CS239600B1 - Concentration method of mercury catalytic solutions by acetylene hydration and apparatus for its realising - Google Patents

Concentration method of mercury catalytic solutions by acetylene hydration and apparatus for its realising Download PDF

Info

Publication number
CS239600B1
CS239600B1 CS841694A CS169484A CS239600B1 CS 239600 B1 CS239600 B1 CS 239600B1 CS 841694 A CS841694 A CS 841694A CS 169484 A CS169484 A CS 169484A CS 239600 B1 CS239600 B1 CS 239600B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
reactor
acetylene
mercury
hydration
catalyst
Prior art date
Application number
CS841694A
Other languages
Czech (cs)
Slovak (sk)
Other versions
CS169484A1 (en
Inventor
Stefan Sikorai
Jozef Barta
Walter Waradzin
Tibor Marek
Frantisek Spacek
Original Assignee
Stefan Sikorai
Jozef Barta
Walter Waradzin
Tibor Marek
Frantisek Spacek
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stefan Sikorai, Jozef Barta, Walter Waradzin, Tibor Marek, Frantisek Spacek filed Critical Stefan Sikorai
Priority to CS841694A priority Critical patent/CS239600B1/en
Publication of CS169484A1 publication Critical patent/CS169484A1/en
Publication of CS239600B1 publication Critical patent/CS239600B1/en

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

Vynález rieši sposob zahusťovania ortirCnatých katalyzátorov používaných k výrobě acetaldehydu hydratáciou acetylénu a zariadenie na uskutočnenie tohoto sposobu.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a process for concentrating the ortho-catalysts used to produce acetaldehyde by hydrating acetylene and an apparatus for carrying out this process.

V súčasnosti sa v priemyselnom meradle uskutočňuje hydratácia acetylénu na acetaldehyd v kontaktnom roztoku, ktorým js vodný roztok síranu ortuťnatého, síranu železnatého a železitého v zriedenej kyselině sírovej v zariadení, ktorého hlavným článkem je reaktor naplněný týmto roztokom, do ktorého sa privádza pri teplotách 95 až 105 °C acetylén. Z reaktora vystúpujúca panoplynná zmes obsahujúca acetaldehyd, vodu, vedíajšie produkty reakcie, ortuť a nezreagovaný acetylén sa čiastočne cchladzuje najčastejšie v troch po sebe nasledujúcich aparátech, za. účelom kondenzácie pár ortute, ktorá sa. neustále vracia spolu s. častou kondenzátu do· vetvy čerstvého regenerovaného katalyzátoru a s ňou opat na vstup do reaktora v jeho spodnej časti. Takto spracovaná zmes sa potom ďalej vedie na skrápáme vodou, kde sa oddělí acetaldehyd a tento sa spracuje známými postupmi na hotový produkt. Nezreagovaný acetylén sa vedie ďalej na regeneráciu známými postupmi a je použitý znova do procesu, Pre zahezpečenie trvalej aktivity katalytického roztoku v reaktore sa jeho časť odoberá a po rege2 nerácii bežne používanými sposobmi sa vracia spať na vstup do reaktora, spolu s prúdmi v· uvedenej parciálnej kondenzácie vystupujúcej reakčnej zmesi. Teplotu v prvom výmenniku tepla je nevyhnutné regulovat' v určitom obmeďzenom rozsahu, pri ktorom dochádza v prevažnej miere ku kondenzácii časti pár ortute, vody a vyššievrúcich podielov.At present, on an industrial scale, the hydration of acetylene to acetaldehyde in a contact solution is an aqueous solution of mercury sulphate, ferrous sulphate and ferric sulphate in dilute sulfuric acid in a plant whose main cell is a reactor filled with this solution, fed at temperatures of 95 to 105 ° C acetylene. The emerging pan gas mixture containing acetaldehyde, water, reaction by-products, mercury and unreacted acetylene exiting the reactor is partially cooled most often in three consecutive apparatuses. the purpose of condensation of the mercury vapor is that. keeps coming back with. often with condensate into the fresh regenerated catalyst branch and with it to enter the reactor at its bottom. The mixture thus treated is then further treated with water, where the acetaldehyde is separated off and this is worked up by known methods into the finished product. Unreacted acetylene is further reclaimed by known methods and is reused in the process. To ensure sustained activity of the catalytic solution in the reactor, a portion of it is withdrawn and returned to the reactor inlet, along with the streams in the above partial process after recovery. condensation of the exiting reaction mixture. It is necessary to control the temperature in the first heat exchanger within a limited range, in which the condensation of some of the mercury vapor, water and the higher-boiling fractions is predominant.

