RU213929U1 - Tubular reactor for thermal synthesis of 3-methyl-3-buten-1-ol - Google Patents
Tubular reactor for thermal synthesis of 3-methyl-3-buten-1-ol Download PDFInfo
- Publication number
- RU213929U1 RU213929U1 RU2022106834U RU2022106834U RU213929U1 RU 213929 U1 RU213929 U1 RU 213929U1 RU 2022106834 U RU2022106834 U RU 2022106834U RU 2022106834 U RU2022106834 U RU 2022106834U RU 213929 U1 RU213929 U1 RU 213929U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reactor
- nozzle
- buten
- methyl
- formaldehyde
- Prior art date
Links
- CPJRRXSHAYUTGL-UHFFFAOYSA-N Isoprenol Chemical compound CC(=C)CCO CPJRRXSHAYUTGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 14
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims abstract description 12
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 230000002194 synthesizing Effects 0.000 title claims abstract description 10
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 44
- VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N isobutene Chemical group CC(C)=C VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 11
- 210000001513 Elbow Anatomy 0.000 claims 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 4
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 abstract description 2
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000011719 vitamin A Substances 0.000 abstract description 2
- 235000019155 vitamin A Nutrition 0.000 abstract description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N formic acid Chemical compound OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 5
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 4
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000011874 heated mixture Substances 0.000 description 2
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007323 disproportionation reaction Methods 0.000 description 1
- -1 formic acid ester Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 230000002441 reversible Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к устройствам для проведения физико-химических процессов, а именно к процессу синтеза 3-метил-3-бутен-1-ола, который является исходным сырьем для получения синтетических душистых веществ и витаминов А, Е. Предложен трубчатый реактор для термического синтеза 3-метил-3-бутен-1-ола, включающий трубчатый корпус, патрубки для ввода сырья в реакционное пространство и вывода продукта, при этом соотношение длины реактора к его внутреннему диаметру более 5000, патрубок для ввода изобутилена и растворителя расположен в торце реактора соосно трубчатому корпусу, патрубок для ввода формальдегида расположен на стенке реактора, в патрубок для ввода формальдегида помещена труба для ввода формальдегида, снабженная форсункой, сопло форсунки установлено соосно трубчатому корпусу реактора. The utility model relates to devices for carrying out physical and chemical processes, namely to the process of synthesis of 3-methyl-3-buten-1-ol, which is the feedstock for the production of synthetic aromatic substances and vitamins A, E. A tubular reactor for thermal synthesis is proposed. 3-methyl-3-buten-1-ol, including a tubular body, nozzles for input of raw materials into the reaction space and output of the product, while the ratio of the length of the reactor to its inner diameter is more than 5000, the nozzle for introducing isobutylene and solvent is located coaxially at the end of the reactor tubular body, the pipe for introducing formaldehyde is located on the wall of the reactor, a pipe for introducing formaldehyde is placed in the pipe for introducing formaldehyde, equipped with a nozzle, the nozzle of the nozzle is installed coaxially with the tubular reactor body.
Description
Полезная модель относится к устройствам для проведения химических процессов, а именно к процессу синтеза 3-метил-3-бутен-1-ола, который является исходным сырьем для получения синтетических душистых веществ и витаминов А, Е.The utility model relates to devices for carrying out chemical processes, namely to the process of synthesis of 3-methyl-3-buten-1-ol, which is a feedstock for the production of synthetic aromatic substances and vitamins A, E.
