RU2346738C2 - Reactor system and method for ethylene oxide production - Google Patents
Reactor system and method for ethylene oxide production Download PDFInfo
- Publication number
- RU2346738C2 RU2346738C2 RU2005138033/15A RU2005138033A RU2346738C2 RU 2346738 C2 RU2346738 C2 RU 2346738C2 RU 2005138033/15 A RU2005138033/15 A RU 2005138033/15A RU 2005138033 A RU2005138033 A RU 2005138033A RU 2346738 C2 RU2346738 C2 RU 2346738C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diameter
- nominal
- tube
- range
- ratio
- Prior art date
Links
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 25
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 18
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 127
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 30
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 claims abstract description 27
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims abstract description 20
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims abstract description 16
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 58
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 53
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims description 34
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 30
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 16
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 12
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 claims description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims 1
- -1 for instance Substances 0.000 abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 229940117927 ethylene oxide Drugs 0.000 description 31
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 16
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 10
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 9
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 9
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 8
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 8
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 7
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 6
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 description 6
- WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N rhenium atom Chemical compound [Re] WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 3
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012018 catalyst precursor Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000013529 heat transfer fluid Substances 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 description 2
- IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N rubidium atom Chemical compound [Rb] IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004438 BET method Methods 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000208125 Nicotiana Species 0.000 description 1
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000003973 alkyl amines Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000012050 conventional carrier Substances 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 125000005265 dialkylamine group Chemical group 0.000 description 1
- 150000005690 diesters Chemical class 0.000 description 1
- GGWBHVILAJZWKJ-UHFFFAOYSA-N dimethyl-[[5-[2-[[1-(methylamino)-2-nitroethenyl]amino]ethylsulfanylmethyl]furan-2-yl]methyl]azanium;chloride Chemical compound Cl.[O-][N+](=O)C=C(NC)NCCSCC1=CC=C(CN(C)C)O1 GGWBHVILAJZWKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000006735 epoxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 238000010574 gas phase reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 1
- 239000003317 industrial substance Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 150000003138 primary alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 150000005691 triesters Chemical class 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 150000003658 tungsten compounds Chemical class 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/30—Loose or shaped packing elements, e.g. Raschig rings or Berl saddles, for pouring into the apparatus for mass or heat transfer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D301/00—Preparation of oxiranes
- C07D301/02—Synthesis of the oxirane ring
- C07D301/03—Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds
- C07D301/04—Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds with air or molecular oxygen
- C07D301/08—Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds with air or molecular oxygen in the gaseous phase
- C07D301/10—Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds with air or molecular oxygen in the gaseous phase with catalysts containing silver or gold
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/48—Silver or gold
- B01J23/50—Silver
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/66—Silver or gold
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/66—Silver or gold
- B01J23/68—Silver or gold with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/688—Silver or gold with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium with manganese, technetium or rhenium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/40—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by dimensions, e.g. grain size
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
- B01J8/06—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
- B01J8/06—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes
- B01J8/067—Heating or cooling the reactor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/30—Details relating to random packing elements
- B01J2219/302—Basic shape of the elements
- B01J2219/30223—Cylinder
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/30—Details relating to random packing elements
- B01J2219/304—Composition or microstructure of the elements
- B01J2219/30416—Ceramic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/30—Details relating to random packing elements
- B01J2219/304—Composition or microstructure of the elements
- B01J2219/30475—Composition or microstructure of the elements comprising catalytically active material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/30—Details relating to random packing elements
- B01J2219/31—Size details
- B01J2219/312—Sizes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Epoxy Compounds (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
Description
Данное изобретение относится к реакторным системам. Еще один аспект данного изобретения относится к применению реакторных систем в производстве этиленоксида.This invention relates to reactor systems. Another aspect of the present invention relates to the use of reactor systems in the production of ethylene oxide.
Этиленоксид представляет собой важный промышленный химикат, используемый в качестве исходного сырья для получения таких химикатов как этиленгликоль, простые эфиры этиленгликоля, алканоламины и детергенты. Один способ производства этиленоксида осуществляется посредством катализируемого частичного окисления этилена кислородом. В данном способе поток исходного сырья, содержащий этилен и кислород, пропускают над слоем катализатора, содержащегося в зоне реакции, которая поддерживается при определенных условиях реакции. В типичном случае реактор окисления этилена находится в виде множества параллельных удлиненных трубок, которые заполнены частицами катализатора на носителе для образования уплотненного слоя, содержащегося внутри трубок реактора. Носители могут быть любой формы, такие как, например, сферы, шарики, кольца и таблетки. Одной особенно желательной формой носителя является полый цилиндр.Ethylene oxide is an important industrial chemical used as a starting material for the production of chemicals such as ethylene glycol, ethylene glycol ethers, alkanolamines and detergents. One method for producing ethylene oxide is through catalyzed partial oxidation of ethylene with oxygen. In this method, a feed stream containing ethylene and oxygen is passed over a catalyst bed contained in the reaction zone, which is maintained under certain reaction conditions. Typically, the ethylene oxidation reactor is in the form of a plurality of parallel elongated tubes that are filled with supported catalyst particles to form a densified layer contained within the reactor tubes. The carriers can be of any shape, such as, for example, spheres, balls, rings and tablets. One particularly desirable form of support is a hollow cylinder.
Одной проблемой, связанной с применением уплотненного слоя частиц катализатора на носителе в виде полого цилиндра в зоне реакции окисления этилена является трудность в создании подходящего баланса между перепадом давления, который происходит через слой катализатора во время осуществления этиленоксидного процесса, и плотностью упаковки слоя катализатора. Эффективность катализатора в целом улучшается с увеличением плотности упаковки катализатора в реакционных трубках окисления этилена; однако нежелательные увеличения перепада давления через реактор в общем случае сопровождают увеличенную плотность упаковки катализатора.One problem associated with the use of a compacted layer of catalyst particles on a support in the form of a hollow cylinder in the ethylene oxidation reaction zone is the difficulty in creating a suitable balance between the pressure drop that occurs through the catalyst layer during the ethylene oxide process and the packing density of the catalyst layer. The efficiency of the catalyst as a whole improves with increasing packing density of the catalyst in the ethylene oxidation reaction tubes; however, undesirable increases in pressure drop across the reactor generally accompany an increased catalyst packing density.
В производстве этиленоксида посредством частичного окисления этилена является желательным использование реакторной системы с уплотненным слоем катализатора, имеющим высокую плотность упаковки, но с минимизированным перепадом давления через уплотненный слой катализатора.In the production of ethylene oxide through partial oxidation of ethylene, it is desirable to use a reactor system with a compacted catalyst bed having a high packing density but with a minimum pressure drop across the packed catalyst bed.
Таким образом, задачей данного изобретения является создание реакторной системы, пригодной для применения в каталитическом частичном окислении этиленоксида, которая имеет уплотненный слой катализатора с высокой плотностью упаковки, но все еще обеспечивает подходящий низкий перепад давления в процессе ее эксплуатации.Thus, the object of the present invention is to provide a reactor system suitable for use in the catalytic partial oxidation of ethylene oxide, which has a densified catalyst bed with a high packing density, but still provides a suitable low pressure drop during its operation.
Другие аспекты, задачи и некоторые преимущества данного изобретения станут более очевидными в свете следующего раскрытия.Other aspects, objects, and some advantages of the present invention will become more apparent in light of the following disclosure.
