного катализатора толщиной несколько сантиметров, а окисление аммиака в производстве азотной кислоты -в слое из нескольких (10-15) платиновых сеток (рис. 4.74, б). В таких реакторах требуется особенно тщательное распределение газа перед слоем. [c.220]

Маточный раствор после центрифуги 9 поступает в колонну 10, а остаток объединяют с кубовой жидкостью колонны II и возвращают в реактор окисления 1 выделенный метанол возвращают в процесс. [c.140]

Материальный баланс реактора для окисления метанола (1 ч работы) [c.39]

Пример 3. в лабораторном реакторе ведется изучение процесса окисления метанола в формальдегид на твердом оксидном катализаторе избирательного действия. Установка имеет циркуляционную схему с выводом продукта из цикла. Скорость циркуляции смесл через установку (с помощью насоса) во много раз превышает скорость подвода исходного газа и отвода продукта, и степень превращения за один проход газа через реактор составляет очень малую долю общей степени превращения. Окисление метанола идет по необратимым реакциям [c.119]

Условия процесса. Давление на различных ступенях процесса указано выше. Температура приблизительно следующая в печи частичного окисления 1260°С в конверторе окиси углерода 400°С в реакторе синтеза метанола 393°С. [c.100]

Материал поверхности реактора также оказывает влияние на стабильность продуктов окисления. На меди метанол распадается почти полностью. В пирексовом реакторе распад метанола не заметен даже при 500 °С, нержавеющая сталь пригодна до температур, не превышающих 400 °С. Кварц и тефлон входят в число оптимальных материалов для реакторов. [c.610]

Пример 5. Производительность реактора окисления метанола составляет 3500 кг формалина в час массовая доля формальдегида в нем равна 37%. Диаметр сечения аппарата 1,4 м, высота слоя контактной массы 75 мм. Определить производительность 1 кг и 1 л ко нтактной массы. Насыпная плотность катализатора равна 600 кг/м . [c.25]

Горячая паро-газовая смесь поступает затем в верхнюю часть трубчатого реактора, где в присутствии специального катализатора на основе окислов металлов происходит неполное окисление метанола в формальдегид. Катализатор, используемый в этом процессе, работает без [c.262]

Рассмотрим промышленный реактор окисления метанола в формальдегид с адиабатическими слоями катализатора [Ц. Вместо уравнения (10) системы (8) —(10) нужно записать три уравнения для концентраций реагируюгцих веществ. Итак, процесс в реакторе описывается системой уравнений [c.61]

Пример 20. Составить материальный баланс реактора для каталитического окисления метанола в формальдегид. Производительность реактора 10 000 т/год СНгО. Степень превращения СНзОН в СН2О 0,7. Общая степень превращения метанола 0,8 (с учетом побочных реакций). Содержание метанола в спирто-воздушной [c.35]

Рис. 12. Трубчатый реактор окисления метанола в формаль-дегьад фирмы Регйогр (трубная доска, вид сверху)

В промышленности также нашел применение способ газофазного окисления метанола в формальдегид в избытке воздуха при температуре 350-430 "С на оксидном железомолибденовом катализаторе МоОз Ге2(Мо04)з. (Селективность по формальдегиду составляет 95-96 % при степени превращения метанола 99 %. Процесс окисления проводится в трубчатом реакторе и характеризуется достаточно низкими расходными коэффициентами по сырью и энергии. [c.853]

В реактор окисления подается смесь п-ксилола и метшг тптг луилата, возвращаемого в цикл. Реакция проходит при 140— 150 °С и 0,59 МПа в присутствии солей кобальта (0,01—0,05%), растворенных в реакционной массе. Полученная смесь кислот этерифицируется метанолом при 250 °С и 1,96—2,45 МПа. Диметилтерефталат выделяется кристаллизацией из метанольного раствора или ректификацией из смеси эфиров. Процесс непрерывен, не связан с использованием агрессивных сред, отличается высокой производительностью и может быть легко осуществлен в крупном масштабе. Выход диметилтерефталата на исходный п-ксилол достигает 90%. Поддержание технологического режима требует особого внимания во избежание образования ингибиторов окисления, которые затрудняют и могут даже прекратить процесс. Однако длительный опыт эксплуатации установок свидетельствует об их достаточной надежности при использовании сырья стабильного качества. [c.77]

