CZ9904683A3 - Reaktivní destilace - Google Patents

Reaktivní destilace Download PDF

Info

Publication number
CZ9904683A3
CZ9904683A3 CZ19994683A CZ468399A CZ9904683A3 CZ 9904683 A3 CZ9904683 A3 CZ 9904683A3 CZ 19994683 A CZ19994683 A CZ 19994683A CZ 468399 A CZ468399 A CZ 468399A CZ 9904683 A3 CZ9904683 A3 CZ 9904683A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
reactive distillation
column
fluid
packing
parts
Prior art date
Application number
CZ19994683A
Other languages
English (en)
Inventor
Peter Moritz
Willem Wiekert Levering
Raymond Charles Pluss
Original Assignee
Sulzer Chemtech Ag
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=8236498&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CZ9904683(A3) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Sulzer Chemtech Ag filed Critical Sulzer Chemtech Ag
Publication of CZ9904683A3 publication Critical patent/CZ9904683A3/cs

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/009—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping in combination with chemical reactions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/32—Packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit or module inside the apparatus for mass or heat transfer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/04—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
    • B01J8/0446—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical
    • B01J8/0476—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical in two or more otherwise shaped beds
    • B01J8/048—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical in two or more otherwise shaped beds the beds being superimposed one above the other
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/04—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
    • B01J8/0446—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical
    • B01J8/0476—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical in two or more otherwise shaped beds
    • B01J8/0484—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical in two or more otherwise shaped beds the beds being placed next to each other
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/06—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/32—Details relating to packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit of module inside the apparatus for mass or heat transfer
    • B01J2219/322—Basic shape of the elements
    • B01J2219/32203—Sheets
    • B01J2219/3221—Corrugated sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/32—Details relating to packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit of module inside the apparatus for mass or heat transfer
    • B01J2219/322—Basic shape of the elements
    • B01J2219/32203—Sheets
    • B01J2219/32213—Plurality of essentially parallel sheets
    • B01J2219/3222—Plurality of essentially parallel sheets with sheets having corrugations which intersect at an angle different from 90 degrees
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/32—Details relating to packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit of module inside the apparatus for mass or heat transfer
    • B01J2219/322—Basic shape of the elements
    • B01J2219/32203—Sheets
    • B01J2219/32224—Sheets characterised by the orientation of the sheet
    • B01J2219/32227—Vertical orientation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/32—Details relating to packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit of module inside the apparatus for mass or heat transfer
    • B01J2219/322—Basic shape of the elements
    • B01J2219/32279—Tubes or cylinders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/32—Details relating to packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit of module inside the apparatus for mass or heat transfer
    • B01J2219/324—Composition or microstructure of the elements
    • B01J2219/32466—Composition or microstructure of the elements comprising catalytically active material

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)

