Реакторы оксосинтеза

Рис. 11.5. Технологические схемы реакторных узлов процесса оксосинтеза а — триадная схема (7 - катализер 2 — реактор 3 - декатализер) б — экстракцион-но-солевая схема (1 — карбонилообразователь 2 — реактор 3 — окислительноэкстракционный узел) в - испарительно-солевая схема (7 - карбонилообразователь

Для оксосинтеза применяется реакционная смесь, содержащая более 1 моля водорода на 1 моль окиси углерода и 1 моль олефина. В сырье может также вводиться растворитель, особенно нри превращении низкомолекулярных олефинов в качестве растворителя применяются углеводороды, спирты, например бутиловый, или даже вода. Вместе с сырьем в реактор вводятся соединения кобальта в виде растворимого в реакционной смеси нафтената, который в условиях высокого давления окиси углерода и водорода, необходимого для протекания реакции, превращается в карбонил или гидрокарбонил кобальта. Общее давление в реакторе обычно составляет около 200 ат, и температура реакции варьирует от 145 до 175° С в зависимости от реагирующего олефина. Пропилен реагирует при самой низкой температуре с очень высокой скоростью, в то время как гептены, особенно полученные сополимеризацией пропилена и бутена и содержащие сильно экранированные двойные связи, реагируют значительно труднее и требуют более высоких температур. В реакторе имеет место частичное гидрирование альдегида в спирт, особенно нри более высоких температурах. Это гидрирование не имеет значения, если альдегид предполагается перевести в спирт, но может привести к серьезным потерям продукта, если желательно получение самого альдегида для получения других продуктов. [c.64]

Катализатор, олефины, а также смесь окиси углерода с водородом подаются в реактор для оксосинтеза. Поскольку реакция протекает с сильным выделением тепла (34,4 ккал/моль олефинов), реактор необходимо охлаждать. [c.172]

Смесь направляется в отстойник, где раствор нафтената кобальта отделяется от сульфата натрия, и жидкостным насосом направляется в реактор оксосинтеза. [c.117]

В порошковой схеме используется металлический кобальт, который вводят в реактор в виде тонкого порошка. Карбонилы кобальта разлагаются в декатализере, куда подают рециркулят с Суспендированным порошком металлического кобальта на этот порошок и высаживается продукт разложения. Суспензию после отделения продуктов реакции возвращают в реактор оксосинтеза. [c.351]

Испарительные схемы отличаются тем, что в этом случае продукты реакции отгоняют от кобальта, который остается в виде карбонила или органических солей. Метод основан на различной летучести соединений кобальта и целевых продуктов оксосинтеза. Для сохранения карбонилов кобальта и предотвращения их термического разложения испарение можно проводить двумя путями при высоком парциальном давлении оксида углерода и повышенной температуре или в вакууме при низкой температуре. Кобальт, содержащий остаток от перегонки, возвращают в реактор оксосинтеза. [c.353]

В реакторы вводят суспензию и газ газ одновременно перемешивает реакционную массу во избежание расслоения. Избыточные газы из реактора 11 поступают в холодильник 2, где конденсируются увлеченные пары углеводородов и карбонилов кобальта. Конденсат возвращается в реактор 11, а газы смешиваются со свежим газом и вновь поступают в реакторы оксосинтеза. Из реактора 11 реакционная масса через редукционный вентиль 12 по--ладает в холодильник 22, а затем в газосепаратор 21, где выделяется газ, содержащий пары карбонила кобальта. Он улавливается в орошаемой олефином колонне 13. Промывную жидкость возвращают в аппарат 9 для приготовления суспензии. [c.54]

Технологические схемы процесса оксосинтеза в основном отличаются между собой формой вводимого в реактор кобальта. [c.344]

Было показано, что ссли при проведении реакции оксосинтеза паровую фазу перевести в другой реактор, то последующий синтез можно успешно провести в этом втором реакторе. Это подтверждает положение, что гидрокарбонил, представляющий собой при нормальных условиях газ, находится в теченпе всей реакции оксосинтеза в паровой фазе является эффективным катализатором. Однако эти данные не очень доказательны, если учесть, что как все линии передачи [c.299]