Полезная модель используется при получении 3-метил-3-бутен-1-ола термическим методом, путем взаимодействия изобутилена и формальдегида в отсутствии катализатора в сверхкритических условиях. Большинство существующих процессов получения 3-метил-3-бутен-1-ола заключаются в предварительном нагревании и повышении давления формальдегида и изобутилена, их однородном смешивании, с последующим вводом в реактор в газообразном или жидком состоянии для проведения реакции. После того, как смешанное сырье поступает в реактор, требуется некоторое время для достижения температуры и давления, необходимых для реакции. Поскольку условия реакции не соблюдаются в начале реакционной зоны, происходят некоторые обратимые побочные реакции, в том числе самополимеризация и диспропорционирование формальдегида с образованием муравьиной кислоты. Побочные реакции существенно влияют на селективность процесса.The utility model is used in the production of 3-methyl-3-buten-1-ol by the thermal method, by reacting isobutylene and formaldehyde in the absence of a catalyst under supercritical conditions. Most of the existing processes for obtaining 3-methyl-3-buten-1-ol consist in preheating and increasing the pressure of formaldehyde and isobutylene, mixing them homogeneously, and then introducing them into the reactor in a gaseous or liquid state to carry out the reaction. After the mixed feed enters the reactor, it takes some time to reach the temperature and pressure required for the reaction. Since the reaction conditions are not met at the beginning of the reaction zone, some reversible side reactions occur, including self-polymerization and disproportionation of formaldehyde to form formic acid. Side reactions significantly affect the selectivity of the process.
Известен трубчатый реактор для синтеза 3-метил-3-бутен-1-ола из формальдегида и изобутилена в присутствии растворителя выполненный в виде трубы, имеющий патрубок для ввода в реакционное пространство смеси сырья и патрубок для вывода продукта [RU 2692801, опубл. 10.07.2018]. Труба выполнена из нержавеющей стали, имеет внутренний диаметр 2 мм и длину 3180 мм (внутренний объем 10 мл).Known tubular reactor for the synthesis of 3-methyl-3-buten-1-ol from formaldehyde and isobutylene in the presence of a solvent, made in the form of a pipe, having a nozzle for entering the reaction space mixture of raw materials and a nozzle for outputting the product [RU 2692801, publ. 07/10/2018]. The tube is made of stainless steel, has an inner diameter of 2 mm and a length of 3180 mm (internal volume 10 ml).
Наиболее близким по технической сути является трубчатый реактор для синтеза 3-метил-3-бутен-1-ола из формальдегида и изобутилена в присутствии растворителя, выполненный в виде трубы, имеющий патрубок для ввода в реакционное пространство смеси сырья и патрубок для вывода продукта [JPH 7285899, опубл. 31.10.1995]. Труба выполнена из нержавеющей стали с внутренним диаметром 2 мм и длиной 9540 мм (внутренний объем 30 мл).The closest in technical essence is a tubular reactor for the synthesis of 3-methyl-3-buten-1-ol from formaldehyde and isobutylene in the presence of a solvent, made in the form of a pipe, having a branch pipe for introducing a mixture of raw materials into the reaction space and a pipe for outputting the product [JPH 7285899, publ. October 31, 1995]. The tube is made of stainless steel with an inner diameter of 2 mm and a length of 9540 mm (internal volume 30 ml).
В процессе термического синтеза 3-метил-3-бутен-1-ола у известных реакторов отмечаются следующие недостатки:In the process of thermal synthesis of 3-methyl-3-buten-1-ol, known reactors have the following disadvantages:
- реакторы подвержены сильной коррозии, особенно в зоне ввода исходных компонентов. Процесс коррозии происходит вследствие воздействия агрессивной среды - муравьиной кислоты, образующейся в результате реакции исходных компонентов;- Reactors are subject to severe corrosion, especially in the input area of the initial components. The corrosion process occurs as a result of exposure to an aggressive environment - formic acid, which is formed as a result of the reaction of the initial components;
- происходит частая забивка реакторов из-за образования побочных продуктов в виде твердых отложений, что приводит к снижению селективности процесса;- there is frequent clogging of the reactors due to the formation of by-products in the form of solid deposits, which leads to a decrease in the selectivity of the process;
- производительность реакторов недостаточна.- the performance of the reactors is insufficient.
