PL215952B1 - Sposób wytwarzania trójskladnikowej mieszanki naweglajacej i urzadzenie do wytwarzania trójskladnikowej mieszanki naweglajacej - Google Patents
Sposób wytwarzania trójskladnikowej mieszanki naweglajacej i urzadzenie do wytwarzania trójskladnikowej mieszanki naweglajacejInfo
- Publication number
- PL215952B1 PL215952B1 PL394787A PL39478711A PL215952B1 PL 215952 B1 PL215952 B1 PL 215952B1 PL 394787 A PL394787 A PL 394787A PL 39478711 A PL39478711 A PL 39478711A PL 215952 B1 PL215952 B1 PL 215952B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- catalyst
- regiospecific
- reactor
- mixture
- acetylene
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 238000005255 carburizing Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 56
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 claims abstract description 25
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims abstract description 14
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 2
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005906 dihydroxylation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 2
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 2
- AMXBISSOONGENB-UHFFFAOYSA-N acetylene;ethene Chemical group C=C.C#C AMXBISSOONGENB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N digallium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Ga+3].[Ga+3] AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229910001195 gallium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- HBEQXAKJSGXAIQ-UHFFFAOYSA-N oxopalladium Chemical compound [Pd]=O HBEQXAKJSGXAIQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003445 palladium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- B01J3/00—Processes of utilising sub-atmospheric or super-atmospheric pressure to effect chemical or physical change of matter; Apparatus therefor
- B01J3/03—Pressure vessels, or vacuum vessels, having closure members or seals specially adapted therefor
-
- 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
- B01J8/0242—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 flow within the bed being predominantly vertical
- B01J8/025—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 flow within the bed being predominantly vertical in a cylindrical shaped bed
-
- 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
- B01J8/0285—Heating or cooling the reactor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C5/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
- C07C5/02—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by hydrogenation
- C07C5/08—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by hydrogenation of carbon-to-carbon triple bonds
- C07C5/09—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by hydrogenation of carbon-to-carbon triple bonds to carbon-to-carbon double bonds
-
- 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
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00008—Controlling the process
- B01J2208/00017—Controlling the temperature
- B01J2208/00026—Controlling or regulating the heat exchange system
- B01J2208/00035—Controlling or regulating the heat exchange system involving measured parameters
- B01J2208/00044—Temperature measurement
- B01J2208/00061—Temperature measurement of the reactants
-
- 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
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00008—Controlling the process
- B01J2208/00017—Controlling the temperature
- B01J2208/00327—Controlling the temperature by direct heat exchange
- B01J2208/00336—Controlling the temperature by direct heat exchange adding a temperature modifying medium to the reactants
- B01J2208/00353—Non-cryogenic fluids
- B01J2208/00371—Non-cryogenic fluids gaseous
-
- 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
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00008—Controlling the process
- B01J2208/00548—Flow
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2523/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
- C07C2523/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of noble metals
- C07C2523/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of noble metals of the platinum group metals
- C07C2523/42—Platinum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2523/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
- C07C2523/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of noble metals
- C07C2523/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of noble metals of the platinum group metals
- C07C2523/44—Palladium
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do wytwarzania trójskładnikowej mieszanki nawęglającej.
Mieszanka nawęglająca, która jest niezbędna w technologii nawęglania, stanowi jedną z możliwości obróbek cieplnych mających na celu poprawę właściwości mechanicznych warstw wierzchnich metali, szczególnie detali metali pracujących w węzłach ciernych przy naprężeniach stykowych.
W znanych procesach jako atmosferę roboczą przy pozyskaniu węgla atomowego stosuje się gazy węglonośne takie jak; metan, acetylen, etylen oraz propan.
W wyniku jednostopniowej reakcji rozpadu acetylenu, jedynym produktem reakcji - oprócz węgla - jest wodór, którego usuwanie nie stanowi większego problemu. Trzecim gazem używanym w procesach nawęglania próżniowego jest etylen. Rozpad jego jest znacznie prostszy niż rozpad propanu i nie powoduje powstawania sadzy bądź smoły.
W wyniku przeprowadzonych analiz i badań mających na celu uniknięcie powstawania sadzy bądź smoły oraz wyeliminowanie utleniania wewnętrznego zaczęto stosować atmosferę nawęglającą, co przedstawione zostało w opisie patentowym PL 204202, opublikowanym również jako opis US 7 513 958. Opisano tam wytwarzanie trójskładnikowej mieszanki do nawęglania: dwóch węglowodorów nienasyconych i wodoru, przy czym węglowodory nienasycone w proporcji acetylenu do etylenu od 0,1 do 2,0 i podano, że najkorzystniejszy jej skład to - 40% C2H2 : 40% C2H4 : 20% H2. Wspomnianą mieszankę otrzymuje się przez dozowanie w odpowiedniej proporcji wskazanych gazów.
Innym ze sposobów jest możliwość uprzedniego wytwarzania jednego z substratów - etylenu, metodą wskazaną w opisie patentowym US 7 513 958, poprzez pirolizę metanu, dehydroksylację etanolu, eliminację difluorowcoalkanów fluorowcami, jak również poprzez rafinację ropy naftowej. Metody te są jednak dość skomplikowane.
Kolejnym ze sposobów pozyskania jednego z substratów, także etylenu, jest reakcja selektywnego uwodornienia acetylenu do postaci etylenu poprzez metodę „front-end” lub „tail-en” znaną z opisu patentowego US 6 509 292. W pierwszym przypadku reakcja zachodzi przy dużym nadmiarze wodoru, natomiast w drugim przy nieznacznej jego przewadze. Sposób ten stosuje się jedynie do oczyszczania etylenu z zanieczyszczeń, głównie w postaci acetylenu, którego nawet resztkowa obecność negatywnie wpływa na proces polimeryzacji C2H4.
Znane są przy tym z opisu patentowego PL198889 urządzenia, pozwalające na selektywne uwodornienie, które oparte są na katalizatorze z tlenkiem galu, przy czym aktywnym składnikiem jest tu platyna, korzystnie w ilości 5% wagowych.
Znane są także z opisów patentowych US 5 510 550, US 5 856 262 i US 7 453 017 urządzenia stosowane do selektywnego uwodornienia bazujące na katalizatorach, w przypadku których metal przejściowy w postaci Pd, Pt, w ilości 0,05 do 2,0% wagowego osadzony jest na nośniku ceramicznym o silnie rozwiniętej powierzchni.
Z opisu patentowego US 7 038 097 znane są również konstrukcje urządzeń, w których proces uwodornienia acetylenu (do 2,0% w mieszaninie) prowadzi się dwustopniowo, stosując dwa różne katalizatory: pierwszy wstępnego uwodornienia, głównie oligomerów, drugi do uwodornienia i otrzymania jako produkty reakcji związki w 100% nasycone.
Z opisu patentowego PL 192732 znane są także urządzenia do selektywnego uwodorniania wysoko nienasyconych związków w strumieniu węglowodorów bazujące na kolumnowym reaktorze destylacyjnym zawierającym warstwę katalizatora uwodorniania, przy czym jako katalizator uwodornienia stosuje się katalizator zawierający od 0,1 do 5,0% wagowych tlenku palladu, osadzonego na wytłoczkach z tlenku glinu, przy czym proces prowadzi się korzystnie przy stosunkowo niskiej temperaturze, jednak że w nadciśnieniu.
Istota sposobu według wynalazku polega na tym, że wstępnie, za pośrednictwem rury wylotowej, usuwa się pozostającą wewnątrz reaktora atmosferę, a następnie że podgrzewa się gazem obojętnym wnętrze reaktora do temperatury pracy przez okres 20 minut w temperaturze 300°K, po czym przepuszcza się mieszaninę wodoru z acetylenem przez katalizator regiospecyficzny i wyprowadza na zewnątrz produkty reakcji po przejściu tej mieszaniny przez katalizator regiospecyficzny, przy czym wytwarzanie prowadzone jest w trybie ciągłym, w temperaturze pracy katalizatora regiospecyficznego pomiędzy 293°K a 398°K, korzystnie w temperaturze 350°K.
Korzystnym jest gdy jako gaz obojętny wprowadza się do wnętrza reaktora azot lub argon lub hel.
PL 215 952 B1
Korzystnym jest także gdy podgrzewanie gazem obojętnym ponawia się w trakcie procesu.
Dalej korzystnym jest gdy przepuszczaną przez katalizator regiospecyficzny mieszaninę otrzymuje się na drodze mieszania czystych gazów: acetylenu i wodoru, korzystnie w uzupełniających się do 100% ilościach, od 45 do 55% każdego z nich.
Również korzystnym jest gdy przepuszczaną przez katalizator regiospecyficzny mieszaninę otrzymuje się w zakresie przepływów od 60 ml/min - do 25 l/min.
Także korzystnym jest gdy ciśnienie wewnątrz reaktora utrzymuje się w przedziale od 0,25 Mpa do 10 MPa.
Ponadto korzystnym jest także gdy ciśnienie wewnątrz reaktora utrzymuje się poniżej 0,25 Mpa.
Istota urządzenia do wytwarzania trójskładnikowej mieszanki nawęglającej według wynalazku polega na tym, że pod pokrywą pod pokrywą obudowy reaktora z zaciskami, nad katalizatorem regiospecyficznym, jest usytuowany układ chłodzenia oraz termopara, przy czym porowaty podkład katalizatora regiospecyficznego jest usytuowany ściśle pomiędzy częścią dolną obudowy reaktora a jej pokrywą, ponadto zakres temperaturowy pracy obszaru styczności katalizatora regiospecyficznego i podkładu mieści się w przedziale od 293°K do 398°K, korzystnie 350°K, i jest kontrolowany przez termoparę, przy czym pokrywa w stanie pracy reaktora jest szczelnie domknięta, zaś poprzez przewody dolotowe jest wprowadzany do reaktora acetylen i wodór.
Korzystnym jest gdy katalizator regiospecyficzny jest złożem jednolitym i ciągłym o powierzchniowej grubości.
Korzystnym jest także gdy katalizator regiospecyficzny jest wykonany z palladu lub platyny.
Dalej korzystnym jest gdy komplet przewodów dolotowych i/lub rury wylotowe są zwielokrotnione.
Korzystnym jest gdy katalizator regiospecyficzny ma nasycenie od 1 do 10%, korzystnie 5%.
Korzystnym jest także gdy zaciski, doszczelniające domknięcie pokrywy, są regulowane mechanicznie lub ciśnieniowo.
Dalej korzystnym jest gdy zawory masowe i zawór bezpieczeństwa są zsynchronizowane.
Ponadto korzystnym jest gdy urządzenie jest wyposażone w zdalny układ automatycznej regulacji, korzystnie współpracujący z siecią komputerową i/lub Internetem.
Stwierdzono, że istnieje możliwość wytwarzania mieszanki nawęglającej bezpośrednio w trakcie procesu nawęglania pod obniżonym ciśnieniem wytwarzanie jej gwarantuje szybkość i powtarzalność procesu, oraz że najwydajniejszy proces reakcji selektywnego uwodornienia acetylenu do etylenu uzyskuje się przy stosunku stężeniowym mieszaniny wlotowej wynoszącym 46% acetylenu C2H2 oraz 54% wodoru.
Dodatkowo, w porównaniu z urządzeniami służącymi do „pirolizy metanu, dehydroksylacją etanolu, eliminacją difluorowcoalkanów fluorowcami, jak również poprzez rafinację ropy naftowej”, urządzenie to jest dużo mniej skomplikowane, a przez to bezpieczniejsze w eksploatacji, a przy tym pozwala produkować etylen z wydajnością przekraczającą 70% w sposób ciągły jak i sekwencyjny.
Urządzenie według wynalazku zostanie przybliżone w przykładzie wykonania pokazanym na rysunku, który przedstawia schemat urządzenia, zaś sposób według wynalazku zostanie przedstawiony w niżej zamieszczonych 3-ch przykładach postępowania.
Urządzenie do wytwarzania trójskładnikowej mieszanki nawęglającej stanowi reaktor 15 z obudową 1a, 1b. Wewnątrz obudowy reaktora 15 jest osadzony katalizator regiospecyficzny 11 na podkładzie 10. Reaktor 15 jest wyposażony w komplet przewodów dolotowych 2, 3 z zaworami masowymi 14 dla doprowadzenia gazów i rurę wylotową 4 nad katalizatorem dla odprowadzenia produktów reakcji, przy czym rura wylotowa 4 znajduje się w stosunku do przewodów dolotowych 2, 3 po przeciwnych stronach katalizatora, oraz w rurę wylotową atmosfery 6 połączoną z zaworem bezpieczeństwa 7. Pod pokrywą 1b, nad katalizatorem regiospecyficznym 11 umieszczony jest układ chłodzenia 12, podkład katalizatora regiospecyficznego 11 jest porowaty i umieszczony ściśle pomiędzy częścią dolną 1a a pokrywą 1b. Temperatura pracy obszaru styczności katalizatora regiospecyficznego 11 i podkładu 10 jest określony na 350°K i kontrolowana przez termoparę 13, przy czym pokrywa 1b w stanie pracy reaktora 15 jest szczelnie domknięta, a poprzez przewody dolotowe 2 i 3 jest wprowadzony do reaktora acetylen i wodór. Katalizator regiospecyficzny 11 jest złożem jednolitym i ciągłym o powierzchniowej grubości i jest wykonany z palladu o nasyceniu 5%. Komplet przewodów dolotowych 2, 3, 5 i/lub rury wylotowe 4, 6 są pojedyncze, a szczelne domknięcie pokrywy 1b jest realizowane mechanicznie przez zaciski 9, przy czym zawory masowe 14 i zawór bezpieczeństwa 7 są zsynchronizowane, a także temperatura pracy jest sterowana poprzez synchronizację termopary 13 i układu chłodzenia 12.
PL 215 952 B1
Po usunięciu atmosfery pozostającej wewnątrz reaktora i wyprowadzeniu poprzez rurę wylotową atmosfery 6, w trybie ciągłym i temperaturze pracy katalizatora optymalnie 350°K, podgrzewa się wnętrze reaktora 15 do temperatury pracy przez okres 20 minut za pośrednictwem wprowadzonego jednym przewodem dolotowym 5 gazu obojętnego, dalej wprowadza się do wnętrza poprzez jeden kolejny przewód dolotowy 2 wodór i poprzez jeden przewód dolotowy 3 acetylen. Następnie przepuszcza się mieszaninę wodoru z acetylenem przez katalizator regiospecyficzny 11, po czym wyprowadza się produkty reakcji rurą wylotową 4, po przejściu przez katalizator regiospecyficzny 11. Gazem obojętnym jest azot. Ciśnienie wewnątrz reaktora 15 jest niższe od 0,25 Mpa.
P r z y k ł a d I.
Przez reaktor 15 z katalizatorem regiospecyficznym Pd 11, osadzonym na nośniku porowatym 10, przepuszczono N2 przez 20 min w temperaturze 300°K. Po zamknięciu zaworu na przewodzie 5, otworzono zawór na przewodach 2 i 3 przesyłając acetylen w ilości 40 ml/min i wodór w ilości 20 ml/min na katalizator regiospecyficzny 11 w ilości 0,05 mg, otrzymując trójskładnikową mieszankę węglowodorów nienasyconych w proporcji acetylenu do etylenu 0,6 z wodorem w temperaturze 350°K. Jako katalizator regiospecyficzny użyto 5% palladu osadzonego na nośniku porowatym 10 AI2O3
P r z y k ł a d II
Postępując jak w przykładzie I otworzono zawór na przewodach 2 i 3 przesyłając acetylen w ilości 1000 ml/min i wodór w ilości 1500 ml/min na katalizator regiospecyficzny 11 w ilości 0,8 mg, otrzymując trójskładnikową mieszankę węglowodorów nienasyconych w proporcji acetylenu do etylenu 1,96 z wodorem w temperaturze 350°K. Jako katalizator regiospecyficzny użyto 5% palladu osadzonego na nośniku porowatym 10 AI2O3
P r z y k ł a d III
Postępując jak w przykładzie I otworzono zawór na przewodach 2 i 3 przesyłając acetylen w ilości 10000 ml/min i wodór w ilości 11410 ml/min na katalizator regiospecyficzny 11 w ilości 4,5 mg, otrzymując trójskładnikową mieszankę węglowodorów nienasyconych w proporcji acetylenu do etylenu 1,48 z wodorem w temperaturze 398°K. Jako katalizatora regiospecyficznego użyto 5% palladu osadzonego na nośniku porowatym 10 AI2O3.
Wykaz oznaczeń:
a - część dolna obudowy 1b - pokrywa obudowy
- rura dolotowa acetylenu
- rura dolotowa wodoru
- rura wylotowa produktów reakcji
- rura dolotowa gazu obojętnego
- rura wylotowa atmosfery
- zawór bezpieczeństwa
- zacisk
- zacisk
- podkład katalizatora regiospecyficznego
- katalizator regiospecyficzny
- układ chłodzenia
- termopara
- zawór masowy
- reaktor
Zastrzeżenia patentowe
Claims (15)
1. Sposób wytwarzania trójskładnikowej mieszanki nawęglającej, stanowiącej mieszaninę acetylenu i etylenu z wodorem, poprzez wykorzystanie reakcji selektywnego uwodornienia acetylenu w strumieniu węglowodorów do postaci etylenu, realizowany w reaktorze zawierającym warstwę katalizatora uwodornienia, którym jest katalizator regiospecyficzny z grupy metali przejściowych, korzystnie pallad osadzony na podkładzie, przy czym wstępnie, za pośrednictwem rury wylotowej, usuwa się pozostającą wewnątrz reaktora atmosferę, znamienny tym, że podgrzewa się gazem obojętnym wnętrze
PL 215 952 B1 reaktora do temperatury pracy przez okres 20 minut w temperaturze 300°K, po czym przepuszcza się mieszaninę wodoru z acetylenem przez katalizator regiospecyficzny i wyprowadza na zewnątrz produkty reakcji po przejściu tej mieszaniny przez katalizator regiospecyficzny, przy czym wytwarzanie prowadzone jest w trybie ciągłym, w temperaturze pracy katalizatora regiospecyficznego pomiędzy 293°K a 398°K, korzystnie w temperaturze 350°K.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako gaz obojętny wprowadza się azot lub argon lub hel.
3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że podgrzewanie gazem obojętnym ponawia się w trakcie procesu.
4. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że przepuszczaną przez katalizator regiospecyficzny mieszaninę otrzymuje się na drodze mieszania czystych gazów: acetylenu i wodoru, korzystnie w uzupełniających się do 100% ilościach, od 45 do 55% każdego z nich.
5. Sposób według dowolnego z zastrz. od 1 do 4, znamienny tym, że przepuszczaną przez katalizator regiospecyficzny mieszaninę otrzymuje się w zakresie przepływów od 60 ml/min - do 25 l/min.
6. Sposób według dowolnego z zastrz. od 1 do 5, znamienny tym, że ciśnienie wewnątrz reaktora utrzymuje się w przedziale od 0,25 Mpa do 10 Mpa.
7. Sposób według dowolnego z zastrz. od 1 do 6, znamienny tym, że ciśnienie wewnątrz reaktora utrzymuje się poniżej 0,25 Mpa.
8. Urządzenie do wytwarzania trójskładnikowej mieszanki nawęglającej, stanowiące reaktor w obudowie z wypełnieniem, którym jest katalizator regiospecyficzny, osadzony na podkładzie wewnątrz obudowy, wyposażone w komplet przewodów dolotowych acetylenu, wodoru i gazu obojętnego, z zaworami masowymi dla doprowadzenia gazów i rurą wylotową nad katalizatorem dla odprowadzenia produktów reakcji oraz połączoną z zaworem bezpieczeństwa rurę wylotową atmosfery, przy czym rura wylotowa znajduje się w stosunku do przewodów dolotowych po przeciwnych stronach katalizatora, znamienne tym, że pod pokrywą (1b) obudowy reaktora (15) z zaciskami (8 i 9), nad katalizatorem regiospecyficznym (11), jest usytuowany układ chłodzenia (12) oraz termopara (13), przy czym porowaty podkład katalizatora regiospecyficznego (11) jest usytuowany ściśle pomiędzy częścią dolną (1a) obudowy reaktora (15) a jej pokrywą (1b), ponadto zakres temperaturowy pracy obszaru styczności katalizatora regiospecyficznego (11) i podkładu (10) mieści się w przedziale od 293°K do 398°K, korzystnie 350°K, i jest kontrolowany przez termoparę (13), przy czym pokrywa (1b) w stanie pracy reaktora (15) jest szczelnie domknięta, zaś poprzez przewody dolotowe (2 i 3) jest wprowadzany do reaktora acetylen i wodór.
9. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że katalizator regiospecyficzny (11) jest złożem jednolitym i ciągłym o powierzchniowej grubości.
10. Urządzenie według zastrz. 8 albo 9, znamienne tym, że katalizator regiospecyficzny (11) jest wykonany z palladu lub platyny.