В два последовательно расположенных реактора 4 и 5. Туда же поступает водяной газ, нагретый в подогревателе 7. Температура реакции поддерживается 150—180° при помощи рубашки, заполненной кипящей водой под давлением. Выходящие из верхней части второго реактора продукты оксосинтеза проходят холодильник 8, сепаратор высокого давления 9 и сепаратор низкого давления 11. Часть газа возвращается в реактор циркуляционным насосом 6, а часть выпускается в атмосферу после промывки в скруббере 10 спиртом-сырцом. Отделенные от газа жидкие продукты подаются в нижнюю часть первого реактора гидрирования 15, где происходит гидрирование альдегида в спирт. Затем продукт вместе с водородом попадает во второй реактор гидрирования 16, верхняя часть которого является горячим сепаратором. Гидрированный продукт выходит из реактора снизу, а газ — сверху и после охлаждения и сепарации попадает в печь метанирования 20 для гидрирования выделившейся в реакторах окиси углерода в метан по реакции [c.346]

Смесь сырых олефинов, непрореагировавших компонентов бензина и газа выходит из верхней части реактора и, пройдя холодильник, поступает в сепаратор высокого давления, где происходит разделение жидкой и газовой фазы. Как и в других вариантах процесса оксосинтеза, отделение газа от жидкости осуществляется в сепараторах высокого и низкого давления. Часть холодного продукта возвращается в реактор для инициирования образования карбонилов кобальта из солей. [c.117]

Очищенный от СО2 газ поступает на установку оксосинтеза. Часть газа рециркулирует в реактор 2 для процесса гидрирования сернистых соединений. [c.265]

Нам, однако, представляется, что заключение о каталитической активности железа ошибочно. Так как реакцию оксосинтеза в некоторых случаях катализируют следы кобальта, то, если не удалить следы кобальта со стенок реактора и проводить оксосинтез с железом или карбонилом железа в качестве катализатора, реакция будет протекать, но на самом деле катализирующее действие будет вызываться не железом, а следами кобальта. Такие-наблюдения отмечались в наших работах (в статической системе), в которых было показано, что после тщательной промывки реактора азотной кислотой, т. е. после действительно полного удаления кобальта со стенок аппарата, реакция оксосинтеза с карбонилами железа не протекала. [c.332]

Для оксосинтеза предложено применять изотермические [23, 29] и адиабатические [29] реакторы описаны конструкции одно- и многоступенчатых реакторов. Температуру реакции можно регулировать при помощи рассмотренных выше методов, а также путем рециркуляции холодного жидкого продукта реакции [12, 24, 50, 54] или холодного общего продукта реакции [30]. Очевидно, что разнообразие способов проведения оксореакции практически не-ограничено. [c.273]

Осуществление гидрирования на катализаторе, образующемся при разложении карбонила кобальта, возможно и в непрерывном варианте процесса. Описана, например, схема одной из первых установок оксосинтеза [18], которая работала следующим образом после декобальтизации продукты реакции карбонилирования вместе с металлическим кобальтом, находившимся во взвешенном состоянии, поступали в реактор гидрирования, где при 200 ат и 200 °С альдегиды восстанавливались в спирты. Время пребывания альдегидов в реакторе гидрирования составляло 2 ч. После основного реактора гидрогенизат подавался во второй реактор на до-гидрирование непрореагировавших альдегидов. После фильтрации и отделения суспендированного катализатора спирто-углеводо-родная смесь подвергалась ректификации, а катализатор возвращался в процесс. [c.7]

При исследовании процессов получения высших спиртов методом оксосинтеза выявилась необходимость в определении констант равновесия газовой и жидкой фаз как для условий работы реакторов, так и для условий работы сепараторов высокого и низкого давлений. Экспериментальные данные по этому вопросу в литературе отсутствуют. [c.112]

По солевой схеме кобальт вводится в реактор карбонилирования в виде соответствующей соли, и образование карбонила кобальта происходит в процессе реакции оксосинтеза. [c.196]