В одном аспекте данное изобретение может быть определено как реакторная система, содержащаяIn one aspect, the invention may be defined as a reactor system comprising
удлиненную трубку, имеющую длину трубки и диаметр трубки, которые определяют зону реакции; причем внутри зоны реакции содержится уплотненный слой имеющего определенную форму материала носителя; при этом формованный материал носителя имеет геометрическую конфигурацию полого цилиндра, определенную номинальной длиной, номинальным внешним диаметром и номинальным внутренним диаметром таким образом, что отношение номинальной длины к номинальному внешнему диаметру находится в интервале от 0,5 до 2, и дополнительно таким образом, чтоan elongated tube having a tube length and a tube diameter that define a reaction zone; moreover, inside the reaction zone contains a compacted layer having a certain shape of the material of the carrier; wherein the molded carrier material has a geometric configuration of a hollow cylinder defined by a nominal length, a nominal outer diameter and a nominal inner diameter so that the ratio of the nominal length to the nominal outer diameter is in the range from 0.5 to 2, and further such that
когда диаметр трубки менее 28 мм, отношение номинального внешнего диаметра к номинальному внутреннему диаметру превышает 2,3 и отношение диаметра трубки к внешнему диаметру находится в интервале от 1,5 до 7, иwhen the tube diameter is less than 28 mm, the ratio of the nominal outer diameter to the nominal inner diameter exceeds 2.3 and the ratio of the diameter of the tube to the outer diameter is in the range from 1.5 to 7, and
когда диаметр трубки равен, по меньшей мере, 28 мм, отношение номинального внешнего диаметра к номинальному внутреннему диаметру превышает 2,7 и отношение диаметра трубки к внешнему диаметру находится в интервале от 2 до 10.when the tube diameter is at least 28 mm, the ratio of the nominal outer diameter to the nominal inner diameter exceeds 2.7 and the ratio of the diameter of the tube to the outer diameter is in the range from 2 to 10.
В еще одном аспекте данное изобретение можно определить как реакторная система, содержащаяIn yet another aspect, the invention can be defined as a reactor system comprising
удлиненную трубку, имеющую длину трубки и диаметр трубки, которые определяют зону реакции; причем внутри зоны реакции содержится уплотненный слой имеющего определенную форму материала носителя; при этом формованный материал носителя имеет геометрическую конфигурацию полого цилиндра, определенную номинальной длиной, номинальным внешним диаметром и номинальным внутренним диаметром таким образом, чтоan elongated tube having a tube length and a tube diameter that define a reaction zone; moreover, inside the reaction zone contains a compacted layer having a certain shape of the material of the carrier; wherein the molded carrier material has a geometric configuration of a hollow cylinder defined by a nominal length, a nominal outer diameter, and a nominal inner diameter such that
отношение номинальной длины к номинальному внешнему диаметру находится в интервале от 0,5 до 2 иthe ratio of the nominal length to the nominal outer diameter is in the range from 0.5 to 2 and
отношение номинального внешнего диаметра к номинальному внутреннему диаметру обеспечивает положительный результат теста, как определено далее, и дополнительно таким образом, чтоthe ratio of the nominal external diameter to the nominal internal diameter provides a positive test result, as defined below, and additionally in such a way that
отношение диаметра трубки к номинальному внешнему диаметру находится в интервале от 1,5 до 7, когда диаметр трубки менее 28 мм, и в интервале от 2 до 10, когда диаметр трубки равен, по меньшей мере, 28 мм.the ratio of the diameter of the tube to the nominal external diameter is in the range from 1.5 to 7 when the diameter of the tube is less than 28 mm, and in the range from 2 to 10 when the diameter of the tube is at least 28 mm.
В данном описании “положительный результат теста” определяется по снижению отношения численного значения перепада давления на единицу длины уплотненного слоя и численного значения плотности упаковки, причем данные численные значения получают посредством тестирования уплотненного слоя в турбулентном потоке газообразного азота при давлении 1,136 МПа (150 псиг) по отношению к сравнительному отношению численных значений, полученных идентичным образом, за исключением того, что геометрическая конфигурация полого цилиндра того же материала носителя определяется номинальным внешним диаметром 6 мм и номинальным внутренним диаметром 2,6 мм, когда диаметр трубки меньше 28 мм, и номинальный внешний диаметр равен 8 мм, а номинальный внутренний диаметр равен 3,2 мм, когда диаметр трубки равен, по меньшей мере, 28 мм, и дополнительно отношением номинальной длины к номинальному внешнему диаметру, равным 1.In this description, a “positive test result” is determined by reducing the ratio of the numerical value of the pressure drop per unit length of the packed bed and the numerical value of the packing density, and these numerical values are obtained by testing the packed bed in a turbulent flow of nitrogen gas at a pressure of 1.136 MPa (150 psig) relative to the comparative ratio of numerical values obtained in an identical manner, except that the geometric configuration of the hollow cylinder of the same material of the carrier is determined by a nominal outer diameter of 6 mm and a nominal inner diameter of 2.6 mm when the tube diameter is less than 28 mm and the nominal outer diameter is 8 mm and the nominal inner diameter is 3.2 mm when the tube diameter is at least 28 mm, and additionally the ratio of the nominal length to the nominal outer diameter equal to 1.
В соответствии с еще одним аспектом данного изобретения способ производства этиленоксида включает этапы, на которых осуществляют введение в реакторную систему в соответствии с данным изобретением исходного сырья, содержащего этилен и кислород, и удаление из реакторной системы реакционного продукта, содержащего этиленоксид и непрореагровавший этилен, если он есть, где внутри зоны реакции находится каталитическая система на носителе, которая включает в себя каталитический компонент на носителе из формованного материала носителя, имеющего геометрическую конфигурацию полого цилиндра.In accordance with another aspect of the present invention, a method for producing ethylene oxide comprises the steps of introducing into the reactor system of this invention a feedstock containing ethylene and oxygen and removing from the reactor system a reaction product containing ethylene oxide and unreacted ethylene, if it there, where inside the reaction zone there is a supported catalyst system that includes a supported catalyst component from a molded support material, I have its hollow cylinder geometric configuration.
Дополнительно данное изобретение предоставляет способ применения этиленоксида для получения этиленгликоля, простого эфира этиленгликоля или 1,2-алканоламина, включающий в себя преобразование этиленоксида в этиленгликоль, простой эфир этиленгликоля или 1,2-алканоламин, в котором этиленоксид получают способом получения этиленоксида в соответствии с данным изобретением.Additionally, this invention provides a method of using ethylene oxide to produce ethylene glycol, ethylene glycol ether or 1,2-alkanolamine, comprising converting ethylene oxide to ethylene glycol, ethylene glycol ether or 1,2-alkanolamine, in which ethylene oxide is produced by the method of producing ethylene oxide in accordance with this invention.
Используемые в настоящем описании в контексте геометрической конфигурации полого цилиндра термины “внутренний диаметр” и “диаметр отверстия” имеют одинаковое значение и применяются в данном описании взаимозаменяемо. Так же используемые в настоящем описании термины “носитель” и “основа” имеют одинаковое значение и применяются в данном описании взаимозаменяемо.Used in the present description in the context of the geometric configuration of the hollow cylinder, the terms “inner diameter” and “bore diameter” have the same meaning and are used interchangeably in this description. Also used in the present description, the terms “carrier” and “base” have the same meaning and are used interchangeably in this description.