11. Urządzenie według zastrz. 8 albo 9, albo 10, znamienne tym, że komplet przewodów dolotowych (2, 3, 5) i/lub rury wylotowe (4, 6) są zwielokrotnione.
12. Urządzenie według dowolnego z zastrz. od 8 do 11, znamienne tym, że katalizator regiospecyficzny (11) ma nasycenie od 1 do 10%, korzystnie 5%.
13. Urządzenie według dowolnego z zastrz. od 8 do 12, znamienne tym, że zaciski (8, 9), doszczelniające domknięcie pokrywy (1b), są regulowane mechanicznie lub ciśnieniowo.
14. Urządzenie według dowolnego z zastrz. od 8 do 13, znamienne tym, że zawory masowe (14) i zawór bezpieczeństwa (7) są zsynchronizowane.
15. Urządzenie według dowolnego z zastrz. od 8 do 14, znamienne tym, że jest wyposażone w zdalny układ automatycznej regulacji, korzystnie współpracujący z siecią komputerową i/lub Internetem.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL394787A PL215952B1 (pl) | 2011-05-05 | 2011-05-05 | Sposób wytwarzania trójskladnikowej mieszanki naweglajacej i urzadzenie do wytwarzania trójskladnikowej mieszanki naweglajacej |
| US13/455,743 US9314757B2 (en) | 2011-05-05 | 2012-04-25 | Method and a device for generating a carburizing gas mixture |
| ES12002928.5T ES2459625T3 (es) | 2011-05-05 | 2012-04-26 | Procedimiento y dispositivo para generar una mezcla de gas de cementación |
| EP12002928.5A EP2570401B1 (en) | 2011-05-05 | 2012-04-26 | Method and a device for generating a carburizing gas mixture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL394787A PL215952B1 (pl) | 2011-05-05 | 2011-05-05 | Sposób wytwarzania trójskladnikowej mieszanki naweglajacej i urzadzenie do wytwarzania trójskladnikowej mieszanki naweglajacej |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL394787A1 PL394787A1 (pl) | 2012-11-19 |
| PL215952B1 true PL215952B1 (pl) | 2014-02-28 |
Family
ID=46125123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL394787A PL215952B1 (pl) | 2011-05-05 | 2011-05-05 | Sposób wytwarzania trójskladnikowej mieszanki naweglajacej i urzadzenie do wytwarzania trójskladnikowej mieszanki naweglajacej |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9314757B2 (pl) |
| EP (1) | EP2570401B1 (pl) |
| ES (1) | ES2459625T3 (pl) |
| PL (1) | PL215952B1 (pl) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106544626A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-03-29 | 大连圣洁热处理科技发展有限公司 | 一种离子渗氮炉的装料筒 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2627075A1 (de) | 1976-06-16 | 1977-12-29 | Bayer Ag | Substituierte pyridazinyl(thiono)(thiol)-phosphor(phosphon)-saeureesterderivate, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung als insektizide und akarizide |
| PL114021B1 (en) | 1976-09-28 | 1981-01-31 | Ct Nauk Prod Elektronik | Automatic control system for mine conveyors |
| PL107292B1 (pl) | 1978-01-25 | 1980-02-29 | Dwukomorowy miernik ilosci cieczy | |
| US5488024A (en) | 1994-07-01 | 1996-01-30 | Phillips Petroleum Company | Selective acetylene hydrogenation |
| DE19535402A1 (de) | 1995-09-23 | 1997-03-27 | Basf Ag | Palladium-haltiger Trägerkatalysator zur selektiven katalytischen Hydrierung von Acetylen in Kohlenwasserstoffströmen |
| DE19840373A1 (de) * | 1998-09-04 | 2000-03-09 | Basf Ag | Katalysator und Verfahren zur Selektivhydrierung ungesättigter Verbindungen in Kohlenwasserstoffströmen |
| US6509292B1 (en) | 2001-03-30 | 2003-01-21 | Sud-Chemie Inc. | Process for selective hydrogenation of acetylene in an ethylene purification process |
| US6734130B2 (en) | 2001-09-07 | 2004-05-11 | Chvron Phillips Chemical Company Lp | Hydrocarbon hydrogenation catalyst composition, a process of treating such catalyst composition, and a process of using such catalyst composition |
| PL204202B1 (pl) | 2002-10-21 | 2009-12-31 | Politechnika & Lstrok Odzka | Mieszanina węglowodorowa do nawęglania stali w podciśnieniu |
| US7038097B2 (en) | 2003-03-04 | 2006-05-02 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Dual bed process using two different catalysts for selective hydrogenation of acetylene and dienes |
| PL1611072T3 (pl) | 2003-03-26 | 2008-05-30 | Basf Se | Katalizator na bazie palladu do selektywnego uwodorniania acetylenu |
| EP1710222A3 (en) * | 2005-04-06 | 2006-10-25 | Saudi Basic Industries Corporation | Method for selective hydrogenation of acetylene to ethylene |
| US20070113476A1 (en) | 2005-11-21 | 2007-05-24 | Thomas Stephen M | Fuel reformer and method of using the same |
-
2011
- 2011-05-05 PL PL394787A patent/PL215952B1/pl unknown
-
2012
- 2012-04-25 US US13/455,743 patent/US9314757B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2012-04-26 ES ES12002928.5T patent/ES2459625T3/es active Active
- 2012-04-26 EP EP12002928.5A patent/EP2570401B1/en not_active Not-in-force
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2570401B1 (en) | 2014-03-26 |
| US9314757B2 (en) | 2016-04-19 |
| ES2459625T3 (es) | 2014-05-12 |
| PL394787A1 (pl) | 2012-11-19 |
| EP2570401A1 (en) | 2013-03-20 |
| US20120283495A1 (en) | 2012-11-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Quicker et al. | Catalytic dehydrogenation of hydrocarbons in palladium composite membrane reactors | |
| Goldstein et al. | Surface poisoning in the nucleation and growth of palladium atomic layer deposition with Pd (hfac) 2 and formalin | |
| Lin et al. | A study of ethanol dehydrogenation reaction in a palladium membrane reactor | |
| Borodziński et al. | Selective hydrogenation of ethyne in ethene‐rich streams on palladium catalysts. Part 1. Effect of changes to the catalyst during reaction | |
| JP2010095574A5 (pl) | ||
| RU2015106364A (ru) | Синтез олефинов бескислородной прямой конверсией метана и катализаторы таковой | |
| FR2689123A1 (fr) | Procédé continu de déshydrogénation d'hydrocarbures paraffiniques en hydrocarbures oléfiniques. | |
| CN115637419B (zh) | 一种钽-碳化钽复合涂层的制备方法及其制品 | |
| EA030771B1 (ru) | Способ получения жидких углеводородов из углеводородного сырья | |
| JP4558751B2 (ja) | 合成ガスからの液化石油ガス及び／又はガソリンの製造方法 | |
| CN107164739B (zh) | Cvd生长多层异质结的方法和装置 | |
| Pan et al. | CVD synthesis of Cu 2 O films for catalytic application | |
| CZ277695A3 (en) | Conversion process of liquid hydrocarbons | |
| Ji et al. | Catalytic performances of b-oriented bi-layered HZSM-5 coatings for cracking of hydrocarbon fuels | |
| Kistamurthy et al. | The role of carboxylic acid in cobalt Fischer-Tropsch synthesis catalyst deactivation | |
| KR101581613B1 (ko) | 원자층 증착법으로 제조된 저온 일산화탄소 산화용 니켈계 촉매 및 이의 활용 | |
| JP2024016086A (ja) | 選択的水素化方法および触媒 | |
| JPWO2007083684A1 (ja) | 触媒およびそれを用いるオレフィンの製造方法 | |
| PL215952B1 (pl) | Sposób wytwarzania trójskladnikowej mieszanki naweglajacej i urzadzenie do wytwarzania trójskladnikowej mieszanki naweglajacej | |
| TWI431146B (zh) | Method for forming tantalum nitride film and film forming device thereof | |
| EP4237516A1 (fr) | Procede d'hydrogenation selective mettant en ?uvre un catalyseur de forme mousse | |
| Hwang et al. | Porous stainless steel support for hydrogen separation Pd membrane; fabrication by metal injection molding and simple surface modification | |
| TW201402205A (zh) | 使用催化反應器的方法 | |
| Lu et al. | Enhanced hydrogenation activity over a Zn-modified Cu-based catalyst in acetylene hydrogenation | |
| RU2606690C2 (ru) | Способ получения покрытия из аморфного кремния на внутренней поверхности металлического субстрата |