Intenzívnejšie chladenie je nevhodné, pretože by dochádzaio aj ku kondenzácii produktu a tento by prenikal spolu s prúdom regenerovaného katalyzátora opat na vstup do reaktora, čo· je nevhodné. Výskům vedúci k objavu hydratačnej reakcie započal Ku.čerov v roku 1875 a prvé práce v tejto oblasti publikoval o šest rokov neskór. Priemyselnému uplatneniu dlho však zabraňovala tvorba smol a rýchla dezaktivácia katalyzátora. Až princip používania .přebytku acetylénu podta Grunsteina (nem. pat. č. 250 356, USA pat. 1 044 169 a 1 107 019, fr. pat. 455 370) umožnil plné priemyselne využitie hydratácie acetylénu na základe Kučerové) reakcie. Ďalšie zlepšeme v priemyselne j aplikácii zaviedla firma IG Farben kontinuálnou regeneráciou katalyzátora solární trojmocného železa, ktorá dosiahla svojho vrcholu v tridsiatich rokoch a je používaná v praxi dones. Princip hydratácie je nasledovný. Do reaktora, vstupuje 2 800 m3/hi acetylénu, ku ktorému. sa přidává 1,5 m3/h páry. Zmes vstupuje do spodnej časti reaktora a barbotuje cez roztok katalyzátore. Roztok katalyzátora obsahuje 4 gramy Fe2(CO4]3 na 1 liter a 180 g SO4+2, vrátane volnej H2SO4. Okrem toho roztok katalyzátora obsahuje vel'ké množstvo kovověj Hg suspendovanej v roztoku. Neskór sa výroba acetaldehydu orientovala na iné suroviny ako acetylén. Vychádza sa z petrochemických surovin, ktoré sú ekonomicky výhodnejšie a k procesu nie je potřebné používat drahej a toxickej ortute.More intensive cooling is unsuitable, since product condensation would also occur and this would, together with the regenerated catalyst stream, penetrate into the reactor inlet, which is inappropriate. The research leading to the discovery of the hydration reaction was initiated by Ku.čerov in 1875 and he published his first works in this field six years later. However, industrial use has long been prevented by pitch formation and rapid catalyst deactivation. Only the principle of using an excess of acetylene according to Grunstein (German Pat. Nos. 250,356, U.S. Pat. Nos. 1,044,169 and 1,107,019, Fr. Pat. 455,370) enabled the full industrial utilization of acetylene hydration based on Kučerová's reaction. Further improvements in industrial applications have been introduced by IG Farben by the continuous regeneration of the trivalent iron catalyst, which reached its peak in thirty years and is used in practice to date. The principle of hydration is as follows. The reactor, enters 2800 m3 / h and acetylene, to which. is added 1.5 m 3 / h of steam. The mixture enters the bottom of the reactor and barbots through the catalyst solution. The catalyst solution contains 4 grams of Fe2 (CO4) 3 per liter and 180 g of SO4 +2 , including free H2SO4, and the catalyst solution contains a large amount of metallic Hg suspended in the solution, and later the acetaldehyde production was directed to raw materials other than acetylene. It is based on petrochemical raw materials, which are more economical if the process does not need to use expensive and toxic mercury.