На фиг.1 изображены некоторые аспекты реакторной системы по данному изобретению, которая содержит трубку, имеющую длину, которая заполнена уплотненным слоем, содержащим формованный материал носителя каталитической системы;Figure 1 shows some aspects of the reactor system according to this invention, which contains a tube having a length that is filled with a sealed layer containing a molded support material of the catalyst system;
на фиг.2 изображен формованный материал носителя каталитической системы по данному изобретению, который имеет геометрическую конфигурацию полого цилиндра и физические измерения, которые характеризуют формованный материал носителя;figure 2 shows the molded carrier material of the catalytic system according to this invention, which has a geometric configuration of a hollow cylinder and physical measurements that characterize the molded carrier material;
фиг.3 представляет собой схематическое представление способа производства этиленоксида, который включает некоторые новые аспекты данного изобретения;figure 3 is a schematic representation of a method for the production of ethylene oxide, which includes some new aspects of the present invention;
фиг.4 представляет данные по изменениям (“C(%)”) перепада давления (“% ПД”) и плотности упаковки трубки (“ПУТ”; “% ПУТ*” представляют удвоенные данные), полученные в результате использования различных размеров (внешних диаметров) материала носителя в виде полого цилиндра с различными отношениями длины к диаметру (“Дл/Д”) в реакторной трубке диаметром 39 мм относительно применения стандартного 8-мм материала носителя в виде полого цилиндра;figure 4 presents data on changes (“C (%)”) differential pressure (“% PD”) and tube packing density (“PUT”; “% PUT *” represent doubled data) obtained by using different sizes (external diameters) of the material of the carrier in the form of a hollow cylinder with different ratios of length to diameter (“L / D”) in the reactor tube with a diameter of 39 mm relative to the use of a standard 8 mm carrier material in the form of a hollow cylinder;
фиг.5 представляет данные по изменениям (“C(%)”) перепада давления (“% ПД”) и плотности упаковки трубки (“ПУТ”; “% ПУТ*” представляют удвоенные данные), полученные в результате использования различных размеров (внешних диаметров) материала носителя в виде полого цилиндра, имеющего отношение номинальной длины к диаметру, равное 1,0, и различные диаметры отверстия (“ОТВЕРСТИЕ” обозначено в мм) в реакторной трубке диаметром 39 мм относительно применения стандартного 8-мм материала носителя в виде полого цилиндра;figure 5 presents data on changes (“C (%)”) differential pressure (“% PD”) and tube packing density (“PUT”; “% PUT *” represent doubled data) obtained by using different sizes (external diameters) of the carrier material in the form of a hollow cylinder having a nominal length to diameter ratio of 1.0 and various hole diameters (“HOLE” is indicated in mm) in the reactor tube with a diameter of 39 mm relative to the use of a standard 8 mm hollow carrier material cylinder;
фиг.6 представляет данные по изменениям (“C(%)”) перепада давления (“% ПД”) и плотности упаковки трубки (“ПУТ”; “% ПУТ*” представляют удвоенные данные), полученные в результате использования различных размеров (внешних диаметров) материала носителя в виде полого цилиндра с различными отношениями длины к диаметру (“Дл/Д”) в реакторной трубке диаметром 21 мм относительно применения стандартного 6-мм материала носителя в виде полого цилиндра;6 represents data on changes (“C (%)”) of the pressure drop (“% PD”) and tube packing density (“PUT”; “% PUT *” represent doubled data) obtained by using different sizes (external diameters) of the material of the carrier in the form of a hollow cylinder with different ratios of length to diameter (“L / D”) in the reactor tube with a diameter of 21 mm relative to the use of a standard 6 mm carrier material in the form of a hollow cylinder;
на фиг.7 изображены поперечные разрезы внешних периметров (а) формованного материала носителя, являющегося идеальным цилиндром, и (b) поперечный разрез формованного материала носителя, являющегося отклонением от идеального цилиндра.Fig. 7 shows cross sections of the outer perimeters of (a) a molded carrier material being an ideal cylinder, and (b) a cross section of a molded carrier material being a deviation from an ideal cylinder.
Один способ производства этиленоксида осуществляют посредством катализируемого частичного окисления этилена кислородом. Способ описан в общих чертах в Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Volume 9, pp.432-471, John Wiley, London/New York 1980. Общепринятые реакторные системы окисления этилена являются пригодными для использования в настоящем изобретении, и они включают множество параллельных удлиненных трубок, которые имеют внутренние диаметры в интервале от 20 мм до 60 мм и длины в интервале от 3 до 15 мм. Также возможны более крупные трубки для применения в реакторной системе окисления этилена. Трубки являются обычно пригодными для применения в теплообменниках кожухотрубного типа и формируются в пучок для размещения в кожухе теплообменника. Трубки уплотняются любым подходящим катализатором окисления этилена, который обеспечивает частичное окисление этилена кислородом до этиленоксида. Межтрубная зона теплообменника обеспечивает прохождение среды теплопереноса для удаления теплоты реакции в результате окисления этилена и для управления температурой реакции внутри трубок, содержащих катализатор окисления этилена.One method for producing ethylene oxide is carried out by catalyzed partial oxidation of ethylene with oxygen. The process is described generally in Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology,
Поток исходного сырья, содержащий этилен и кислород, вводят в трубки реакторной системы, в которой поток исходного сырья контактирует с катализатором окисления этилена, типично при температуре в интервале от 50°С до 400°С и типично при давлении в интервале от 0,15 МПа до 3 МПа.The feed stream containing ethylene and oxygen is introduced into the tubes of the reactor system in which the feed stream is contacted with an ethylene oxidation catalyst, typically at a temperature in the range of 50 ° C. to 400 ° C. and typically at a pressure in the range of 0.15 MPa up to 3 MPa.
Каталитическая система, применяемая в типовых способах производства этиленоксида, описанных выше, представляет собой каталитические системы на носителе, которые включают материал основы или носителя, на который осаждается или в который импрегнируют каталитический компонент и, если желательно, компонент промотора катализатора или компоненты.The catalyst system used in the typical ethylene oxide production methods described above is a supported catalyst system that includes a base or support material onto which a catalyst component is impregnated or impregnated and, if desired, a catalyst promoter component or components.
Реакторная система по данному изобретению может применяться в окислении этилена до этиленоксида и включает комбинацию реакторной трубки и формованного материала носителя, который предпочтительно является каталитической системой. Уникальная геометрия данной комбинации обеспечивает различные неожиданные преимущества способа.The reactor system of this invention can be used in the oxidation of ethylene to ethylene oxide and includes a combination of a reactor tube and a molded support material, which is preferably a catalyst system. The unique geometry of this combination provides various unexpected advantages of the method.
Компонент каталитической системы реакторной системы по данному изобретению может включать формованный материал носителя, который является основой каталитического компонента. Необязательно формованный материал носителя также является основой одного или более компонентов промоторов катализатора или компонентов сопромоторов катализаторов. Предпочтительный каталитический компонент представляет собой серебро. Что касается компонента промотора, он может включать, например, редкоземельные металлы, магний, рений и щелочные металлы, такие как литий, натрий, калий, рубидий и цезий. Среди них предпочтительными являются рений и щелочные металлы, в особенности, высшие щелочные металлы, такие как литий, калий, рубидий и цезий. Наиболее предпочтительным среди высших щелочных металлов является цезий. Либо рениевый промотор может применяться без представленного промотора из щелочного металла, или промотор из щелочного металла может применяться без представленного рениевого промотора, или рениевый промотор и промотор из щелочного металла могут оба присутствовать в каталитической системе. В дополнение к вышеупомянутым промоторам в каталитической системе может присутствовать рениевый сопромотор. Такие сопромоторы могут включать серу, молибден, вольфрам и хром. Соединения промотора и сопромотора могут наноситься на материал носителя любым пригодным способом, например посредством импрегнирования, и в любом виде.A component of the catalyst system of the reactor system of this invention may include a molded support material that is the backbone of the catalyst component. Optional molded carrier material is also the basis of one or more components of the catalyst promoters or components of the catalyst co-promoters. A preferred catalyst component is silver. As for the promoter component, it may include, for example, rare earth metals, magnesium, rhenium and alkali metals such as lithium, sodium, potassium, rubidium and cesium. Among them, rhenium and alkali metals are preferred, in particular higher alkali metals such as lithium, potassium, rubidium and cesium. Among the higher alkali metals, cesium is most preferred. Either the rhenium promoter can be used without the alkali metal promoter provided, or the alkali metal promoter can be used without the presented rhenium promoter, or the rhenium promoter and the alkali metal promoter can both be present in the catalyst system. In addition to the aforementioned promoters, a rhenium co-promoter may be present in the catalyst system. Such co-promoters may include sulfur, molybdenum, tungsten and chromium. The promoter and co-promoter compounds can be applied to the support material in any suitable manner, for example by impregnation, and in any form.
Материал носителя формованного материала носителя и каталитической системы может представлять собой любой коммерчески доступный термостойкий и пористый материал, подходящий для применения в качестве материала носителя для серебряного катализатора и компонентов промотора каталитической системы. Материалы носителя должны быть относительно инертными при условиях реакции, преобладающих в окислении этилена, и в присутствии применяемых химических соединений. Материал носителя может включать углерод, карборунд, карбид кремния, диоксид кремния, оксид алюминия и смеси на основе оксида алюминия и диоксида кремния. Предпочтительным является α-оксид алюминия, так как он имеет в высокой степени однородный диаметр пор. Данный материал носителя имеет в типичном случае удельную поверхность, равную от 0,1 до 10 м2/г, предпочтительно от 0,2 до 5 м2/г и более предпочтительно от 0,3 до 3 м2/г (измеренную хорошо известным способом B. E. T., см. Brunauer, Emmet and Teller in J. Am. Chem. Soc. 60 (1938) 309-316, который приведен в данном описании в качестве ссылки); в типичном случае удельный объем пор от 0,1 до 1,5 см3/г, предпочтительно от 0,2 до 1,0 см3/г и наиболее предпочтительно от 0,3 до 0,8 см3/г (измеренный хорошо известным способом адсорбции воды, который является ASTM C20); в типичном случае кажущуюся пористость от 20 до 120% по объему, предпочтительно от 40 до 80% по объему (измеренному способом адсорбции воды); в типичном случае средний диаметр пор от 0,3 до 15 мкм, предпочтительно от 1 до 10 мкм; и в типичном случае процентное содержание пор, имеющих диаметр от 0,03 до 10 мкм, равное, по меньшей мере, 50% по массе (измеренное интрузией ртути до давления 3,0·108 Па с использованием модели Micromeretics Autopore 9200 (угол контакта 130°, ртуть с поверхностным натяжением, равным 0,473 Н/м, и применяемая коррекция на сжатие ртути).The support material of the molded support material and the catalyst system can be any commercially available heat-resistant and porous material suitable for use as a support material for a silver catalyst and components of a catalyst system promoter. The carrier materials should be relatively inert under the reaction conditions prevailing in the oxidation of ethylene and in the presence of the chemical compounds used. The support material may include carbon, carborundum, silicon carbide, silicon dioxide, alumina, and mixtures based on alumina and silica. Α-alumina is preferred since it has a highly uniform pore diameter. This support material typically has a specific surface area of 0.1 to 10 m 2 / g, preferably 0.2 to 5 m 2 / g, and more preferably 0.3 to 3 m 2 / g (measured by the well-known by the BET method, see Brunauer, Emmet and Teller in J. Am. Chem. Soc. 60 (1938) 309-316, which is incorporated herein by reference); typically, the specific pore volume is from 0.1 to 1.5 cm 3 / g, preferably from 0.2 to 1.0 cm 3 / g, and most preferably from 0.3 to 0.8 cm 3 / g (well measured a known method of adsorption of water, which is ASTM C20); typically, the apparent porosity is from 20 to 120% by volume, preferably from 40 to 80% by volume (measured by a water adsorption method); typically, the average pore diameter is from 0.3 to 15 microns, preferably from 1 to 10 microns; and typically, the percentage of pores having a diameter of from 0.03 to 10 μm equal to at least 50% by weight (measured by intrusion of mercury to a pressure of 3.0 · 10 8 Pa using the Micromeretics Autopore 9200 model (contact angle 130 °, mercury with a surface tension of 0.473 N / m and the applied compression correction for mercury).
Серебряный компонент катализатора и компоненты промотора каталитической системы осаждаются на материале носителя или импрегнируют в материал носителя каталитической системы любым стандартным способом, известным в данной области. Каталитическая система должна в типичном случае иметь концентрацию серебра или металлического серебра в интервале от 2 массовых процентов до 30 массовых процентов или даже выше, например вплоть до 40 массовых процентов или вплоть до 50 массовых процентов, причем массовый процент основан на общей массе каталитической системы, включая массу материала носителя, массу каталитического компонента, т.е. металлического серебра, и массу компонента или компонентов промотора. В некоторых вариантах осуществления предпочтительно, чтобы серебряный компонент каталитической системы присутствовал при концентрации в интервале от 4 массовых процентов до 22 массовых процентов и наиболее предпочтительно от 6 до 20 массовых процентов. В других случаях предпочтительно, чтобы серебряный компонент каталитической системы присутствовал при концентрации в интервале от более 20 до менее 30 массовых процентов и более предпочтительно от 22 до 28 массовых процентов. Промотор или промоторы могут присутствовать в каталитической системе при концентрации в интервале от 0,003 массовых процентов до 1,0 массового процента, предпочтительно от 0,005 массовых процентов до 0,5 массовых процентов и наиболее предпочтительно от 0,01 до 0,2 массовых процентов.The silver catalyst component and the catalyst component of the catalyst system are deposited on the support material or impregnated into the support material of the catalyst system by any standard method known in the art. The catalyst system should typically have a silver or metallic silver concentration in the range of 2 weight percent to 30 weight percent or even higher, for example up to 40 weight percent or up to 50 weight percent, and the weight percent is based on the total weight of the catalyst system, including mass of carrier material, mass of catalyst component, i.e. silver metal, and the mass of the component or components of the promoter. In some embodiments, it is preferred that the silver component of the catalyst system is present at a concentration in the range of from 4 weight percent to 22 weight percent and most preferably from 6 to 20 weight percent. In other cases, it is preferred that the silver component of the catalyst system is present at a concentration in the range of from more than 20 to less than 30 weight percent and more preferably from 22 to 28 weight percent. The promoter or promoters may be present in the catalyst system at a concentration in the range of from 0.003 weight percent to 1.0 weight percent, preferably from 0.005 weight percent to 0.5 weight percent, and most preferably from 0.01 to 0.2 weight percent.
Реакторная система по настоящему изобретению обеспечивает улучшенный баланс плотности упаковки трубки (ПУТ), также пористости слоя и задержки катализатора относительно перепада давления через уплотненный слой при использовании в способе производства этиленоксида по сравнению с общепринятыми системами. Важным аспектом данного изобретения является признание, что такое улучшение может быть получено, например, посредством изменения отношения номинального внешнего диаметра к номинальному внутреннему диаметру геометрической конфигурации полого цилиндра. Данный вывод действительно является неожиданным, поскольку катализаторы на основе материалов носителя в виде полого цилиндра используются в способах производства этиленоксида уже в течение многих лет, и большие усилия были затрачены для улучшения эффективности такого катализатора. Однако попытки улучшить эффективность данных катализаторов посредством модификации геометрии конфигурации полого цилиндра, по-видимому, не получили внимания.The reactor system of the present invention provides an improved balance of tube packing density (FCB), also porosity of the layer and catalyst delay relative to the pressure drop across the densified layer when used in an ethylene oxide production method compared to conventional systems. An important aspect of the present invention is the recognition that such an improvement can be obtained, for example, by changing the ratio of the nominal external diameter to the nominal internal diameter of the geometric configuration of the hollow cylinder. This conclusion is indeed unexpected, since catalysts based on support materials in the form of a hollow cylinder have been used in ethylene oxide production methods for many years, and great efforts have been expended to improve the efficiency of such a catalyst. However, attempts to improve the efficiency of these catalysts by modifying the geometry of the configuration of the hollow cylinder, apparently, did not receive attention.
В соответствии с данным изобретением улучшенный баланс, получают, например, посредством изменения, в типичном случае - увеличения отношения номинального внешнего диаметра к номинальному внутреннему диаметру геометрической конфигурации полого цилиндра, по сравнению с данным отношением для общепринятого материала носителя в виде полого цилиндра. Улучшенный баланс может быть обнаружен посредством сравнительного тестирования, как описано выше в данном документе, с применением материала носителя в виде полого цилиндра в сравнении со стандартным материалом носителя в виде полого цилиндра, имеющего общепринятые используемые размеры. При данном сравнительном тестировании материалы в типичном случае имеют такую же плотность материала. Иначе, различие в плотностях материала корректируют так, чтобы изменения в плотности упаковки трубки отражали изменения в задержке катализатора и пористости слоя. Положительный результат теста, как определено выше в данном описании, является показательным для улучшенного баланса. Примеры сравнительного тестирования представлены в примерах I-IV, приведенных далее в описании.In accordance with this invention, an improved balance is obtained, for example, by changing, in a typical case, increasing the ratio of the nominal external diameter to the nominal internal diameter of the geometric configuration of the hollow cylinder, compared with this ratio for the conventional carrier material in the form of a hollow cylinder. Improved balance can be detected by comparative testing, as described above in this document, using a carrier material in the form of a hollow cylinder in comparison with a standard carrier material in the form of a hollow cylinder having conventionally used sizes. In this comparative test, materials typically have the same material density. Otherwise, the difference in the densities of the material is adjusted so that changes in the packing density of the tube reflect changes in the catalyst retention and layer porosity. A positive test result, as defined above in this description, is indicative of an improved balance. Examples of comparative testing are presented in examples I-IV below in the description.
Улучшенный баланс плотности упаковки трубки (ПУТ) по отношению к перепаду давления через уплотненный слой может проявляться в различных внешних или качественных характеристиках, как будет очевидно из приведенного далее описания.An improved balance of tube packing density (TAP) with respect to the pressure drop across the densified layer can manifest itself in various external or qualitative characteristics, as will be apparent from the description that follows.
Реакторная система по настоящему изобретению включает уплотненный слой формованного материала носителя или каталитическую систему, имеющую плотность упаковки трубки более высокую, чем найдено в общепринятых реакторных системах. Во многих случаях желательно увеличить плотность упаковки трубки вследствие полученных в результате преимуществ в эффективности катализатора. Однако в целом ожидается, что для получения более высоких плотностей упаковки трубки перепад давления через уплотненный слой, при его использовании, будет увеличиваться по отношению к стандартным реакторным системам. Реакторная система по данному изобретению, с другой стороны, неожиданно обеспечивает меньшее инкрементное увеличение перепада давления через уплотненный слой, содержащийся внутри трубки реактора реакторной системы, чем ожидается, и, во многих случаях уменьшение перепада давления через уплотненный слой по сравнению с общепринятыми системами без соответствующей потери плотности упаковки трубки и во многих случаях с увеличением в плотности упаковки трубки.The reactor system of the present invention includes a densified layer of molded support material or a catalytic system having a tube packing density higher than that found in conventional reactor systems. In many cases, it is desirable to increase the packing density of the tube due to the resulting benefits in catalyst efficiency. However, in general, it is expected that, in order to obtain higher tube packing densities, the pressure drop across the densified layer, when used, will increase relative to standard reactor systems. The reactor system of this invention, on the other hand, unexpectedly provides a smaller incremental increase in pressure drop across the sealed layer contained within the reactor tube of the reactor system than expected, and, in many cases, a decrease in pressure drop across the sealed layer compared to conventional systems without corresponding loss tube packing density and in many cases with an increase in tube packing density.
Предпочтительно, чтобы реакторная система по данному изобретению включала уплотненный слой, имеющий плотность упаковки трубки, по меньшей мере, настолько высокую, как обнаруживают в общепринятых реакторных системах, но предпочтительно превышающую плотности упаковки трубки, наблюдаемые в общепринятых системах, которые при использовании проявляют перепады давления, которые снижаются вместе с вышеупомянутым увеличением плотности упаковки трубки.Preferably, the reactor system of this invention includes a densified layer having a tube packing density of at least as high as that found in conventional reactor systems, but preferably exceeding the tube packing densities observed in conventional systems that exhibit pressure drops when used, which decrease with the aforementioned increase in tube packing density.
Относительные геометрические параметры между диаметром трубки и формованными носителями и/или каталитическими системами являются важным признаком реакторной системы по данному изобретению, которая включает сочетание реакторной трубки, упакованной слоем формованных носителей, которое предпочтительно включает каталитические компоненты для обеспечения каталитических систем. Также является неожиданным, что более крупные носители относительно реакторной трубки могут быть загружены в виде уплотненного слоя внутри реакторной трубки для получения увеличения плотности упаковки трубки либо без наблюдения большего перепада давления через уплотненный слой, когда реакторная система используется, или с наблюдением инкрементного увеличения перепада давления, которое меньше, чем ожидается, особенно на основе некоторых инженерных корреляций, например корреляции Эргана, см. W.J. Beek and K.M.K. Muttzall, “Transport Phenomena”, J. Wiley and Sons Ltd, 1975, p.114.The relative geometrical parameters between the tube diameter and the molded supports and / or catalyst systems are an important feature of the reactor system of this invention, which includes a combination of a reactor tube packed with a molded support layer, which preferably includes catalyst components to provide catalyst systems. It is also unexpected that larger media relative to the reactor tube may be loaded as a densified layer inside the reactor tube to obtain an increase in tube packing density, either without observing a larger pressure drop through the sealed layer when the reactor system is used, or by observing an incremental increase in pressure drop, which is less than expected, especially based on some engineering correlations, such as Ergan correlations, see WJ Beek and K.M.K. Muttzall, “Transport Phenomena”, J. Wiley and Sons Ltd, 1975, p. 114.
Более крупные носители и каталитические системы являются особенно желательными для применения в уплотненном слое реакторной системы по данному изобретению с уплотненным слоем, имеющим более высокую плотность упаковки трубки, чем ожидается для конкретного размера носителя или каталитической системы, но который не обеспечивает инкрементное понижение перепада давления при использовании и предпочтительно инкрементное понижение перепада давления по отношению к такому, который ожидают для реакторных систем с той же плотностью упаковки трубки. Дополнительным преимуществом может являться увеличение плотности упаковки трубки.Larger supports and catalyst systems are particularly desirable for use in a packed bed of the reactor system of this invention with a packed bed having a higher tube packing density than expected for a particular carrier or catalyst system size, but which does not provide an incremental reduction in pressure drop when used and preferably an incremental decrease in pressure drop relative to that expected for reactor systems with the same packing density wheelhouse. An additional advantage may be an increase in tube packing density.
Для получения вышеописанных преимуществ реакторная система по настоящему изобретению должна иметь определенные геометрические соотношения. Также определено, что данные геометрические параметры находятся под влиянием диаметров реакторных трубок и, таким образом, относительные геометрические параметры реакторной трубки и формованные носители являются обычно различными для различных диаметров трубки. Для реакторных трубок, имеющих внутренний диаметр менее 28 мм, отношение внутреннего диаметра реакторной трубки и внешнего диаметра системы носителя должны находиться в интервале от 1,5 до 7, предпочтительно от 2 до 6 и наиболее предпочтительно от 2,5 до 5. Для реакторных трубок, имеющих внутренний диаметр, превышающий 28 мм, отношение внутреннего диаметра реакторной трубки и внешнего диаметра носителя катализатора должны находиться в интервале от 2 до 10, предпочтительно от 2,5 до 7,5 и наиболее предпочтительно от 3 до 5.To obtain the above advantages, the reactor system of the present invention must have certain geometric relationships. It has also been determined that these geometrical parameters are influenced by the diameters of the reactor tubes and, thus, the relative geometrical parameters of the reactor tube and molded carriers are usually different for different diameters of the tube. For reactor tubes having an inner diameter of less than 28 mm, the ratio of the inner diameter of the reactor tube and the outer diameter of the support system should be in the range from 1.5 to 7, preferably from 2 to 6, and most preferably from 2.5 to 5. For reactor tubes having an inner diameter greater than 28 mm, the ratio of the inner diameter of the reactor tube and the outer diameter of the catalyst carrier should be in the range from 2 to 10, preferably from 2.5 to 7.5, and most preferably from 3 to 5.
Отношение внешнего диаметра к внутреннему диаметру или диаметру отверстия носителя каталитической системы является еще одним важным признаком реакторной системы по данному изобретению. Для реакторных трубок, имеющих внутренний диаметр менее 28 мм, отношение внешнего диаметра к диаметру отверстия или внутреннему диаметру носителя каталитической системы может находиться в интервале от 2,3 до 1000, предпочтительно от 2,6 до 500 и наиболее предпочтительно от 2,9 до 200. Для реакторных трубок, имеющих внутренний диаметр, превышающий 28 мм, отношение внешнего диаметра к диаметру отверстия или внутреннему диаметру носителя каталитической системы может находиться в интервале от 2,7 до 1000, предпочтительно от 3 до 500 и наиболее предпочтительно от 3,3 до 250.The ratio of the outer diameter to the inner diameter or hole diameter of the support of the catalyst system is another important feature of the reactor system of this invention. For reactor tubes having an inner diameter of less than 28 mm, the ratio of the outer diameter to the diameter of the hole or the inner diameter of the support of the catalyst system may be in the range from 2.3 to 1000, preferably from 2.6 to 500, and most preferably from 2.9 to 200 For reactor tubes having an inner diameter greater than 28 mm, the ratio of the outer diameter to the diameter of the hole or the inner diameter of the support of the catalyst system may be in the range from 2.7 to 1000, preferably from 3 to 500, and most preferred from about 3.3 to 250.
В то время, как является важным, чтобы диаметр отверстия формованного материала носителя был относительно малым, также важно, чтобы внутреннее отверстие носителя имело, по меньшей мере, некоторый размер. Было обнаружено, что объем пор, определяемый диаметром отверстия, обеспечивает некоторые преимущества при производстве катализатора и для его каталитических свойств. Не ограничиваясь какой-либо конкретной теорией, полагают, однако, что объем пор, обеспеченный диаметром отверстия полого цилиндра, позволяет осуществить улучшенное осаждение каталитического компонента на носитель, например импрегнированием, и улучшенные дополнительные манипуляции, такие как сушка. Преимущество применения относительно небольшого диаметра отверстия также состоит в том, что формованный материал носителя имеет большую прочность на раздавливание по отношению к материалу носителя, имеющего более крупный диаметр отверстия. Предпочтительно иметь, по меньшей мере, по одному концу отверстия, в типичном случае - по обоим концам - диаметр отверстия, равный, по меньшей мере, 0,1 мм, более предпочтительно, по меньшей мере, 0,2 мм. Предпочтительно диаметр отверстия равен, по меньшей мере, 5 мм и предпочтительно вплоть до 2 мм, например 1 мм или 1,5 мм.While it is important that the diameter of the opening of the molded carrier material is relatively small, it is also important that the inner opening of the carrier has at least some size. It was found that the pore volume, determined by the diameter of the hole, provides some advantages in the production of the catalyst and for its catalytic properties. Without limiting to any particular theory, it is believed, however, that the pore volume provided by the bore diameter of the hollow cylinder allows for improved deposition of the catalyst component onto the carrier, for example by impregnation, and improved additional manipulations such as drying. The advantage of using a relatively small hole diameter also lies in the fact that the molded carrier material has greater crush strength with respect to the carrier material having a larger hole diameter. It is preferable to have at least one end of the hole, typically at both ends, the diameter of the hole equal to at least 0.1 mm, more preferably at least 0.2 mm. Preferably, the diameter of the hole is at least 5 mm and preferably up to 2 mm, for example 1 mm or 1.5 mm.
Дополнительный важный признак реакторной системы по данному изобретению заключается в том, что носитель каталитической системы уплотненного слоя реакторной системы по данному изобретению имеет отношение длины к внешнему диаметру в интервале от 0,5 до 2,0, предпочтительно от 0,8 до 1,5 и наиболее предпочтительно от 0,9 до 1,1.An additional important feature of the reactor system of this invention is that the support of the catalytic system of the packed bed of the reactor system of this invention has a length to outer diameter ratio of from 0.5 to 2.0, preferably from 0.8 to 1.5, and most preferably from 0.9 to 1.1.
Суммарные данные желательных интервалов для геометрических размеров реакторной системы по данному изобретению представлены в таблицах 1 и 2. Таблица 1 представляет относительные геометрические параметры формованных носителей для реакторных трубок, имеющих диаметры, меньшие 28 мм. Таблица 2 представляет относительные геометрические параметры формованных носителей для реакторных трубок, имеющих диаметры, равные, по меньшей мере, 28 мм. Меньшие реакторные трубки могут иметь диаметры трубки, которые находятся в интервале вниз до 21 мм или даже еще меньше, например 20 мм. Таким образом, диаметр трубки меньших реакторных трубок реакторной системы по настоящему изобретению может находиться в интервале от 20 мм или 21 мм до менее чем 28 мм. Более крупные реакторные трубки могут иметь диаметры трубки, которые находятся в интервале вверх до 60 мм или даже больших. Таким образом, диаметр трубки более крупных реакторных трубок реакторной системы по настоящему изобретению может находиться в интервале от 28 мм до 60 мм.A summary of the desired intervals for the geometric dimensions of the reactor system of this invention is presented in Tables 1 and 2. Table 1 presents the relative geometric parameters of the molded supports for reactor tubes having diameters less than 28 mm. Table 2 presents the relative geometric parameters of the molded supports for reactor tubes having diameters of at least 28 mm. Smaller reactor tubes may have tube diameters that are in the range of down to 21 mm or even less, for example 20 mm. Thus, the tube diameter of the smaller reactor tubes of the reactor system of the present invention can range from 20 mm or 21 mm to less than 28 mm. Larger reactor tubes may have tube diameters that range up to 60 mm or even larger. Thus, the tube diameter of the larger reactor tubes of the reactor system of the present invention can range from 28 mm to 60 mm.
Для диаметров трубки в интервале от 28 мм до 60 мм, в особенности, когда диаметр трубки равен 39 мм, отношение номинального внешнего диаметра к номинальному внутреннему диаметру носителя предпочтительно равно:For tube diameters in the range of 28 mm to 60 mm, in particular when the diameter of the tube is 39 mm, the ratio of the nominal external diameter to the nominal internal diameter of the carrier is preferably equal to:
по меньшей мере, 4,5, когда внешний диаметр находится в интервале от 10,4 мм до 11,6 мм; илиat least 4.5 when the outer diameter is in the range of 10.4 mm to 11.6 mm; or
больше 3,4, конкретно, по меньшей мере, 3,6, когда внешний диаметр находится в интервале от 9,4 мм до 10,6 мм; илиgreater than 3.4, specifically at least 3.6 when the outer diameter is in the range of 9.4 mm to 10.6 mm; or
по меньшей мере, 2,6, конкретно, в интервале от 2,6 до 7,3, когда внешний диаметр находится в интервале от 8,4 мм до 9,6 мм.at least 2.6, specifically in the range of 2.6 to 7.3, when the outer diameter is in the range of 8.4 mm to 9.6 mm.
Геометрические параметры реакторной системы по данному изобретению для реакторных трубок, имеющих диаметры трубки менее 28 ммTable 1
The geometric parameters of the reactor system according to this invention for reactor tubes having tube diameters less than 28 mm
Геометрические параметры реакторной системы по данному изобретению для реакторных трубок, имеющих диаметры трубки, равные, по меньшей мере, 28 ммtable 2
The geometric parameters of the reactor system of this invention for reactor tubes having tube diameters of at least 28 mm
Реакторная трубка может быть любой длины, которая эффективно обеспечивает необходимое время контакта в зоне реакции между исходными реагентами каталитической системы для получения желательного продукта реакции. В общем случае, как отмечено выше, длина реакторной трубки будет превышать 3 м, и предпочтительно она находится в интервале от 3 м до 15 м. Полная длина реакторной трубки может быть упакована каталитической системой, или любая часть реакторной трубки может быть упакована каталитической системой для обеспечения, таким образом, уплотненного слоя каталитической системы, имеющей глубину слоя. Таким образом, глубина слоя может превышать 3 м, и предпочтительно она находится в интервале от 3 метров до 15 метров.The reactor tube may be of any length that effectively provides the necessary contact time in the reaction zone between the starting reagents of the catalyst system to obtain the desired reaction product. In the General case, as noted above, the length of the reactor tube will exceed 3 m, and preferably it is in the range from 3 m to 15 m. The full length of the reactor tube can be packed with a catalytic system, or any part of the reactor tube can be packed with a catalytic system for providing, thus, a compacted layer of a catalytic system having a layer depth. Thus, the depth of the layer may exceed 3 m, and preferably it is in the range from 3 meters to 15 meters.
В нормальной практике данного изобретения основная часть уплотненного слоя реакторной системы по данному изобретению содержит формованный материал носителя, имеющий геометрические параметры, как приведено в данном описании. Таким образом, в типичном случае уплотненный слой реакторной системы будет преобладающим образом, что составляет, по меньшей мере, 50 процентов, содержать каталитическую систему, имеющую специфически определенные геометрические параметры, и, конкретно, по меньшей мере, 80 процентов уплотненного слоя катализатора будет содержать специфически определенную каталитическую систему, но предпочтительно, по меньшей мере, 85 процентов и наиболее предпочтительно 90 процентов. При ссылке на процент уплотненного слоя, который содержит каталитическую систему, данное будет означать отношение общего числа индивидуальных частиц каталитической системы, имеющих конкретные размеры, описанные здесь, к общему числу частиц каталитической системы, содержащихся в уплотненном слое, умноженное на 100. В еще одном варианте осуществления при ссылке на процент уплотненного слоя, который содержит каталитическую систему, данное будет означать отношение насыпного объема частиц каталитической системы, имеющих конкретные размеры, описанные здесь, к насыпному объему всех частиц каталитической системы, содержащихся в уплотненном слое, умноженное на 100. В еще одном варианте осуществления при ссылке на процент уплотненного слоя, который содержит каталитическую систему, данное будет означать отношение массы частиц каталитической системы, имеющих конкретные размеры, описанные здесь, к массе всех частиц каталитической системы, содержащихся в уплотненном слое, умноженное на 100.In normal practice of this invention, the bulk of the packed bed of the reactor system of this invention contains a molded support material having geometric parameters as described herein. Thus, in a typical case, the packed bed of the reactor system will be predominant, which is at least 50 percent, contain a catalyst system having specific geometrical parameters, and specifically at least 80 percent of the packed catalyst bed will specifically contain a particular catalyst system, but preferably at least 85 percent and most preferably 90 percent. When referring to the percentage of a densified layer that contains a catalyst system, this will mean the ratio of the total number of individual particles of the catalyst system having the specific sizes described herein to the total number of particles of the catalyst system contained in the densified layer multiplied by 100. In yet another embodiment implementation when referring to the percentage of the compacted layer that contains the catalytic system, this will mean the ratio of the bulk volume of the particles of the catalytic system having specific sizes described herein to the bulk volume of all particles of the catalyst system contained in the packed bed multiplied by 100. In yet another embodiment, when referring to the percentage of packed bed that contains the catalyst system, this will mean the ratio of the mass of particles of the catalyst system having specific sizes described here, to the mass of all particles of the catalyst system contained in the compacted layer, multiplied by 100.