Процессы полупериодического действия широко применяются при использовании реакторов, в которых катализатор требует регенерации. Примером такого процесса является триадная схема процесса оксосинтеза. В этом случае в одном реакторе протекает основной процесс, а в другом — регенерация катализатора. А затем они переключаются и меняют свои функции. [c.109]

Технологические схемы оксосинтеза отличаются, главным образом, способами получения активной формы катализатора и его возврата в реактор гидроформилирования после отделения от продуктов синтеза. [c.383]

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]

Скорость коррозии металлов и сплавов в опытном реакторе получения пропионового альдегида из этилена методом оксосинтеза [c.455]

Вторая схема оксосинтеза с неподвижным катализатором в последнее время получает широкое распространение в США. По этому методу реактор высокого давления заполняется твердым катализатором, содержащим 10—15% кобальта на кизельгуре. Через реактор пропускают одновременно смесь окиси углерода с водородом и олефином, в котором растворен нафтенат кобальта для компенсирования потерь кобальта твердым катализатором. Объемная скорость по олефину около 0,4 час температура 175° С и давление 200 ат. Время пребывания олефинов в реакционном объеме около 2,5 часа. [c.354]

В литературе приводится описание технологической схемы оксосинтеза посредством солей кобальта. По этому способу подогретые олефины вводятся в реактор совместно с растворимыми солями кобальта в виде оксалатов, куда одновременно поступает водяной газ. В результате реакции получаются альдегиды и карбонилы кобальта, которые в сепараторе отделяются от не вошедшего в реакцию газа. Карбонилы кобальта разлагаются щавелевой кислотой и осаждаются в специальном осадите-ле, из которого удаляются и вновь используются. Процесс непрерывный и в нем отсутствуют пастовые насосы. [c.355]

При оксосинтезе с модифицированными катализаторами, особенно родиевыми, последние достаточно стабильны при нагревании и снижении давления. Поэтому катализатор не превращают в соль, а реализуют простую испарительную схему его отделения от продуктов. Она отличается от схемы рис. 155, в отсутствием аппаратов / и 5, причем реакционная жидкость после дросселирования прямо поступает в испарительную колонну, а раствор катализатора из куба этой колонны непосредственно подают в реактор гидроформилирования. Схема отличается минимальными потерями катализатора и капитальными затратами. [c.522]

Использование каталитической насадки в реакторах для процесса оксосинтеза может несколько упростить схему. [c.32]

В схеме процесса оксосинтеза с вводом в реактор растворенных карбонилов кобальта стадия образования карбонилов из металлического кобальта (кобальтизация) является одной из основных. [c.40]

Во избежание термического распада карбонилов кобальта в зоне декобальтизации поддерживают температуру не выше 100°, преимущественно 60—70°. При этом образуются кобальтовые соли примененных кислот, водные растворы которых могут быть использованы непосредственно в качестве катализаторов в процессе оксосинтеза. В промышленной практике, судя по патентным данным, кобальтовые соли минеральных кислот чаще переводятся в соли органических кислот и вводятся в реактор в виде раствора в сырье или другом органическом растворителе. [c.70]

Смесь образовавшихся альдегидов q— g, непрореагировавшего сырья и газа выходит из верхней части реакторов оксосинтеза и направляется в теплообменник 5 (рис. 18), где эта смесь охлаждается до 135 —145° С, отдавая часть своего тепла циркуляционному газу, подаваемому на кобальтизацию. Жидкий продукт из теилообмепника 5 направляется в холодильник 13. Охлажденная смесь альдегидов g— g вместе с пепрореагировавшей частью бензина и газом направляется в сепаратор высокого давления 14. [c.112]

Реакторы оксосинтеза представляли высокие вертикальные аппараты с внутренними охлаждающими оребренными трубами, в которых циркулировала кипящая вода. Температуру регулировали, изменяя давление водяного пара. Продолжительность пребывания жидкости в каждом реакторе около 15 мин. Внутренний диаметр реакторов в Гольтене 400 мм и высота 14,4 м, проектная производительность их около 7,5 м час сырья (фракция Си— ia, содержащая 40% олефинов). Эта производительность соответствует приблизительно 16 тыс. т год спирта. [c.276]