Pretože mechanizmus hydratačnej reakcie acetylénu nio je do súčasnosti spolahlivo objasněný, vo výrobniach používajúcich acetylén na báze zemného plynu často dochádza z doposial’ roznych, presne neidentifikovaných a analyticky nepostřehnutelných příčin k poklesu aktivity katalytického roztoku s následným poklesom tvorby produktu a teda aj vznikajúceho reakčného tepla, v dósledku čoho poklesne teplota v reaktore i konverzia acetylénu a katalyzátor sa započne zriedovať. Zriedený katalyzátor má pochopitelné nižšiu aktivitu a celý proces má progresivně klesajúci výkon, až je nutné výrobu přerušit a zabezpečit přípravu vhodného kontaktu.Because the mechanism of the hydration reaction of acetylene nio is now reliably elucidated, in natural gas-based acetylene plants, the catalytic solution activity decreases, resulting in a decrease in product formation and consequently reduced reaction heat, due to various, precisely unidentified and analytically imperceptible causes. as a result, the reactor temperature and acetylene conversion dropped and the catalyst began to be diluted. The diluted catalyst has, of course, a lower activity and the whole process has a progressively declining performance until production has to be interrupted and a suitable contact is prepared.

Uvedené nedostatky odstraňuje spósob zahusťovania ortuťnatých katalyzátorov hydratácie acetylénu podta vynálezu, pri ktorom sa do hydratačného reaktora spolu so vstupujúcim acetylénom privádza aj vodná para v množstvách od 0,3 do 3 m3 páry na 1 m3 acetylénu.The aforementioned drawbacks are overcome by the method of thickening the mercury catalysts of acetylene hydration according to the invention, in which water vapor in amounts of 0.3 to 3 m 3 of steam per m 3 of acetylene is also fed to the hydration reactor together with the acetylene entering.

Kondenzát získaný čiastočným ochladením z reaktora vystupujúcej paroplynnej zmesi sa vedie priamo spát do reaktora spolu s regenerovaným katalyzátorem, alebo cez odlučovač ortute do kanalizácie, připadne súčasne do reaktora i kanalizácie. Zariadenie 11a uskutočňovanie sposobu, ktoré pozostáva z valcovitej nádoby s kónickým dnom 1 napojenej hornou častou na spodný otvor 2 výmenníka tepla 3, pričom nádoba 1 je opatřená vostavbou 4 a svojím kónickým dnom je potrubím 5 cez ventil 6 napojená na přívodně potrubie regenerovaného katalyzátora 7. Potrubie 7 je ďalej napojené na spodnú časť hydratačného reaktora 8 nad přívodně potrubie acetylénu S, do ktorého je napojená potrubím 10 vodná para a horná časť reaktora 8 je napojená cez potrubie 11 na spodnú časť 2 výmenníka tepla 3, pričom medzirúrkový priestor 12 nádoby s kónickým dnom 1 je svojou vrchnou častou napojený potrubím 13 s ventilom 14 do odlučovača ortute 15, ktorý je potrubím 16 napojený do kanalizácie. Použitím zvýšeného množstva páry, bez následného zrieďovania katalyzátora, sa významné zlepšia poměry v barbotážnom reaktore pri nižších množstvách zreagovaného acetylénu s prímesou nečistot.The condensate obtained by partial cooling from the exiting steam-gas mixture reactor is led directly back to the reactor together with the regenerated catalyst, or via a mercury separator to the sewage, or simultaneously to both the reactor and the sewage. An apparatus 11a for carrying out the process, comprising a cylindrical vessel with a conical bottom 1 connected by an upper part to the lower opening 2 of the heat exchanger 3, the vessel 1 being fitted with an assembly 4 and its conical bottom being via a valve 5 connected to the inlet pipe of the regenerated catalyst 7. The conduit 7 is further connected to the lower part of the hydration reactor 8 above the acetylene S supply conduit to which water vapor is connected through the conduit 10 and the upper part of the reactor 8 is connected via conduit 11 to the lower part 2 of the heat exchanger 3. the bottom part is connected with its upper part via a line 13 with a valve 14 to a mercury separator 15, which is connected via a line 16 to the sewer. By using an increased amount of steam, without subsequent dilution of the catalyst, the conditions in the barbotage reactor are significantly improved at lower amounts of reacted acetylene with impurity admixture.

