Главная -> Словарь

Реакционно способные

Совмещенный реакционно-ректификационный процесс «ABB Lummus Global» предусматривает совмещение реактора алкилирования на цеолите, размещенном в специальных пакетах в верхнем аппарате 7, с колонной отгонки бензола в нижней части 2 ,

Реакционно-ректификационный процесс производства кумола фирмы «CDTECH» обеспечивает в колонном аппарате с цеолитным катализатором каталитическую дистилляцию, при которой одновременно протекают изотермическое алкилирование бензола пропиленом при низкой температуре и вывод продуктов из реакционной зоны . Это снижает образование побочных продуктов, повышает выход и чистоту кумола, а также позволяет снизить температуру и давление процесса.

В настоящее время известны следующие гетерогенные катализаторы алкилирования бензола пропиленом: фосфорнокислотный, катализаторы на основе оксидов и солей металлов, оксиды, модифицированные ВРу аморфные алюмосиликаты, цеолиты и ка-тиониты. Применение твердых катализаторов намного упрощает технологическую схему, позволяет автоматизировать процесс, исключает проблему коррозии аппаратуры, облегчает отделение продуктов реакции, не требующих дополнительной очистки, которая в гомогенном катализе приводит к образованию стойких эмульсий и больших объемов сточных вод. Эти катализаторы можно регенерировать и использовать многократно. В данном случае мы рассмотрим технологию алкилирования на цеолитах и катионитах. Первый пример промышленной реализации процесса позволяет приблизить производство к безотходному, а второй — применить совмещенный реакционно-ректификационный процесс. Перспективными представляются цеолитсодержащие катализаторы «СаНУ», содержащие редкоземельные элементы, на которых переалкилиро-вание протекает в условиях реакции алкилирования, так как указанные ранее побочные реакции снижают селективность цеолит-содержащих катализаторов, вызывают их дезактивацию и старение. В связи с этим катализаторы периодически необходимо регенерировать при 400— 500 °С кислородсодержащим газом или воздухом.

Ионообменники в качестве катализаторов алкилирования в промышленности пока не используются. Однако этот вариант может быть как экономически, так и экологически наиболее выгодным, поскольку он может быть реализован как совмещенный реакционно-ректификационный процесс, повышающий селективность и снижающий затраты на разделение, так как в реакторе может быть достигнута конверсия бензола до 100 %. Схема такого узла представлена на рис. 7.6.

Следовательно, данный процесс необходимо оптимизировать. В предложенной технологической схеме достаточно полно используется тепло реакций и потоков. Однако вместо холодильника 16 лучше использовать котел-утилизатор, в котором можно получать пар низкого давления. Для этого в котел-утилизатор необходимо подавать водный конденсат, из которого будет получаться пар. Кроме того, следует предусмотреть более полное использование отходящих газов и смолы, щелочного раствора солей из скруббера 4, а также до-очистку водного слоя флорентийского сосуда. Наиболее существенным усовершенствованием технологической схемы может служить замена реакторов дегидратации на колонну, в которой можно организовать совмещенный реакционно-ректификационный процесс. Этот процесс протекает на ионообменном катализаторе в па-рожидкостном варианте, т. е. при температуре кипения смесей, проходящих через колонну, и может быть оформлен в следующем виде . В таком варианте процесса конверсия и селективность могут достигать 100 %, так как процесс протекает при низких температурах и малом времени пребывания продуктов синтеза в реакторе.

Вторая стадия процесса получения ацетальдегида из ацетилена двухстадийным методом — гидролиз винилбутилового эфира. Для ее реализации необходимо разработать непрерывный совмещенный реакционно-ректификационный процесс гидролиза винилбутилового эфира с высокой селективностью и выходом ацетальдегида. Для этого необходимо располагать данными о структуре диаграммы фазового равновесия жидкость—пар в системе ацетальдегид— винилбутиловый эфир—вода—бутанол-1, т.е. информацией о температурах кипения чистых компонентов и азеотропов, а также о составах азеотропов и типах всех особых точек.

Совмещенный реакционно-ректификационный процесс получения кумола запатентован "Chemical Research and Licensing Co." . В реактор, состоящий из трех секций и заполненный в средней зоне цеолитным катализатором, вводят бензол под давлением азота 0.28 МПа. Бензол поступает в реактор выше зоны, заполненной катализатором. Температура в верхнем слое катализатора 102 °С, в нижнем слое 124 °С. Из нижней зоны колонного реактора отводят продукт состава, % : бензол -27.1, кумол - 64.2, диизопропилбензол - о, неидентифициро-ванные примеси - 3.7. Не вступивший в реакцию бензол выводится в основном в виде головного погона и возвращается в колонну в качестве флегмы для поддержания мольного соотношения бензол : пропилен = 50 : 1.

