RU2108856C1 - Реактор для жидкофазного окисления углеводородов - Google Patents

Реактор для жидкофазного окисления углеводородов Download PDF

Info

Publication number
RU2108856C1
RU2108856C1 RU96104423A RU96104423A RU2108856C1 RU 2108856 C1 RU2108856 C1 RU 2108856C1 RU 96104423 A RU96104423 A RU 96104423A RU 96104423 A RU96104423 A RU 96104423A RU 2108856 C1 RU2108856 C1 RU 2108856C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chamber
reactor
reaction mixture
pipeline
chambers
Prior art date
Application number
RU96104423A
Other languages
English (en)
Other versions
RU96104423A (ru
Inventor
С.М. Комаров
С.Ю. Павлов
А.А. Суровцев
В.Е. Добровинский
О.П. Карпов
В.Н. Чуркин
Original Assignee
Товарищество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский центр по нефтехимическим технологиям"
Товарищество с ограниченной ответственностью "Нефтехимстарт"
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 Товарищество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский центр по нефтехимическим технологиям", Товарищество с ограниченной ответственностью "Нефтехимстарт" filed Critical Товарищество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский центр по нефтехимическим технологиям"
Priority to RU96104423A priority Critical patent/RU2108856C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2108856C1 publication Critical patent/RU2108856C1/ru
Publication of RU96104423A publication Critical patent/RU96104423A/ru

Links

Images

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)

Abstract

Изобретение относится к конструкциям химических реакторов. Реактор для жидкофазного окисления углеводородов содержит горизонтальный цилиндрический корпус, разделенный на камеры вертикальными перегородками, расположенными с образованием совместного свободного пространства над ними, трубопровод ввода исходных продуктов в первую камеру, трубопровод вывода оксидата из последней камеры, трубопровод подачи газа-окислителя, трубопровод вывода вторичных паров окисления, трубопровод вывода и ввода циркулирующей реакционной смеси, а также устройства для охлаждения реакционной смеси, содержит коллектор для циркуляции вторичных паров окисления, расположенный параллельно его оси в пространстве над перегородками в корпусе или над корпусом и соединенный со свободным пространством первой и последней камеры, причем коллектор имеет одно или несколько инжекционных устройств. 6 з.п.ф-лы, 7 ил.

