ВУЗ:
Составители:
корпуса легированной сталью и другими коррозионно-стойкими металлами.
Технологическая схема жидкофазного гидрирования. Технологические схемы большинства процессов жидкофазного
гидрирования имеют много общего, что обусловлено применением высокого давления, избытка рециркулирующего
водорода и гетерогенного катализатора. Схемы различаются типом катализатора, а также способом разделения продуктов,
зависящим от их физических свойств.
В качестве типичного примера оформления жидкофазного гидрирования с суспендированным катализатором
рассмотрим принципиальную технологическую схему производства высших жирных спиртов С
10
–C
18
из метиловых или
других эфиров синтетических жирных кислот, полученных окислением парафина (рис. 1.9). Реакция осуществляется при ≈30
МПа и и 300
°С на медьхромоксидном катализаторе, содержащем оксид бария (катализатор Адкинса). Небольшой тепловой
эффект процесса обусловливает применение адиабатических реакторов с предварительным подогревом реагентов до нужной
температуры.
Свежий и рециркулирующий водород сжимают компрессорами 1 и 2 до 30 МПа, смешивают и подогревают в
теплообменнике 3 (горячими реакционными газами) и в трубчатой печи 4 (топочными газами). Эфир подают на реакцию
насосом 5 через паровой подогреватель 6, а катализатор (в виде суспензии в высших спиртах) – насосом 16. Перед реактором
7 все компоненты смешивают; за счёт тепла водорода смесь нагревается до необходимой температуры (300
°С).
Продукты реакции состоят из высшего спирта, метанола, небольших количеств непревращённого эфира и побочных
продуктов – углеводородов и воды. Вместе с катализатором и избыточным водородом эта смесь выходит с верха реактора 7 и
разделяется в горячем сепараторе 8 на жидкую и газовую фазы. Газовая фаза отдаёт своё тепло водороду в теплообменнике 3 и
дополнительно охлаждается водой в холодильнике 9; образовавшийся конденсат отделяют от водорода в сепараторе 10
высокого давления. Водород возвращают на гидрирование.
Рис. 1.9. Схема гидрирования эфиров высших кислот в спирты С
10
–С
18
:
1, 2 – компрессоры; 3 – теплообменник; 4 – трубчатая печь; 5, 16 – насосы;
6 – паровой подогреватель; 7 – реактор; 8, 10, 12, 18, 19 – сепараторы;
9, 11 – холодильники; 13 – центрифуга; 14 – шнек; 15 – смеситель;
17 – фильтр-пресс; 20 – дроссельный вентиль
Жидкую фазу из сепаратора 8 дросселируют до давления, близкого к атмосферному, охлаждают водой в холодильнике
11 и отделяют от выделившегося при дросселировании газа в сепараторе 12 низкого давления. Жидкость поступает на
центрифугу 13, где оседают более крупные частички катализатора, захватывающие с собой примерно трёхкратное
количество спиртов. Этот шлам шнеком 14 транспортируют в смеситель 15, куда добавляют свежий катализатор. Полученную
смесь подают в реактор 7 насосом 16. Таким путём ≈85% катализатора циркулирует и возвращается в процесс. Остальное его
количество находится в чрезмерно измельчённом виде (в результате истирания зёрен) и выходит из центрифуги 13 вместе с
главной массой продуктов, отфильтровываясь от них на фильтр-прессе 17. Этот катализаторный шлам выбрасывают.
Жидкую фазу из сепаратора 10 дросселируют и отделяют от газа в сепараторе 18 низкого давления. Газ объединяют с
газом из сепаратора 12 и используют в качестве топливного газа. Жидкость из сепаратора 18 отделяют от небольшого
количества воды в сепараторе 19, объединяют со смесью продуктов после фильтр-пресса 17 и направляют на дальнейшую
переработку – отгонку метанола, омыление непревращённых сложных эфиров щёлочью при 90
°С, отгонку высших спиртов в
вакууме от тяжёлого остатка (мыла). Метанол возвращают на синтез сложного эфира.
1.3.5. Технология газофазного гидрирования
Гидрирование в газовой фазе осуществляют, пропуская смесь водорода с парами органического вещества через
гетерогенный контакт. Процесс применяют для веществ, летучесть которых при температуре реакции достаточна для
создания необходимого парциального давления их в парогазовой смеси. При большом избытке водорода, высокой
температуре или снижении общего давления этим путём можно гидрировать и менее летучие вещества. Процесс используют
для гидрирования бензола, фенола, нитробензола, алифатических альдегидов и кетонов.
катализатор
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- …
- следующая ›
- последняя »
