PL46723B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano / Jrzedu P<#tentow«f© POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 46723 Zaklady Chemiczne „Oswiecim" *) KI. 12 g, 4/01 KI. internat. B 01 j 9/o6 Oswiecim, Polska Sposób prowadzenia reakcji katalitycznych Patent trwa od dnia 9 listopada 1960 r.W wielu przypadkach reakcji katalitycznych aktywnosc katalizatora stopniowo maleje, przy czym równoczesnie zmniejsza sie szybkosc re¬ akcji. W procesach przemyslowych jest na ogól pozadane utrzymanie stalej szybkosci reakcji.Gdy katalizator stopniowo traci aktywnosc, mozna osiagnac stala szybkosc reakcji droga stopniowego podwyzszania temperatury reakcji.Przy procesach egzotermicznych podwyzsza sie temperature przez zmniejszanie odbioru ciepla od ukladu reakcyjnego. Znane sa sposoby odbie¬ rania ciepla reakcji chemicznych, zwlaszcza ciepla wydzielajacego sie na katalizatorze sta¬ cjonarnym, polegajace na umieszczeniu komory reakcyjnej w przeponowym wymienniku ciepla, którego przestrzen po drugiej stronie sciany *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze wspól¬ twórcami wynalazku sa Zbigniew Swiechowski, mgr inz. Franciszek Stachowiak i mgr inz. An¬ drzej Skupinski. przewodzacej wypelnia ciecz wrzaca pod cis¬ nieniem atmosferycznym pod chlodnica zwrot¬ na. Sposoby te, przy których temperatura wrza¬ cej cieczy odbierajacej cieplo jest stala, sa cze¬ sto stosowane, zwlaszcza ze wzgledu na pros¬ tote urzadzen, stosunkowo latwe osiagniecie równomiernej temperatury w masie katalizato¬ ra itp. Jednakze stosujac te sposoby nie mozna uzyskac podwyzszania temperatury reakcji w miare potrzeby. Znane sa dwa sposoby od¬ bioru ciepla reakcji pozwalajace na stopniowe podwyzszanie temperatury wedlug z góry usta¬ lonego programu, oparte równiez na stosowa¬ niu cieczy wrzacej. Jeden z nich polega na pod¬ wyzszaniu cisnienia, pod którym wrze ciecz od¬ bierajaca cieplo. Sposób ten wymaga bardziej skomplikowanych , rozwiazan aparaturowych i dlatego jest na ogól niechetnie stosowany.Drugi sposób polega na odbieraniu ciepla przez wrzacy roztwór stalych substancji nielotnych.Usuwajac czesc skroplin stanowiacych czystyrozpuszczalnik podwyzsza sie stezenie roztwo¬ ru ciala stalego a przez to i temperature wrze¬ nia. Ten sposób powoduje liczne komplikacje, jak np. osadzanie sie ciala stalego przy lokal¬ nym przekroczeniu nasycenia roztworu, co, za¬ chodzi zwlaszcza na powierzchni wymiany cie¬ pla i utrudnia te wymiane. Gdy wraacym w tworem jest wodny roztwór soli nieorganicznej* tworzywo aparatury winno byc tak dobrane* aby nie zachodzila korozja. Stosowanie bardziej szlachetnego tworzywa znacznie podraza apara¬ ture.Stwierdzono , ze mozliwe Jest latwe podwyz¬ szanie temperatury wrzacej cieczy sluzacej da odbioru ciepla reakcji w wymienniku bejz stono¬ wania roztworów ciala stalego i bez potrzeby podwyzszania cisnienia. W sposobie wedlug wy¬ nalazku stosuje sie jako ciecz wrzaca pod cis¬ nieniem atmosferycznym mieszanine dwóch cie¬ czy o nieograniczonej mieszalnosci rózniacych sie temperaturami wrzenia. Pozadane jest, aby ciecze nie tworzyly azeotropu. Jednakze nie jest to warunkiem niezbednym, gdyz nawet uklad cieczy tworzacych azeotrop moze byc zastoso¬ wany, jezeli sklad mieszaniny wyjsciowej do¬ statecznie odbiega od skladu mieszaniny azeo- tropowej. Odciek z chlodnicy zwrotnej stanowi skladnik o nizszej temperaturze wrzenia lub mieszanina obu skladników o skladzie róznia¬ cym sie od mieszaniny pierwotnej. W celu pod¬ wyzszania temperatury wrzenia mieszaniny od¬ prowadza sie czesc tego odcieku poza urzadze¬ nie, a ilosc cieczy wrzacej uzupelnia sie w mia¬ re potrzeby pierwotna mieszanina. Po skonczo¬ nym procesie i wymianie katalizatora na bar¬ dzie} aktywny, gdy nalezy powrócic de nizszej temperatury reakcji, cala ciecz z urzadzenia miesza sie z uprzednio odbieranym odciekiem z chlodnicy zwrotnej i otrzymuje sie pierwotna mieszanine wyjsciowa, nie wymagajaca doda¬ wania pojedynczych skladników. Dobór dwóch cieczy, z których ma skladac sie mieszanina do zastosowania wedlug wynalazku, ograniczony jest podstawowym warunkiem, aby miedzy skladnikami w mieszaninie nie zachodzila re¬ akcja chemiczna i aby zaden ze skladników nie ulegal rozpadowi termicznemu w zalozonych temperaturach pracy. W najprostszym przy¬ padku mieszanina moze byc utworzona przez dwa ciekle zwiazki chemiczne, np. benzen i to¬ luen, lecz bynajmniej nie jest konieczne, aby oba skladniki stanowily indywidua chemiczne, np. równie dobrze jak wspomniana wyzej mie¬ szanina, lecz w szerszym zakresie temperatur, moze sluzyc mieszanina benzenu z surowym ksylenem, który sklada sie z o-, m-, i p- ksy¬ lenu. Pozadane, aczkolwiek niekonieczne, jest zestawienie takich skladników, w których mie¬ szanina wykazuje liniowy wzrost temperatury wrzenia podczas destylacji, gdyz poslugujac sie taka mieszanina najlatwiej osiaga sie dowolne ftamomierne podwyzszanie temperatury reakcji keialitycznej.Przyklad. Przy syntezie katalitycznej octanu Winylu z acetylenu i kwasu octowego na katali¬ zatorze utnieiaroonywi w peku w odbiór ciepla prowadzenie za pomoca eieczywrzacej w prze¬ strzeni miedzy rurkowej. Jako ciecz wrzaca za~ stasowano mieszanine 30% wagowych etyloben- zenu oraz 70% wieloetylobenzenów posiadajaca temperature wrzenia pod cisnieniem atmosfe¬ rycznym okolo 165°. Umozliwia to prowadzsoie reakcji w temperaturze okolo 170°. W ciagu 30 dni pracy katalizatora podwyzszano tempera¬ ture reakcji przez podwyzszanie teja^eratury wrzenia cieczy odbierajacej cieplo. W tym celu czesc odcieku z chlodnicy zwrotnej odbierano do zbiornika, uzupelniajac ilosc cieczy wrzacej swieza mieszanina. iFo 30 dniach osiagnieto tem¬ perature reakcji wynoszaca 220° przy tempera¬ turze wrzenia cieczy chlodzacej okolo 215°. Pro¬ ces przerwano w celu wymiany katalizatora, a ciecz z wymiennika wymieszano z odbierany- /mi oddzielnie skroplinami i uzyskano mieszani¬ ne praktycznie nie rózniaca sie od pierwotnej i wrzaca przy okolo 165°. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób prowadzenia reakcji • katalitycznych przy stopniowym podwyzszaniu temperatury reakcji z zastosowaniem odbioru ciepla reakcji za pomoca cieczy znajdujacej sie w stanie wrze¬ nia pod chlodnica zwrotna pod cisnieniem atmo¬ sferycznym, znamienny tym, ze jako srodek od¬ bierajacy cieplo stosuje sie mieszanine dwóch cieczy o róznych temperaturach wrzenia, nie stanowiaca mieszaniny azeetropowej, prey czym w celu podwyzszenia temperatury reakcji podwyzsza sie stopniowo temperature wrzenia mieszaniny przez usuwanie ezesci odcieku z chlodnicy zwrotnej poza urzadzenie i w miare potrzeby ilosc wrzacej mieszaniny uzupelnia sie mieszanina o pierwotnym skladzie. Zaklady Chemiczne „Oswiecim" Zastepca: mgr inz. WHold Hennel rzecznik patentowy ZG „Ruch" W-wa, zam. 13, naklad 100 egz. PL