RU191347U1 - DEVICE FOR SEPARATION OF BENZENE ALKYLATION REACTION PRODUCTS - Google Patents

DEVICE FOR SEPARATION OF BENZENE ALKYLATION REACTION PRODUCTS Download PDF

Info

Publication number
RU191347U1
RU191347U1 RU2018143684U RU2018143684U RU191347U1 RU 191347 U1 RU191347 U1 RU 191347U1 RU 2018143684 U RU2018143684 U RU 2018143684U RU 2018143684 U RU2018143684 U RU 2018143684U RU 191347 U1 RU191347 U1 RU 191347U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reaction product
housing
shell
height
inlet
Prior art date
Application number
RU2018143684U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ильяс Магомедович Герзелиев
Виталий Павлович Жмылев
Ирина Игоревна Иванова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ)
Priority to RU2018143684U priority Critical patent/RU191347U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU191347U1 publication Critical patent/RU191347U1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms
    • C07C2/54Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition of unsaturated hydrocarbons to saturated hydrocarbons or to hydrocarbons containing a six-membered aromatic ring with no unsaturation outside the aromatic ring
    • C07C2/64Addition to a carbon atom of a six-membered aromatic ring

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к химической и нефтехимической промышленности, в частности к устройствам для разделения жидкой и газовой фаз продукта реакции, и может быть использована в различных отраслях промышленности для наиболее полного разделения фаз. Сепаратор содержит внешний корпус (1), представляющий собой цилиндрическую обечайку с верхней (2) и нижней (3) крышками. В нижней крышке (3) размещен патрубок (7) вывода жидкой фазы продуктов реакции. В верхней крышке размещены патрубок входа продуктов реакции (4), карман термопары (6) и патрубок вывода газообразной фазы продуктов реакции (5). В цилиндрической части обечайки располагаются патрубки входа (8) и выхода (9) охлаждающей жидкости, которые подключаются к циркуляционному охладителю. Внутри корпуса (1) размещен приемник продуктов (10), представляющий собой цилиндрическую обечайку с верхней (И) и нижней (12) крышками. В нижней крышке (12) размещен патрубок (7) вывода жидкой фазы продуктов реакции. В верхней крышке размещены патрубок входа продуктов реакции (4), карман термопары (6) и патрубок вывода газообразной фазы продуктов реакции (5). Патрубок (4) находится в приемнике продуктов (10) на высоте 2/3 от общей высоты приемника (10). Карман термопары находится на высоте 5 мм от нижней крышки (12) приемника (10). Выходной патрубок газовой фазы (5) и выходной патрубок жидкой фазы (7) привариваются вровень с крышками (11) и (12), соответственно. Вход (8) и выход (9) охлаждающей жидкости привариваются вровень с обечайкой (1).The utility model relates to the chemical and petrochemical industries, in particular to devices for separating the liquid and gas phases of the reaction product, and can be used in various industries for the most complete phase separation. The separator contains an outer casing (1), which is a cylindrical shell with upper (2) and lower (3) covers. In the bottom cover (3) there is a pipe (7) for withdrawing the liquid phase of the reaction products. The inlet of the reaction products (4), the thermocouple pocket (6) and the outlet pipe for the gaseous phase of the reaction products (5) are placed in the top cover. In the cylindrical part of the shell, there are nozzles for the inlet (8) and outlet (9) of the coolant, which are connected to the circulation cooler. A product receiver (10) is placed inside the housing (1), which is a cylindrical shell with upper (I) and lower (12) covers. In the bottom cover (12) there is a pipe (7) for withdrawing the liquid phase of the reaction products. The inlet of the reaction products (4), the thermocouple pocket (6) and the outlet pipe for the gaseous phase of the reaction products (5) are placed in the top cover. The pipe (4) is located in the product receiver (10) at a height of 2/3 of the total height of the receiver (10). The thermocouple pocket is located at a height of 5 mm from the bottom cover (12) of the receiver (10). The outlet pipe of the gas phase (5) and the outlet pipe of the liquid phase (7) are welded flush with the caps (11) and (12), respectively. The inlet (8) and outlet (9) of the coolant are welded flush with the shell (1).

Description

Область техникиTechnical field

Полезная модель относится к химической и нефтехимической промышленности, а также к лабораторному оборудованию, а именно, к устройствам для разделения жидкой и газовой фаз исходного продукта, и может быть использовано в различных отраслях промышленности для наиболее полного разделения фаз, в том числе при осуществлении реакции алкилирования бензола, а также при проведении лабораторных исследований реакции алкилирования бензола пропиленом (этиленом).The utility model relates to the chemical and petrochemical industries, as well as to laboratory equipment, namely, devices for separating the liquid and gas phases of the initial product, and can be used in various industries for the most complete separation of phases, including during the alkylation reaction benzene, as well as during laboratory studies of the alkylation reaction of benzene with propylene (ethylene).