Description

Изобретение относится к конструкциям химических реакторов и может найти применение для осуществления таких, например, процессов, как жидкофазное окисление изобутана в третичную бутилгидроперекись, изопентана - в гидроперекись третичного амила, параксилола - в терефталевую кислоту, этилена - в ацетальдегид, метаксилола - в изофталевую кислоту, изовалерианого альдегида - в изовалериановую кислоту, циклогексана - в производстве капролактама и др.
Известен реактор колонного типа для жидкофазного окисления углеводородов, содержащий корпус, разделенный горизонтальными перфорированными перегородками на ряд секций, в каждой из которых имеются барботеры, через которые подают воздух в качестве газа- окислителя (патент Франции N 1428064, кл. C 07 C 08.01.66 ).
Недостатком конструкции данного реактора является повышенное газосодержание в верхних секциях реактора вследствие накопления неконденсируемой инертной части газовой фазы и испарившихся углеводородов в указанных секциях, что приводит к увеличению объема реактора.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является реактор для жидкофазного окисления углеводородов, содержащий горизонтальный цилиндрический корпус, разделенный на камеры вертикальными перегородками, расположенными с образованием совместного свободного пространства над ними, трубопровод ввода исходных углеводородов в первую камеру, трубопровод вывода оксидата из последней камеры, трубопровод подачи газа-окислителя, трубопровод вывода вторичных паров окисления, трубопроводы вывода и ввода циркулирующей реакционной смеси, а также устройства для охлаждения реакционной смеси (патент Франции N 2416725, кл. B 01 J 3/04, C 07 C, 63/26,1979).
В этом реакторе имеет место наличие значительных концентрационных неоднородностей в паровом пространстве над слоем реакционной смеси (особенно по кислороду), связанных с различным составом вторичных паров, выходящих из различных камер. Так, например, конверсия подаваемого кислорода в различных камерах различна: падает при последовательном перетекании реакционной смеси от первой камеры к последней. Большая концентрация остаточного кислорода в паровом пространстве последних по ходу реакционной смеси камер приближается к предельно допустимой из условий взрывоопасности и лимитирует производительность реактора. Не исключается также возможность возникновения взрывоопасных концентраций в паровых пространствах отдельных камер при нарушении технологического режима окисления в них.
Кроме того, к недостаткам известного реактора относится жесткое окисление, приводящее к неселективным превращениям углеводородов, связанное с относительно высокими концентрациями кислорода в подаваемом в камеры газе-окислителе (даже при использовании воздуха). Особенно это проявляется при использовании в качестве газа-окислителя воздуха, обогащенного кислородом, и тем более при переходе к окислению чистым кислородом. Используемая для компенсации указанных недостатков рециркуляция вторичных паров окисления из последней камеры в первую решает эту проблему в известном реакторе лишь частично и только для первой камеры, а также требует использования энергоемкого оборудования (компрессоры, дополнительные насосы) и повышения давления, а соответственно, и металлоемкости реактора.
Размещение зоны теплоотвода в известном реакторе непосредственно в реакционном объеме камер в виде теплообменных пучков, располагаемых над зоной подачи газа-окислителя, приводит к застойным явлениям, особенно в межтрубных пространствах пучков, к осмолению теплообменных поверхностей и снижению теплопередачи. Кроме того, уровень теплопередачи в известном реакторе недостаточно высок вследствие блокировки части поверхности теплообменных труб поднимающимися пузырями подаваемого в низ реактора газа-окислителя. Это также приводит к большому объему используемых реакторов.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение безопасности процесса, увеличение производительности реактора, увеличение конверсии кислорода и выхода целевых продуктов.
Указанная задача решается тем, что реактор для жидкофазного окисления углеводородов, содержащий горизонтальный цилиндрический корпус, разделенный на камеры вертикальными перегородками, расположенными с образованием совместного свободного пространства над ними, трубопровод ввода исходных продуктов в первую камеру, трубопровод вывода оксидата из последней камеры, трубопровод подачи газа-окислителя, трубопровод вывода вторичных паров окисления, трубопровод вывода и ввода циркулирующей реакционной смеси, а также устройства для охлаждения реакционной смеси, содержит коллектор для циркуляции вторичных паров окисления, расположенный параллельно его оси в пространстве над перегородками в корпусе или над корпусом и соединенный со свободным пространством первой и последней камер, причем коллектор имеет одно или несколько инжекционных устройств.