Description

Oblast techniky
Vynález se týká reaktivní destilace ve sloupci s náplní, přičemž alespoň část této náplně je nosičem pro katalyzátor a s dvěma fázemi tekutin s různou hustotou, procházejícími náplní. Vynález se rovněž týká kolony k provádění reaktivní destilace.
Dosavadní stav techniky
Reaktivní destilace je postup, pří němž současně s destilací v koloně probíhají katalytické reakce. Obvykle běží o kolonu s výplní. Výplň kolony typicky vytváří velký počet prostorů nebo vrstev s obsahem pevných látek, mezi nimi se nacházejí dutiny, přičemž tyto části náplně a dutiny jsou rozloženy podél osy kolony rovnoběžně s ní nebo v určitém úhlu, výplň obsahuje katalyticky účinné látky. Jedna z tekutin, která má vyšší hustotu, prochází náplní kolony rychlostí, která se označuje jako vnitřní proud. Tekutina s nižší hustotou prochází kolonou v protiproudu vzhledem k první tekutině, obvykle prochází dutinami ve výplni. Vrstvy nebo části výplně jsou ohraničeny stěnami, propustnými pro tekutiny. Tak dochází k tomu, že na jedné straně probíhají ve vrstvách výplně katalytické reakce a na druhé straně dochází k výměně látek mezi oběma tekutinami.
Při reaktivní destilaci však vznikají nežádoucí vedlejší produkty v koncentraci, která závisí na parametrech celého postupu. K odstranění těchto vedlejších produktů je pak možno použít postupů, které jsou tím složitější a nákladnější, čím větší množství vedlejších produktů vzniklo. Parametry postupu se tedy s výhodou volí tak, aby vzniklo co nejmenší množství vedlejších produktů. Je však třeba brát ohled také na rychlost postupu, která má být co nejvyšší. Aby toho bylo možno dosáhnout, je nutné, aby v podstatě celý povrch výplně, který je potenciálně k dispozici pro reakci, byl smáčen nebo pokryt tekutinou s vyšší hustotou. Z US 5120403 je znám způsob reaktivní destilace, při níž tekutina s vyšší hustotou zvlhčuje výplň, tekutinu s nižší hustotou je plyn, který vytváří v kapalné fázi pěnu, která je transportována výplní.
Podstata vynálezu
Vynález si klade za úkol navrhnout způsob reaktivní destilace, při němž by byla produkce vedlejších produktů minimální nebo by se alespoň pohybovala v blízkosti minimální hodnoty, přičemž celková výkonnost postupu by byla co nejvyšší.
Podstatu vynálezu tvoří reaktivní destilace ve sloupci s výplní, která je alespoň z části vytvořena jako nosič katalyzátoru, přičemž v koloně se nachází první tekutina a druhá tekutina, které tvoří dvě fáze s různou hustotou, procházející výplní, přičemž se vytvoří proud první tekutiny s větší hustotou a s intervalem I hodnoty a pro distribuce pobytu první tekutiny v koloně, přičemž pro hodnotu a je variance s_ pro tuto distribuci minimální a hranice intervalu I, která je funkcí objemu vnitřního proudu, se od hodnoty a liší nejvýš o 30 %, s výhodou nejvýš o 10 %.
• · « · · · · ··· ·· to······ · ·· ·
Reaktivní destilace se tedy provádí v koloně s výplní, alespoň zčásti vytvořenou jako nosič katalyzátoru. Tekutiny, které vytvářejí dvě fáze s různou hustotou výplní procházejí. Vytvoří se vnitřní proud tekutiny s vyšší hustotou s intervalem kolem předem stanovené hodnoty, která je přiřazena době pobytu tekutiny s vyšší hustotou v koloně. Pro tuto hodnotu je variance distribuce doby pobytu jako funkce objemu vnitřního proudu minimální. Pokud jde o hraníce tohoto objemu vnitřního proudu, odchylky se liší od nej výhodnější hodnoty nejvýš o 30 %, s výhodou nejvýš o 10 %.
V jednom z výhodných provedení probíhá reaktivní destilace tak, že se v koloně vyrábějí nebo rozkládají estery, ethery nebo alkoholy nebo je tímto způsobem možno uskutečnit selektivní hydrogenaci olefinů nebo aromatických látek nebo isomeraci různých sloučenin.
Součást podstaty vynálezu tvoří také kolona pro reaktivní destilaci.
Vynález bude dále popsán v souvislosti s přiloženými výkresy.
Přehled obrázků na výkresech
Na obr. 1 je znázorněna spodní část kolony podle vynálezu pro reaktivní destilaci.
Na obr. 2 je znázorněna část výplně kolony pro reaktivní destilaci.
9999
Na obr. 3 je znázorněn diagram pro vysvětlení distribuce doby pobytu v koloně.
Na obr. 4 je znázorněna experimentálně připravená křivka, která ilustruje závislost variance distribuce doby pobytu na objemu vnitřního proudu.
Na obr. 5 jsou znázorněny stěny části výplně.
Na obr. 6 je znázorněna struktura části výplně ve tvaru válce.
Na obr. 7 je znázorněna část výplně s dvěma druhy struktur výplně.
Příklady provedení vynálezu
Na obr. 1 je znázorněna kolona I. s výplní 2 známého typu, například podle EP 0 640 385. Výplň 2_ obsahuje prvky 2' výplně 2, které jsou upraveny ve formě hranice a vytvářejí vrstvy 2'' , upravené podél hlavního směru 10 proudu, přičemž vrstvy 2'' vytvářejí v podstatě válcovité části 23 výplně 2. Mezi částmi 23 výplně 2 se nacházejí průchody, které se kříží a jsou vzájemně vůči sobě otevřené. Částí 23 výplně 2 vytvářejí strukturu, podobnou mřížce, která není na obr. 1 znázorněna. Sousedící prvky 2' výplně 2 jsou k sobě navzájem kolmé a svírají tedy úhel 90°. Límcový prvek 12 vytváří překážku, která odchyluje proud první tekutiny 3_ a druhé tekutiny 4_, které se účastní reaktivní destilace, jak je znázorněno na obr. 2.
·· ···· • ·
Reaktivní destilace a její průběh budou dále vysvětleny v souvislosti s obr. 2 a 3. První tekutina _3 a druhá tekutina _4 vytvářejí dvě fáze s různou hustotou, procházející výplní 2 vzájemně v protiproudu ve směru osy z, která je rovnoběžná s osou kolony 1. Výplň 2 obsahuje dutiny 24 a části 23 výplně 2, rozkládající se podél osy kolony 1, tyto útvary mohou být také orientovány v určitém úhlu k uvedené ose. Části 23 výplně g, vytvářejí vrstvy 20, zvláště ve formě granulátu, tvořeného nosičem katalyticky účinných látek. Části 23 výplně 2_, jsou ohraničeny stěnami 22, které jsou pro první tekutinu 3 a pro druhou tekutinu 4_ propustné. Tyto stěny 22 mohou být vytvořeny například jako drátěná mřížka nebo může jít o tkaninu nebo netkanou textilii. První tekutina _3 prochází ve vnitřním proudu 300 vrstvou 20. Šipky 30 znázorňují směr pohybu molekul látek, obsažených v první tekutině 3_· Reakce probíhá v místech 21 uvnitř vrstvy 20 a touto reakcí se výchozí látky převádějí na požadované produkty nebo také na nežádoucí vedlejší produkty, jak znázorňuje šipka 30'. Tím dochází podle šipek 40 a 41 k výměně různých látek mezi první tekutinou 3 a druhou tekutinou 4_ na povrchu vrstvy 20, zejména na stěnách 22. Tímto způsobem probíhá při reaktivní destilaci výměna různých látek.
Molekuly, obsažené v první tekutině _3 mají různé doby pobytu ve vrstvě 20. Molekula, která je přivedena do vrstvy 20 v bodu z - 0 a v čase t = 0, jak je zřejmé z grafu na obr. 3, je uloženo v blízkosti bodu z = ζχ v pozdějším čase t = ti. První přerušovaná čára 301 a druhá přerušovaná čára 302 znázorňují hranice oblasti rozptylu, s nímž se uvedené molekuly pohybují vrstvou 20. Frekvence • · · ·
distribuce bodů z těchto molekul v čase t = ti, je udáno křivkou 31 zvonovitého tvaru, která je uvedena kvalitativně jako funkční křivka c = c(z; t = ti) . V případě, že se na spodním konci vrstvy 20, zejména v bodu z = Z2 zaznamenává výstup značených molekul, které byly současně přivedeny v době t = 0 do vrstvy 20, získá se křivka 32 rovněž zvonovitého tvaru, pro niž c' = c' (t; z = Z2). Pro tuto křivku 32 je možno stanovit varianci s. Tato hodnota závisí zejména na objemu vnitřního proudu 300. Značené molekuly mohou být například ionty, jejichž koncentrací je možno stanovit na konci vrstvy 20 v bodu z = Z2 podle měření elektrické vodivosti.
Měření variance ss v závislosti na objemu vnitřního proudu 300 je znázorněno křivkou 33, která obsahuje zřetelnou minimální hodnotu, jak je znázorněno na obr. 4. Tomuto minimu odpovídá určitá hodnota a vnitřního proudu, při níž je množství vytvořených vedlejších produktů minimální a odpovídá minimální hodnotě s_. Při daleko menším objemu vnitřního proudu 3Q0 než je hodnota a, dochází ve vrstvě 20 ke stagnaci první tekutiny 2 a dochází tedy k delší době pobytu, což má za následek rozšíření křivky 32 a tím vzestup variance s. Při vyšším objemu vnitřního proudu 300 než je hodnota a, dochází k výstupu první tekutiny 3 na povrchu vrstvy 20, zejména na stěnách 22. Tento podíl vlastně nepřichází téměř do styku s materiálem vrstvy 20. Zbytek první tekutiny 2 ma prodlouženou dobu pobytu, což rovněž vede k rozšíření křivky 32 a tím k vzestupu variance s..
Pro předem stanovenou rychlost reaktivní destilace při ideálním postupu má být kolona konstruována takovým způsobem, aby měl vnitřní proud 300 určenou hodnotu a.
• ·· · • · ···· · ·· · ·· ·
Odchylky od této hodnoty, které leží v omezeném intervalu
I kolem hodnoty a neznamenají podstatné zhoršení postupu.
Na hranicích tohoto intervalu I se může objem vnitřního proudu 300 lišit od určené hodnoty o až 30 %. S výhodou se však liší pouze o 10 % nebo o ještě nižší hodnotu.
Další vhodná výplň pro reaktivní destilaci je známa z EP 0 631 813. Části 23 výplně 2 vytvářejí rovnoběžné vrstvy se stěnami 22' a 22'', které jsou propustné, jak je znázorněno na obr. 5. Vnitřní prostor části 23 obsahuje granulát 200 s katalyticky účinnými látkami. Rovnoběžné průchody 25 ve stěnách 22' a 22' ' vytvářejí vnitřní prostory. Tyto průchody 25 se navzájem kříží a jsou navzájem vůči sobě otevřeny. Na hraně části 23 jsou uzavřeny. Důsledkem profilování stěn 22' a 22' ' se rovněž vytvářejí mezi přilehlými vrstvami výplně 2 dutiny, které se také kříží a jsou také vzájemně vůči sobě otevřené.
Na obr. 6 je znázorněna další použitelná výplň, která je známa již z uvedeného EP 0 640 385. Jako nosná struktura pro části 23 se užívá struktura _5 s povrchy 51 a 52, které jsou provedeny klikatě a vytvářejí nosnou strukturu pro části 23. V jednotlivých průchodech, které se vytvářejí klikatým složením materiálu, jsou uloženy části 23. Na struktuře _5 se zpravidla rovněž vytváří film tekutiny s vyšší hustotou. Tímto způsobem je možno zvětšit povrch pro reaktivní destilaci.
Aby bylo možno dosáhnout ještě vyššího povrchu pro reaktivní destilaci, může být výplň 2 vytvořena tak, jak je znázorněno na obr. 7. V tomto případě jsou v koloně upraveny první oblast 6. a druhá oblast j_ odlišného typu, vzájemně se střídající ve směru osy kolony. V první ·· 4444 ·
• ·· oblasti 6 se nachází struktury 5 výplně, tak jak jsou znázorněny na obr. 6, v nichž dochází k výměně látek mezi oběma tekutinami. Ve druhé oblasti ]_ se nacházejí struktury 5' , v nichž dochází k reaktivní destilaci. Tyto struktury 5' odpovídají částem 23. Délka první oblasti 6 a druhé oblasti Ί_ se může měnit tak, aby byl vytvořen dostatečný povrch pro celý postup.
Výkonnost celého zařízení je závislá především na koloně s výplní. Kapacita výplně kolony musí být taková, aby vnitřní proud při činnosti kolony odpovídal požadované produkci, přičemž na druhé straně je nutno udržet interval I v mezích hodnoty a.
Reaktivní destilaci podle vynálezu je možno užít například k výrobě nebo k rozkladu esterů, etherů a alkoholů. Dalším možným použitím je selektivní hydrogenace olefinů nebo aromatických sloučenin, mimo to je takovou kolonu možno využít pro isomeraci různých látek.
Dále bude uveden příklad reaktivní destilace podle vynálezu.
Syntézu methyl-terc.butyletheru MTBE je možno uskutečnit reaktivní destilací s katalyticky účinnou výplní, například podle EP-A 0 396 650. Postupuje se tak, že se isobuten převádí na MTBE z proudu C4 s methanolem.
V tomto případě je možno použít kyselou iontoměničovou pryskyřici jako katalyzátor. Kromě hlavní reakce může v tomto případě dojít ke třem vedlejším reakcím. Na jedné straně může proud C4 obsahovat stopy vody, s nimiž reaguje isobuten za vzniku terč.butanolu. Na druhé straně • φ · · · φ • ···· · φ může isobuten reagovat s další molekulou isobutenu za vzniku diisobutenu. Dále může ještě dojít ke kondenzaci methanolu na dimethylether. Obě posledně jmenované vedlejší reakce vznikají v případě, že se užije větší přebytek některé z reakčních složek nebo v případě, že v průběhu reakce dojde k vyčerpání některé ze složek.
V reaktivní destilaci při použití katalyticky účinné výplně vzniká při malém objemu vnitřního proudu stagnace tekutiny a dochází tedy k delší době pobytu v reakční zóně kolony. V takových oblastech zvláště snadno dochází k uvedeným vedlejším reakcím v případě přebytku některé ze složek nebo v případě úplné nepřítomnosti jedné ze složek v důsledku probíhající reakce. V případě většího vnitřního proudu v horní části intervalu I sice nedochází ke stagnaci, avšak výtěžek požadovaného produktu je rovněž podstatně snížen.
Při reaktivní destilaci podle vynálezu se tedy objem vnitřního proudu nastavuje tak, aby průtok katalyticky účinnou pevnou výplní byl rovnoměrný a nedocházelo ke stagnaci v katalyticky účinné pevné vrstvě. Katalyzátor je tedy úplně smáčen a uvedené vedlejší reakce jsou z větší části potlačeny.

Claims (10)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Reaktivní destilace v koloně (1) s výplní (2), která je alespoň zčásti vytvořena jako nosič katalyzátoru, při použití první tekutiny (3) a druhé tekutiny (4), vytvářející dvě fáze s různou hustotou, procházející výplní (2),vyznačující se tím, že se vytvoří vnitřní proud (300) první tekutiny (3) s vyšší hustotou a s intervalem (I) hodnoty (a) pro distribuci pobytu první tekutiny (3) v koloně (2), přičemž· pro hodnotu (a) je variance (s) pro tuto distribuci minimální a hranice intervalu (I), která je funkcí objemu vnitřního proudu (300) se od hodnoty (a) liší nejvýš o 30 %, s výhodou nejvýš o 10 %.
  2. 2. Reaktivní destilace podle nároku 1, vyznačující se tím, že kolona (1) je opatřena výplní (2), tvořenou velkým množstvím částí (23) výplně (2) s obsahem pevné látky a dutin (24) mezi částmi (23), přičemž dutiny (24) jsou rozloženy převážně podél osy kolony (1) nebo v úhlu k této ose, části (23) kolony (1) jsou tvořeny vrstvami (20) s obsahem katalyticky účinných látek a části (23) výplně (2) jsou ohraničeny stěnami (22), propustnými pro první tekutinu (3) a pro druhou tekutinu (4).
  3. 3. Reaktivní destilace podle nároku 2, vyznačující se tím, že v koloně (1) je upravena první oblast (6) a druhá oblast (7) odlišného typu střídavě ve směru osy kolony se strukturami (5), přičemž mezi první tekutinou (3) a druhou tekutinou (4) dochází v první oblasti (6) pouze k výměně látek, kdežto • 4
  4. 4 4
    4 4 • 4 4 4 4
    4 4 4 • 4 · 4 • 44·· 4 4 • · 4 ve druhé oblasti (7) dochází ve strukturách (5') k reaktivní destilaci.
    4. Reaktivní destilace podle nároku 2 nebo 3, vyznačující se tím, že výplň (2) nebo struktury (5') pro reaktivní destilaci jsou vytvořeny jako vrstvy, orientované ve směru osy kolony (1), přičemž přilehlé vrstvy vytvářejí dutiny typu průchodů, které se navzájem kříží a jsou navzájem vůči sobě otevřené.
  5. 5. Reaktivní destilace podle nároku 4, vyznačující se tím, že uvedené vrstvy jsou tvořeny větším množstvím částí (23) s obsahem katalyticky účinných látek, uložených do struktury (5), přičemž části (23) mají v podstatě válcový tvar.
  6. 6. Reaktivní destilace podle nároku 4, vyznačující se tím, že vrstvy jsou tvořeny částmi (23) s dvěma stěnami, propustnými pro tekutinu, přičemž vnitřní prostory částí (23) vytvářejí rovnoběžné průchody s obsahem katalyticky účinných látek ve formě granulátu (200), přičemž stěny (22) vytvářejí průchody (25), navzájem se křížící a navzájem vůči sobě otevřené a uzavřené pouze na hranách částí (23) .
  7. 7. Použití reaktivní destilace podle některého z nároků 1 až 6 pro výrobu nebo rozklad esterů, etherů nebo alkoholů.
  8. 8. Použití reaktivní destilace podle některého z nároků 1 až 6 pro hydrogenaci olefinů nebo aromatických sloučenin.
    toto ···· • to to ·· • · · · · to · to · • · ♦··· ·· • · · · · ···· ·· · η o ·· ··· ··
    IZ ···· · ·· · ·· ·
  9. 9. Použití reaktivní destilace podle některého z nároků 1 až 6 pro isomeraci sloučenin.
  10. 10. Kolona (1) k provádění reaktivní destilace podle některého z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že pro reaktivní destilaci je předem určen výkon kolony (1) a kapacita výplně kolony (1) je vytvořena tak, že objem vnitřního proudu (300), který je předem stanoven, odpovídá na jedné straně předem stanovené produkci a na druhé straně leží v intervalu I kolem určené hodnoty (a).
    Zastupuj e:
CZ19994683A 1998-12-22 1999-12-22 Reaktivní destilace CZ9904683A3 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP98811254 1998-12-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ9904683A3 true CZ9904683A3 (cs) 2001-08-15

Family

ID=8236498

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ19994683A CZ9904683A3 (cs) 1998-12-22 1999-12-22 Reaktivní destilace

Country Status (15)

Country Link
US (1) US20030124038A1 (cs)
EP (1) EP1013325B1 (cs)
JP (1) JP2000189788A (cs)
KR (1) KR20000062215A (cs)
CN (1) CN1158125C (cs)
AT (1) ATE242029T1 (cs)
BR (1) BR9905921A (cs)
CA (1) CA2288312C (cs)
CZ (1) CZ9904683A3 (cs)
DE (1) DE59905823D1 (cs)
ES (1) ES2200489T3 (cs)
PL (1) PL337271A1 (cs)
SG (1) SG74756A1 (cs)
TW (1) TW452500B (cs)
ZA (1) ZA997521B (cs)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2807676B1 (fr) * 2000-04-17 2002-07-12 Inst Francais Du Petrole Sous-ensemble polyfonctionnel assurant la mise en contact, la distribution de matiere et l'echange de chaleur et/ou de matiere d'au moins une phase gazeuse et d'au moins une phase liquide
EP1163952A1 (de) * 2000-06-14 2001-12-19 Sulzer Chemtech AG Mikrokanäle enthaltendes Festbett angeordnet in einem rohrförmigen Reaktorteil
EP1549604B1 (en) 2002-10-11 2011-07-13 Akzo Nobel N.V. A process for the preparation of monochloroacetic acid
FR2867697B1 (fr) * 2004-03-16 2007-06-01 Air Liquide Structure de garnissage ondule-croise
US9150494B2 (en) * 2004-11-12 2015-10-06 Velocys, Inc. Process using microchannel technology for conducting alkylation or acylation reaction
US9272965B2 (en) * 2009-12-22 2016-03-01 Catalytic Distillation Technologies Process for the conversion of alcohols to olefins
PL235394B1 (pl) * 2017-09-29 2020-07-13 Losentech Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia Kolumna do procesów wymiany masy i ciepła, zwłaszcza destylacji reaktywnej

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0396650B2 (de) * 1988-09-02 1995-04-12 GebràœDer Sulzer Aktiengesellschaft Vorrichtung zur durchführung katalysierter reaktionen
US5108550A (en) * 1990-02-06 1992-04-28 Koch Engineering Company, Inc. Catalyst system for distillation reactor
EP0466954A1 (en) * 1990-07-17 1992-01-22 CHEMICAL RESEARCH & LICENSING COMPANY Catalytic distillation
JP2846975B2 (ja) * 1991-07-10 1999-01-13 日本原子力研究所 反応蒸留用固体酸触媒
EP0631813B1 (de) * 1993-06-30 1998-01-07 Sulzer Chemtech AG Katalysierender Festbettreaktor
DE59308587D1 (de) * 1993-08-26 1998-06-25 Sulzer Chemtech Ag Packung mit katalytischen oder adsorbierenden Mitteln
KR960022419A (ko) * 1994-12-29 1996-07-18 김준웅 반응증류를 이용하여 메틸아세테이트로부터 초산과 메탄올을 제조하는 방법 및 장치
US5961815A (en) * 1995-08-28 1999-10-05 Catalytic Distillation Technologies Hydroconversion process
DE19624130A1 (de) * 1996-06-17 1997-12-18 Basf Ag Verfahren zur katalytischen Destillation