Уровень техникиState of the art

Достаточно полное разделение жидких и газообразных продуктов реакций в промышленности и лабораториях вызывает достаточно большие проблемы. В большинстве своем, перед тем как газообразные и жидкие реагенты (продукты) попадут в сепаратор на разделение, их предварительно охлаждают в теплообменниках или холодильниках. При этом конструкции промышленных сепараторов, характеризуются более сложной конструкцией, что делает их неприменимыми для использования в лабораторных условиях при проведении различных исследований.A sufficiently complete separation of liquid and gaseous reaction products in industry and laboratories causes quite big problems. For the most part, before gaseous and liquid reagents (products) get into the separator for separation, they are pre-cooled in heat exchangers or refrigerators. At the same time, the designs of industrial separators are characterized by a more complex structure, which makes them inapplicable for use in laboratory conditions when conducting various studies.

Известен способ разделения попутного газа на жидкую и газовую фракции и установка для реализации способа (заявка на изобретение ЕА 200870047 А1), в которых природный газ перед разделением от жидкости охлаждают и только потом он поступает в сепаратор, где отделяется о воды. Недостатком данного решения является наличие предварительного охлаждения смеси газ-жидкость, что увеличивает процесс разделения на одну стадию. Установка характеризуется наличием отдельных блоков охлаждения и разделения попутного газа, что является неудобным в случае реализации процесса разделения в лабораторных условиях.A known method of separating associated gas into liquid and gas fractions and installation for implementing the method (application for invention EA 200870047 A1), in which natural gas is cooled before separation from the liquid and only then it enters the separator, where it is separated from the water. The disadvantage of this solution is the presence of preliminary cooling of the gas-liquid mixture, which increases the separation process by one stage. The installation is characterized by the presence of separate cooling and associated gas separation units, which is inconvenient if the separation process is implemented in laboratory conditions.

Также известен способ и установка гидроочистки дизельного топлива (Патент RU 2323958), где реакционная смесь перед тем как поступить на разделение в сепаратор, как и в предыдущем способе сначала проходит стадию охлаждения, а только потом поступает на разделение. Установка включает два теплообменника, между которыми по технологическому циклу размещены трубчатая печь и реактор; сепаратор высокого давления, расположенный на выходе из второго теплообменника, (обеспечивающий предварительное охлаждение продуктов реакции), одним своим выходом соединен с блоком очистки ВСГ от сероводорода, а вторым через нагреватель со стабилизационной колонной.Also known is the method and installation of hydrotreatment of diesel fuel (Patent RU 2323958), where the reaction mixture before entering the separation in the separator, as in the previous method, first goes through the cooling stage, and only then goes to the separation. The installation includes two heat exchangers, between which a tube furnace and a reactor are placed along the technological cycle; a high-pressure separator located at the outlet of the second heat exchanger (providing preliminary cooling of the reaction products) is connected with its output to the unit for purification of hydrogen-sulfide from hydrogen sulfide, and the second through a heater with a stabilization column.

Данное решение характеризуется недостатком, представленным при описании предыдущего аналога, в т.ч. связанным с необходимостью предварительного охлаждения реакционной смеси.This solution is characterized by the disadvantage presented in the description of the previous analogue, including associated with the need for preliminary cooling of the reaction mixture.

Наиболее близким к заявляемой конструкции является устройство для вакуумной сепарации титана РФ 2240370, по количеству общих признаков принят за ближайший прототип. Устройство содержит емкость для установки в нее аппарата сепарации, выполненную в виде цилиндра с конусом в нижней части, с патрубками для подачи и отвода жидкости, патрубками для подачи и отвода воздуха, при этом оно снабжено кессоном, установленным на наружной поверхности цилиндрической части емкости, при этом патрубки для подачи жидкости размещены на кессоне в его нижней части, а патрубки для отвода жидкости - в его верхней части. Изобретение позволяет увеличить срок службы устройства для охлаждения и аппарата вакуумной сепарации за счет параллельной подачи жидкости и воздуха в замкнутой рубашке без образования пара.Closest to the claimed design is a device for vacuum separation of titanium of the Russian Federation 2240370, by the number of common features adopted for the closest prototype. The device comprises a container for installing a separation apparatus in it, made in the form of a cylinder with a cone in the lower part, with nozzles for supplying and discharging liquid, nozzles for supplying and discharging air, while it is equipped with a caisson mounted on the outer surface of the cylindrical part of the tank, this nozzles for supplying fluid are placed on the box in its lower part, and the nozzles for draining the liquid in its upper part. The invention allows to increase the service life of the cooling device and the vacuum separation apparatus due to the parallel supply of liquid and air in a closed jacket without the formation of steam.