При этом над каждой камерой могут быть установлены инжекционные устройства, выполненные в виде одной или нескольких вертикальных труб, нижние торцы которых расположены в камере, а верхние соединены с коллектором и над ними установлены форсунки, соединенные с трубопроводом ввода циркулирующей в этой камере реакционной смеси.
Корпус реактора над вертикальными перегородками может быть разделен на камеры, соответствующие нижним, горизонтальной и вертикальными перегородками, расположенными с образованием над ними совместного свободного пространства. В каждой камере на горизонтальной перегородке при этом установлены один или несколько переливных стаканов, а также вертикальные трубы, нижние торцы которых расположены над и под горизонтальной перегородкой, а верхние - выше верхних торцов переливных стаканов, и над трубами установлены форсунки, соединенные с трубопроводом ввода циркулирующей в этой камере реакционной смеси.
Коллектор для циркуляции вторичных паров окисления может быть соединен с трубопроводом ввода газа-окислителя.
В качестве устройств для охлаждения реакционной смеси реактор может содержать теплообменники, установленные на трубопроводах вывода и ввода циркулирующей в камерах реакционной смеси.
Реактор может содержать дополнительный трубопровод для ввода части исходных углеводородов в каждую камеру.
В качестве устройства для охлаждения реакционной смеси реактор может содержать конденсатор смешения, установленный на дополнительном трубопроводе для ввода части исходных углеводородов в камеры и соединенный с трубопроводом вывода вторичных паров окисления.
Реактор может содержать несколько коллекторов для циркуляции вторичных паров окисления. При этом коллекторы могут быть, выполнены в виде, например, трубопроводов, расположенных на расстоянии от стенки корпуса или установленных на ней.
В одной из камер над верхним торцом одного или нескольких переливных стаканов могут быть установлены соосно с ним форсунки, соединенные с трубопроводом ввода циркуляционной реакционной смеси.
Инжекционное устройство коллектора может быть выполнено, например, в виде инжектора, всасывающий патрубок которого соединен со свободным пространством реактора, а нагнетательный - с коллектором, при этом инжектор соединен с трубопроводом для подачи газа-окислителя. Инжекционное устройство может также быть выполнено в виде вертикальной трубы, нижний торец которой расположен в камере, а верхний - соединен с коллектором и над ним установлена форсунка, соединенная, например, с трубопроводом ввода циркулирующей реакционной смеси или трубопроводом ввода исходных углеводородов.
Под вертикальными трубами инжекционных устройств могут быть расположены отбойники-диспергаторы.
Трубопровод для вывода вторичных паров окисления может отсутствовать при полном исчерпывании газовой фазы в ходе реакции, например, при использовании в качестве газа-окислителя воздуха, обогащенного кислородом, или чистого кислорода.
К основным отличиям предлагаемого реактора от известного относится:
снабжение реактора одним или несколькими циркуляционными коллекторами с инжекционными устройствами, позволяющими реализовать направленную циркуляцию вторичных паров в паровом пространстве реактора с их перемешиванием и усреднением концентрации остаточного кислорода;
использование в качестве инжекционных устройств коллекторов вертикальных труб с форсунками, соединенными с трубопроводом для рециркуляции реакционной смеси, позволяющих создать в камерах реактора дополнительные зоны интенсивного контактирования реакционной смеси с вторичными парами окисления, а также с подаваемым газом-окислителем при его разбавлении вторичными парами;
установка устройств для охлаждения реакционной смеси на потоках рециркулирующей реакционной смеси или исходных углеводородов при подаче части исходных углеводородов в каждую камеру и рекуперации тепла вторичных паров окисления.
На фиг. 1 - 7 изображены варианты многокамерного реактора и их разрезы.
Реактор (фиг. 1) выполнен в виде горизонтального или с небольшим наклоном (0-5o) цилиндрического корпуса 1, содержащего последовательно расположенные реакционные камеры, разделенные вертикальными перегородками 2. Перегородки герметично прикреплены к днищу и боковым стенкам корпуса. Между перегородками и верхней частью корпуса имеется зазор. Перегородки обеспечивают поддержание рабочего уровня реакционной смеси в камерах реактора.
Таким образом в верхней части реактора образуется общее для всех камер свободное паровое пространство 3.
Реактор снабжен трубопроводами 4 для подачи в первую камеру исходных углеводородов, 5 - для подачи газа-окислителя, 6 - для вывода из последней камеры оксидата, 7 - для вывода вторичных паров окисления. Реактор также снабжен трубопроводом 8 для ввода и вывода циркулирующей в последней камере реакционной смеси под давлением, создаваемым насосом 9. В камере реактора для обеспечения распределения газа-окислителя помещены барботеры 10. Реактор снабжен циркуляционным коллектором 11, выполненным в виде короба, прикрепленного к наружной стенке корпуса. Коллектор соединен со свободным пространством реактора отверстием 12 и вертикальным патрубком 1З, над которым установлена форсунка 14, соединенная с трубопроводом 8.