Фирма "Cdtech" разработала совмещенный реакционно-ректификационный процесс каталитического гидрирования бензола до циклогексана в ректификационной колонне, в которой теплота реакции используется для непрерывного разделения продуктов. Процесс может быть применен для удаления бензола из катализатов риформинга .

СОВМЕЩЕННЫЙ РЕАКЦИОННО-РЕКТИФИКАЦИОННЫЙ ПРОЦЕСС

СОВМЕЩЕННЫЙ РЕАКЦИОННО-РЕКТИФИКАЦИОННЫЙ ПРОЦЕСС

- совмещенный реакционно-ректификационный процесс;

меркаптана в 1 л воздуха . В воде меркаптаны растворяются плохо, в углеводородах и иных органических растворителях растворимость их достаточно велика. Это — реакционно-способные соединения, склонные к окислению, уплотнению, взаимодействию с цветными металлами, особенно медью и ее сплавами.

Гомогенное окисление метана водяным паром или двуокисью углерода является в высшей степени эндотермической и относительно медленной реакцией. Скорость ее хорошо измерима при температуре около 1000° С, когда со значительной скоростью происходит также термическое разложение метана. Действительно, один из экспериментаторов утверждает, что при температуре около 1000° С пар и метан непосредственно ые вступают в рзакцию друг с другом, а в реакции участвуют более реакционно-способные продукты термического разложения метана, которые и образуют окись углерода и водород. Среди легко выделяемых и идентифицируемых продуктов пиролиза метана следует отметить этилен: и ацетилен (((25, 26, 271. Последние могут реагировать с водяным паром, образуя спирты, которые затем разлагаются с образованием окиси углерода, метана и водорода. Все это носит лишь предположительный характер, так как нет данных, подтверждающих этот механизм. Реакция метана с двуокисью углерода является, по-видимому, еще более сложной, чем с водяным паром.

Газы».i Не останавливаясь на этих дайных, отмечу лишь, Что одна только продукция метана в коксохимической промышленности, при осуществлении намеченных масштабов коксования и полукоксования , составит 3,5 млн. т метана ежегодно. Естественно поэтому стремление найти, наряду с энергетическим использованием газа, также тот или иной путь применения метана в качестве сырья для разнообразных химических синтезов. Особенно значительные усилия в этом направлении делаются в США- В количественном выражении, в настоящее время на первом месте стоит крэкинг метана на сажу, и водород. Ежедневная продукция сажи для нужд главным образом резиновой промышленности в 1929 г. превышала 450 т. Хотя эта промышленность 3D данный момент потребляет большие количества метана, нежели все остальные виды его использования , весьма трудно считать эту весьма далеко идущую- деградацию- примером рационального использования сырья. Однако другие виды термического разложения метана следует считать находящимися еще в стадии изыскания и опытного заводского оформления. В частности, превращение метана в более реакционно-способные непредельные углеводорода1 и жидкий пиролизат удается осуществить пока лишь с весьма малыми выходами.

Углеводороды VIII и IX могут рассматриваться как реакционно-способные протоадамантановые структуры .

За последние годы химия углеводородов добилась крупных успехов, в частности в изменении строения углеводородной молекулы с сохранением постоянного числа углеродных атомов. Такие инертные к химическим реакциям углеводороды, как парафины нормального строения, удалось превратить в более 'реакционно-способные парафины мзостроения, волефины и, наконец, в ароматические углеводороды. Был открыт ряд новых превращений и разработаны новые был взят коэффициент поглощения на длине ВОЛЕН 400 нм. В этой области дают поглощение наиболее реакционно-способные полициклЕческие углеводороды аценового ряда Г 3 J . Однако интенсивность поглощения, характеризующая склонность этих углеводородов к конденсации, зависит не только от строения входящих в сырьё компонентов, но и от общего содержания ароматических структур. Поэтому для сопоставительной оценки разных видов сырья удобнее использовать реакционную способность, отнесённую к единице содержания ароматических структур, принятую условно за показатель удельной склонности сырья к конденсации :

Непредельные углеводороды —• реакционно способные соединения; для них весьма характерны реакции присоединения. Химические методы анализа олефиновых углеводородов С2—С5 основаны на их способности при комнатной температуре и атмосферном давлении быстро и необратимо реагировать с бромом, серной кислотой, щелочными и кислыми растворами солей ртути и серебра и некоторыми другими соединениями. Наиболее легко вступают в реакцию олефиновые углеводороды с четырьмя и пятью атомами углерода в молекуле; особенно легко реагируют углеводороды изостроения. Разность в скоростях реакций присоединения лежит в основе методов определения некоторых олефинов. Однако близость химических свойств все же не дает возможности раздельного определения всех олефинов химическими методами при их совместном присутствия. Состав газа, содержащего олефиновые углеводороды С2—С5, может быть определен с помощью ректификации и химических методов. Физические константы непродельных углеводородов представлены в табл. II .