Реактор для каталитического жидкофазного окисления алкилароматов

 

1 о РЕАКТОР ДЛЯ КАТАЛИТИЧЕС КОГО ЖИДКОФАЗНОГО ОКИСЛЕНИЯ АЛКИЛАРОМАТОВ , содержащий многокамерный цилиндрический корпус с трубопроводами для подачи газа-окислителя, реагентов и катализатора и отвода вторичного пара и продукта окисления и расположенные вдоль оси корпуса перпендикулярно к ней внутренние охлаждающие теплообменники, о т л и ч .а ю«ц и и с я тем, что, с целью повышения выхода продуктов окисле.ния, реактор расположен горизонтально, а выходные отверстия трубопровода подачи газа-окислителя расположены по всей длине реактора под внутренними охлаждающими теплообменниками. 2 Реактор по п, 1,отличающий с я тем, что он снабжен соединяющими камеры трубопроводами с цир- 1 куляционными насосами, O) 3, Реактор по п, 2, о т л и ч а ющ и и с Л тем, что циркуляционные насосы снабжены управляющими приборами , определяющими уровень реакционной смеси. Камера Камера Камера tn О) 8 оо со L Фиг1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ ЮkNNOIII%

РЕСПУБЛИК

$59 0 01 1 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ. . Н IlATEHTY

Ммера Канера

Euprepu

ГОСУДАРСТВЕННОЙ КОМИТЕТ СССР

1 10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 32.30705/23-26 (62) 2731702/23-26 (22} 20.01.81 (23) 13.02.78 (31) P 2805915.6 (32) 13.02.78 (33) ФРГ (46) 23.11.83. Бюл. У 43 (72) Антон Шейген и Гейнрих Врейдер (ЕРГ) (71) Динамит Нобель АГ (фРГ) (53) 66.023(088.8) (56) l. Патент США и 3065061, кл. 23-283, 1962.

2. Генкин А.Е. Оборудование химических заводов. И., 1965, с. 231, рис. 173. (54)(57) 1. РЕАКТОР ДЛЯ КАТАЛИТИЧЕС

КОГО ИИДКОФАЗНОГО ОКИСЛЕНИЯ АЛКИЛАРОИАТОВ, содержащий многокамерный цилиндрический корпус с трубопровода,.SU„„,I 056879 А ми для подачи газа-окислителя, реагентов и катализатора и отвода вторичного.пара и продукта окисления и расположенные вдоль оси корпуса перпендикулярно к ней внутренние охлажда- . ющие теплообменники, о т л и ч .а юшийся тем, что, с целью повышения выхода продуктов окисления, реактор расположен горизонтально, а выходные отверстия трубопровода подачи газа-окислителя расположены по всей длине реак ора под внутренними охлаждающими теплообменниками.

2. Реактор по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что он снабжен соединяющими камеры трубопроводами с цир- ® куляционными насосами.

3. Реактор по и. 2, о т л и ч а юшийся тем, что циркуляционные .насосы снабжены управляющими приборами, определяющими уровень реакционной Я смеси.

1 10568

Изобретение относится к каталитическому окислению алкилароматов, в частности к реакторам для каталитичес" кого жидкофаэного окисления алкилароматов. 5

Известен реактор для каталитического жидкофазного окисления алкилароматов, который выполнен в виде цилиндрического корпуса и снабжен тру" бопроводами для подачи газа-окисли= 10 теля, реагентов и катализатора и для отвода вторичного пара и продукта окисления, а также внутренними sepтикальными охлаждающими трубами Pj

Известный реактор имеет следующие 15 недостатки.

Вертикальные охлаждающие трубы не позволяют достигнуть высокоэффективной теплопередачи, в результате чего необходимо выполнение реакто- 20 ра с относительно .большой высотой,. i а это приводит к тому, что объем плохо используется и выход на единицу "объем/время" не является полностью удовлетворительным. 25

Из"за большой высоты реактора вре" мя пребывания продукта реакции при температуре окисления является слишком долгим, в результате чего имеют место реакции разложения, которые при-З0 водят к снижению выхода целевого продукта.

Почти вся верхняя половина реакционной камеры служит лишь для установления поверхностей охлаждения, необходимых для отвода теплоты реакции.

Большая часть поверхностей охлаждения расположена на большом расстоянии от места подачи газа-окислителя.

Поэтому путь транспортирования тепла 0 от эоны его образования до зоны его отвода является сравнительно длинным, что приводит к местному перегреву про дукта, а значит к снижению выхода целевого продукта.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является многокамерный реактор с неподвижными слоями катализатора для каталитического окисления двуокиси серы, выполненный в виде вертикального цилиндрического корпуса и снабженный патрубком для подачи исходного газа, содержащего двуокись серы и кислород, расположен-. ным в верхней части вдоль оси реактора, трубопроводом для отвода продук та окисления, расположенным под последним слоем катализатора и охлаждающим горизонтальными трубами, объединенными в пучки, расположенные перпендикулярно к оси реактора и между слоями катализатора (2) .