Для устранения известных недостатков, предложен трубчатый реактор для термического синтеза 3-метил-3-бутен-1-ола из формальдегида и изобутилена в присутствии растворителя, включающий трубчатый корпус, патрубки для ввода сырья в реакционное пространство и вывода продукта, при соотношении длины реактора к его внутреннему диаметру более 5000, при этом патрубок для ввода изобутилена и растворителя расположен в торце реактора соосно трубчатому корпусу, патрубок для ввода формальдегида расположен на стенке реактора, в патрубок для ввода формальдегида помещена труба для ввода формальдегида, снабженная форсункой, сопло форсунки установлено соосно трубчатому корпусу реактора.To eliminate the known shortcomings, a tubular reactor for the thermal synthesis of 3-methyl-3-buten-1-ol from formaldehyde and isobutylene in the presence of a solvent is proposed, including a tubular body, nozzles for input of raw materials into the reaction space and output of the product, with a ratio of the length of the reactor to its inner diameter is more than 5000, while the pipe for introducing isobutylene and solvent is located at the end of the reactor coaxially with the tubular body, the pipe for introducing formaldehyde is located on the wall of the reactor, a pipe for introducing formaldehyde is placed in the pipe for introducing formaldehyde, equipped with a nozzle, the nozzle of the nozzle is installed coaxially to the tubular reactor vessel.
Патрубок для ввода формальдегида расположен на стенке реактора на расстоянии 300-1000 мм от начала реактора.The pipe for introducing formaldehyde is located on the wall of the reactor at a distance of 300-1000 mm from the beginning of the reactor.
Труба с форсункой для подачи формальдегида представляет собой две прямые трубы, соединенные между собой коленом под углом 90°.The pipe with a nozzle for supplying formaldehyde consists of two straight pipes connected to each other by a bend at an angle of 90 °.
Диаметр форсунки меньше диаметра реактора не менее чем в 10 раз.The nozzle diameter is at least 10 times smaller than the reactor diameter.
Трубчатый реактор и патрубки изготавливают из нержавеющей стали. Реактор может быть снабжен внешней рубашкой для обогрева, но не обязательно. Обогрев реактора может осуществляться либо в одной зоне реактора, либо по всей длине.The tubular reactor and nozzles are made of stainless steel. The reactor may be provided with an external heating jacket, but is not required. Heating of the reactor can be carried out either in one zone of the reactor, or along the entire length.
Патрубки для ввода исходных компонентов снабжены датчиками температуры.Branch pipes for input of initial components are supplied with temperature sensors.
Реактор снабжен датчиками температуры, давления и устройством определения расхода реагентов на входе.The reactor is equipped with temperature and pressure sensors and a device for determining the consumption of reagents at the inlet.
Реактор работает в режиме приближенном к режиму идеального вытеснения: отсутствует перемешивание в направлении оси потока; в каждом отдельно взятом сечении, перпендикулярном оси потока, параметры процесса выравнены.The reactor operates in a mode close to the ideal displacement mode: there is no mixing in the direction of the flow axis; in each individual section, perpendicular to the flow axis, the process parameters are aligned.
При распылении формальдегида через форсунку в центр потока изобутилена и растворителя снижается образование муравьиной кислоты, вследствие чего коррозия практически отсутствует, твердые побочные продукты не образуются. При использовании реактора для термического синтеза 3-метил-3-бутен-1-ола с соотношением его длины к внутреннему диаметру более 5000 увеличивается селективность процесса.When formaldehyde is sprayed through a nozzle into the center of the isobutylene and solvent stream, the formation of formic acid is reduced, as a result of which there is practically no corrosion, and no solid by-products are formed. When using a reactor for the thermal synthesis of 3-methyl-3-buten-1-ol with a ratio of its length to the inner diameter of more than 5000, the selectivity of the process increases.
Использование полезной модели иллюстрируется фиг. 1.The use of the utility model is illustrated in Fig. one.
На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый трубчатый реактор, который включает:In FIG. 1 schematically shows the proposed tubular reactor, which includes:
1 - реактор;1 - reactor;
2 - патрубок для ввода смеси изобутилена с растворителем;2 - branch pipe for entering a mixture of isobutylene with a solvent;
3 - патрубок для ввода формалина;3 - branch pipe for introducing formalin;
4 - патрубок для вывода продуктов реакции;4 - branch pipe for the withdrawal of reaction products;
5 - труба с форсункой.5 - pipe with nozzle.
