RU190406U1 - Установка для получения циклогексана парофазным каталитическим гидрированием бензола - Google Patents
Установка для получения циклогексана парофазным каталитическим гидрированием бензола Download PDFInfo
- Publication number
- RU190406U1 RU190406U1 RU2019110885U RU2019110885U RU190406U1 RU 190406 U1 RU190406 U1 RU 190406U1 RU 2019110885 U RU2019110885 U RU 2019110885U RU 2019110885 U RU2019110885 U RU 2019110885U RU 190406 U1 RU190406 U1 RU 190406U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sections
- nickel
- catalyst
- benzene
- section
- Prior art date
Links
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 54
- 238000009903 catalytic hydrogenation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 title abstract description 8
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 30
- 229910018487 Ni—Cr Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 13
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 11
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 claims abstract description 7
- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N epsilon-caprolactam Chemical compound O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 abstract description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 6
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C5/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
- C07C5/02—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by hydrogenation
- C07C5/10—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by hydrogenation of aromatic six-membered rings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
- B01J8/06—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области производства циклогексана парофазным каталитическим гидрированием бензола. Циклогексан используется в качестве одного из основных реагентов в синтезе капролактама.Установка для получения циклогексана парофазным каталитическим гидрированием бензола при повышенной температуре и повышенном давлении в присутствии медьсодержащего и никельхромового катализаторов, расположенных в нескольких секциях, в первой из которых по ходу движения технологического потока расположен медьсодержащий катализатор, а в последующих секциях расположен никельхромовый катализатор, в которой каждая из секций представляет собой кожухотрубный каталитический реактор, в трубах которого расположен катализатор, а межтрубное пространство представляет собой зону, в которой происходят теплообменные процессы. Секции объединены в пространстве в один колонный аппарат, который имеет по крайней мере две секции с никельхромовым катализатором, а первая секция имеет равное количеству секций с никельхромовым катализатором количество зон межтрубного пространства, и в котором зоны межтрубного пространства связаны между собой теплообменными потоками.
Description
Полезная модель относится к области производства циклогексана парофазным каталитическим гидрированием бензола. Циклогексан используется в качестве одного из основных реагентов при синтезе капролактама.
Из уровня техники известно устройство для парофазного каталитического гидрирования бензола в циклогексан [Патент РФ 740737, МПК C07C 13/18, 1980]. Устройство представляет собой 2-х секционный трубчатый каталитический реактор, в котором обе секции разделены в пространстве, т.е. фактически представляют собой два последовательно соединенных трубчатых каталитических реактора. Устройство функционирует при температуре 150-250°С при давлении в первой секции 1-3 атм., а во второй секции 10-100 атм. Тепло, выделяющееся в ходе реакции, отводится кипящим в межтрубном пространстве трубчатого реактора конденсатом. В качестве катализатора используют промышленный никельхромовый катализатор. Процесс проводят при мольном отношении водородсодержащий газ : бензол равном (5-8) : 1. Разное рабочее давление в двух секциях известного устройства препятствует конструкционному объединению реакторного оборудования в единое целое, что приводит к необходимости использования дополнительного оборудования (насосы, компрессоры, теплообменники и др.) что, в свою очередь, значительно усложняет конструкцию устройства и приводит к дополнительным материальным и энергетическим затратам. Кроме того, известное устройство не предусматривает использование оборудования для переработки серосодержащего сырья (отсутствует дополнительная секция с медьсодержащим катализатором для переработки серосодержащего сырья). На фиг. 1. Приведена принципиальная схема известного каталитического устройства.
Кроме того, из уровня техники известно устройство для гидрирования бензола в циклогексан [Патент РФ 2139843, МПК С07С 5/10, С07С 13/18, 1998], представляющее собой 2-х секционный трубчатый каталитический комплекс, в котором эти секции разделены в пространстве и представляют собой два последовательно соединенных кожухотрубных реактора, в трубах которого расположен катализатор, а межтрубное пространство представляет собой зону, в которой происходят теплообменные процессы. В первом по ходу движения технологического потока кожухотрубном реакторе, заполненного медьсодержащим катализатором НТК-4 состава (% масс.): Cu 51-57; Cr2O3 12,5-15,5; ZnO 9,5-12,5; Al2O3 7,6-21,6 [ТУ 113-03-399-82] при температуре 125-130°С проводят форконтактную очистку бензола и водорода от сернистых соединений. Во втором по ходу движения технологического потока кожухотрубном реакторе, заполненным никельхромовым катализатором состава (% масс.): 
Al2O3 - остальное, проводят процесс каталитического гидрирования бензола в циклогексан при давлении 10-20 атм. и температуре до 250°С. Процесс проводят при мольном соотношении водородсодержащий газ : бензол равном (8-10) : 1. Принципиальная схема катализаторного комплекса по патенту РФ 2139843 приведена на фиг. 2.
Недостатком известного устройства является наличие единственной реакционной зоны для гидрирования бензола, что приводит к невозможности регулировать тепловыделение в ходе реакции, и, как следствие, к протеканию побочных процессов.
Задачей настоящей полезной модели является устранение всех вышеуказанных недостатков.
Технический результат заключается в упрощении конструкции установки, снижении потерь тепла и возможности регулировать тепловыделение в ходе реакции.
Технический результат обеспечивается установкой для получения циклогексана парофазным каталитическим гидрированием бензола при повышенной температуре и повышенном давлении в присутствии медьсодержащего и никельхромового катализаторов, расположенных в нескольких секциях, в первой из которых по ходу движения технологического потока расположен медьсодержащий катализатор, а в последующих секциях расположен никельхромовый катализатор, в которой каждая из секций представляет собой кожухотрубный каталитический реактор, в трубах которого расположен катализатор, а межтрубное пространство представляет собой зону, в которой происходят теплообменные процессы. Секции объединены в пространстве в один колонный аппарат, который имеет по крайней мере две секции с никельхромовым катализатором, а первая секция имеет равное количеству секций с никельхромовым катализатором количество зон межтрубного пространства, и в котором зоны межтрубного пространства связаны между собой теплообменными потоками.
Сущность настоящей полезной модели поясняется иллюстрацией, приведенной на фиг. 3., на которой отображены следующие конструктивные элементы:
1 - корпус;
2 - эллиптическая крышка;
3 - эллиптическое днище;
4 - штуцер ввода бензол-водородной смеси;
5 - штуцер вывода продуктов гидрирования бензола;
6 - фланцевые соединения;
7 - перегородки;
8 - первая зона теплообмена первой секции;
9 - вторая зона теплообмена первой секции;
10 - зона теплообмена второй секции;
11 - зона теплообмена третьей секции;
12 - трубы с медьсодержащим катализатором;
13 - трубы с никельхромовым катализатором;
14 - штуцер ввода жидкого конденсата для отвода тепла реакции в третьей секции;
15 - штуцер вывода пара из третьей секции;
16 - штуцер ввода жидкого конденсата для отвода тепла реакции во второй секции;
17 - штуцер вывода пара из второй секции;
18 - штуцер ввода пара в первую зону первой секции;
19 - штуцер ввода пара во вторую зону первой секции;
20 - штуцер вывода жидкого конденсата из первой зоны первой секции;
21 - штуцер вывода жидкого конденсата из первой зоны первой секции;
22 - теплообменные трубопроводы.
Примечание: положение теплообменных трубопроводов 22 и штуцеров 14-21 приведено условно. В действительности эти конструкционные элементы располагаются равноудаленно по окружности корпуса колонного аппарата.
Установка по фиг. 3 для получения циклогексана каталитическим парофазным гидрированием бензола имеет цилиндрический корпус 1, который имеет фланцевые соединения 6, обеспечивающие возможность соединения цилиндрических частей корпуса и крепления к корпусу 1 эллиптической крышки 2 и эллиптического днища 3 (в качестве крепежа используют болтовые соединения). Эллиптическая крышка 2 имеет штуцер 4 для ввода в установку парогазовой смеси бензола и водорода. Крышка 2 имеет дополнительную запорную арматуру (вентили, краны и т.п.) для подачи в установку газовой и/или жидкой фазы (на схеме не показаны). Эллиптическое днище 3 имеет штуцер 5 для вывода продуктов гидрирования бензола. Днище 3 имеет дополнительную запорную арматуру (вентили, краны и т.п.) для подачи в установку газовой и/или жидкой фазы (на схеме не показаны).
Для разделения реакторных секций и теплообменных зон установка имеет перегородки 7, расположенные между фланцевыми соединениями 6. В первой по ходу движения технологического потока секции расположены трубы 12 с медьсодержащим катализатором. Первая секция имеет две зоны теплообмена: первую зону 8 и вторую зону 9. Число зон теплообмена в первой секции равно числу секций с никельхромовым катализатором, каждая из которых также имеет свою зону теплообмена: 10 - зона теплообмена 2-ой секции и 11 зона теплообмена 3-ей секции. Никельхромовый катализатор во 2-ой и 3-ей секциях расположен в трубах 13. Теплообмен между теплообменными зонами установки осуществляется с помощью теплообменных трубопроводов 22:
- нагрев парогазовой смеси бензола и водорода осуществляется в двух зонах 8 и 9 первой секции за счет подачи пара с помощью штуцера 15 из зоны теплообмена 11 третьей секции через штуцер 18 в первую зону теплообмена 8 первой секции и за счет подачи пара с помощью штуцера 17 из зоны теплообмена 10 второй секции через штуцер 19 во вторую зону теплообмена 9 первой секции;
- отвод тепла реакции во второй секции осуществляется за счет подачи и испарения конденсата, образовавшегося за счет конденсации пара во второй зоне 9 теплообмена первой секции, с помощью штуцеров 21 и 16 в зоне теплообмена 10 второй секции;
- отвод тепла реакции в третьей секции осуществляется за счет подачи и испарения конденсата, образовавшегося за счет конденсации пара в первой зоне теплообмена первой секции, с помощью штуцеров 20 и 14 в зоне теплообмена 11 третьей секции.