А Гг. 9 Гг г/Э Ау4 Р(АА)с1АА. Она не должна превышать допустимое значение. Так, для окисления метанола определено, что в трубчатой части комбинированного реактора допустимо загружать катализатор, активность которого имеет средний разброс 30 - 40%. В адиабатическом слое, где нет теплоотвода, требования к однородности активности выше - допустимо отклонение в пределах 10%. [c.218]

Фирма Dunamit Nobel получает ДМТ, пригодный для производства синтетических полиэфирных волокон, из п-ксилола и метанола по схеме, изображенной на рис. 4.1. В реактор окисления 1 подают п-ксилол, п-метилтолуилат, катализатор. Туда же подводят воздух. Окисление проводят без добавления растворителя при 140—170 °С и 4—8-105 Па. Образующаяся по реакциям (4.2) и (4.3) смесь п-толуиловой кислоты и монометил-терефталата (оксидат) поступает на этерификацию в реактор 3, куда подают метанол. Процесс идет по схеме [c.139]

По технологии фирмы Monte atini (в настоящее время Montedison), окисление метанола проводят в кожухотрубных изотермических реакторах с трубками небольшого диаметра. [c.64]

I - п-ксилол II - метил-п-толуилат III - воздух IV - высококипящие продукты V - сброс газа в атмосферу VI - метанол VII - сточные воды VIII - сложные эфиры на окисление IX - диметилтерефталат X - очищенный диметилтерефталат XI - фильтрат на переработку и очистку от изомеров XII - на окисление 1 - реактор окисления 2-5 - ректификационные колонны 6 - фильтр [c.369]

Отдельно нужно рассмотреть высокоэкзотермические процессы, идущие с большой скоростью и нри высоких температурах (окисление метанола, изопропилового спирта и т. п.). В этом случае объем катализатора очень небольшой, что нри быстром выделении больших количеств тепла требует чрезвычайно эффективного теплоотвода. Наиболее удачным здесь оказалось применение реакторов с невысоким (всего несколько сантиметров) слоем катализатора, работающих по принципу адиабатического реактора . Небольшая высота слоя дает возможность быстро удалять продукты реакции из зоны высоких температур. Эффективному теплоотводу способствует большая разница между температурой газов на входе в катализаторный слой и на выходе из него. [c.71]

Окисление метанола в формальдегид является новым, недавно разработанным и реализованным в промышленности процессом. Его осуществляют в избытке воздуха при 350—430 °С и атмосферном давлении с оксидным железомолибденовым катализатором [твердый раствор МоОз в Ре2(Мо04)з], работающим по окислительно-восстановительному механизму с участием кислорода решетки. Процесс отличается высокими степенью конверсии метанола (99%) и селективностью (95—96 /о), а также сильной экзотермичностью, что заставляет использовать трубчатые реакторы с охлаждением подходящим теплоносителем. Таковым на разных установках является кипящая под давлением вода или промежуточный теплоноситель, с помощью которого генерируют пар давлением до 3 МПа. Этого пара хватает для всех внутренних нужд, в том числе для привода воздушного турбокомпрессора, а избыток пара (1,8 т на 1т формальдегида) используют для других целей. Несмотря на более высокие капиталовложения и металлоемкость реакционного [c.458]

Формалин с установки окисления метанола поступает на колонну обезметаноливания 1, погон которой возвращается на окисление. Кубовый продукт колонны 1 смешивается с возвратньш формалином (см. ниже) и направляется в реакторный блок, состоящий из двух-трех систем смеситель — отстойник (на рисунке для простоты изображен один реактор и один отстойник). Формальдегидпый раствор, содержащий серную кислоту, подается в первый по ходу реактор, а свежая С4-фракция — противотоком к формалину — в последний. Продукты реакции в отстойнике 3 расслаиваются, образуя органическую и водную фазы. [c.67]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология