Przedmiotem wynalazku jest sposób uwodornie¬ nia weglowodorów nienasyconych, zawartych w gazowych mieszaninach weglowodorów, za pomoca katalizatorów przy izotenmicznym i adiabatycznym przebiegu reakcji.Znany jest sposób uwodornienia np. acetylenu w mieszaninach gazowych, zawierajacych etylen i ace- len, w reaktorze .rurowym, którego pionowo umiesz¬ czone rury isa otoczone przez ciecz chlodzaca, której poziom lezy nieco ponizej umieszczonego z boku krócca do odciagania oparów. Przez rury, które za¬ wieraja katalizator siegajacy mniej wiecej do wy¬ sokosci poziomu cieczy, przeplywa z góry ku do¬ lowi goraca mieszanina, przy czym nastepuje tu uwodornienie.Uwodornienie wedlug tego znanego sposobu wy¬ kazuje, wskutek chlodzenia za (pomoca cieczy, izo- terimiczny przebieg reakcji, Iktóry nie pozwala na uzyskanie wysokiej czystosci uwodornionej miesza¬ niny gazowej. W celu uzyskania wiekszej czystosci konieczne jest albo podwyzszenie temperatury cieczy chlodzacej, co oczywiscie juz przy niewiel¬ kich zawartosciach CO w mieszaninie gazowej moze prowadzic do przeciazenia reaktora, alfbo trzeba podlaczyc kolejno kilka adiabatycznych ireaktorów z chlodzeniem posrednim. Obydwa sposoby poste¬ powania sa niezadawalajace, z jednej strony z po¬ wodu zagrozenia bezpieczenstwa, a z drugiej strony z powodu duzych nakladów.Zadaniem wynalazku jest opracowanie sposobu, 2 który przy bezpiecznym i ekonomicznym procesie postepowania zapewniliby wysoka czystosc uwodor¬ nionej mieszaniny gazowej.Zadanie to rozwiazano wedlug wynalazku w ten sposób, ze do procesu po reakcji izotermicznej wla¬ cza sie reakcje zasadniczo adiabatyczna. Tym sa¬ mym z jednej strony zapewnia sie wysoki stopien bezpieczenstwa i z drugiej strony, na podstawie do¬ datkowego, adiabatycznego przebiegu reakcji, zwieksza sie znacznie czystosc uwodornionej mie¬ szaniny gazowej, czyli tym saimym zmniejsza ilosc weglowodorów nienasyconych w uwodornionej mie¬ szaninie gazowej.Wedlug wynalazku uwodornienie weglowodorów nienasyconych zawartych w gazowych mieszaninach weglowodorów, przy pomocy katalizatorów, pro¬ wadzone w ten sposób, ze weglowodory nlienasycone poddaje sie poczatkowo reakcji izotermicznej, prze¬ biegajacej w obszarze cieklego srodka chlodzacego, a nastepnie w reakcji w zasadzie adiabatycznej, po¬ lega na tym, ze ta zasadniczo adiabatyczna reakcja przebiega w obszarze gazowego srodka chlodzacego.Szczególnie korzystnym jest dalsze .rozwiniecie istoty wynalazku polegajace na tym ,ze reakcja izo- termiiczna i adiabatyczna przebiegajja we wspólnym reaktorze irurowym. W ten sposób bez dodatkowego nakladu aparaturowego upraszcza sie znacznie pro¬ wadzenie procesu i jednoczesnie zwieksza wydaj¬ nosc.Istota sposobu wedlug wynalazku polega równiez 9123591235 3 4 na tym, ze .reakcja izotermiczna przebiega w obsza¬ rze cieklego srodka chlodzacego, a reakcja adiaba¬ tyczna w obszarze srodka chlodzacego w postaci pary. Ciecz chlodzaca zapewnia staly izotermiczny przebieg reakcji, a srodek chlodzacy w stanie pary sprzyja adiabatycznemu przebiegowi reakcji. Szcze- gólnde korzystnym jest przy tym, jezeli jako srodek chlodzacy w stanie pary stosuje sie ciecz chlodzaca odparowywana podczas (reakcji izotermicznej, co pozwala na ogromne uproszczenie procesu reakcja.Stopien uwodornienia* to znaczy czystosc uwo¬ dornionej mieszaniny gazowej zalezy w glównej mierze od intensywnosci reakcji adiabatycznej. Jest zatem bardzo korzystne, jesli ta reakcja adiaba¬ tyczna moze byc regulowana. Bedzie (to mozliwe jesli w tyim celu w dalszym rozwinieciu piradmiotu wynalaizku, intensywnosc reakcji adiabatycznej ksztaltowac* isie/bedzie w zaleznosci od obecnej cie¬ czy chlodzacej. * Ponadto osiaga sie ^zwiekszone foezpieczensitwo w iMrzeibaegu procesu, poniewaz zwiekszenie ilosci cieciy prowadzi do '^ochlodzenia czesci adiabatycz¬ nej, w wyniku czego zazegnane jest niebezpieczen¬ stwo przeciazenia reaktora.Urzadzenie w którym przeprowadza sie reakcje sposobem wedlug wynalazku jest to reaktor ru¬ rowy, którego pionowo umieszczone rury zawieraja katalizator, przy czym .rury Ite sa czesciowo oto¬ czone ciecza chlodzaca, przez co reaktor rurowy jest podzielony na obszar ojzotermiczny i przyle¬ gajacy do niego, powyzej obszar adiabatyczny.W (ten sposób uzyskuje sie te konzysc, ze zarówno reakcje izotermiczna jak równiez adiabatyczna mozna przeprowadzic w jednym wspólnym