ES2218265T3 - Procedimiento y dispositivo para la generacion de una mezcla homogenea a partir de un hidrocarburo aromatico en forma de vapor y un gas que contiene oxigeno. - Google Patents
Procedimiento y dispositivo para la generacion de una mezcla homogenea a partir de un hidrocarburo aromatico en forma de vapor y un gas que contiene oxigeno.Info
- Publication number
- ES2218265T3 ES2218265T3 ES00985245T ES00985245T ES2218265T3 ES 2218265 T3 ES2218265 T3 ES 2218265T3 ES 00985245 T ES00985245 T ES 00985245T ES 00985245 T ES00985245 T ES 00985245T ES 2218265 T3 ES2218265 T3 ES 2218265T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- aromatic hydrocarbon
- tube
- mixture
- hydrocarbon
- nozzles
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/21—Mixing gases with liquids by introducing liquids into gaseous media
- B01F23/213—Mixing gases with liquids by introducing liquids into gaseous media by spraying or atomising of the liquids
- B01F23/2132—Mixing gases with liquids by introducing liquids into gaseous media by spraying or atomising of the liquids using nozzles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/30—Injector mixers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/30—Injector mixers
- B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
- B01F25/313—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced in the centre of the conduit
- B01F25/3131—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced in the centre of the conduit with additional mixing means other than injector mixers, e.g. screens, baffles or rotating elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F2025/91—Direction of flow or arrangement of feed and discharge openings
- B01F2025/916—Turbulent flow, i.e. every point of the flow moves in a random direction and intermixes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/40—Static mixers
- B01F25/42—Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Accessories For Mixers (AREA)
Abstract
Procedimiento para la generación de una mezcla homogénea constituida por un hidrocarburo aromático en forma de vapor, y un gas que contiene oxígeno, para reacciones catalíticas en fase gaseosa, pulverizándose el hidrocarburo aromático líquido para dar gotas con un diámetro de menos de 1 mm, e inyectándose en una corriente gaseosa que contiene oxígeno, calentada previamente por encima del punto de ebullición del hidrocarburo aromático, caracterizado porque se genera la mezcla en un espacio que está limitado por paredes laterales calentadas por encima del punto de ebullición del hidrocarburo, y el hidrocarburo aromático líquido se pulveriza por medio de toberas para la formación de un cono hueco.
Description
Procedimiento y dispositivo para la generación de
una mezcla homogénea a partir de un hidrocarburo aromático en forma
de vapor y un gas que contiene oxígeno.
La invención se refiere a un procedimiento y a un
dispositivo para la generación de una mezcla homogénea a partir de
un hidrocarburo aromático en forma de vapor y un gas que contiene
oxígeno para reacciones catalíticas en fase gaseosa, en especial
una mezcla homogénea constituida por o-xileno y/o
naftalina en forma de vapor, y aire, para la obtención de anhídrido
de ácido ftálico.
El anhídrido de ácido ftálico (PSA) es un
importante producto intermedio para la obtención de resinas
sintéticas, plastificantes de ftalato, colorantes de ftalocianina,
y otros productos químicos finos. Actualmente se obtiene PSA de
manera predominante a partir de o-xileno, y
precisamente, en gran medida, mediante oxidación en fase gaseosa de
o-xileno con aire como oxidante.
Las instalaciones para la puesta en práctica de
tal procedimiento de obtención de PSA están constituidas
esencialmente por las unidades de función para la obtención de
mezcla de aire vapor de o-xileno, el reactor para la
reacción de mezcla de aire vapor de o-xileno, y un
dispositivo para la separación de PSA, y elaboración.
La reacción mediante oxidación catalítica en fase
gaseosa se efectúa casi siempre en catalizadores que contienen
V_{2}O_{5}. A tal efecto se evapora o-xileno,
se mezcla con un exceso de aire, y se conduce a 340ºC hasta 440ºC a
través del catalizador en los tubos de un reactor de haz de tubos.
El catalizador está constituido, a modo de ejemplo, por una mezcla
de V_{2}O_{5} y TiO_{2} con promotores sobre cuerpos
cerámicos, como por ejemplo bolas o anillos de porcelana o SiC, a
modo de ejemplo de 6 x 6 mm de dimensiones. Los reactores de gran
tamaño tienen 10.000 a 40.000 tubos en el haz de tubos.
Habitualmente se oxida el o-xileno con una
selectividad de un 78 a un 80% para dar PSA. Esta oxidación en sí
misma es fuertemente exotérmica, con -1.110 kJ/mol.
En este caso, en el control del procedimiento se
deben considerar, entre otros, los siguientes puntos críticos: por
una parte, la mezcla de o-xileno con aire (exceso
de oxígeno) se encuentra en el intervalo de explosión (Ullmann's
Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5ª edición, tomo A 20, página
85), por lo demás, se debe inundar el gran número de 10.000 -
40.000 tubos con una mezcla gaseosa igual en la sección transversal
total, y constante en el tiempo, para que la reacción se desarrolle
con la misma velocidad en todos los tubos, y no, eventualmente, de
manera especialmente rápida o especialmente lenta en algunos.
Además, la entalpía de reacción, fuertemente negativa, puede
conducir a que el reactor se sinterice, se funda, o se vuelva
inactivo, en el caso de desviaciones de las condiciones ajustadas
en tubos aislados. Esto está vinculado a riesgos considerables para
la instalación.
Debido a inhomogeneidades en la carga, las
condiciones de reacción son además diferentes en los tubos. De este
modo se producen, en medida elevada, productos secundarios que
reducen los rendimientos, y que se deben separar de PSA y eliminar
en etapas de purificación subsiguientes.
Por la DE-A 1 793 453 se conoce
un procedimiento para la obtención de una mezcla homogénea a partir
de o-xileno en forma de vapor y aire, para la
oxidación catalítica para dar anhídrido de ácido ftálico. En el caso
del procedimiento conocido se pulveriza una corriente de
o-xileno para dar gotas con un diámetro por debajo
de 1 mm, a modo de ejemplo en un tamaño predominantemente menor que
0,3 mm, y se introduce en una corriente de aire precalentada por
encima del punto de ebullición de o-xileno. Esta
corriente de aire es turbulenta; se recomienda un índice de
Reynolds por encima de 200.000. El tiempo de residencia de
pulverizado de o-xileno hasta el reactor debe
ascender al menos a 0,2 segundos, para obtener una mezcla gaseosa
homogénea, y con ello una alimentación uniforme de todos los
tubos.
A pesar de esta mejora, que constituye el
procedimiento según DE-A 1 793 453, especialmente
en el caso de fluctuaciones de las condiciones de operación, pueden
tener lugar modificaciones del tamaño de gota e interferencias de la
evaporación. A tal efecto pueden entran en consideración diversas
causas.
Las materias primas pueden estar más o menos
impurificadas. El aire puede contener, entre otros, NO_{x},
H_{2}S, óxidos de azufre, como SO_{2}, NH_{3} y sus sales,
por ejemplo con CO_{2}, lo que puede conducir a estrechamientos
de una o varias toberas. También las partículas de corrosión pueden
modificar el tamaño de gotas y la forma del chorro de
o-xileno pulverizado. Se producen efectos similares
mediante erosión de las toberas en funcionamiento de larga duración.
Por lo demás, el o-xileno puede contener también m-
y p-xileno, tolueno, etilbenceno, isopropilbenceno,
nonano, así como cantidades reducidas de estireno. Tales compuestos
pueden influir sobre la tensión superficial de
o-xileno. Se pueden producir gotas que vuelan más
que las gotas citadas anteriormente, con un tamaño, a modo de
ejemplo, predominantemente por debajo de 0,3 mm. Estas pueden
humedecer la pared del tubo de reacción, y formar una película de
líquido en ésta. Como dificultad subsiguiente se añade que, en la,
no es posible instalar las toberas que sirven para el pulverizado de
la corriente de o-xileno, de modo que ninguna gota
de la corriente de o-xileno pulverizada entra en
contacto con la pared del tubo guía.
En el procedimiento según la DE-A
1 793 453 se puede llegar también a modificaciones involuntarias, de
efecto negativo, de los parámetros ajustados, como presión y
temperatura, y de la cantidad de aire. Por lo demás, se pueden
introducir en las substancias de partida mezclas que contienen aire
y o-xileno, y las gotas de la corriente de
o-xileno pulverizadas pueden entrar en contacto con
la pared tubular. Hasta aquí, el procedimiento citado anteriormente
requiere mejoras, tanto antes como ahora.
Por lo tanto, la presente invención toma como
base la tarea de poner a disposición un procedimiento mejorado y un
dispositivo para la generación de una mezcla homogénea constituida
por un hidrocarburo aromático en forma de vapor, como
o-xileno y/o naftalina, y un gas que contiene
oxígeno, en especial aire, para reacciones catalíticas en fase
gaseosa. En especial se debían editar, o al menos minimizar, los
inconvenientes descritos anteriormente.
La invención soluciona los problemas citados
anteriormente efectuándose el pulverizado del hidrocarburo aromático
líquido, en un procedimiento según especie, mediante empleo de una
tobera para la formación de un cono hueco de pulverizado,
preferentemente una tobera de vórtice. El cono hueco de pulverizado
puede ser inicialmente una película cohesiva constituida por el
hidrocarburo líquido, que, a mayor distancia de la tobera del
vórtice, se descompone en pequeños pedazos que se contraen mediante
fuerzas interfaciales para dar gotas aisladas con un diámetro de
menos de 1 mm.
Por lo tanto, es objeto de la presente invención
un procedimiento para la generación de una mezcla homogénea
constituida por un hidrocarburo aromático en forma de vapor, como
o-xileno y/o naftalina, y un gas que contiene
oxígeno, como aire, para reacciones catalíticas en fase gaseosa,
pulverizándose el hidrocarburo aromático líquido para dar gotas con
un diámetro de menos de 1 mm, e inyectándose en una corriente
gaseosa que contiene oxígeno, calentada previamente por encima del
punto de ebullición del hidrocarburo aromático, estando
caracterizado el procedimiento porque se genera la mezcla en un
espacio que está limitado por paredes laterales calentadas por
encima del punto de ebullición del hidrocarburo, y el hidrocarburo
aromático líquido se pulveriza por medio de toberas para la
formación de un cono hueco, preferentemente por medio de toberas de
vórtice.
El procedimiento según la invención posibilita la
generación de una mezcla muy homogénea, exenta de madejas,
constituida por oxígeno gaseoso, preferentemente en aire u otro gas
que contiene oxígeno, y un vapor de hidrocarburo.
Preferentemente se emplea el procedimiento según
la invención en la obtención de ácidos carboxílicos o anhídridos de
ácido carboxílico, mediante oxidación catalítica en fase gaseosa de
hidrocarburos aromáticos, como xilenos, en especial
o-xileno y/o naftalina, en reactores de lecho fijo.
A modo de ejemplo cítese la obtención de anhídrido de ácido ftálico
(PSA).
A continuación, únicamente a modo de ejemplo, se
hace referencia al empleo especialmente preferente del procedimiento
según la invención en la obtención de PSA mediante oxidación
catalítica en fase gaseosa. En este caso, el hidrocarburo aromático
es o-xileno, y el gas que contiene oxígeno es
aire.
En el procedimiento según la invención, el cono
hueco de pulverizado presenta preferentemente un ángulo de apertura
de 30º a 70º. El cono hueco de pulverizado posee, de modo
especialmente preferente, un ángulo de apertura de aproximadamente
60º.
El eje del cono hueco de pulverizado se sitúa en
el sentido de circulación de gas que contiene oxígeno, es decir,
por ejemplo el aire, pero puede diferir de este hasta 30º. Esto
significa que el eje central del cono hueco de pulverizado de la
corriente de hidrocarburo está en un ángulo de -30º a +30º respecto
al eje central de la corriente gaseosa recalentada. De este modo se
consigue que entren en contacto con la pared menos gotas de cono
hueco. Otra medida a tal efecto puede ser, en especial, mantener
una determinada distancia, por ejemplo un tercio del radio tubular
de la pared. Preferentemente se emplea varias toberas, eventualmente
2 a 6, de modo preferente 4 a 6, a distancias aproximadamente
ovales.
Según la invención se emplean preferentemente las
denominadas toberas de vórtice para el pulverizado de hidrocarburo
líquido. Estas toberas de vórtice, denominadas también toberas de
cono hueco, presentan preferentemente, antes del orificio de
salida, un cuerpo conductor con superficies de circulación oblicuas,
que conceden un vórtice o una rotación alrededor del eje de
circulación al líquido a pulverizar. Tales toberas de vórtice son
conocidas para otros fines de empleo, como transmisión rápida de
impulsos en bombas de chorro de agua, condensadores de inyección,
etc. (véase Grassmann "Physikalische Grundlagen der
Verfahrenstechnik", Verlag Sauerländer (1970), páginas 355 y
805). A pesar de que el empleo de toberas de cono hueco en el
procedimiento según la invención especialmente preferente, en otras
formas de ejecución de la invención se pueden emplear también
toberas de cono macizo o toberas de ranura. También es posible el
empleo de toberas binarias, que se pueden alimentar eventualmente
con el o-xileno a pulverizar y el agente propulsor
aire.
Si para la generación del cono hueco de
pulverizado según la invención se emplea una tobera de vórtice o de
cono hueco, esta se acciona preferentemente con una presión previa
de 2 a 20 bar, para asegurar que se produzca un cono hueco de
pulverizado con el ángulo de apertura de 30º a 70º, preferente según
la invención.
En el procedimiento según la invención se
pulveriza la corriente líquida de hidrocarburos para dar gotas con
un diámetro menor que 1 mm, preferentemente menor que 0,8 mm. De
modo especialmente preferente se pulveriza la corriente de líquido
para dar gotas de 0,02 a 0,2 mm.