Claims (2)
- Установка для получения циклогексана парофазным каталитическим гидрированием бензола при повышенной температуре и повышенном давлении в присутствии медьсодержащего и никельхромового катализаторов, расположенных в нескольких секциях, в первой из которых по ходу движения технологического потока расположен медьсодержащий катализатор, а в последующих секциях расположен никельхромовый катализатор, в которой каждая из секций представляет собой кожухотрубный каталитический реактор, в трубах которого расположен катализатор, а межтрубное пространство представляет собой зону, в которой происходят теплообменные процессы,
- отличающаяся тем, что секции объединены в пространстве в один колонный аппарат, который имеет по крайней мере две секции с никельхромовым катализатором, а первая секция имеет равное количеству секций с никельхромовым катализатором количество зон межтрубного пространства, и в котором зоны межтрубного пространства связаны между собой теплообменными потоками.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019110885U RU190406U1 (ru) | 2019-04-11 | 2019-04-11 | Установка для получения циклогексана парофазным каталитическим гидрированием бензола |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019110885U RU190406U1 (ru) | 2019-04-11 | 2019-04-11 | Установка для получения циклогексана парофазным каталитическим гидрированием бензола |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU190406U1 true RU190406U1 (ru) | 2019-07-01 |
Family
ID=67215983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019110885U RU190406U1 (ru) | 2019-04-11 | 2019-04-11 | Установка для получения циклогексана парофазным каталитическим гидрированием бензола |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU190406U1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU319206A1 (ru) * | 1968-05-30 | 1979-03-05 | Aristov G E | Способ получени циклогексана |
| RU2040330C1 (ru) * | 1993-07-12 | 1995-07-25 | Совместное советско-американское предприятие "Георам" | Каталитический реактор |
| CN203033916U (zh) * | 2012-12-10 | 2013-07-03 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种环己烷装置反应器热量利用系统 |
| RU2539984C1 (ru) * | 2013-12-24 | 2015-01-27 | Открытое акционерное общество Научно-исследовательский институт "Ярсинтез" (ОАО НИИ "Ярсинтез") | Реактор со стационарным слоем катализатора |
-
2019
- 2019-04-11 RU RU2019110885U patent/RU190406U1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU319206A1 (ru) * | 1968-05-30 | 1979-03-05 | Aristov G E | Способ получени циклогексана |
| RU2040330C1 (ru) * | 1993-07-12 | 1995-07-25 | Совместное советско-американское предприятие "Георам" | Каталитический реактор |
| CN203033916U (zh) * | 2012-12-10 | 2013-07-03 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种环己烷装置反应器热量利用系统 |
| RU2539984C1 (ru) * | 2013-12-24 | 2015-01-27 | Открытое акционерное общество Научно-исследовательский институт "Ярсинтез" (ОАО НИИ "Ярсинтез") | Реактор со стационарным слоем катализатора |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2448899B1 (en) | Process to prepare olefins from aliphatic alcohols | |
| US9751773B1 (en) | Ammonia synthesis system and method | |
| JP2022544811A (ja) | 巻付管式熱交換器を有する解重合システム | |
| NO178817B (no) | Bajonettrör-varmevekslerkabler for utförelse av ikke-adiabatiske katalytiske reaksjoner | |
| RU190406U1 (ru) | Установка для получения циклогексана парофазным каталитическим гидрированием бензола | |
| EP3013469B1 (en) | High temperature quench system and process | |
| US11186542B2 (en) | Combined apparatus for the synthesis of urea | |
| RU2643366C1 (ru) | Технологическая схема установки дегидрирования парафиновых углеводородов С3-С5 (варианты) | |
| CN107941047A (zh) | 一种换热器、使用该换热器的混合碳四加氢制异丁烷装置及方法 | |
| US20150361010A1 (en) | Apparatus and process for the conversion of methane into acetylene | |
| US9328038B2 (en) | High temperature quench system and process | |
| US20160229768A1 (en) | Methane Conversion Apparatus and Process Using a Supersonic Flow Reactor | |
| NO161850B (no) | Apparat for ammoniakksyntese. | |
| WO2014031514A1 (en) | Methane conversion apparatus and process using a supersonic flow reactor | |
| US9567268B2 (en) | High temperature quench system and process | |
| US20170015606A1 (en) | Methane conversion apparatus and process using a supersonic flow reactor | |
| RU2638987C1 (ru) | Кожухотрубный каталитический реактор для проведения экзотермических процессов | |
| ES2960990T3 (es) | Proceso y aparato para deshidratación de etanol | |
| RU2620795C1 (ru) | Установка облагораживания синтетических нефтяных фракций | |
| AU2020214700A1 (en) | Use of plate heat exchangers in combination with exothermal reactors | |
| RU42185U1 (ru) | Установка для одностадийного жидкофазного синтеза изопрена | |
| US2379481A (en) | System of heat exchange and temperature control | |
| BR102017028057A2 (pt) | Processo para produção de etileno e 1,3-butadieno | |
| SU993999A1 (ru) | Реактор дл непрерывной конденсации анилина и его производных с ацетоном | |
| GB680821A (en) | Process and apparatus for the catalytic hydrogenation of carbon monoxide |