Недостатком данного устройства является сложность конструкции аппарата охлаждения и не полное охлаждение аппарата, что не обеспечивает достаточно полного разделения жидкой и газовой фаз продукта реакции.The disadvantage of this device is the design complexity of the cooling apparatus and the complete cooling of the apparatus, which does not provide a sufficiently complete separation of the liquid and gas phases of the reaction product.

Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure

Технической проблемой, решаемой настоящей полезной моделью, является разработка сепаратора предпочтительно для разделения продуктов реакции алкилирования бензола в лабораторных условиях, обеспечивающего предотвращение перехода бензола в газовую фазу и более четкое разделение продуктов реакции и непрореагировавшего газа.The technical problem solved by the present utility model is the development of a separator, preferably for separating the products of the benzene alkylation reaction under laboratory conditions, which prevents the transition of benzene to the gas phase and a clearer separation of the reaction products and unreacted gas.

Техническим результатом, обеспечиваемым заявленным техническим решением, является более полное разделение газообразных и жидких продуктов реакции алкилирования за счет увеличения поверхности охлаждения, а также охлаждения патрубка входящего потока, что позволяет предотвратить переход бензола в газовую фазу и тем самым более четко разделить непрореагировавший газ от продуктов реакции. Заявляемое устройство характеризуется также простотой конструкции и удобством обслуживания в т.ч. при проведении лабораторных исследований.The technical result provided by the claimed technical solution is a more complete separation of the gaseous and liquid products of the alkylation reaction by increasing the cooling surface, as well as cooling the nozzle of the inlet stream, which prevents the transition of benzene into the gas phase and thereby more clearly separate the unreacted gas from the reaction products . The inventive device is also characterized by simplicity of design and ease of maintenance including during laboratory research.

Поставленная задача решается тем, что устройство для разделения продуктов реакции алкилирования бензола на жидкую и газовую фазы включает вертикально ориентированный корпус для разделяемого продукта реакции (внутренний корпус или приемник продуктов реакции), снабженный тремя патрубками - входа продукта реакции, вывода жидкой фазы, вывода газообразной фазы; расположенную в корпусе термопару; и внешний контур охлаждения корпуса, выполненный с возможностью подключения через патрубки входа и выхода охлаждающей жидкости к циркуляционному охладителю, при этом внешний контур охлаждения реализован в виде внешнего корпуса, выполненного в виде цилиндрической обечайки с верхней и нижней крышками, и имеющего габариты, обеспечивающие размещение в нем корпуса для разделяемого продукта реакции с возможностью охлаждения данного корпуса по всей его поверхности, при этом патрубки входа продукта реакции и вывода газообразной фазы выполнены проходящими через верхнюю крышку внешнего корпуса, патрубок вывода жидкой фазы - через его нижнюю крышку, патрубок входа охлаждающей жидкости размещен в нижней части внешнего корпуса, а патрубок выхода охлаждающей жидкости - в его верхней части, термопара размещена в корпусе для разделяемого продукта реакции с возможностью измерения температуры по всей высоте данного корпуса, а патрубок входа продукта реакции размещен в данном корпусе на глубине, не менее 2/3 от его высоты.The problem is solved in that the device for separating the products of the reaction of alkylation of benzene into liquid and gas phases includes a vertically oriented housing for a shared reaction product (inner case or receiver of reaction products), equipped with three nozzles - input of the reaction product, output of the liquid phase, output of the gaseous phase ; thermocouple located in the housing; and an external cooling circuit of the housing, made with the possibility of connecting through the nozzles of the inlet and outlet of the coolant to the circulation cooler, while the external cooling circuit is implemented as an external housing, made in the form of a cylindrical shell with upper and lower covers, and having dimensions that accommodate housing for a shared reaction product with the possibility of cooling this housing over its entire surface, while the nozzles of the input of the reaction product and the output of the gaseous phase passing through the top cover of the outer case, the liquid phase outlet pipe through its bottom cover, the coolant inlet pipe is located in the lower part of the outer case, and the coolant outlet pipe in its upper part, the thermocouple is placed in the housing for the reaction product to be separated with the possibility temperature measurements over the entire height of the given case, and the inlet of the reaction product inlet is placed in this case at a depth of at least 2/3 of its height.