Эти схемы регенерации называют солевыми или нафтена т н ы м и. Они делятся в свою очередь на экстракционные и испарительные, отличающиеся способом отделения раствора соли от продуктов. При экстракционно-солевой схеме (рис. 155,6) реакционную жидкость после дросселирования обрабатывают в аппарате с мешалкой водным раствором соответствующей кислоты при подаче воздуха. Жидкость расслаивается в сепараторе, и нижний слой водного раствора солей кобальта подают в кар-бонилообразователь, где из СО и Нг образуются карбонилы. В следующем за ним сепараторе вода отделяется от органического слоя и подается в экстрактор, а органический слой — в реактор оксосинтеза. Испарительно-солевая схема (рис. 155, в) отличается от предыдущей тем, что окисление проводят в барботажной колонне, а отделение раствора соли от продуктов — испарением последних. Очевидно, что экстракционная схема более пригодна для синтеза высших альдегидов, а испарительная — для получения низкокипящих продуктов. [c.522]

В Советском Союзе разработаны различные схемы оксосинтеза, отличающиеся способом получения карбонилов кобальта, формой ввода их в реактор оксирования и регенерацией кобальта из ка-тализата, т. е. декобальтизацией продукта. Кобальт может быть введен в реакционную зону в виде готового карбонила кобальта (триадная схема), тонкодисперсного кобальта в виде порошка (порошковая схема), кобальта, нанесенного на кизельгур (схема с суспендированным катализатором), а также в виде масло- и водорастворимых солей кобальта —нафтенатов, стеаратов, ацетатов и т. д. (солевые схемы) [35]. [c.52]

Очищенное сырье поступает в сырьевой резервуар, где смешивается с рециркулирующей фракцией димеров пропилена. Сырьевой поток прокачивается через соответствующие теплообменники в реакторы с фосфорнокислотным катализатором. Продукт, выходящий из реактора, направляется в пропановую колонну -дд выделения пропана. Остаток из пропановой колонны поступает в колонну выделения димера пропилена (колонна II), возвращаемого в сырьевую емкость. Смесь тримера и тетрамера направляется в колонну III для выделения фракции 128—145° С (верхний продукт). Далее верхний продукт поступает в колонну IV для выделения целевой фракции, используемой в процессе оксосинтеза. Нижний продукт колонны III может быть использован как компонент бензина с высоким октановым числом или же направлен на выделение тетрамера, применяемого при получении моющих средств типа додецилбензолсульфоната. [c.105]

АДКИНСА КАТАЛИЗАТОР, тонкодисперсная смесь оксидов Си и Сг. Добавки NiO, ВаО пли графита препятствуют восст. СиО и СигО в металлич. Си. Использ. в виде гранул и микросферич. частиц (в реакторах с псев-доожиж. слоем) уд. нов-сть соотв. 10—50 и до 100 mV объем пор 0,15—0,4 см /г. Получ. смешением солей Си, Сг и соед., содержащих стабилизируюпще добавки [обычно Сн(КОз)г, (NH/,)2 r207 и Ba(N03)2j с нослед. разложением ок. 320 °С. Перед использованием восстанавливают Нг до определ. содержания металлич. Си (при гидрировании — до 18%). Катализатор регенерируют О2 пли воздухом с послед, восстановлением, Примен. при избират. гидрировании аром, соед., гидрировании продуктов оксосинтеза (альдегидов, эфиров), кротонового альдегида (в произ-ве бутанола), дегидрировании спиртов (в синтезе метанола). [c.11]

На рис. 11.5 представлены технологические схемы реакторных узлов процесса оксосинтеза при использовании различных катализаторов. Так, на рис. 11.5,а представлена триадная схема. При организации процесса по такой схеме каждая стадия протекает в своем аппарате в аппарате 1 (катализере) получается активная форма катализатора, в аппарате 2 (реакторе) проводится реакция гидроформилирования, в аппарате 3 (декатализере) происходит разложение гидрокарбонила кобальта до металлического Со. Все аппараты работают при одинаковом большом (20-35 МПа) давлении. Две колонны (катализер и декатализер) заполнены стационарной насад- [c.383]