Реактор имеет расположенные вдоль оси корпуса перпендикулярно к ней внутренние охлаждающие теплообменники 15. В охлаждающих трубах теплообменника осуществляется охлаждение испарением при естественной циркуляции теплоносителя с отбором пара из паросборника 16.
Реактор может иметь дополнительные вертикальные перегородки 2,a, установленные с зазором к перегородкам 2 (фиг. 2), при этом верхние торцы перегородок 2,a располагаются выше верхних торцов перегородок 2, а нижние торцы перегородок 2, a установлены с зазором к корпусу реактора. Перегородки 2,a герметично крепятся к средней части корпуса реактора. Перегородки 2 и 2,a образуют шлюзовый затвор для сепарации пузырьков газа от перетекающей из одной камеры в другую реакционной смеси и для организации потока реакционной смеси в камерах реактора.
Корпус реактора может быть снабжен разгрузочной камерой 17, отделенной от последней камеры реактора перегородкой 18 с верхним переливом (фиг. 4). Внутри каждой камеры (фиг. 5) могут быть помещены две продольные вертикальные перегородки 19 и 20, которые в первой по ходу реакционной смеси камере герметично соединены с перегородкой 2 и эллиптической торцевой стенкой реактора.
Перегородки 19 и 20 во всех остальных секциях герметично соединены с перегородками 2, а в последней - и с перегородкой 18. Верхние торцы вертикальных перегородок 19 и 20 расположены ниже перегородок 2, а нижние торцы размещены с зазором над днищем корпуса и ниже барботеров 10.
Реактор может быть снабжен горизонтальной продольной перегородкой 21 (фиг. 6), разделяющей аппарат на верхнюю 22 и нижнюю 23 зоны и герметично соединенной со стенкой корпуса реактора по всему периметру. Перегородка может быть плоской или, например, цилиндрической формы, расположенной соосно корпусу реактора выпуклостью вверх или вниз. Перегородка содержит переливные стаканы 24, а также вертикальные перегородки 25, разделяющие камеры реактора в верхней зоне. При этом перегородки герметично соединяются с горизонтальной перегородкой 21 и стенками корпуса, а верхние их торцы размещены с зазором к корпусу 1 с образованием общего для всех камер совместного (парового) пространства. В нижней зоне реактора установлены вертикальные перегородки 26, расположенные под перегородками 25 и разделяющие камеры реактора в этой зоне. Верхние торцы перегородок 26 размещены с зазором под продольной горизонтальной перегородкой 21 для образования под ней общего для всех камер совместного парового пространства 27. Нижние торцы некоторых перегородок 26 могут быть размещены с зазором над днищем корпуса 1 для организации движения реакционной смеси в камере реактора, при этом верхние их торцы располагаются выше верхних торцов остальных перегородок. Перегородки 26 герметично соединены с корпусом реактора. Каждая камера реактора состоит таким образом из верхней и нижней зон, разделенных перегородкой 21.
Уровень реакционной смеси в верхней рабочей зоне реактора выдерживается переливом через переливные стаканы 24, а в нижней зоне - переливом через кромку 28 перегородки 26, а также отбором оксидата через клапан 29 на трубопроводе 6 по уровню в последней камере реактора.
Уровень в реакторе на фиг. 1 - 4 выдерживается переливом через перегородки 2 и может регулироваться, например, клапаном 29 на трубопроводе 6 (фиг. 4).
Реактор (фиг. 2 - 7) снабжен циркуляционными коллекторами 11, выполненными в виде коробов, прикрепленных к внутренней стенке корпуса (фиг. 2 и З), в виде трубопровода, расположенного на расстоянии от корпуса (фиг. 4 и 6). Циркуляционным коллектором может быть также паровое пространство 30 в верхней зоне реактора (фиг. 5). Коллекторы соединены с паровым пространством реактора отверстиями 12 (фиг. 1 - 3), трубопроводами 31 (фиг. 4 и 6), вертикальными патрубками 13 (фиг. 1 и 2), вертикальными трубами 32 - через слой реакционной смеси (фиг. 2 и 3), с паровым пространством 27 вертикальными трубами 33 - через слой реакционной смеси и переливными стаканами 24 (фиг. 6), а также вертикальными трубами 34 - через слой реакционной смеси (фиг. 4). Вертикальные трубы 32 - 34 и патрубки 13 снабжены форсунками 14, соединенными с трубопроводом 8 вывода и ввода циркулирующей в камерах реактора реакционной смеси с помощью насосов 9.
Под трубами 32 - 34 и патрубками 13 могут быть установлены отбойники-диспергаторы 35 (например, фиг. 4 и 6).
Циркуляционные коллекторы могут иметь инжекторы 36 (фиг. 4 и 6), всасывающие патрубки которых соединены с паровым пространством реактора, а нагнетательные - с циркуляционным коллектором, при этом инжекторы соединены с трубопроводом 5 для подачи газа-окислителя.