Внутренний корпус для разделяемого продукта реакции выполнен в виде цилиндрической обечайки с верхней и нижней крышками или в виде цилиндра с днищем и верхней крышкой, и расположен соосно с внешним корпусом. Термопара расположена на высоте 2-5 мм (не менее 1/30 от высоты внутренней цилиндрической обечайки) от нижней крышки корпуса для разделяемого продукта реакции. Расстояние между верхними крышками внешнего корпуса и корпуса для разделяемого продукта реакции составляет 3-10 мм (не менее 1/17 от высоты внешней цилиндрической обечайки). Расстояние между нижними крышками внешнего корпуса и корпуса для разделяемого продукта реакции составляет 3-10 мм (не менее 1/17 от высоты внешней цилиндрической обечайки). Расстояние между цилиндрическими обечайками внешнего корпуса и корпуса для разделяемого продукта реакции составляет 10-20 мм (не менее 1/7 от высоты внешней цилиндрической обечайки).The inner case for the reaction product to be divided is made in the form of a cylindrical shell with upper and lower covers or in the form of a cylinder with a bottom and top cover, and is coaxial with the outer case. The thermocouple is located at a height of 2-5 mm (not less than 1/30 of the height of the inner cylindrical shell) from the bottom cover of the housing for a shared reaction product. The distance between the upper covers of the outer shell and the shell for the shared reaction product is 3-10 mm (at least 1/17 of the height of the outer cylindrical shell). The distance between the lower covers of the outer shell and the shell for the shared reaction product is 3-10 mm (at least 1/17 of the height of the outer cylindrical shell). The distance between the cylindrical shells of the outer shell and the shell for the shared reaction product is 10-20 mm (at least 1/7 of the height of the outer cylindrical shell).

В конкретных вариантах реализации устройства патрубок входа продукта реакции может быть снабжен резьбой для подключения к реактору алкилирования бензола; патрубок вывода газообразной фазы (непрореагировавшего газа) снабжен резьбой для подключения к газометру. Патрубок вывода газообразной фазы и патрубок вывода жидкой фазы приварены вровень с верхней и нижней крышками, соответственно. Патрубки входа и выхода охлаждающей жидкости приварены вровень с обечайкой. Нижняя крышка или днище внутреннего корпуса выполнено в виде конуса для более полного слива жидкой фазы из сепаратора.In specific embodiments of the device, the inlet of the reaction product may be threaded for connection to a benzene alkylation reactor; the outlet port of the gaseous phase (unreacted gas) is threaded for connection to a gasometer. The outlet port for the gaseous phase and the outlet port for the liquid phase are welded flush with the upper and lower covers, respectively. Coolant inlet and outlet nozzles are welded flush with the shell. The bottom cover or bottom of the inner case is made in the form of a cone for a more complete discharge of the liquid phase from the separator.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид сепаратора в разрезе, на фиг. 2 - принципиальная схема лабораторной установки с использованием сепаратора заявляемой конструкции.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 is a sectional perspective view of the separator; FIG. 2 is a schematic diagram of a laboratory setup using a separator of the claimed design.

Позициями на фигурах обозначены: 1 - внешний корпус; 2 - верхняя крышка; 3 -нижняя крышка; 4 - патрубок входа продуктов; 5 - патрубок вывода газообразной фазы; 6 - карман термопары; 7 - патрубок вывода жидкой фазы продуктов; 8 - патрубок входа охлаждающей жидкости; 9 - патрубок выхода охлаждающей жидкости; 10 - приемник продуктов (внутренний корпус); 11 - верхняя крышка приемника; 12 - нижняя крышка приемника; 13 - реактор; 14 - слой катализатора; 15 - печь для нагрева реактора, 16 -сепаратор, 17 - газометр, 18 - мерный цилиндр;The positions in the figures denote: 1 - outer casing; 2 - top cover; 3-lower cover; 4 - pipe inlet products; 5 - pipe outlet of the gaseous phase; 6 - pocket thermocouple; 7 - pipe outlet liquid phase of the products; 8 - pipe inlet of the coolant; 9 - pipe outlet coolant; 10 - product receiver (inner case); 11 - the top cover of the receiver; 12 - bottom cover of the receiver; 13 - reactor; 14 - catalyst layer; 15 - furnace for heating the reactor, 16 - separator, 17 - gas meter, 18 - measuring cylinder;

Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation

Ниже представлено более детальное описание конструкции заявляемого устройства.Below is a more detailed description of the design of the claimed device.