Технология со стационарным катализатором. К этой технологии относится диадная схема, в которой в первом реакторе происходит образование гидрокарбонила кобальта из металлического кобальта, нанесенного на пемзу, и процесс гидроформилирования, а во втором реакторе, также заполненном пемзой, происходит декобальтизация. По мере исчерпания кобальта в первом реакторе катализер и декатализер меняются своими функциями. В триадной схеме, как уже отмечалось, каждая из операций протекает в отдельном реакторе. В этом случае аппарат, в котором образуется гвдрокарбонил кобальта, и аппарат, в котором происходит разложение гидрокарбонила кобальта по мере исчерпания кобальта в первом аппарате, также меняются своими функциями. И наконец, существуют технологические схемы, в которых используется раствор катализатора с малым содержанием Со (менее 0,02%) в сырье. В этом случае отпадает необходимость в регенерации кобальта, так как потеря кобальта не оказывает сильного влияния на себестоимость целевого продукта. (При такой концентрации кобальта на его долю приходится 5 % от себестоимости готовой продукции). В этом случае значительно упрощается технология оксосинтеза. Однако и в этой схеме предусматривается декобальтизация, так как в противном случае продукты оксосинтеза будут загрязнены кобальтом. [c.386]

Солевые схемы. В данной технологии оксосинтеза кобальт вводят в реактор в виде раствора или суспензии солей жирных или нафтеновых кислот в воде или органическом растворителе. Вьщеление катализатора проводят обработкой жидких продуктов реакции в декобальтизере окислителем в присутствии кислот. [c.386]

Более перспективной является технология оксосинтеза, совмещающая принципы солевых и испарительных схем. Такая технология по нафтенатно-испарительной схеме используется фирмой Shell (США) с модифицированным кобальтовым катализатором. Карбонилы кобальта переходят в термостабильную нелетучую форму и после отгонки продуктов реакции возвращаются в реактор гидроформилирования. [c.387]

Опубликовано очень мало данных о реакторах, применяемых для оксосинтеза. Для жидкофазного процесса, вероятно, применяются короткие реакторы башенного типа. Устройство их Д0.ЛЖН0 обеспечивать отвод выделяющегося при реакции тепла (около 28 ккал на моль). Отвод тепла может осуществляться в термоизолированных реакторах рециркуляцией части жидкой реакционной смеси через выносной теплообменник, а в изотермических реакторах с помощью охлаждающих труб, расположенных внутри него. Чрезмерное отложение катализатора на металлических стенках реактора предупреждается в результате быстрого турбулентного движения продуктов через реактор. Кобальт, ув.пекаемый продуктами реакции, необходимо регенерировать, так как стоимость этого металла слишком высока, чтобы можно было мириться с его потерями. Реакционный продукт содержит карбонил кобальта и, пока имеется достаточное давление водорода, гидрокарбонил кобальта. Эти соединения находятся в растворе, но кроме них в продукте присутствуют также некоторое количество твердого металлического кобальта и немного соединений железа, образующихся, но-видимому, в результате взаимодействия окиси углерода со стенками реактора. Соединения кобальта можно отделить либо переводя их в нерастворимые соли путем обработки продуктов оксосинтеза кислотой типа щавелевой, либо экстракцией разбавленными серной, муравьиной или уксусной кислотами. Третий способ заключается в нагревании реакционных продуктов до 150—175° С в присутствии водорода или без него для разложения нестабильного карбонила до металлического кобальта. При применении этого метода основная [c.65]

Одна из современных технологических схем оксосинтеза масляных альдегидов и бутанолов изображена на рис. 156. Жидкая пропиленовая фракция, а также свежий синтез-газ под давлением 25—30 МПа и рециркулирующий синтез-газ, сжатый до этого же давления циркуляционным компрессором 1, подогревают соответственно в теплообменниках 2 и 5 за счет тепла горячей реакционной массы. Затем они поступают в реактор 4, куда из карбонилообразователя 6 подают раствор карбонилов кобальта в толуоле и тяжелых остатках от перегонки продуктов. В реакторе 4 при ПО—160°С происходит образование альдегидов и побочных веществ, причем выделяющееся тепло отводят водой или кипящим водным конденсатом (в зависимости от температуры) с получением пара низкого давления. [c.523]