На трубопроводе 8 для вывода и ввода циркулирующей реакционной смеси могут быть установлены теплообменники 36 (фиг. 4 и 6).
Реактор может содержать дополнительные трубопроводы 37 для подачи части исходных углеводородов в каждую камеру (фиг. 2). На трубопроводах для подачи углеводородов в каждую камеру 38 могут быть установлены теплообменники 39.
На дополнительном трубопроводе 37 для подачи части исходных углеводородов в камеры (фиг. 3) может быть установлен конденсатор смешения 40, соединенный с трубопроводом 7 для вывода вторичных паров из реактора, при этом на трубопроводах 38 для подачи углеводородов в камеры могут быть установлены клапаны 41 для регулирования расхода углеводородов в этих трубопроводах.
Конденсатор смешения может быть выполнен в виде колонны с массообменными устройствами, например, в виде тарелок, клапанных, колпачковых, решетчатых и др. При этом углеводороды и вторичные пары проходят колонну противотоком (углеводороды подают сверху, а вторичные пары - снизу).
Циркулирующая в последней камере посредством насоса 9 и трубопровода 8 реакционная смесь, проходя через инжекционное устройство коллектора 11, состоящее из форсунки 14 и вертикального патрубка 13, обеспечивают направленную циркуляцию вторичных паров окисления в паровом пространстве 3 через коллектор 11.
В реакторе (фиг. 2) осуществляется подача части исходных углеводородов по трубопроводу 37 а каждую камеру реактора. Подача осуществляется через трубопроводы 38, соединенные с трубопроводом 8 вывода и ввода циркулирующей в каждой камере с помощью насосов 9 реакционной смеси. Съем тепла при этом можно осуществить путем подачи указанной части исходных углеводородов при температуре ниже температуры реакции окисления, регулирование температуры может быть осуществлено с помощью теплообменников 39, установленных на трубопроводах 38. Направленная циркуляция вторичных паров осуществляется посредством нескольких инжекционных устройств, расположенных выше первой камеры. При этом вторичные пары инжектируются из коллектора частично непосредственно в паровое пространство реактора, а частично - в реакционный объем камеры (под слой жидкой фазы).
В реакторе (фиг. 3) часть исходных углеводородов направляется в конденсатор смешения 40, куда также направляются вторичные пары окисления. В конденсаторе смешения в условиях противотока при температуре ниже температуры окисления осуществляется конденсация углеводородной части вторичных паров и абсорбция из них остаточного кислорода потоком исходных углеводородов. Охлажденная неконденсируемая часть вторичных паров уходит с верха конденсатора 40, а насыщенная остаточным кислородом смесь исходных и сконденсированных углеводородов из кубовой части конденсатора 40 направляется по трубопроводам 37 и 38 на всос насосов 9 на смешение с циркулирующей в каждой камере реакционной смесью. Регулирование температуры в камерах реактора может осуществляться теплообменником 42 на трубопроводе исходных углеводородов и расходом углеводородов в трубопроводе 38 клапанами 41. При этом осуществляется циркуляция вторичных паров окисления через коллектор 11 посредством установленных в нем инжекционных устройств, состоящих из форсунок и вертикальных труб, опущенных под слой жидкой фазы в каждой камере.
В реакторе (фиг. 4) газ-окислитель подается двумя потоками в барботеры в нижней части камер и в инжектор 36, который обеспечивает направленную циркуляцию вторичных паров через коллектор 11. Установленные также в коллекторе инжекционные устройства в виде форсунок 14 и вертикальных труб 34, опущенных в реакционные объемы каждой камеры, способствуют перемешиванию вторичных паров и газа- окислителя при направлении их в реакционные объемы камер.
Достигаемое при этом значительное газонасыщение в рабочих объемах камер способствует осуществлению внутренней циркуляции реакционной смеси через перегородки 19 и 20 в каждой камере.
Теплосъем осуществляется охлаждением циркулирующих потоков реакционной смеси в каждой камере с помощью теплообменников 36. Время контактирования может регулироваться уровнем реакционной смеси в разгрузочной камере 17 с помощью уровнемера и клапана 41.
В реакторе (фиг. 6) газ-окислитель подается в реактор через инжектор 36 коллектора 11. При этом обеспечивается перемешивание подаваемого газа-окислителя и вторичных паров окисления при осуществлении направленной циркуляции вторичных паров через трубопроводы 31 и коллектор 11. Из парового пространства 30 посредством форсунок 14 и вертикальных труб 33 смесь газа-окислителя и вторичных паров инжектируется потоками циркулирующей в каждой камере реакционной смеси в реакционные объемы каждой камеры над и под горизонтальной перегородкой 21. Уровень реакционной смеси в верхних зонах каждой камеры регулируется переливом через верхние кромки переливных стаканов 24, а в нижних зонах выдерживается положением переливной кромки 28 вертикальной перегородки 2 и регулируется в последней камере отбором оксидата через клапан 29 на трубопроводе 6. При подаче реакционной смеси в форсунку, установленную над переливным стаканом в последней камере, вторичные пары окисления инжектируются из парового пространства 30 в паровое пространство 27 под горизонтальной перегородкой 21 и обеспечивают таким образом направленную циркуляцию вторичных паров в пространствах 30 и 27. В данном случае паровое пространство 30 в верхней части корпуса реактора играет роль циркуляционного коллектора, в котором расположены инжекционные устройства в виде вертикальных труб и расположенных над ними форсунок, в которые подаются потоки циркулирующей в каждой камере реакционной смеси.