Ventajosamente se disponen las toberas de
vórtice, empleadas para la formación del cono hueco de pulverizado
con un ángulo de apertura de 30º a 70º, dentro de un tubo recorrido
por oxígeno gaseoso, en forma de corona sobre un tubo con
alimentación para el líquido a pulverizar. No obstante, también se
puede disponer el tubo de alimentación anular para el líquido
alrededor del tubo de alimentación de oxígeno, introducir las
toberas desde fuera en el tubo de conducción de oxígeno. En este
caso, los orificios de salida de tobera están orientados en el
sentido de la corriente gaseosa. Como ya se ha dicho anteriormente,
no obstante, el eje del cono hueco puede diferir hasta 30º del
sentido de circulación del gas. De este modo se puede conseguir que
entre en contacto con la pared menos gotas del cono hueco.
Para los fines del procedimiento según la
invención son especialmente apropiadas toberas de cono hueco axial
de tipo KS 1 (firma Lechler, Metzingen, Alemania). Tales toberas
posibilitan la generación de un cono hueco con el ángulo de cono
preferente de 60º. El diámetro de cono hueco asciende a
aproximadamente 200 mm, a una distancia de 250 mm del orificio de
salida. Según la invención se forman gotas reducidas con un
diámetro menor que 1 mm, preferentemente menor que 0,8 mm, de modo
especialmente preferente 0,02 a 0,2 mm. Estas últimas se evaporan
muy rápidamente, y se han evaporado completamente ya a una
distancia de 200 a 500 mm del orificio de salida de tobera. No
obstante, las gotas de 0,8 a 1 mm pueden volar libremente 50 a 100
cm hasta una evaporación completa, y en este caso entran en contacto
con la pared y humedecen la misma.
Debido a esta posibilidad de humectación está
previsto generar la mezcla, a modo de ejemplo la mezcla de
o-xileno-aire, en un espacio que
está limitado por paredes laterales calentadas por encima del punto
de ebullición del hidrocarburo. Ventajosamente se forman las
paredes laterales del espacio por un tubo calentado, eventualmente
un tubo de camisa doble, en especial un tubo de chapa térmica
(tales tubos de chapa térmica se obtienen en Alemania, a modo de
ejemplo, por las firmas BUCO, Geesthacht o DEG, Gelsenkirchen). Las
gotitas de hidrocarburo que llegan al tubo calentado no se pueden
almacenar como película líquida, sino que se evaporan
inmediatamente. De este modo se produce finalmente la mezcla deseada
constituida por vapor de hidrocarburo y, a modo de ejemplo,
aire.
La ranura de tubo del tubo de camisa doble se
puede calentar con vapor de alta presión, preferentemente, con
vapor de agua de aproximadamente 20 bar, con una temperatura de
214ºC. Los tubos de chapa térmica citados anteriormente pueden
presentar una ranura de tubo especialmente estrecha. Los tubos de
chapa térmica presentan estructuras relativamente sencilla, y de
este modo son económicos. Mediante un calentamiento intensivo se
pueden excluir puntos fríos desde tubos de chapa térmica.
A continuación, para un homogeneizado completo se
conduce la mezcla de vapor-aire a través de un
dispositivo de mezclado, según otra variante ventajosa del
procedimiento.
Preferentemente se emplean como dispositivos de
mezclado mezcladores estáticos. En este caso se trata de chapas
conductoras aplicadas en el tubo circulado, que dividen varias
veces y reúnen de nuevo la corriente a entremezclar, mediante lo
cual se efectúa el homogeneizado completo. A modo de ejemplo, se
obtienen tales mezcladores estáticos por la firma Sulzer,
Winterthur, Suiza. También se describen mezcladores estáticos en las
solicitudes de patentes alemana DE 25 250 20 A1, DE 196 223 051 A1
y DE 196 23 105 A1.
Además es objeto de la presente invención un
dispositivo para la generación de una mezcla homogénea constituida
por un hidrocarburo aromático en forma de vapor y un gas que
contiene oxígeno, con un tubo para una corriente gaseosa
precalentada, que contiene oxígeno, una instalación de pulverizado
que desemboca en el tubo para una corriente de un hidrocarburo
aromático líquido, que está caracterizado porque la instalación de
pulverizado presenta toberas de vórtice, y porque el tubo presenta,
al menos en el sentido de circulación de las toberas de vórtice,
paredes que son calentables al menos hasta la temperatura de
ebullición del hidrocarburo.
El tubo comprende preferentemente un tubo de
camisa doble, o un tubo de chapa térmica. De modo especialmente
preferente, en los canales de gas está dispuesto un mezclador
estático en el sentido de la circulación de las toberas de
vórtice.
La temperatura en la pared de tubo caliente se
ajusta de modo que pueda llegar a la pared de tubo, y evaporarse en
la misma, un 5 a un 50% en peso de hidrocarburo líquido, en
especial un 5 a un 40% en peso, de modo especialmente preferente un
5 a un 30% en peso, dependiendo la fracción exacta de impurezas de
materias primas de la forma de cono hueco y de la modificación de
toberas (erosión) durante el funcionamiento.
A la unidad funcional citada anteriormente se
pueden unir otras unidades funcionales, por ejemplo para la
obtención de PSA, por ejemplo el reactor para la reacción de
o-xileno para dar PSA, y el dispositivo para la
separación de PSA y obtención pura de PSA, como son conocidos por
el estado de la técnica.
A continuación se explica más detalladamente la
invención por medio de una forma de realización representada
esquemáticamente en el dibujo adjunto, y mediante un ejemplo de
aplicación.
En la figura del dibujo se representa un
dispositivo 10 para la generación de una mezcla homogénea
constituida por o-xileno y/o naftalina en forma de
vapor y aire. El dispositivo presenta un tubo 11, que conduce una
corriente de aire precalentada (en la figura simbolizada mediante
la flecha 12). En el tubo 11 está previsto una instalación de
pulverizado 13, que está constituido por conductos de alimentación
14 para o-xileno líquido, y por toberas de vórtice
15 dispuestas en el extremo de los conductos. Los conductos de
alimentación 14 se alimentan por un tubo de abastecimiento que
rodea concéntricamente el tubo 11 (no representado). Las toberas de
vórtice 15 generan un cono hueco 16 constituido por
o-xileno líquido, que se descompone en gotas
ultrafinas con un diámetro medio entre 0,02 y 0,2 mm. Las gotas
finas se evaporan muy rápidamente en la corriente de aire
recalentada, de modo que se produce una mezcla homogénea de aire y
vapor de o-xileno. Para la mejora adicional de la
homogeneidad, en el tubo 11 está dispuesto un mezclador estático
17, a través del cual se conduce la mezcla de vapor/aire. En el
sentido de circulación de las toberas de vórtice 15, el tubo 11
está configurado como tubo de camisa doble calentable 18. El tubo se
calienta con vapor de agua a una temperatura por encima del punto
de ebullición de o-xileno. Por consiguiente, las
gotitas de o-xileno pulverizado, que llegan a la
pared del tubo, se evaporan inmediatamente en la misma, y no se
almacenan como película de líquido. En 19, el tubo 11 desemboca en
un reactor de haz de tubos, en el que se obtiene anhídrido de ácido
ftálico mediante oxidación catalítica en fase gaseosa de
o-xileno.
El dispositivo para la evaporación de
o-xileno, en el caso de una instalación para la
obtención de PSA, estaba constituido por un tubo de chapa térmica
vertical de 1.200 mm diámetro. A través de este se condujo el aire
de oxidación, que estaba precalentado a 200ºC con un dispositivo de
precalentamiento, al reactor. La presión ascendía aproximadamente a
1,5 bar absolutos. Se alimentó el aire con
o-xileno, con una carga de 100 g por Nm^{3}. Se
succionó el aire del ambiente sin purificación especial, únicamente
a través de un filtro de aire. El tubo de chapa térmica estaba
calentado a 214ºC con vapor de 20 bar. Se inyectó el
o-xileno a través de 6 toberas de vórtice, que
estaban aplicadas en una corona de 600 mm de diámetro, y cuyo eje
estaba orientado verticalmente hacia arriba. En este caso se
trataba de toberas de cono hueco axial (KS 1 de tipo 216.324 de
acero, firma Lechler). La presión previa ascendía a 8 bar. A
distancia de 4,5 m tras las toberas estaban aplicados mezcladores
estáticos en la pieza tubular de desarrollo horizontal.
Con este sistema de toberas de
vórtice-pared calentable-mezclador
se generó una mezcla homogénea de vapor de
o-xileno-aire, exenta de madejas,
cuya homogeneidad no se perturbó tampoco debido a parámetros de
operación fluctuantes. Esto se verificó en la distribución de PSA
constante de larga duración. Además no se observaron inflamaciones
dentro de la instalación de producción, desfavorables para la
seguridad de instalación, provocadas por inhomogeneidades de
mezcla. No se observaron deterioros o sobreflujos debidos a
temperaturas elevadas en zonas del reactor aisladas, o en los tubos
del reactor. Entre las desconexiones rutinarias anuales, debidas al
mantenimiento, la disponibilidad de instalación se situaba por
encima de un 99%.
Claims (11)
1. Procedimiento para la generación de una mezcla
homogénea constituida por un hidrocarburo aromático en forma de
vapor, y un gas que contiene oxígeno, para reacciones catalíticas
en fase gaseosa, pulverizándose el hidrocarburo aromático líquido
para dar gotas con un diámetro de menos de 1 mm, e inyectándose en
una corriente gaseosa que contiene oxígeno, calentada previamente
por encima del punto de ebullición del hidrocarburo aromático,
caracterizado porque se genera la mezcla en un espacio que
está limitado por paredes laterales calentadas por encima del punto
de ebullición del hidrocarburo, y el hidrocarburo aromático líquido
se pulveriza por medio de toberas para la formación de un cono
hueco.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el cono hueco de pulverizado posee un
ángulo de apertura de 30º a 70º.
3. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el eje central
del cono hueco de pulverizado se encuentra en un ángulo de -30º a
+30º respecto al eje central de la corriente gaseosa
precalentada.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se pulveriza el
hidrocarburo aromático líquido por medio de toberas de vórtice.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque se forman las
paredes laterales del espacio por un tubo calentable.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, en las
paredes laterales calentables, se evapora un 5 a un 50% en peso de
hidrocarburo pulverizado.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se
conduce la mezcla a través de un mezclador estático tras la
evaporación del hidrocarburo aromático.
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes para el empleo en la síntesis de
anhídrido de ácido ftálico, siendo el hidrocarburo aromático
o-xileno y/o naftalina, y siendo aire el gas que
contiene oxígeno.
9. Dispositivo para la generación de una mezcla
homogénea constituida por un hidrocarburo aromático en forma de
vapor y un gas que contiene oxígeno con un tubo (11) para una
corriente gaseosa precalentada, que contiene oxígeno (12), una
instalación de pulverizado (13) que desemboca en el tubo (11) para
una corriente de un hidrocarburo aromático líquido,
caracterizado porque
la instalación de pulverizado (13) presenta
toberas de vórtice (15),
y porque el tubo (11) presenta, al menos en el
sentido de circulación de las toberas de vórtice (15), paredes (18)
que son calentables al menos hasta la temperatura de ebullición del
hidrocarburo.
10. Dispositivo según la reivindicación 9,
caracterizado porque el tubo (11) comprende un tubo de
camisa doble o un tubo de chapa térmica.
11. Dispositivo según una de las reivindicaciones
9 ó 10, caracterizado porque, en el sentido de circulación
de las toberas de vórtice, está dispuesto un mezclador estático en
el tubo.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19962616A DE19962616A1 (de) | 1999-12-23 | 1999-12-23 | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines homogenen Gemisches aus einem dampfförmigen aromatischen Kohlenwasserstoff und einem Sauerstoff enthaltenden Gas |
DE19962616 | 1999-12-23 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ES2218265T3 true ES2218265T3 (es) | 2004-11-16 |
Family
ID=7934237
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ES00985245T Expired - Lifetime ES2218265T3 (es) | 1999-12-23 | 2000-12-22 | Procedimiento y dispositivo para la generacion de una mezcla homogenea a partir de un hidrocarburo aromatico en forma de vapor y un gas que contiene oxigeno. |
Country Status (13)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20030013931A1 (es) |
EP (1) | EP1239944B1 (es) |
JP (1) | JP4669184B2 (es) |
KR (1) | KR100655339B1 (es) |
CN (1) | CN1174793C (es) |
AT (1) | ATE262372T1 (es) |
AU (1) | AU2172001A (es) |
DE (2) | DE19962616A1 (es) |
ES (1) | ES2218265T3 (es) |
MX (1) | MXPA02005852A (es) |
MY (1) | MY125936A (es) |
TW (1) | TW581710B (es) |
WO (1) | WO2001047622A1 (es) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2835443B1 (fr) * | 2002-02-01 | 2004-03-05 | Commissariat Energie Atomique | Procede et dispositif de melange de gaz |
DE102004052827B4 (de) * | 2004-11-02 | 2010-05-06 | Lurgi Gmbh | Vorrichtung zur Erzeugung eines o-Xylol-Luft-Gemisches für die Phthalsäureanhydrid-Herstellung |
DE102005030416B4 (de) * | 2005-06-30 | 2007-06-21 | Stockhausen Gmbh | Anordnung und Verfahren zur Erwärmung und Begasung eines polymerisationsfähigen Stoffes sowie Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung hochreiner (Meth)Acrylsäure |
DE102005059971A1 (de) * | 2005-12-15 | 2007-06-21 | Fisia Babcock Environment Gmbh | Vorrichtung zum Vermischen eines Fluids mit einem großen Gasmengenstrom, insbesondere zum Einbringen eines Reduktionsmittels in ein Stickoxide enthaltendes Rauchgas |
DE102006004068A1 (de) * | 2006-01-28 | 2007-08-09 | Fisia Babcock Environment Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Vermischen eines Fluids mit einem großen Gasmengenstrom |
GB0718994D0 (en) * | 2007-09-28 | 2007-11-07 | Exxonmobil Chem Patents Inc | Improved mixing in oxidation to phthalic anhydride |
GB0718995D0 (en) * | 2007-09-28 | 2007-11-07 | Exxonmobil Chem Patents Inc | Improved vaporisation in oxidation to phthalic anhydride |
US8648007B2 (en) * | 2008-04-22 | 2014-02-11 | Fina Technology, Inc. | Vaporization and transportation of alkali metal salts |
CN103949171A (zh) * | 2014-04-28 | 2014-07-30 | 德合南京智能技术有限公司 | 一种气体与溶液快速混合的方法及装置 |
EP2955219B1 (en) * | 2014-06-12 | 2020-03-25 | The Procter and Gamble Company | Water soluble pouch comprising an embossed area |
JP6941473B2 (ja) * | 2017-04-26 | 2021-09-29 | 株式会社日本製鋼所 | ディスプレイの製造方法、ディスプレイ及び液晶テレビ |
CN107096405A (zh) * | 2017-06-08 | 2017-08-29 | 江苏天宇石化冶金设备有限公司 | 一种高效气液混合器 |
CN112546889B (zh) * | 2020-11-16 | 2021-07-20 | 哈尔滨工业大学 | 一种用于储释热系统热稳定输出的气体混合装置 |
KR102469555B1 (ko) * | 2020-11-26 | 2022-11-22 | 현대제철 주식회사 | 입자 및 가스 물질 처리장치 |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1350202A (en) * | 1918-07-05 | 1920-08-17 | G A Buhl Company | Liquid and gas contact apparatus |
FR2019460A1 (en) * | 1968-09-19 | 1970-07-03 | Zieren Chemiebau Gmbh Dr A | Control apparatus for bore pipes and similar bodies |
DE2517756A1 (de) * | 1975-04-22 | 1976-11-04 | Christian Coulon | Verfahren und einrichtung zum zerstaeuben und verbrennen von fluessigen brennstoffen |
US4157241A (en) * | 1976-03-29 | 1979-06-05 | Avion Manufacturing Co. | Furnace heating assembly and method of making the same |
CH608587A5 (en) * | 1977-03-16 | 1979-01-15 | Michel Suaton | Swirl device for burner using liquid fuel atomised at high pressure |
DE3044518A1 (de) * | 1980-11-26 | 1982-07-01 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Verfahren zur herstellung von phthalsaeureanhydrid |
JPS5895103A (ja) * | 1981-11-30 | 1983-06-06 | ガデリウス株式会社 | 圧力噴霧式多孔型減温器 |
DE3371599D1 (en) * | 1982-01-29 | 1987-06-25 | Shell Int Research | Process for contacting a gas with atomized liquid |
JPS63248445A (ja) * | 1987-04-03 | 1988-10-14 | Kawasaki Steel Corp | 無水フタル酸製造用触媒の再生方法 |
US5108583A (en) * | 1988-08-08 | 1992-04-28 | Mobil Oil Corporation | FCC process using feed atomization nozzle |
DE3925580A1 (de) * | 1989-08-02 | 1991-02-07 | Hoechst Ag | Verfahren und vorrichtung zum herstellen von gas/dampf-gemischen |
JPH0775658B2 (ja) * | 1990-05-10 | 1995-08-16 | 株式会社新潟鐵工所 | 気体混合装置 |
US5242577A (en) * | 1991-07-12 | 1993-09-07 | Mobil Oil Corporation | Radial flow liquid sprayer for large size vapor flow lines and use thereof |
ATE158272T1 (de) * | 1992-06-18 | 1997-10-15 | Amoco Corp | Verfahren zur herstellung aromatischer carbonsäuren |
JPH07332847A (ja) * | 1994-06-03 | 1995-12-22 | Mitsubishi Chem Corp | 噴霧乾燥方法 |
JPH08198807A (ja) * | 1995-01-30 | 1996-08-06 | Mitsubishi Chem Corp | テレフタル酸の製造方法 |
JP4025891B2 (ja) * | 1997-02-27 | 2007-12-26 | ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト | 芳香族炭化水素の接触気相酸化用シェル触媒の製造方法 |
JP3745489B2 (ja) * | 1997-03-18 | 2006-02-15 | 富士写真フイルム株式会社 | 乳化物の製造方法 |
DE19755275A1 (de) * | 1997-12-12 | 1999-06-17 | Basf Ag | Verfahren zum Verdampfen von Flüssigkeiten in Gasströmen |
JP4026784B2 (ja) * | 1998-01-08 | 2007-12-26 | 富士重工業株式会社 | 筒内噴射式エンジン |
-
1999
- 1999-12-23 DE DE19962616A patent/DE19962616A1/de not_active Withdrawn
-
2000
- 2000-12-15 MY MYPI20005923A patent/MY125936A/en unknown
- 2000-12-21 TW TW089127515A patent/TW581710B/zh not_active IP Right Cessation
- 2000-12-22 AU AU21720/01A patent/AU2172001A/en not_active Abandoned
- 2000-12-22 DE DE50005821T patent/DE50005821D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-12-22 ES ES00985245T patent/ES2218265T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2000-12-22 CN CNB00817394XA patent/CN1174793C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2000-12-22 US US10/168,953 patent/US20030013931A1/en not_active Abandoned
- 2000-12-22 JP JP2001548206A patent/JP4669184B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2000-12-22 KR KR1020027008183A patent/KR100655339B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2000-12-22 MX MXPA02005852A patent/MXPA02005852A/es active IP Right Grant
- 2000-12-22 AT AT00985245T patent/ATE262372T1/de not_active IP Right Cessation
- 2000-12-22 EP EP00985245A patent/EP1239944B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-12-22 WO PCT/EP2000/013165 patent/WO2001047622A1/de active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR100655339B1 (ko) | 2006-12-08 |
DE50005821D1 (de) | 2004-04-29 |
DE19962616A1 (de) | 2001-06-28 |
EP1239944B1 (de) | 2004-03-24 |
WO2001047622A1 (de) | 2001-07-05 |
KR20020062374A (ko) | 2002-07-25 |
MY125936A (en) | 2006-09-29 |
TW581710B (en) | 2004-04-01 |
US20030013931A1 (en) | 2003-01-16 |
AU2172001A (en) | 2001-07-09 |
ATE262372T1 (de) | 2004-04-15 |
CN1174793C (zh) | 2004-11-10 |
EP1239944A1 (de) | 2002-09-18 |
JP4669184B2 (ja) | 2011-04-13 |
MXPA02005852A (es) | 2002-10-23 |
JP2003518433A (ja) | 2003-06-10 |
CN1411392A (zh) | 2003-04-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2218265T3 (es) | Procedimiento y dispositivo para la generacion de una mezcla homogenea a partir de un hidrocarburo aromatico en forma de vapor y un gas que contiene oxigeno. | |
EP0695209B1 (en) | Vaporisation of liquids | |
KR950007386B1 (ko) | 연료분사버너 및 연소방법 | |
EP1705167B1 (en) | Process for the catalytic oxidation of hydrocarbons | |
RU2241532C2 (ru) | Способ проведения химической паровой реакции и реактор для его осуществления | |
HU208342B (en) | Process and equipment for reheating of reaction gases arising in liquid metal bath | |
US4376107A (en) | Process for the regeneration of spent sulfuric acid | |
US3705108A (en) | Synthesis gas generation | |
JP2000186808A (ja) | 不燃性液体の熱処理 | |
GB1451943A (en) | Reactor for plasma-chemical processes | |
KR20160004281A (ko) | 미세구조화 반응기에서 니트로알칸을 제조하는 방법 | |
GB1413996A (en) | Synthesis gas generation | |
JP2003532535A (ja) | ハロゲン化物質のガス化反応器用供給ノズル | |
US4329523A (en) | Process for the nitration of methane | |
US3661534A (en) | Apparatus for sulfur recovery | |
US3378596A (en) | Process for producing nitrohydrocarbons | |
RU2009125290A (ru) | Способ осуществления газожидкостных реакций в суб- и сверхкритическом флюиде | |
TW200927278A (en) | Hydrocarbon/oxygen industrial gas mixer with water mist | |
US2998464A (en) | Quench system | |
US3816603A (en) | Process for decomposing ammonium sulfate into ammonium bisulfate and ammonia | |
JP7416824B2 (ja) | エチルベンゼン脱水素触媒活性を維持するためのシステム及びプロセス | |
US6984289B2 (en) | Process of generating o-xylene-air mixtures for the production of phthalic anhydride | |
US3632313A (en) | Method of heating oxygen-containing gases for the production of titanium dioxide pigment | |
BR112021020674B1 (pt) | Sistemas e processos para manter a atividade do catalisador de desidrogenação de etilbenzeno | |
JP2008520530A (ja) | 改質器の混合室及びそれを運転する方法 |