PL50962B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 22.11.1966 50962 KI. 12 g, l/Ol MKP B 01 j Hop UKD j LiOTE&/: j Urzedu IPórtwnfow^sio [ Twórca wynalazku: prof. Stanislaw Ciborowski Wlasciciel patentu: Instytut Chemii Ogólnej, Warszawa (Polska) Sposób schladzania gazów poreakcyjnych z procesów utleniania zwiazków organicznych w fazie cieklej gazami zawierajacymi tlen W procesach utleniania weglowodorów wskutek ich duzej lotnosci gazy odlotowe zawieraja znacz¬ ne ilosci par substratu. Na przyklad przy utlenia¬ niu cykloheksanu powietrzem lub gazami zawie¬ rajacymi tlen w fazie cieklej, preznosc par sub¬ stratu w temperaturze reakcji (130—180°C) jest rzedu kilku atmosfer. Duza ilosc ciepla odpro¬ wadzana jest wiec z reaktora w postaci entalpii par substratu. W niektórych technologiach jako czynnik utleniajacy stosowane jest powietrze roz¬ cienczone gazami obojetnymi, co poglebia jesz¬ cze bardziej wspomniane wyzej trudnosci.Utleniajac zwiazki organiczne powietrzem sto¬ suje sie na ogól przeponowe wymienniki ciepla, w których nastepuje schladzanie gazów odloto¬ wych z reaktora utleniania i czesciowe wykrop-, lenie zawartych w tych gazach par. Cieplem tym niekiedy podgrzewana jest ciecz wchodzaca do reaktora utleniania.Wymienniki takie sa bardzo duze ze wzgledu na male wartosci wspólczynników przenoszenia cie¬ pla (faza gazowa) oraz sa bardzo kosztowne, gdyz sa to na ogól aparaty cisnieniowe, w wiekszosci przypadków wykonane ze stali kwasoodpornej.Sposób bedacy przedmiotem wynalazku nie ma wyzej wymienionych wad i pozwala na dobre i szybkie schladzanie gazów i wykroplenie zawar¬ tych w nich par przy uzyciu malego i prostego w budowie aparatu. Sposób ten polega na tym, 15 25 ze uzyskiwane w procesie utleniania gazy poreak¬ cyjne przepuszcza sie przez skruber, do którego górnej czesci wtlacza sie ciecz poddawana utlenia¬ niu i która wraz ze skroplinami z par zawartych w gazach odlotowych zawracana jest do reakto¬ ra utleniania z dolnej czesci skrubera, natomiast z górnej czesci skrubera odprowadza sie schlo¬ dzone gazy poreakcyjne. Sposób ten moze byc stosowany w przypadku procesów utleniania pro¬ wadzonych metoda ciagla, pod cisnieniem atmo¬ sferycznym lub zwiekszonym.Przyklad I. W reaktorze lub baterii reak¬ torów prowadzi sie proces utleniania cykloheksa¬ nu powietrzem lub gazami zawierajacymi tlen czasteczkowy. Cisnienie procesu wynosi 20 atm., temperatura wynosi okolo 155°C. Z reaktora wy¬ chodza gazy zawierajace 6000 kg/godz. par cy¬ kloheksanu, 260 kg/godz. pary wodnej i 4300 kg/godz. azotu, dwutlenku wegla, tlenku wegla i tlenu oraz nieco innych zwiazków. Gazy te wpro¬ wadza sie do dolnej czesci skrubera. Do górnej czesci skrubera wtlacza sie 50000 kg/godz. cyklo¬ heksanu poddawanego utlenianiu. Cykloheksan splywa do dolnej czesci skrubera, przy czym na¬ stepuje bezprzeponowa wymiana ciepla: cyklohek¬ san ogrzewa sie, natomiast gazy poreakcyjne ule¬ gaja schlodzeniu i czesc zawartych w nich par ulega wykropleniu i splywa wraz z wprowadzo¬ nym cykloheksanem do rozdzielacza. 509623 50962 4 W rozdzielaczu rozdziela sie i odprowadza warstwe wodna, natomiast podgrzany cyklohek¬ san wchodzi do reaktora utleniania. Gazy odloto¬ we ze skrubera zawieraja tylko pareset (na przy¬ klad dwiescie) kilogramów na godzine par cyklo¬ heksanu, zaleznie od ich temperatury. Pary te usuwane sa droga adsorpcji, absorpcji lub tez dalszego schladzania. Temperatura gazów odloto¬ wych wychodzacych ze skrubera zalezy w duzym stopniu od temperatury wchodzacego do skrubera cykloheksanu.W przypadku gdy cykloheksan obiegowy (wyde- stylowany z surowego produktu reakcji) ma tem¬ perature wyzsza od pokojowej, celowe jest wpro¬ wadzanie do skrubera osobno cykloheksanu swie¬ zego (o temperaturze np. 20°C), osobno cyklohek¬ sanu obiegowego (o temperaturze 40—80°C). W przypadku tym cykloheksan swiezy wprowadza sie na szczycie skrubera, zas cykloheksan obie¬ gowy odpowiednio nizej, aby uzyskac maksymal¬ ne schlodzenie gazów. W dolnej czesci reaktora wprowadza sie powietrze i odprowadza sie su¬ rowy produkt reakcji.Przyklad II. W identycznym jak w przykla¬ dzie I reaktorze lub baterii reaktorów prowa¬ dzi sie proces utleniania toluenu powietrzem lub gazami zawierajacymi tlen czasteczkowy. Cisnienie procesu wynosi okolo 7 atm., temperatura okolo 140°C. Z reaktora wychodza pary zawierajace 723 kg/godz. toluenu, 21 kg/godz. pary wodnej i 287 kg/godz. azotu, dwutlenku wegla i tlenu oraz niewielkie ilosci innych zwiazków.Gazy te wprowadza sie do dolnej Czesci skru¬ bera. Do górnej czesci skrubera doprowadza sie toluen poddawany utlenianiu. Toluen splywa do dolnej czesci skrubera przy czym nastepuje bez- przeponowa wymiana ciepla: toluen ogrzewa sie, natomiast gazy odlotowe ulegaja schlodzeniu i czesc zawartych w nich par ulega w'ykropleniu i splywa wraz z wprowadzanym toluenem do se- paratora* v W separatorze oddziela sie i odprowadza war¬ stwe wodna, natomiast podgrzany toluen wcho¬ dzi do reaktora utleniania. Gazy odlotowe ze skrubera z niewielka zawartoscia toluenu pod- 5 dawane sa dalszemu schlodzeniu lub pary w nich zawarte usuwane sa droga adsorpcji.Jezeli proces utleniania prowadzi sie nie w jednym reaktorze, lecz w baterii reaktorów, naj- racjonalniej jest kierowac gazy odlotowe ze io wszystkich reaktorów do jednego skrubera, w którym nastepuje schlodzenie tych garów, a ciecz z rozdzielacza najlepiej jest wprowadzac do pierwszego reaktora baterii.W szczególnych przypadkach korzystne jest 15 kazdy z reaktorów zaopatrzyc w skruber, w któ¬ rym prowadzi sie wymiane ciepla sposobem we¬ dlug wynalazku. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 20 1. Sposób schladzania gazów poreakcyjnych z procesów utleniania zwiazków organicznych W fazie cieklej gazami zawierajacymi tlen, zna¬ mienny tym, ze wychodzace aj:£aklora lub ba- 2JJ terii reaktorów ujtienianaa—-gazL poreakcyjne przepuszcza sie przez skruber, do którego gór¬ nej czesci wtlacza sie ciecz poddawana utle¬ nianiu i która wraz ze skroplinami z par za¬ wartych w gazach poreakcyjnych splywa z ^ dolnej czesci skrubera do reaktora, wzglednie reaktorów utleniania, natomiast z górnej czesci skrubera odprowadza sie gazy poreakcyjne, z których wykroplona zostala czesc zawartych uprzednio w nich par zwiazku utlenianego i pro¬ duktów rekacji. 35
2. 2. Sposób schladzania gazów wedlug zastrz* 1 znamienny tym, ze wychodzaca ze skrubera l idaca do utleniania ciecz przechodzi przez roz¬ dzielacz, w któtym oddziela sie warstwe wod- 40 na powstala ze skroplenia zawartej w gazach poreakcyjnych pary wodnej. Lub. Zakl. Graf. Zam. 4188/65. Naklad 340 PL