Výhody navrhovaného sposobu spočívajú predovšetkým v tom, že umožňuje dodržiavanie predpísanej hustoty a zloženie katalyzátora aj pri kolísavom obsahu nečistot v spracovávanom acetyléne, a to v dósledku zmien zloženia spracovávaného zemného plynu, porúch v systéme výroby acetylénu či vypieracej časti. Nerovnoměrná kvalita acetylénu sa taktiež vyskytuje pri nábehoch výroby. V dósledku použitia vyššieho množstva páry do hydratačného reaktora bez následného zriedenia katalyzátora sá z reakčného prostredia odstránia nečistoty prichádzajúce vstupným acetylénom ale aj vznikajúce v samotnom procese. Medzi výhody nesporné patří aj jednoduchost z htadiska obsluhy zariadenia a investičná nenáročnost. Sposob a zariadenie boli s úspechom overené na výrobní acetaldehydu ako je uvedené v nasledujúcich príkladoch.The advantages of the proposed method are, in particular, that it allows the prescribed density and catalyst composition to be maintained even with fluctuating impurities in the treated acetylene due to changes in the composition of the treated natural gas, disturbances in the acetylene production system or scrubbing section. Uneven quality of acetylene also occurs during start-ups. As a result of the use of a higher amount of steam in the hydration reactor without subsequent dilution of the catalyst, the impurities coming in from the acetylene feedstock but also in the process itself are removed from the reaction medium. The advantages undoubtedly include simplicity in terms of operation of the equipment and low investment. The process and apparatus have been successfully verified on acetaldehyde production as shown in the following examples.

PřikladlEXAMPLE

Vo výrobnom procese po vykonaných úpravách zariadenia podta vynálezu sa pracovalo s katalyzátorom o hustotě 1120 kg/ /m3. V priebehu 24 hodin hydratácie s prídavkom 2 m3/h vodnej páry na 1 m3 vstupujuceho acetylénu a striedavým odvádzaním kondenzátu cez odlučovač ortute do kanalizácie i do reaktora, vzrástla hustota katalyzátora na hodnoty 1210 kg/m3 a zloženie katalyzátora málo predpisané hodnoty.A catalyst with a density of 1120 kg / m 3 was used in the manufacturing process after modifications of the apparatus according to the invention. In the course of 24 hours of hydration with the addition of 2 m 3 / h of water vapor per 1 m 3 of acetylene entering and alternating drainage of the condensate through the mercury separator both into the sewer and the reactor, the catalyst density increased to 1210 kg / m 3 .

Příklad 2Example 2

Pri ustálenom chodě hydratácie a hustotě katalyzátora 1 241 kg/m3 sa do reaktora dávkoval acetylén a vodná para v pomere 0,635 m3 páry na meter kubický acetyléuu. V priebehu 2 hodin vzrástol objem nezreagovaného acetylénu za reaktorom na dvojnásobek počiatočnej hodnoty a hustota katalyzátora, ktorá sa meria v hodinových intervaloch, poklesla na hodnotu 1 206 kg/m3. Na základe týchto údajov sa upravilo množstvo pridávanej páry na 1 m3 na m3 acetylénu a v priebehu nasledujúcich troch hodin sa kondenzát získaný v prvom kondenzátore za reaktorom pri teplote 85 °C odvádzal rovnakým dielom spát do reaktora ako aj cez odlučovač ortute do kanalizácie. Po tejto době mala hustota katalyzátora hodnotu 1 250 kg/m3 a množstvo nezreagovaného acetylénu za reaktorom pokleslo na póvodnú hodnotu, vstupná zmes acetylénu a vodnej páry sa znova upravila na hodnotu 0,635 m3 páry na m3 acetylénu a výroba pokračovala ďalej na původnýcb priaznivých parametrech kontaktného roztoku.At a steady state of hydration and a catalyst density of 1241 kg / m 3 , the reactor was charged with acetylene and water vapor at a rate of 0.635 m 3 of steam per meter of cubic acetylene. Within 2 hours the volume of unreacted acetylene downstream of the reactor increased to twice the initial value, and the catalyst density, measured at hourly intervals, decreased to 1,206 kg / m 3 . Based on these data, the amount of steam added was adjusted to 1 m 3 per m 3 of acetylene and over the next three hours the condensate obtained in the first condenser downstream of the reactor at 85 ° C was discharged equally back to the reactor and through the mercury separator to the sewer. After this time, the catalyst density was 1,250 kg / m 3 and the amount of unreacted acetylene downstream of the reactor dropped to its original value, the acetylene / water vapor feed mixture was again adjusted to 0.635 m 3 vapor per m 3 acetylene, and production continued at the favorable parameters of the contact solution.