Сепаратор (фиг. 1) состоит из двух основных единиц: внешнего корпуса (1) с верхней (2) и нижней (3) крышками и приемника продуктов (внутреннего корпуса) (10) с верхней (11) и нижней (12) крышками. Внешний корпус (1) представляет собой цилиндрическую обечайку, ограниченную сверху верхней крышкой (2), а снизу - нижней крышкой (3). Во внешний корпус (1) вмонтированы патрубки входа (8) и выхода (9) охлаждающей жидкости. В качестве охлаждающей жидкости используется как правило тосол, который циркулирует с помощью циркуляционного охладителя. Через верхнюю крышку (2) внешнего корпуса (1) проходит патрубок входа продуктов (4), карман термопары (6), патрубок вывода газообразной фазы продуктов (5) и патрубок вывода жидкой фазы продуктов (7). Приемник продуктов (10) представляет собой цилиндрическую обечайку, ограниченную сверху верхней крышкой (11), снизу - нижней крышкой (12), выполненной в форме конуса. В приемник продуктов вмонтированы патрубок входа продуктов (4), опущенный вниз на 2/3 от высоты приемника, внутренний диаметр патрубка должен быть не менее 1/2 внутреннего диаметра реактора (патрубок расположен соосно реактору), карман термопары (6), находящийся на расстоянии 5 мм (не менее 1/30 от высоты внутренней цилиндрической обечайки) от нижней крышки (12), патрубок вывода газообразной фазы продуктов (5), вмонтированный в верхнюю крышку (11) и патрубок вывода жидкой фазы продуктов (7), вмонтированный в нижнюю крышку (12).The separator (Fig. 1) consists of two main units: the outer case (1) with the top (2) and bottom (3) covers and the product receiver (inner case) (10) with the top (11) and bottom (12) covers. The outer casing (1) is a cylindrical shell limited by a top cover (2) on top and a bottom cover (3) on the bottom. The inlet pipes (8) and the outlet (9) of the coolant are mounted in the outer casing (1). As a coolant, antifreeze is usually used, which is circulated using a circulation cooler. A product inlet pipe (4), a thermocouple pocket (6), a product gas outlet pipe (5) and a liquid product phase outlet pipe (7) pass through the top cover (2) of the outer case (1). The product receiver (10) is a cylindrical shell, bounded above by a top cover (11), below - a bottom cover (12), made in the shape of a cone. A product inlet pipe (4) is mounted in the product receiver, lowered down 2/3 of the height of the receiver, the inner diameter of the pipe must be at least 1/2 of the inner diameter of the reactor (the pipe is aligned with the reactor), and the thermocouple pocket (6) located at a distance 5 mm (not less than 1/30 of the height of the inner cylindrical shell) from the bottom cover (12), the outlet pipe for the gaseous phase of the products (5) mounted on the top cover (11) and the outlet pipe on the liquid phase of the products (7) mounted on the bottom cover (12).

Сепаратор работает следующим образом.The separator works as follows.

Сепаратор присоединяется к реактору посредством резьбы на патрубке входа продуктов (4). Охлаждающая жидкость (тосол) посредством циркуляционного охладителя входит в патрубок входа охлаждающей жидкости (8), заполняет все свободное пространство внешнего корпуса (1) и выходит из патрубка выхода охлаждающей жидкости (9). Во внешнем корпусе происходит предварительное охлаждение продуктов реакции посредством охлаждения патрубков (4) и (5), что позволяет более полно охладить жидкую фазу продуктов и не дать бензолу перейти в газовую фазу. Через патрубок входа продуктов (4) жидкая и газовая фазы продуктов реакции поступают в приемник продуктов (10), где жидкая фаза продуктов охлаждается еще сильнее и скапливается в нижней части приемника (10) на нижней крышке (12), выполненной в виде конуса для более полного вывода продуктов, по мере накопления, через патрубок (7). Охлаждение жидкой фазы необходимо для того, чтобы жидкая фаза продукта не переходила в газообразную фазу и не удалялась вместе с непрореагировавшим газом через патрубок (5).The separator is connected to the reactor by means of a thread on the product inlet pipe (4). The coolant (antifreeze) by means of a circulation cooler enters the coolant inlet pipe (8), fills all the free space of the outer casing (1) and leaves the coolant outlet pipe (9). In the outer casing, the reaction products are pre-cooled by cooling the nozzles (4) and (5), which makes it possible to more completely cool the liquid phase of the products and prevent benzene from entering the gas phase. Through the product inlet pipe (4), the liquid and gas phases of the reaction products enter the product receiver (10), where the liquid phase of the products is cooled even more and accumulates in the lower part of the receiver (10) on the lower cover (12), made in the form of a cone for more complete withdrawal of products, as they accumulate, through the pipe (7). Cooling of the liquid phase is necessary so that the liquid phase of the product does not pass into the gaseous phase and is not removed together with unreacted gas through the pipe (5).