При использовании для каталитического окисления апкипароматов укаэанный реактор имеет следующие недостатки.

Из-эа вертикальной конструкции получают столб жидкости, через который газ-окислитель может протекать только при использовании компрессоров.

Продукт реакции остается при необходимой для окисления температуре слишком долго, что приводит к реакциям разложения и, таким образом, к потерям выхода продуктов окисления.

Большая часть охлаждающих поверхностей находится на большом расстоянии от трубопровода дпя подачи газаносителя. Это приводит к тому, что транспортный путь тепла от.мест, где образуется теплота реакции, до тех мест, где ее отводят, является очень длинным, Это приводит к местному перегреву образующихся продуктов реакции, что отрицательно сказывается на выходе целевого продукта.

Целью изобретения является повышение выхода продуктов окисления.

Поставленная цель достигается тем, что реактор, для каталитического жидкофазного окисления алкипароматов, содержащий многокамерный цилиндрический корпус. с трубопроводами для пода" чи газа-окислителя, реагентов и катализатора и отвода вторичного пара и продукта окисления и расположенные вдоль оси корпуса перпендикулярно к ней внутренние охлаждающие теплообменники, расположен горизонтально, а выходные отверстия трубопровода подачи газа-окислителя расположены по всей длине реактора под внутренними охлаждающими теплообменниками.

Кроме того, реактор снабжен соединяющими камеры трубопроводами с циркуляционными насосами.

При этом циркуляционные насосы снабжены управляющими приборами, определяющими уровень реакционной смеси.

Реактор может иметь одну .или не" сколько реакционных камер, которые могут быть отделены друг от друга посредством перегородок и/или сплошных днищ и снабжены циркуляционными насосами и насосами, управляемыми прибором для определения уровня реакционной жидкости.

3 1056879 4

Отделяющие реакционные камеры друг тора. Теплообменник 16 служит для rtoот друга перегородки расположены с догрева газа-окислителя. образованием совместного пространства Показанный на фиг. 3 и 4 вариант для вторичного Нара. горизонтального реактора 1 содержит

Р еакционные камеры можно соединять 5 реакционные камеры, разделенные педруг с другом путем расположенных реборками 2 и днищем 17, причем наснаружи трубопроводов для вторичного сос 18 служит для компенсации раэличпара. ных давлений. В реакционных камерах, На фиг. 1-4 изображены варианты разделенных днищем 17, поддерживается многокамерного реактора; на фиг. 5 - 1р такое давление, что по обратным труреактор с одной камерой; на фиг. 6 - бопроводам 9 не полностью прореагиродетали системы охлаждающих труб с вавший газ-окислитель может рециркулициркуляцией охлаждающей жидкости. ровать в первые реакционные камеры без

Реактор выполнен в виде горизон- применения воздуходувки. тального цилиндрического корпуса 1, 1 . Время пребывания находящихся в жидсодержащего последовательно располо- . кой фазе или суспендированных в ней женные реакционные камеры, разделен- реагентов регулируют в отдельных н ые переборками 2, и снабженного ох- акционных камерах посредством приборе» лаждаквцими трубами 3, трубопровода- ров для определения уровня реакционми. 4 и 5 для подачи газа-окислителя 2О ной смеси. и отвода продукта окисления, циркуля- Вариант реактора, изображенный ционными насосами 6 и мешалками 7. на фиг. 5, соответствует, в основном, Через трубопроводы 8 для вторичного изображенным на фиг. 1-4 реакторам.

° пара и обратные трубопроводы 9, а Вместо нескольких камер он имеет тольтакже через компрессор 10 и промежу- 25 ко одну камеру. точный охладитель 11 отводят полнос" В охлаждающ уи . охлаждающих труиах обычно осущесттью или частично прореагировавший гаэ- вляют охлаждение испарением при окислитель и в месте 12 рециркулируют естественной циркуляции если темпеt .в первые реакционные камеры. Трубо- ратура поверхности исключает кристалпроводы 13-15 служат для подачи па" лизацию продукта реакции. Возможно ра-кФилола, сложного метилового эфи- также охлаждение испарением при принура паратолуиловой кислоты. и катализа. дительной циркуляции.

1;я оеолц. лоиеро

1056879

ФигЗ

1056879

Составитель Э. Скачкова

Редактор 8-.- Заико Техре С..Миг нова Короектоо А. Ильин

«м«авй« ««» «« а« ««р««

Заказ 9352756 тирам Подписное

ВНИИПИ Государстеениогь жмитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раь аская наб. а. 4/5

« ««Й«««4е«е«««««««««««««« «4L83ва

Филиал ППП "Патент", r. Умгород, ул.Проектная, 4