P r i k 1 a d 3Example 1 and d 3

V priebehu 3 mesiacov overovacieho chodu výroby s využitím spósobu a zariadenia podl'a vynálezu sa trvale udržiavala hustota. kontaktného' roztoku v rozmedzí 1 200 až '239600During the 3-month production run using the method and apparatus of the invention, the density was consistently maintained. of a contact solution in the range of 1200 to 239600

230 kg/m3, keď před používáním uvedeného zapojenia bola hustota cca 1 050 kg/m3, pričom bolo přidávané do reaktora podfa potřeby 0,4 až 2,9 m3 páry ňa m3 vstupujúceho acetylénu.230 kg / m 3, as against the use of said wiring density was about 1050 kg / m 3, which was added to the reactor according to the needs of from 0.4 to 2.9 m 3 per m 3 of steam entering the acetylene.

Využitie vynálezu spadá do oblasti výroby acetaldehydu hydratáciou acetylénu za použitia ortutnatých katalyzátorov.The application of the invention falls within the field of acetaldehyde production by hydrating acetylene using mercury catalysts.

Claims (2)

PREDMETSUBJECT 1. Spůsob zahusťovania ortutnatých katalytických roztokov hydratácie acetylénu pozostávajúcich z roztoku síranu ortutnatého, železnatého a železitého v zriedenej kyselme sírovej vyznačený tým, že do hydratačného reaktora sa spolu so vstupujúcim ačetylénom privádza aj vodná para v množstvách od 0,3 do 3 m3 páry na 1 m3 acetylénu, pričom kondenzát získaný čiastočným ochladením z reaktora vystupujúcej paroplynnej zmesi sa vedie priamo spát do reaktora spolu s regenerovaným katalyzátorom alebo cez odlučovač ortute do kanalizácie, připadne súčasne do reaktora i kanalizácie.1. A process for the concentration of mercury catalyst solutions of hydration of acetylene consisting of a solution of mercury, ferrous and ferric sulphate in dilute sulfuric acid, characterized in that water vapor in amounts of 0.3 to 3 m 3 of steam is fed to the hydration reactor. 1 m 3 of acetylene, whereby the condensate obtained by partial cooling from the exiting steam-gas mixture reactor is led directly back to the reactor together with the regenerated catalyst or via a mercury separator into the sewage or into both the reactor and the sewage. 2. Zariadenie na uskutočňovanie spósobu podfa bodu 1 vyznačený tým, že pozostáva z valcovitej nádoby s kónickým dnom (1)2. Apparatus for carrying out the method according to claim 1, characterized in that it comprises a cylindrical vessel with a conical bottom (1). VYNÁLEZU napojenej hornou častou na spodný otvor (2) výmenníka tepla (3), pričom nádoba (1) je.opatřená vestavbou (4) a svojim kónickým dnom. je potrubím (5). cez ventil (6) napojená na přívodně potrubie regenerovaného katalyzátora (7), ktoré je ďalej napojené na spodnú časť hydratačného reaktora (8) nad přívodně potrubie acetylénu (9), do ktorého je napojená potrubím (10) vodná para a horná časť reaktora (8) je napojená cez potrubie (lij na spodnú časť (2) výmenníka tepla (3), pričom medzirúrkový priestor (12) nádoby s kónickým dnom (1) je svojou vrchnou častou napojený potru• bím (13) s ventilom (14) do odlučovača ortute (15), ktorý je potrubím (16) napojený do kanalizácie.BACKGROUND OF THE INVENTION connected by an upper portion to a lower opening (2) of the heat exchanger (3), wherein the vessel (1) is provided with a built-in (4) and a conical bottom thereof. it is a pipe (5). via a valve (6) connected to the feed line of the regenerated catalyst (7), which is further connected to the bottom of the hydration reactor (8) above the feed line of acetylene (9), to which water steam and the top of the reactor (10) are connected 8) is connected via a conduit (11i) to the lower part (2) of the heat exchanger (3), wherein the inter-tube space (12) of the conical bottom vessel (1) is connected with its upper part via a pipe (13) to the valve (14) a mercury separator (15) which is connected via a pipe (16) to the sewer.
CS841694A 1984-03-09 1984-03-09 Concentration method of mercury catalytic solutions by acetylene hydration and apparatus for its realising CS239600B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS841694A CS239600B1 (en) 1984-03-09 1984-03-09 Concentration method of mercury catalytic solutions by acetylene hydration and apparatus for its realising