Реактор работает следующим образом. Нагретую смесь изобутилена с растворителем подают в реактор (1) через патрубок (2). Нагретый формалин через трубу с форсункой (5), установленную в патрубке для ввода формалина (3), распыляют в смеси изобутилена с растворителем. Полученный продукт реакции выводят через патрубок для вывода продуктов реакции (4).The reactor works as follows. The heated mixture of isobutylene with the solvent is fed into the reactor (1) through the nozzle (2). Heated formalin is sprayed through a pipe with a nozzle (5) installed in the formalin inlet (3) in a mixture of isobutylene with a solvent. The resulting reaction product is removed through the reaction product outlet (4).
В примере описан возможный вариант использования полезной модели.The example describes a possible use of the utility model.
Пример 1Example 1
Эксперимент проводился на пилотной установке.The experiment was carried out on a pilot plant.
Реакционную смесь, состоящую из 22,96 г 98 мас.% изобутилена и 5,71 г 99,9 мас.% метанола в количестве 28,67 г/ч подают в теплообменник, где ее нагревают до температуры 280°С, нагретую смесь подают в трубчатый реактор (1) из нержавеющей стали через патрубок (2) в торце реактора. Трубчатый реактор имеет внутренний диаметр 2 мм и длину 10000 мм. В нагретый раствор через патрубок (3) на стенке реактора, который находится на расстоянии 300 мм от начала реактора, подают через форсунку (5) 4,50 г 40% формалина при температуре 70°С. Сопло форсунки установлено соосно трубе реактора. Процесс осуществляют в реакторе при температуре 250°С и давлении 30 МПа в течение 0,5 ч. Полученный 3-метил-3-бутен-1-ол выводят из реактора через патрубок (4) для выхода продукта в холодильник, где его охлаждают до температуры 30-60°С, снижают давление редукционным клапаном до 0,5 МПа и, далее, направляют в емкость для сбора реакционной массы.The reaction mixture consisting of 22.96 g of 98 wt.% isobutylene and 5.71 g of 99.9 wt.% methanol in the amount of 28.67 g/h is fed into a heat exchanger, where it is heated to a temperature of 280°C, the heated mixture is fed into a tubular reactor (1) made of stainless steel through a branch pipe (2) at the end of the reactor. The tubular reactor has an inner diameter of 2 mm and a length of 10,000 mm. 4.50 g of 40% formalin at a temperature of 70°C is fed into the heated solution through the pipe (3) on the reactor wall, which is located at a distance of 300 mm from the beginning of the reactor, through the nozzle (5). The injector nozzle is installed coaxially with the reactor tube. The process is carried out in a reactor at a temperature of 250°C and a pressure of 30 MPa for 0.5 h. temperature 30-60°C, reduce the pressure by a pressure reducing valve to 0.5 MPa and, then, sent to a container to collect the reaction mass.
В результате применения предложенного реактора конверсия формальдегида составила 95,0%, селективность 3-метил-3-бутен-1-ола в расчете на формальдегид составила 95,7%. Содержание муравьиной кислоты и эфира муравьиной кислоты в качестве побочных продуктов составляло 0,05 мас.% и 0,1 мас.% соответственно.As a result of using the proposed reactor, the formaldehyde conversion was 95.0%, the selectivity of 3-methyl-3-buten-1-ol in terms of formaldehyde was 95.7%. The content of formic acid and formic acid ester as by-products was 0.05 wt.% and 0.1 wt.%, respectively.
Заявляемый трубчатый реактор для получения 3-метил-3-бутен-1-ола подвергается незначительной коррозии при организации специального порядка ввода смешиваемых исходных компонентов и работает более эффективно при определенных соотношениях его длины к внутреннему диаметру и расположении точек ввода исходного сырья.The inventive tubular reactor for the production of 3-methyl-3-buten-1-ol undergoes slight corrosion when organizing a special order for introducing mixed starting components and works more efficiently at certain ratios of its length to the inner diameter and the location of the input points of the feedstock.