reakto¬ rze. Korzystnie reaktor zbudowany jest w ten spo¬ sób, ze rury prowadzace przez obszar izotermiczny sa otoczone przez ciecz chlodzaca, a rury prowa¬ dzace przez obszar adiabatyczny przez pary odpa¬ rowanej cieczy chlodzacej, co umozliwia optymalna regulacje temperatury reaktora. W ten sposób moz¬ na osiagnac w kazdej chwili, ze wgzledu na da¬ jace sie ocenic ryzyko bezpieczenstwa, maksymalna czystosc uwodornionej mieszaniny gazowej.W znanym urzadzeniu przestrzen nad powierzch¬ nia cieczy nie moze byc uzyta do regulacji tem¬ peratury, poniewaz ciecz moze siegac tylko do dolnego brzegu krócca do odciagania oparów. Od¬ powiednio do tego wypelnienie rur katalizatorem moze równiez siegac tylko do tej wysokosci, ponie¬ waz mieszanina gazowa przeplywa najpierw przez te przestrzen, zawierajaca krócce do odciagania oparów, a nastepnie przez przestrzen wypelniona ciecza. Na poczatku uwodornienia jednak potrzebne jest najwieksze chlodzenie, aby uniknac przecia¬ zenia reaktora. Potrzeba chlodzenia nie moze byc jednak pokryta przez odparowany srodek chlodzacy, taSk ze rury w Itym odcinku nad powierzchnia cie¬ czy nie moga zawierac katalizatora. Z tego .powodu szczególnie korzystne jest, ze obszar adiabatyczny zajmuje cala przestrzen utworzona nad powierzch¬ nia cieczy chlodzacej.Mieszanina gazowa wedlug wynalazku przeplywa z dolu ku górze, na poczatku uwodornienia ciecz^ odbiera potrzebna ilosc ciepla i tym samym osiaga sie reakcje izotermiczna, powyzej powierzchni cie¬ czy zaczyna sie reakcja adiabatyczna, przebiegajaca w podwyzszonej temperaturze i przy mniejszym za¬ potrzebowaniu chlodzenia.Dalsze szczególy wynalazku wyjasnia blizej przedstawiony schematycznie przyklad wykonania.Przyklad: Na zalaczonym rysunku przedsta¬ wiono reaktor rurowy, który sklada sie z pojemni¬ ka X1 ze wspawanymi pólkami 2 i 3, pomiedzy którymi znajduja sie Tury 4, 5. Pojemnik 1 ma na dolnym koncu króciec wlotowy 6, a na górnym koncu króciec wylotowy 8. Kierunek przeplywu mieszaniny gazowej podaja strzalki 7 i 9. Z boku pojemnika 1 wspawamy jest nieco powyzej dolnej pólki 2 króciec wlotowy 10 dla cieczy chlOjdzacej, a ponizej górnej pólki 3 króciec 11 do odciagania oparów z odparowanej cieczy chlodzacej.Górny koniec rur 4, 5, które sa calkowicie wy¬ pelnione katalizatorem 12, 13 jest zawsze zaopa¬ trzony w obciazone balastem sito 14, alby zapobiec wydmuchiwaniu najwyzszej warstwy przez miesza¬ nine .gazowa, przeplywajaca z dolu ku górze przez katalizator.Po zewnetrznej stronie rur 4, 5 pojemnik 1 jest wypelniony w dolnym odcinku ciecza chlodzaca 16, której poziom oznaczony jest cyfra 15, natomiast w górnym odcinku znajduja sie pary odparowanej cieczy chlodzacej.Mieszanina gazowa, która np. jako nienasycony weglowodór zawiera propyn, wchodzi do reaktora przez króciec wlotowy 6 i przeplywa przez zawie¬ rajace katalizator rury 4, 5, które az do wysokosci sa otoczone przez ciecz chlodzaca 16, np/ przez weglowodór C4.Temperatura wzdluz rur, az do wysokosci 15 po¬ zostaje istala, to znaczy uwodornienie przebiega ieo- itermicznie. Nad znakiem wysokosci 15 az do górnej polki 3 nastepuje chlodzenie przy pomocy srodka chlodzacego odparowanego przy reakcji izotermicz¬ nej, który moze pobrac mniejsza ilosc ciepla niz ciecz, — dlatego tez temperatura wzdluz rur stale wzrasta.Zmienianie poziomu cieczy reguluje przebieg uwodornienia. Obnizanie poziomu cieczy daje w re- zutlacie wiekszy obszar adiabatyczny, prowadzi to do wzrostu temperatury w tym obszarze i tym samym do silniejszego uwodornienia, t.j. zwieksza sie czystosc uwodornionej mieszaniny gazowej. Pod¬ wyzszenie poziomu cieczy zmniejsza obszar adiaba¬ tyczny i tym :samym obniza panujaca tam tempe¬ rature, przez co zmniejsza sie znacznie niebezpie¬ czenstwo przeciazenia reaktora.Do uwodornienia sposobem wedlug wynalazku i za pomoca opisanego i przedstawionego urzadze¬ nia nadaja sie wszystkie dajace sie uwodornic mie¬ szaniny gazowe. Mozna zatem poddawac np. uwo¬ dornieniu acetylen w mieszaninach gazowych za¬ wierajacych acetylen i etylen adbo propyn w mie¬ szaninach gazowych zawierajacych propyn i propan.Jako srodek chlodzacy przy uwodornianiu miesza¬ niny gazowej zawierajacej weglowodory C2 stosuje sie w tym celu metanol, a przy uwodornianiu mie¬ szaniny gazowej zawierajacej weglowory C3 ko¬ rzystnie stosuje sie weglowodory C4 albo metanol. 40 45 50 55 005 91235 6 PL