Для апробации работы заявляемого устройства был изготовлен образец сепаратора, который был испытан в лабораторной проточной установке алкилирования (трансалкилирования) бензола со стальным интегральным реактором, с использованием гетерогенных катализаторов, а именно, цеолитных катализаторов алкилирования. Все конструктивные элементы устройства выполнены из нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т размеры внешнего цилиндра (цилиндрической обечайки): диаметр - 70 мм; высота - 85 мм. Размеры внутреннего цилиндра (цилиндрической обечайки): диаметр - 40 мм; высота - 75 мм. Размер патрубка (4) - 82 мм, размер патрубка (5) - 55 мм, размер патрубка (6) - 83,5 мм, размер патрубка (7) - 30 мм, размер патрубков (8, 9) - 26,5 мм. Расстояние между крышками (2), (11) и (3), (12) - 3,5 мм. Данное устройство было использовано для разделения жидкой фазы продуктов от газовой фазы (непрореагировавший газ) процесса алкилирования бензола пропиленом. Для охлаждения всего контура внутреннего цилиндра и патрубков был использован жидкостной циркуляционный охладитель фирмы LAUDA Microcool МС 250, в качестве хладагента использовали тосол (до -40°С).To test the operation of the claimed device, a separator sample was made, which was tested in a laboratory flow-through installation for the alkylation (transalkylation) of benzene with a steel integral reactor using heterogeneous catalysts, namely, zeolite alkylation catalysts. All structural elements of the device are made of stainless steel grade 12X18H10T dimensions of the external cylinder (cylindrical shell): diameter - 70 mm; height - 85 mm. Dimensions of the inner cylinder (cylindrical shell): diameter - 40 mm; height - 75 mm. The size of the pipe (4) is 82 mm, the size of the pipe (5) is 55 mm, the size of the pipe (6) is 83.5 mm, the size of the pipe (7) is 30 mm, the size of the pipes (8, 9) is 26.5 mm . The distance between the covers (2), (11) and (3), (12) is 3.5 mm. This device was used to separate the liquid phase of products from the gas phase (unreacted gas) of the benzene alkylation process with propylene. To cool the entire contour of the inner cylinder and nozzles, a liquid circulation cooler from LAUDA Microcool MC 250 was used, antifreeze was used as a coolant (to -40 ° C).

Эксперименты по алкилированию бензола пропиленом проводились в проточной установке (Фиг. 2) со стальным интегральным реактором (13) объемом 10 см3 с загрузкой катализатора, в качестве которого были использованы различные цеолиты, объемом 2 см3. Нагрев реактора осуществляется при помощи печки (14). Перед каждым опытом проводилась дегидратация в токе инертного газа (V), который подавался регулятором расхода газа (РРГ-2) со ступенчатым поднятием температуры и выдержкой в течении определенного времени. По завершении дегидратации, система охлаждалась до температуры опыта. Опыт начинали с подачи бензола (II) насосом (Н-1). Бензол подавался до тех пор, пока из сепаратора заявляемой конструкции (15) не появлялась первая капля, являющаяся индикатором того, что система заполнена бензолом, после чего начиналась подача пропилена (I). Пропилен подавался в реактор (13) регулятором расхода газа (РРГ-1). После реакции непрореагировавший пропилен отделялся от продуктов реакции в сепараторе (16), скапливался в газометре (17) вытесняя жидкость из него, которая собиралась в мерном цилиндре (18). По величине вытесненной жидкости определялось количество пропилена, которое не вступило в реакцию.The experiments on the alkylation of benzene with propylene were carried out in a flow unit (Fig. 2) with a steel integrated reactor (13) with a volume of 10 cm 3 with a loading of the catalyst, which was used various zeolites with a volume of 2 cm 3 . The reactor is heated by means of a stove (14). Before each experiment, dehydration was carried out in a stream of inert gas (V), which was supplied by a gas flow regulator (RRG-2) with a stepwise increase in temperature and holding for a certain time. Upon completion of dehydration, the system was cooled to the temperature of the experiment. The experiment began with the supply of benzene (II) pump (H-1). Benzene was supplied until the first drop appeared from the separator of the claimed design (15), which is an indicator that the system is filled with benzene, after which the flow of propylene (I) began. Propylene was fed into the reactor (13) with a gas flow regulator (RRG-1). After the reaction, unreacted propylene was separated from the reaction products in a separator (16), accumulated in a gasometer (17), displacing liquid from it, which was collected in a measuring cylinder (18). The amount of displaced liquid was determined by the amount of propylene, which did not react.

Эксперименты по алкилированию бензола проводились при определенных стандартных условиях: температуре 205°С, атмосферном давлении, мольном соотношении бензол/пропилен 10/1, скорости подачи бензола 10 ч-1. Общая продолжительность эксперимента составляет 240 минут, отбор проб осуществлялся через каждые 40 мин.Experiments on the alkylation of benzene were carried out under certain standard conditions: temperature 205 ° C, atmospheric pressure, the molar ratio of benzene / propylene 10/1, the feed rate of benzene 10 h -1 . The total duration of the experiment is 240 minutes; sampling was carried out every 40 minutes.

Продукты алкилирования анализировали на газовом хроматографе Shimadzu GC2030 с пламенно-ионизационным детектором и капиллярной колонкой (DB-1, 100 м * 0.25 мм * 0.50 μм).The alkylation products were analyzed on a Shimadzu GC2030 gas chromatograph with a flame ionization detector and a capillary column (DB-1, 100 m * 0.25 mm * 0.50 μm).