Claims (2)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU213929U1 true RU213929U1 (en) | 2022-10-04 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0092070A2 (en) * | 1982-04-06 | 1983-10-26 | BASF Aktiengesellschaft | Copolymers of ethylene and 3-methyl-3-butenol-1 |
JPH07285899A (en) * | 1994-04-18 | 1995-10-31 | Kuraray Co Ltd | Production of gamma,delta-unsaturated alcohol |
CN103804145B (en) * | 2014-01-23 | 2016-01-20 | 万华化学集团股份有限公司 | A kind of preparation method of 3-methyl-3-butene-1-alcohol |
RU2692801C2 (en) * | 2014-06-02 | 2019-06-27 | Курарей Ко., Лтд. | METHOD OF PRODUCING γ, δ-UNSATURATED ALCOHOLS |
RU2740016C1 (en) * | 2020-09-09 | 2020-12-30 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение ЕВРОХИМ" | Method of producing 3-methyl-3-buten-1-ol |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0092070A2 (en) * | 1982-04-06 | 1983-10-26 | BASF Aktiengesellschaft | Copolymers of ethylene and 3-methyl-3-butenol-1 |
JPH07285899A (en) * | 1994-04-18 | 1995-10-31 | Kuraray Co Ltd | Production of gamma,delta-unsaturated alcohol |
CN103804145B (en) * | 2014-01-23 | 2016-01-20 | 万华化学集团股份有限公司 | A kind of preparation method of 3-methyl-3-butene-1-alcohol |
RU2692801C2 (en) * | 2014-06-02 | 2019-06-27 | Курарей Ко., Лтд. | METHOD OF PRODUCING γ, δ-UNSATURATED ALCOHOLS |
RU2740016C1 (en) * | 2020-09-09 | 2020-12-30 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение ЕВРОХИМ" | Method of producing 3-methyl-3-buten-1-ol |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6117406A (en) | Process for manufacturing ammonium salts | |
CN100537511C (en) | Method and equipment for producing dimethyl adipate by continuous esterification | |
CN101678289B (en) | Low-pressure-drop mixing device and use thereof in the mixing of two gases/vapors | |
CN101735047B (en) | Technology for continuously producing secbutyl acetate | |
CN105727840B (en) | A kind of tubulose liquid phase fluorination reactor of successive reaction | |
WO2011120374A1 (en) | Heterogeneous catalytic tower type collision flow reactor | |
CN108892600B (en) | Method for continuously preparing 1-bromobutane | |
CN107935857A (en) | A kind of production method of isooctyl ester nitrate | |
CN106607004A (en) | Circulation mixer and application thereof | |
RU213929U1 (en) | Tubular reactor for thermal synthesis of 3-methyl-3-buten-1-ol | |
CN1036648C (en) | Method and equipment for continuous catalyzing rectifying production of n-butyester acetate | |
CN101575272B (en) | Process for continuously producing corresponding aldehyde by alkene hydroformylation reaction | |
CN106278836A (en) | Intermediate concentration formaldehyde and the apparatus and method of methylal synthesis polymethoxy dimethyl ether | |
CN107941047A (en) | A kind of heat exchanger, the four Hydrogenation iso-butane device and method of mixing carbon using the heat exchanger | |
KR20120003460A (en) | Metering ring | |
CS219860B2 (en) | Method of continuous production of lower alcohols | |
RU2411078C1 (en) | Method of producing gas-fluid reactions in sub- and supercritical fluid | |
CN211487670U (en) | Device for preparing pivalic acid | |
RU2786072C1 (en) | Method for thermal production of 3-methyl-3-butene-1-ol and reactor for its implementation | |
CN109896996A (en) | Organic carboxyl acid is continuously synthesizing to method | |
CN103877919B (en) | Continuous submicron reaction device | |
CN203295443U (en) | Catalytic cracking reactor with short reaction time | |
CN108745222B (en) | Anti-sedimentation type microreactor and synthesis system | |
CN117899774A (en) | Device and method for continuously synthesizing cyanoacetic acid | |
CN215353466U (en) | Oxidation reactor for back-mixing preheating feeding |