Теплосъем в данном реакторе обеспечивается охлаждением циркулирующих потоков реакционной смеси посредством теплообменников 36, установленных на трубопроводе 8.
Циркулирующая в каждой камере реакционная смесь отбирается из ее нижней зоны насосом 9, проходит теплообменник 36, поступает по трубопроводу 8 на форсунки 14 и по вертикальным трубам 33 совместно с потоками инжектированной из парового пространства 30 газовой фазы направляется в верхнюю и нижнюю зоны камеры. Потоки, выходящие из вертикальных труб, с большой скоростью диспергируются на перегородке 21 - в верхней зоне и на отбойниках-диспергаторах 35 - в нижней зоне камеры. Поступающая в верхнюю зону в ходе циркуляции реакционная смесь через переливные стаканы 24 поступает в нижнюю зону. В последней камере газовая и жидкая фазы проходят переливной стакан прямоточно, а в остальных камерах - в режиме противотока.
Таким образом, предлагаемый реактор в отличие от прототипа позволяет реализовать следующие преимущества.
По сравнению с прототипом в предлагаемом реакторе обеспечивается:
1. Перемешивание вторичных паров окисления из всех камер реактора с усреднением концентрации кислорода в его паровом пространстве, что позволяет избежать локальных высоких концентраций кислорода в паровом пространстве при неодинаковой конверсии кислорода в различных камерах, а также при возможных нарушениях работы отдельных камер. Это приводит к возможности увеличения подачи кислородсодержащего газа на окисление при снижении вероятности образования взрывоопасных концентраций кислорода в паровом пространстве реактора, к увеличению конверсии углеводородов и удельной производительности реактора.
2. Циркуляция вторичных паров окисления через реакционные объемы каждой камеры реактора путем инжектирования вторичных паров, их смешения с циркулирующими в каждой камере потоками реакционной смеси и диспергирования в рабочих объемах каждой камеры реактора. Это создает зоны дополнительного контактирования остаточного кислорода вторичных паров с реакционной смесью в факелах инжекционных форсунок при смешении в вертикальных трубах инжекционных устройств, диспергировании газожидкостных потоков на отбойниках-диспергаторах в реакционных объемах камер реактора и, кроме того, позволяет вести процесс в более мягких условиях при разбавлении подаваемого кислородсодержащего газа вторичными парами.
При этом возникает также возможность подачи кислородсодержащего газа частично или полностью на предварительное смешение с вторичными парами окисления с последующим смешением с рециркулирующей реакционной смесью и диспергированием образующихся потоков парогазожидкостной смеси в реакционных объемах камеры реактора. Это позволяет осуществлять дополнительное контактирование в указанных выше зонах также и подаваемого кислородсодержащего газа в условиях мягкого окисления. Как следствие, при этом увеличиваются конверсия кислорода и выходы целевых продуктов реакции.
3. Подача в реактор исходных углеводородов двумя потоками, из которых основной подают в первую камеру реактора, а часть исходных углеводородов подают раздельными потоками в каждую камеру реактора. Это увеличивает конверсию кислорода в камерах реактора, а в ряде процессов (например, при невысоких конверсии углеводородов и тепловом эффекте) эффективно решает проблему теплосъема в камерах реактора. Так, например, теплосъем может быть осуществлен путем подачи в камеры исходных углеводородов при пониженной температуре, например, с установкой компактных теплообменников на потоках углеводородов, направляемых в камеры реактора.
При этом возможен также эффективный вариант теплосъема с использованием конденсатора смешения, сочетающийся с рекуперацией тепла вторичных паров окисления и с возвратом в реактор остаточного кислорода и углеводородов из вторичных паров.
4. Осуществление отвода тепла реакции окисления путем охлаждения потоков циркулирующей в каждой камере реакционной смеси. При этом становится возможным использование теплообменников с повышенным по сравнению с прототипом коэффициентом теплопередачи, характерном для вынужденного движения теплоносителя, а также снижение тепловых неравномерностей в реакционных объемах камер реактора.