Also Published As

Publication number Publication date
KR20000062215A (ko) 2000-10-25
TW452500B (en) 2001-09-01
EP1013325B1 (de) 2003-06-04
DE59905823D1 (de) 2003-07-10
ES2200489T3 (es) 2004-03-01
PL337271A1 (en) 2000-07-03
CN1260229A (zh) 2000-07-19
CA2288312C (en) 2004-01-06
US20030124038A1 (en) 2003-07-03
JP2000189788A (ja) 2000-07-11
CA2288312A1 (en) 2000-06-22
CN1158125C (zh) 2004-07-21
EP1013325A1 (de) 2000-06-28
SG74756A1 (en) 2000-08-22
ZA997521B (en) 2000-06-07
BR9905921A (pt) 2000-09-26
ATE242029T1 (de) 2003-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Borry et al. Structure and density of Mo and acid sites in Mo-exchanged H-ZSM5 catalysts for nonoxidative methane conversion
Huang et al. Selective methane oxidation to methanol on ZnO/Cu2O/Cu (111) catalysts: Multiple site-dependent behaviors
Bauer et al. Operando DRIFTS and DFT study of propane dehydrogenation over solid-and liquid-supported Ga x Pt y catalysts
Houžvička et al. The shape selectivity in the skeletal isomerisation ofn-butene to isobutene
Liu et al. Promotion of inorganic phosphorus on Rh catalysts in styrene hydroformylation: geometric and electronic effects
Riisager et al. Stability and kinetic studies of supported ionic liquid phase catalysts for hydroformylation of propene
CZ9904683A3 (cs) Reaktivní destilace
Li et al. Insights into the function of silver as an oxidation catalyst by ab initio atomistic thermodynamics
JP3579459B2 (ja) 触媒材又は吸着材を有する充填構造体
Oudshoorn et al. A novel structured catalyst packing for catalytic distillation of ETBE
Jiang et al. Density functional investigation of methanol dehydrogenation on Pd (111)
Schubert et al. Acrylate formation via metal-assisted C− C coupling between CO2 and C2H4: reaction mechanism as revealed from density functional calculations
Zheng et al. Boosting the hydroformylation activity of a Rh/CeO2 single-atom catalyst by tuning surface deficiencies
Deshlahra et al. Reactivity descriptors in acid catalysis: acid strength, proton affinity and host–guest interactions
Wendt et al. The role of weakly bound on-top oxygen in the catalytic CO oxidation reaction over RuO2 (110)
Serna et al. Zeolite-and MgO-supported rhodium complexes and rhodium clusters: Tuning catalytic properties to control carbon–carbon vs. carbon–hydrogen bond formation reactions of ethene in the presence of H2
Cheng et al. Propagation of olefin metathesis to propene on WO3 catalysts: a mechanistic and kinetic study
Yamaguchi et al. Hydrogen Production from Methanol‐Water Mixture over Immobilized Iridium Complex Catalysts in Vapor‐Phase Flow Reaction
Qi et al. Ethene hydroformylation catalyzed by rhodium dispersed with zinc or cobalt in silanol nests of dealuminated zeolite beta
Hogan et al. Structure and stability of Si/Ag (110) nanoribbons
Liu et al. Insights into the activity screening and hydroformylation kinetics of Rh-Based bimetallic phosphides
CN105246593A (zh) 用于含烯烃混合物的加氢甲酰化的固定化的催化活性组合物
Broclawik et al. New insights into charge flow processes and their impact on the activation of ethene and ethyne by Cu (I) and Ag (I) sites in MFI
Corbin et al. Shape selectivity in olefin hydrogenation using rhodium-containing zeolites
Arevalo et al. Sulfation of a PdO (101) methane oxidation catalyst: mechanism revealed by first principles calculations

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic