Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 01.09.1974 Opis patentowy opublikowano: 21.04.1975 77661 KI. 12o, 14 12g,4/02 MKP C07c 63/16 B01j 9/04 CZY i lLNIA Urzedu Patentowego Twórcywynalazku: Jerzy Skrzypek, Marek Galantowicz, Zygmunt Szyszko, Czeslaw Masal, Zbigniew Slezak, Leon Bielinski Uprawniony z patentu tymczasowego: Zaklady Azotowe „Kedzierzyn", Kedzierzyn (Polska) Reaktor ze stalym zlozem katalizatora, do produkcji bezwodnika kwasu ftalowego Przedmiotem wynalazku jest reaktor do produkcji bezwodnika kwasu ftalowego z naftalenu lub o-ksylenu, ze stalym zlozem umieszczonym w rurkach, w kilku lub kilkunastu warstwach.Znane reaktory z katalizatorem stalym, do produkcji bezwodnika kwasu ftalowego sa wyposazone w rurki pionowe, wewnatrz których znajduje sie katalizator, a na zewnatrz czynnik odbierajacy cieplo reakcji, na przyklad stopione sole.Dla katalizatorów o niskiej obciazalnosci, tego typu reaktory zdawaly egzamin. Przy zastosowaniu katalizatorów o wysokiej obciazalnosci reagentami, w zlozu katalizatora wystepuje obszar w którym reakcja utleniania zachodzi ze znacznie zwiekszona szybkoscia, co uwidacznia sie gwaltownym wzrostem temperatury katalizatora. Zjawisko to, szczególnie ostro wystepuje podczas utleniania weglowodorów aromatycznych takich jak naftalen i o-ksylen.Temperatura w rurze reakcyjnej zmienia sie z wysokoscia slupa zloza katalizatora, dajac w odleglosci 1/3-1/4 wysokosci zloza od wlotu mieszaniny reakcyjnej maksymalny wzrost temperatury, czesto przekraczaja¬ cy temperature dopuszczalna dla danego katalizatora. Powoduje to powstawanie szeregu niekorzystnych skutków na powierzchni katalizatora, takich jak odpadanie masy kontaktowej od nosnika, zmiany struktury krystalicznej masy kontaktowej oraz spiekanie katalizatora. Zmiany te moga doprowadzic do stopniowej dezaktywacji katalizatora i skrócenia jego zywotnosci. Dodatkowym niekorzystnym efektem, wynikajacym z nadmiernego wzrostu^temperatury jest zwiekszanie sie oporów przeplywu przez zloze katalizatora. Wzrost oporów przeplywu moze spowodowac koniecznosc wymiany wsadu katalizatora w reaktorze. Równoczesnie wiadomym jest, ze wzrost temperatury reakqi powoduje obnizenie wydajnosci bezwodnika kwasu ftalowego.Celem wynalazku bylo skonstruowanie wnetrza reaktora ze stalym zlozem katalizatora, niedopuszcza- jacym do tak wysokiego wzrostu temperatury jak w znanych rozwiazaniach. Postawione zadanie zrealizowano poprzez konstrukcje wnetrza reaktora z wielowarstwowym zlozem katalizatora w rurkach, oddzielonym specjal¬ nymi przegrodami w postaci sprezyn spiralno-srubowych.Przykladowe rozwiazanie rurki z katalizatorem stalym wedlug wynalazku jest przedstawione na zalaczo¬ nym rysunku. Zloze katalizatora jest podzielone na warstwy 1, miedzy którymi znajduja sie przegrody w formie2 77 661 sprezyn spiralno-srubowych 2. Calosc jest umieszczona w rurce 3. Rurki katalityczne 3 zanurzone sa w medium chlodzacym. Szczególowe wyjasnienie istoty wynalazku przedstawiono w ponizszych przykladach.P r z y k l a d I. W rurce katalitycznej o srednicy 26 mm umieszcza sie 580 cm3 katalizatora w nastepujacy sposób: warstwa górna katalizatora—160 cm3 sprezyna metalowa rozdzielajaca zloze— 150mm, warstwa srodkowa katalizatora— 55 cm3 sprezyna metalowa rozdzielajaca zloze — 150mm, warstwa dolna katalizato¬ ra— 365 cm3, sprezyna metalowa podtrzymujaca zloze. Do tak upakowanej rury kontaktowej doprowadza sie z góry powietrze w ilosci 2800 Nl/h, zmieszane z naftalenem w ilosci 110 g/h. Rurka katalityczna umieszczona jest w lazni stopionych soli o temperaturze 360°C. Maksimum temperatury znajduje sie w odleglosci 490 mm od górnej powierzchni zloza katalizatora i wynosi 420°C. Otrzymuje sie 108 g/h bezwodnika kwasu ftalowego, co stanowi 84,9% wydajnosci teoretycznej.Przyklad II. W rurce katalitycznej o srednicy 26 mm, przy upakowaniu katalizatora jak w przykla¬ dzie I doprowadza sie powietrze w ilosci 2800 Nl/h, zmieszane z o-ksylenem w ilosci 110 g/h. Temperatura lazni stopionych soli 360°C. Maksimum temperatury znajduje sie w odleglosci 490 mm od górnej powierzchni zloza katalizatora i wynosi 420°C. Otrzymuje sie 115 g bezwodnika kwasu ftalowego, co stanowi 74,9% wydajnosci teoretycznej. Rozwiazanie reaktora wedlug wynalazku jest proste w wykonaniu. Wymaga tylko starannego zaladowania katalizatora do reaktora. PL PL