Claims (7)

1. Реактор для жидкофазного окисления углеводородов, содержащий горизонтальный цилиндрический корпус, разделенный на камеры вертикальными перегородками, расположенными с образованием совместного свободного пространства над ними, трубопровод ввода исходных углеводородов в первую камеру, трубопровод вывода оксидата из последней камеры, трубопровод подачи газа-окислителя, трубопровод вывода вторичных паров окисления, трубопровод вывода и ввода циркулирующей реакционной смеси, а также устройство для охлаждения реакционной смеси, отличающийся тем, что реактор содержит коллектор для циркуляции вторичных паров окисления, расположенный параллельно его оси в пространстве над перегородками в корпусе или над корпусом и соединенный со свободным пространством первой и последней камеры, причем коллектор имеет одно или несколько инжекционных устройств.
2. Реактор по п.1, отличающийся тем, что над каждой камерой установлены инжекционные устройства, выполненные в виде одной или нескольких вертикальных труб, нижние торцы которых расположены в камере, а верхние соединены с коллектором и над ними установлены форсунки, соединенные с трубопроводом вывода и ввода циркулирующей в этой камере реакционной смеси.
3. Реактор по п.1, отличающийся тем, что корпус над вертикальными перегородками разделен на камеры, соответствующие нижним, горизонтальной и вертикальными перегородками, расположенными с образованием над ними совместного свободного пространства, в каждой камере на горизонтальной перегородке установлены один или несколько переливных стаканов, а также вертикальные трубы, нижние торцы которых расположены над и под горизонтальной перегородкой, а верхние - выше верхних торцов переливных стаканов, кроме того, над трубами установлены форсунки, соединенные с трубопроводом вывода и ввода циркулирующей в этой камере реакционной смеси.
4. Реактор по пп.2 и 3, отличающийся тем, что коллектор для циркуляции вторичных паров окисления соединен с трубопроводом ввода газа-окислителя.
5. Реактор по пп.1 - 4, отличающийся тем, что в качестве устройств для охлаждения реакционной смеси он содержит теплообменники, установленные на трубопроводе вывода и ввода циркулирующей реакционной смеси.
6. Реактор по пп.1 - 5, отличающийся тем, что он содержит дополнительный трубопровод для ввода части исходных углеводородов в каждую камеру.
7. Реактор по пп.1, 2, 3, 4 и 6, отличающийся тем, что в качестве устройства для охлаждения реакционной смеси он содержит конденсатор смешения, установленный на дополнительном трубопроводе для ввода части исходных углеводородов в камеры и соединенный с трубопроводом вывода вторичных паров окисления.
RU96104423A 1996-03-05 1996-03-05 Реактор для жидкофазного окисления углеводородов RU2108856C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96104423A RU2108856C1 (ru) 1996-03-05 1996-03-05 Реактор для жидкофазного окисления углеводородов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96104423A RU2108856C1 (ru) 1996-03-05 1996-03-05 Реактор для жидкофазного окисления углеводородов