Заявляемое устройство при разделении продуктов реакции алкилирования бензола в лабораторных условиях продемонстрировало более четкое разделение продуктов реакции и непрореагировавшего газа. Данный результат объясняется увеличением площади охлаждения (охлаждение всего внутреннего цилиндра, а также входящих патрубков), за счет чего достигается более полное охлаждение жидкой фазы; за счет более полного охлаждения жидкой фазы, в которой содержится бензол, он не переходит в газообразное состояние и в выходящем непрореагировавшем газе при анализе не наблюдаются пары бензола. Наличие кармана термопары внутри устройства и циркуляционного термостата позволяет точно поддерживать заданную температуру охлаждения.The inventive device during the separation of the products of the reaction of alkylation of benzene in laboratory conditions showed a clearer separation of the reaction products and unreacted gas. This result is explained by an increase in the cooling area (cooling of the entire inner cylinder, as well as the incoming pipes), due to which a more complete cooling of the liquid phase is achieved; due to more complete cooling of the liquid phase in which benzene is contained, it does not go into a gaseous state and benzene vapors are not observed in the outgoing unreacted gas during analysis. The presence of a thermocouple pocket inside the device and the circulation thermostat allows you to accurately maintain the desired cooling temperature.

Заявляемое техническое решение реализовано с использованием промышленно выпускаемых устройств и материалов, может быть изготовлено на любом лабораторном или промышленном предприятии и найдет широкое применение в различных отраслях органического и нефтехимического синтеза.The claimed technical solution is implemented using industrially produced devices and materials, can be manufactured at any laboratory or industrial enterprise and will be widely used in various fields of organic and petrochemical synthesis.

Claims (9)

1. Устройство для разделения продуктов реакции алкилирования бензола на жидкую и газовую фазы, включающее вертикально ориентированный корпус для разделяемого продукта реакции, снабженный тремя патрубками - входа продукта реакции, вывода жидкой фазы, вывода газообразной фазы; расположенную в корпусе термопару; и внешний контур охлаждения корпуса, выполненный с возможностью подключения через патрубки входа и выхода охлаждающей жидкости к циркуляционному охладителю, отличающееся тем, что внешний контур охлаждения реализован в виде внешнего корпуса, выполненного в виде цилиндрической обечайки с верхней и нижней крышками, и имеющего габариты, обеспечивающие размещение в нем корпуса для разделяемого продукта реакции с возможностью охлаждения данного корпуса по всей его поверхности, при этом патрубки входа продукта реакции и вывода газообразной фазы выполнены проходящими через верхнюю крышку внешнего корпуса, патрубок вывода жидкой фазы - через его нижнюю крышку, патрубок входа охлаждающей жидкости размещен в нижней части внешнего корпуса, а патрубок выхода охлаждающей жидкости - в его верхней части, термопара размещена в корпусе для разделяемого продукта реакции с возможностью измерения температуры по всей высоте данного корпуса, а патрубок входа продукта реакции размещен в данном корпусе на глубине, не менее 2/3 от его высоты.1. A device for separating the products of the reaction of alkylation of benzene into liquid and gas phases, including a vertically oriented housing for a shared reaction product, equipped with three nozzles - input of the reaction product, output of the liquid phase, output of the gaseous phase; thermocouple located in the housing; and an external cooling circuit of the housing, configured to connect through the nozzles of the inlet and outlet of the coolant to the circulation cooler, characterized in that the external cooling circuit is implemented as an external housing, made in the form of a cylindrical shell with upper and lower covers, and having dimensions that provide placing in it a housing for a shared reaction product with the possibility of cooling this housing over its entire surface, while the nozzles of the input of the reaction product and the output of gaseous the phases are made passing through the upper cover of the outer casing, the liquid phase outlet pipe is through its lower cover, the coolant inlet pipe is located in the lower part of the external housing, and the coolant outlet pipe is in its upper part, the thermocouple is placed in the housing for the reaction product to be separated with the ability to measure temperature over the entire height of a given building, and the inlet of the reaction product inlet is placed in this case at a depth of at least 2/3 of its height. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что корпус для разделяемого продукта реакции выполнен в виде цилиндрической обечайки с верхней и нижней крышками и расположен соосно с внешним корпусом.2. The device according to p. 1, characterized in that the housing for a shared reaction product is made in the form of a cylindrical shell with upper and lower covers and is located coaxially with the external housing. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что термопара расположена на высоте 2-5 мм от нижней крышки корпуса для разделяемого продукта реакции.3. The device according to p. 1, characterized in that the thermocouple is located at a height of 2-5 mm from the bottom cover of the housing for a shared reaction product. 4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что расстояние между верхними крышками внешнего корпуса и корпуса для разделяемого продукта реакции составляет не менее 1/17 от высоты внешней цилиндрической обечайки.4. The device according to p. 2, characterized in that the distance between the upper covers of the outer shell and the shell for the shared reaction product is at least 1/17 of the height of the outer cylindrical shell. 5. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что расстояние между нижними крышками внешнего корпуса и корпуса для разделяемого продукта реакции составляет не менее 1/17 от высоты внешней цилиндрической обечайки.5. The device according to p. 2, characterized in that the distance between the lower covers of the outer shell and the shell for the shared reaction product is at least 1/17 of the height of the outer cylindrical shell. 6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что расстояние между цилиндрическими обечайками внешнего корпуса и корпуса для разделяемого продукта реакции составляет не менее 1/7 от высоты внешней цилиндрической обечайки.6. The device according to claim 1, characterized in that the distance between the cylindrical shells of the outer shell and the shell for the shared reaction product is at least 1/7 of the height of the outer cylindrical shell. 7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что патрубок входа продукта реакции снабжен резьбой для подключения к реактору алкилирования бензола.7. The device according to claim 1, characterized in that the inlet pipe of the reaction product is threaded for connection to a benzene alkylation reactor. 8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что патрубок вывода газообразной фазы снабжен резьбой для подключения к газометру.8. The device according to p. 1, characterized in that the outlet pipe of the gaseous phase is threaded for connection to a gasometer. 9. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что нижняя крышка корпуса для разделяемого продукта реакции выполнена в виде конуса для слива жидкой фазы из сепаратора.9. The device according to p. 2, characterized in that the lower housing cover for a shared reaction product is made in the form of a cone for draining the liquid phase from the separator.
RU2018143684U 2018-12-10 2018-12-10 DEVICE FOR SEPARATION OF BENZENE ALKYLATION REACTION PRODUCTS RU191347U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018143684U RU191347U1 (en) 2018-12-10 2018-12-10 DEVICE FOR SEPARATION OF BENZENE ALKYLATION REACTION PRODUCTS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018143684U RU191347U1 (en) 2018-12-10 2018-12-10 DEVICE FOR SEPARATION OF BENZENE ALKYLATION REACTION PRODUCTS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU191347U1 true RU191347U1 (en) 2019-08-02

