PL45035B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano dnia 3i pazdziernika 1961 r.^ V^Ea *l ^^liBM^UJ^n POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 45035 * KL 12 g, 4/02 Zaklady Chemiczne „Osiuiecim"*) J3^i jit^OO Oswiecim, Polska Urzqdzenie do wytwarzania acetonu z acetylenu Patent trwa od dnia 23 stycznia 1960 r.Aceton wytwarza sie z acetylenu w reakcji katalitycznej z para wodna. Reakcja 3e2H2 +~ 4^2H^-- CII3 CO GII3 I Ilf^-C^ zachodzi przy nadmiarze pary wodnej w granicach tem¬ peratury 370—420°C. W nizszej temperaturze reakcja na katalizatorze jest zbyt powolna lub nie zachodzi wcale a w wyzszej temperaturze wydajnosc acetonu maleje, gdyz w miare wzro¬ stu temperatury przewage uzyskuje reakcja tworzenia sie dwutlenku wegla i wodoru. Zasa¬ dniczo znane sa dwa sposoby prowadzenia tej reakcji i dwa typy urzadzen dostosowane do tych sposobów. Jeden sposób polega na utrzy¬ mywaniu temperatury katalizatora w wymaga¬ nych granicach za pomoca medium chlodzacego odbierajacego cieplo z katalizatora w chlodnicy przeponowej, której przestrzen miedzyrurowa zajmuje katalizator, a w rurach plynie ciecz.*) Wlasciciel patentu oswiadczyl, iz wspól¬ twórcami wynalazku sa inz. Józef Grzegorzewicz i inz. Konstanty Pedowski.Poniewaz ciecz chlodzaca powinna miec tempe¬ rature bliska granicy temperatury reakcji, musi to byc stop soli nieorganicznych, gdyz dla in¬ nych cieczy stosowanych w przemysle do prze¬ noszenia ciepla temperatura ta jest zbyt wy¬ soka. Poslugiwanie sie takim stopem posiada liczne znane niedogodnosci. Drugi sposób po¬ lega na przeprowadzeniu mieszaniny reakcyj¬ nej przez katalizator rozlozony cienkimi war¬ stwami na szeregu rusztów reaktora pólkowego.Przed kazda pólka dodaje sie taka ilosc acetyle¬ nu i pary wodnej o takiej temperaturze, aby reakcja na nastepnej pólce zachodzila w gra¬ nicach temperatur dopuszczalnych. Glówna wa¬ da tego sposobu jest tworzenie sie w cienkich warstwach katalizatora dróg dla przeplywaja¬ cego gazu, którymi przechodzi on unikajac ze¬ tkniecia z powierzchnia katalityczna. Ponadto urzadzenie to jest duze, skomplikowane, z trud¬ nym dostepem do katalizatora, który wymaga czestej wymiany, a prowadzenie w nim reakcji jest trudne.,. £tumy Jest, ar niemieckiego opisu patentowego nr ¦ 604605- sposób prowadzenia 'egzotermicznych katalitycznych reakcji gazowych polegajacy na utrzymywanie pewnej ilosci gazu reakcyjnego w obiegu poprzez katalizator za pomoca dmucha¬ wy. Skladniki tej reakcji dodaje sie w sposób ciagly przed dmuchawa utrzymujac stala ilosc gazu w obiegu, a odprowadzajac z obiegu od¬ powiednia ilosc gazu poprzez drugie zloze ka¬ talizatora, w którym nastepuje wykanczanie re¬ akcji. 'Próby zastosowania tego sposobu do wy¬ twarzania acetonu z acetylenu wykazaly, ze czesc gazu odprowadzana z obiegu zbyt powoli reaguje na drugim zlozu katalizatora wobec czego w gazie poreakcyjnym pozostaje nieprze- reagowany acetylen w ilosci obnizajacej wydaj¬ nosc. Przyczyna tego jest strata ciepla i obnize¬ nie temperatury przed dojsciem gazu na drugie zloze katalizatora. Poza tym okazalo sie, 'ze acetylen dodawany w wysokim stezeniu do obie¬ gu przed dmuchawa ulega czesciowemu roz¬ kladowi na skutek zetkniecia sie z goraca po¬ wierzchnia metaliczna.Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie, w którym nie zachodza wymienione powyzej uje¬ mne zjawiska, przez co uzyskuje sie wysoka wydajnosc acetonu z acetylenu w pracy w spo¬ sób ciagly wedlug ogólnej zasady omówionej w niemieckim opisie patentowym nr 504635.W urzadzeniu wedlug wynalazku znajduja sie dwa zloza katalizatora umieszczone na tym sa¬ mym ruszcie w obrebie tego samego reaktora, co zloza pierwsze. Reaktor rozdzielony jest scianka dzialowa na dwie nierówne komory katalityczne, tak ze pod rusztem znajduje sie tylko jedna * wspólna komora dolna. Wieksza komora katali¬ tyczna zawiera zloze katalizatora, przez które przechodzi gaz obiegowy z góry na dól. Gaz obiegowy po przejsciu przez warstwe kataliza¬ tora dzieli sie pod rusztem na glówny strumien zasysany przez dmuchawe obiegowa oraz stru¬ mien mniejszy, który przechodzi z dolu ku gó¬ rze przez mniejsza komore katalityczna, a na¬ stepnie zostaje odprowadzony na zewnatrz urza¬ dzenia. Tak wiec gaz odprowadzany z obiegu wchodzi na drugie zloze katalizatora bezposred¬ nio po opuszczeniu pierwszego zloza i posiada na tym zlozu jako temperature poczatkowa te sama temperature, z która opuscil poprzednie zloze. Reakcja zachodzaca w drugim zlozu po¬ woduje dalsza zwyzke tempratury, na skutek czego przebiega ona z wieksza predkoscia i pro¬ wadzi praktycznie do calkowitego przereagowa- nia acetylenu w obrebie tego zloza, którego wysokosc moze byc w miare potrzeby wieksza niz wysokosc zloza pierwszego Ponadto urzadzenie wedlug wynalazku po¬ siada tuz przed dmuchawa jeden wspólny kró- ciec doprowadzajacy acetylen wraz z woda do rurociagu obiegowego w przeciwienstwie do da¬ nych z cytowanego patentu niemieckiego, w mysl którego poszczególne skladniki reakcyjne doprowadza sie oddzielnie. Okazalo sie, ze ta pozornie drobna zmiana w ukladzie urzadzenia posiada decydujace znaczenie, gdyz calkowicie zapobiega rozkladowi acetylenu. Doprowadzo¬ ne wspólnym króccem do dmuchawy acetylen i woda zostaja momentalnie wymieszane na sku¬ tek intensywnego parowania wody, przez co acetylen zostaje gwaltownie rozcienczony i w zwiazku z tym traci sklonnosc do rozkladu.Urzadzenie wedlug wynalazku przedstawio¬ ne jest schematycznie na rysunku. W reakto¬ rze 1 umieszczony jest ruszt 2 na którym spo¬ czywa katalizator 3. Przestrzen nad rusztem podzielona jest pionowa przegroda 4 na dwie komory katalityczne duza i mala, komunikujace sie ze soba pod rusztem. Duza komora dolna pod rusztem polaczona jest rurociagiem obiego¬ wym z dmuchawa 5, która prowadzi mieszanine reakcyjna nad ruszt i wyciaga ja spod rusztu.W rurociagu obiegowym tuz przed dmuchawa znajduje sie wspólny króciec 6 dla rurociagów 7 i 8 doprowadzajacych wode i acetylen do obie¬ gu. Nadmiar mieszaniny reakcyjnej opuszcza obieg, przechodzac przez mniejsza komore reak¬ tora w kierunku od rusztu ku górze poprzez warstwe katalizatora i opuszcza reaktor króc¬ cem 9.Urzadzenie wedlug wynalazku umozliwia la¬ twe, dlugotrwale i bezawaryjne prowadzenie reakcji w sposób ciagly i z duza wydajnoscia.Regulacja temperatury sprowadza sie do usta¬ lenia dodatku wlasciwej ilosci wody chlodza¬ cej gaz i wlasciwej ilosci acetylenu. Latwosc regulacji pozwala na zastosowanie regulatorów automatycznych, np. przy ustalaniu stalego do¬ plywu acetylenu wystarcza regulacja ilosci wo¬ dy wedlug czujnika reagujacego na tempera¬ ture. Ponadto mozna równiez automatycznie re¬ gulowac odprowadzenie wlasciwej ilosci gazu z obiegu w celu zachowania w urzadzeniu stale¬ go cisnienia. Urzadzenie przed uruchomieniem wymaga nagrzania para przegrzana do tempe¬ ratury koniecznej do przebiegu reakcji PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Urzadzenie do wytwarzania acetonu z ace¬ tylenu w reakcji ciaglej z para wodna posiada- — 2 —jace zloze katalizatora dla gazu obiegowego i dmuchawe wytwarzajaca obieg gazu oraz dru¬ gie zloze katalizatora dla czesci gazu odprowa¬ dzanego z obiegu, znamienne tym, ze sklada sie z reaktora (1), wewnatrz którego znajduja sie dwie komory katalityczne, zawierajace wars¬ twe katalizatora (3) na wspólnym poziomym ruszcie (2) z umieszczona na nim pionowa prze¬ groda (4) dzielaca komore katalityczna na ko¬ more wieksza i mniejsza, przy czym przez ko¬ more wieksza przeplywa odprowadzany u gó¬ ry reaktora gaz obiegowy, którego wieksza czesc po przejsciu przez warste katalizatora i ruszt zostaje zassana przez dmuchawe obiego¬ wa (5) i odprowadzona u dolu reaktora do obie¬ gu, a pozostala czesc przechodzi od dolu ku górze przez mniejsza komore katalityczna, z ( której odprowadza sie ja na zewnatrz reafctoray oraz z umieszczonego poza reaktorem wspól¬ nego krócca (6) doprowadzajacego acetylen i wo-v de do obiegu przed dmuchawa (5). z ^ Zaklady Chemiczne „Oswiecim Zastepca: mgr inz. Witold Hennel, rzecznik patentów/ r PL