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2108856C1 true RU2108856C1 (ru) 1998-04-20
RU96104423A RU96104423A (ru) 1998-06-10

Family

ID=20177735

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96104423A RU2108856C1 (ru) 1996-03-05 1996-03-05 Реактор для жидкофазного окисления углеводородов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2108856C1 (ru)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1438628A3 (ru) Способ разделени смеси углеводородов
CS217968B2 (en) Reactor for oxydation of the alkylaromate in the liquid phase under utilization of tha gs containing the oxygen
CN115215727B (zh) 碱金属醇盐的高能效制备方法
US20220340509A1 (en) Process for the energy-efficient production of alkali metal alkoxides
US20080199373A1 (en) Method and device for the production of alkylates
TWI828051B (zh) 鹼金屬烷氧化物之高能效製備方法
US6045660A (en) Mechanically assisted two-phase contactor and fuel ethanol production system
CN103974931A (zh) 合成尿素的方法及用于尿素设备的反应段的相关装置
US20240279145A1 (en) Process for workup of a methanol/water mixture in the production of alkali metal methoxides in a reaction column
JP2005520670A (ja) 混合流体の分離のための小型精留ユニットおよびそのような混合流体の分離のための精留プロセス
RU2108856C1 (ru) Реактор для жидкофазного окисления углеводородов
CN102309865A (zh) 聚对苯二甲酸1,3-丙二醇酯连续生产工艺中循环1,3-丙二醇的精制系统
RU2493898C1 (ru) Способ промысловой подготовки продукции газоконденсатных залежей с использованием в качестве хладагента нестабильного газового конденсата и установка для его осуществления
US4349068A (en) Method for improved heat transfer
CN113941163B (zh) 低压降式乙苯蒸发器及苯乙烯脱氢反应系统中乙苯汽化的节能工艺
US6365006B1 (en) Method for distilling a mixture of substances and device for realizing the same
US4769511A (en) Alkylation process utilizing enhanced boiling surface heat exchanger in the reaction zone
RU2194739C1 (ru) Установка стабилизации углеводородной смеси
US5027750A (en) Heat exchanger for suspension of liquid drops in a vapor
RU2202408C1 (ru) Реактор для жидкофазного окисления углеводородов
US4026760A (en) Processes of concentrating solutions by multistage spraying
US3619378A (en) Multistage vertical flash distillation apparatus having low heat consumption
RU2077910C1 (ru) Способ дистилляции смеси веществ и устройство для его осуществления
WO2019235965A1 (ru) Тарельчатый скруббер
CN102309866A (zh) 聚对苯二甲酸1,3-丙二醇酯连续生产工艺中的循环1,3-丙二醇精制塔

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080306