Family

ID=67586070

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018143684U RU191347U1 (en) 2018-12-10 2018-12-10 DEVICE FOR SEPARATION OF BENZENE ALKYLATION REACTION PRODUCTS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU191347U1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1485305A (en) * 2002-09-28 2004-03-31 中国石油化工股份有限公司 Process for preparing alkylbenzene with low energy consumption
RU2294320C2 (en) * 2005-04-11 2007-02-27 Рустам Якубович Дебердеев Method of alkylation of benzene and alkylator for realization of this method
RU2635126C1 (en) * 2017-02-03 2017-11-09 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Device for separation of vapour-liquid mixtures

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1485305A (en) * 2002-09-28 2004-03-31 中国石油化工股份有限公司 Process for preparing alkylbenzene with low energy consumption
RU2294320C2 (en) * 2005-04-11 2007-02-27 Рустам Якубович Дебердеев Method of alkylation of benzene and alkylator for realization of this method
RU2635126C1 (en) * 2017-02-03 2017-11-09 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Device for separation of vapour-liquid mixtures

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2997374A (en) Radial flow reactor
RU2540574C2 (en) Module for combined evaporation/distillation and absorption
CN101806695A (en) Adsorbed gas content measuring instrument and experimental method thereof
GB1080847A (en) Multi-stage reactor
RU191347U1 (en) DEVICE FOR SEPARATION OF BENZENE ALKYLATION REACTION PRODUCTS
CN103432978B (en) Sulfonation reactor and use method thereof
CN203862234U (en) Multifunctional reaction system
CN209989325U (en) Experimental system for slurry bed Fischer-Tropsch reaction
US8318097B2 (en) Apparatus for extracting gaseous specimens to be measured from a production process and system
CN201710985U (en) Deep-cut vacuum distillation tower
RU2692374C1 (en) Method of sampling and preparation of gas samples for in-line analysis and a process line for its implementation
US20110284482A1 (en) Process and device for separating off solid particles from a water phase
CN202255988U (en) Sampling device for calibrating cracking furnace
CN105623707B (en) Continuous still dehydrator and crude oil continuous still dehydration device
CN201622190U (en) Online sampling device of industrial cracking furnace pyrolysis gas
CN105623706B (en) Crude oil continuous still dewatering
GB645710A (en) Gas-liquid or liquid-liquid separators
RU164192U1 (en) DEVICE FOR SEPARATING GLYCOL FROM A GAS-LIQUID MIXTURE
SU1327953A1 (en) Installation for testing microspherical catalysts
US2278778A (en) Apparatus for treatment of gases with sulphuric acid
RU2212431C1 (en) Method for thermal cleavage of hydrocarbons, in particular for producing olefins, and plant
SU1273140A1 (en) Heat-mass exchange apparatus
CN219376107U (en) Rectification system for preparing durene from carbon dioxide
RU2697465C2 (en) Design of reaction-rectification apparatus of periodic action for performance of thermo-catalytic processes
GB828664A (en) Improvements in or relating to condensation systems

Legal Events

Date Code Title Description
QB9K Licence granted or registered (utility model)

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20201008

Effective date: 20201008