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS841694A CS239600B1 (en) 1984-03-09 1984-03-09 Concentration method of mercury catalytic solutions by acetylene hydration and apparatus for its realising

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS169484A1 CS169484A1 (en) 1985-06-13
CS239600B1 true CS239600B1 (en) 1986-01-16

Family

ID=5351960

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS841694A CS239600B1 (en) 1984-03-09 1984-03-09 Concentration method of mercury catalytic solutions by acetylene hydration and apparatus for its realising

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS239600B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS169484A1 (en) 1985-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109134231B (en) Device and process for continuously producing chloroacetic acid by differential circulation
JP2002193857A (en) Process
AU2007327788A1 (en) Integrated process and apparatus for preparing esters of methacrylic acid from acetone and hydrocyanic acid
AU2007331690B2 (en) Production by distillation of acetone cyanhydrin and method for producing methacrylic ester and subsequent products
CN106748785B (en) Wastewater treatment process and system in process of preparing ethylene glycol from synthesis gas
CN104829494A (en) Energy-saving urea production system and production process thereof
CN113800486A (en) Production process of bis (chlorosulfonyl) imide
CN102050548B (en) Treatment and reuse method of waste water in methanol-to-olefin process
CN105026365B (en) Urea synthesis method and equipment
CN105439789A (en) HMT continuous synthesis apparatus and method
Mortensen et al. A two-stage cyclic fluidized bed process for converting hydrogen chloride to chlorine
Inoue et al. Kinetics of m ethan ati on of carbon monoxide and carbon dioxide
EP3233792A1 (en) Process for urea production
CN108530254A (en) A method of mixing carbon four prepares normal butane
US7141700B1 (en) Decomposition of cumene hydroperoxide
CN115722147A (en) Low-energy-consumption chloromethane synthesis system
CN106986400A (en) COD, the processing system of ammonia nitrogen in a kind of removal steam
CS239600B1 (en) Concentration method of mercury catalytic solutions by acetylene hydration and apparatus for its realising
US4464228A (en) Energy conservation within the Kellogg ammonia process
CN109052334A (en) A kind of ammonium sulfate prepares the process of ammonium hydroxide and sulfuric acid
CN217568762U (en) Tower-type gas-liquid-phase chloroethylene production device
CA2896706C (en) Urea plant revamping method
CN115490356B (en) Wet oxidation treatment system and oxidation treatment method for glyphosate mother liquor
CN113121303B (en) Chloroethylene production process and special device thereof
CN110143571A (en) The apparatus and method of the hydrogen manufacturing of environment-friendly type hydrogen sulfide and insoluble sulfur