Плотность упаковки трубки слоя каталитической системы реакторной системы по данному изобретению может быть важным признаком данного изобретения, поскольку улучшения эффективности катализатора могут быть результатом увеличения плотности упаковки трубки, получаемой от использования уникальных геометрий реакторной системы по данному изобретению. В целом, плотность упаковки трубки уплотненного слоя каталитической системы зависит от внутреннего диаметра ассоциированной реакторной трубки и от свойств, например плотности, конкретного материала носителя, применяемого для образования формованного продукта.The packing density of the tube layer of the catalyst system of the reactor system of this invention may be an important feature of the present invention, since improvements in catalyst efficiency may result from an increase in tube packing density obtained from the use of the unique geometry of the reactor system of this invention. In general, the packing density of the tube of the packed bed of the catalyst system depends on the inner diameter of the associated reactor tube and on the properties, for example density, of the particular support material used to form the molded product.
Для меньших внутренних диаметров реакторной трубки плотность упаковки трубки уплотненного слоя может в целом быть меньше плотности упаковки трубки уплотненного слоя более крупных внутренних диаметров реакторной трубки. Таким образом, например, плотность упаковки трубки уплотненного слоя реакторной системы по данному изобретению, имеющей внутренний диаметр реакторной трубки, равный 21 мм, может быть такой низкой, но с превышением, как 550 кг на кубический метр, когда материал носителя преимущественно является α-оксидом алюминия. Для реакторных трубок, имеющих более крупный внутренний диаметр трубки, а также для трубок, имеющих меньший диаметр, желательно иметь настолько высокую плотность упаковки трубки, насколько достижимо, и все еще реализовывать преимущества изобретения. Такая плотность упаковки трубки, когда материал носителя преимущественно является α-оксидом алюминия, может превышать 650 кг на кубический метр или быть выше 700 кг на кубический метр или даже выше 850 кг на кубический метр. Предпочтительно плотность упаковки трубки превышает 900 кг на кубический метр и наиболее предпочтительно плотность упаковки трубки превышает 920 кг на кубический метр. Плотность упаковки трубки в общем случае будет менее 1200 кг на кубический метр и, более конкретно, менее 1150 кг на кубический метр.For smaller inner diameters of the reactor tube, the packing density of the tube of the sealed layer may generally be lower than the packing density of the tube of the sealed layer of larger inner diameters of the reactor tube. Thus, for example, the packing density of the tube of the packed bed of the reactor system of this invention having an inner diameter of the reactor tube of 21 mm can be as low, but in excess of 550 kg per cubic meter, when the support material is predominantly α-oxide aluminum. For reactor tubes having a larger inner diameter of the tube, as well as for tubes having a smaller diameter, it is desirable to have a tube packing density as high as possible, and still realize the advantages of the invention. Such tube packing density, when the carrier material is predominantly α-alumina, may exceed 650 kg per cubic meter or be higher than 700 kg per cubic meter or even above 850 kg per cubic meter. Preferably, the tube packing density exceeds 900 kg per cubic meter, and most preferably the tube packing density exceeds 920 kg per cubic meter. The tube packing density will generally be less than 1200 kg per cubic meter and, more specifically, less than 1150 kg per cubic meter.
На фиг.1 изображена реакторная система 10 по данному изобретению, содержащая удлиненную трубку 12 и уплотненный слой 14, находящийся в удлиненной трубке 12. Удлиненная трубка 12 имеет стенку трубки 16 с внутренней поверхностью трубки 18, в которой содержится уплотненный слой 14, и диаметр реакционной зоны 20. Удлиненная трубка 12 имеет длину трубки 22 и уплотненный слой 14, содержащийся в реакционной зоне, имеет глубину 24. Вне глубины слоя 24 удлиненная трубка 12 может содержать раздельный слой частиц некаталитического материала для, например, теплообмена с исходным сырьем и/или еще одним таким раздельным слоем для, например, теплообмена с продуктом реакции. Удлиненная трубка 12 дополнительно имеет входной конец трубки 26, в который может вводиться исходное сырье, содержащее этилен и кислород, и выходной конец трубки 28, из которого может удаляться продукт реакции, содержащий этиленоксид и этилен. Отмечают, что этилен в продукте реакции, если он содержится, представляет собой этилен исходного сырья, который проходит через зону реактора непреобразованным. Типичные значения конверсии этилена превышают 10 мольных процентов, но, в некоторых случаях, конверсия может быть меньше.Figure 1 shows the
Уплотненный слой 14, содержащийся в зоне реакции, состоит из слоя каталитической системы на носителе 30, как изображено на фиг.2. Каталитическая система на носителе 30 имеет в общем случае геометрическую конфигурацию полого цилиндра с номинальной длиной 32, номинальным внешним диаметром 34 и номинальным внутренним диаметром или диаметром отверстия 36 в соответствии с данным изобретением.The densified layer 14 contained in the reaction zone consists of a catalyst system layer on a
Для специалиста в данной области техники является очевидным, что выражение “цилиндр” необязательно означает, что геометрическая конфигурация полого цилиндра включает в себя точный цилиндр. Подразумевают, что выражение “цилиндр” включает незначительные отклонения от точного цилиндра. Например, поперечный размер внешнего периметра геометрической конфигурации полого цилиндра, перпендикулярный к оси цилиндра, не является обязательно точным кругом 71, как изображено на фиг.7. Также, ось геометрической конфигурации полого цилиндра может быть приблизительно прямой, и/или внешний диаметр геометрической конфигурации полого цилиндра может быть приблизительно постоянным вдоль оси. Незначительные отклонения включают, например, случаи, когда внешний диаметр цилиндра может быть расположен в воображаемом трубообразном пространстве, определяемом двумя воображаемыми точными соаксильными цилиндрами с виртуально одинаковыми диаметрами, посредством чего диаметр воображаемого внутреннего цилиндра равен, по меньшей мере, 70%, более типично, по меньшей мере, 80%, в особенности, по меньшей мере, 90% диаметра воображаемого внешнего цилиндра, и воображаемые цилиндры выбираются таким образом, что отношение их диаметров равно наиболее возможно 1. В таких случаях полагают, что диаметр воображаемого внешнего цилиндра является внешним диаметром геометрической конфигурации полого цилиндра. На фиг.7 изображен поперечный разрез, осуществленный перпендикулярно к оси воображаемых цилиндров 73 и 74, внешний периметр 72 геометрической конфигурации полого цилиндра, воображаемый внешний цилиндр 73 и воображаемый внутренний цилиндр 74.For a person skilled in the art it is obvious that the expression “cylinder” does not necessarily mean that the geometric configuration of the hollow cylinder includes an exact cylinder. The expression “cylinder” is meant to include slight deviations from the exact cylinder. For example, the transverse dimension of the external perimeter of the geometric configuration of the hollow cylinder, perpendicular to the axis of the cylinder, is not necessarily an
Аналогично для специалиста в данной области техники является очевидным, что отверстие геометрической конфигурации полого цилиндра не является обязательно в точности цилиндрическим, ось отверстия может быть приблизительно прямой, диаметр отверстия может быть приблизительно постоянным, и/или ось отверстия может быть смещена или находиться под углом по отношению к оси цилиндра. Если диаметр отверстия изменяется вдоль длины отверстия, считают, что диаметр отверстия является наибольшим диаметром у конца отверстия. Если отверстие не является в точности круговым в поперечном сечении, наиболее широкий размер считается диаметром отверстия. Также, объем пор, обеспечиваемый отверстием, может быть разделен на два или более отверстий, например 2, 3 или даже 4 или 5 отверстий; в таком случае диаметры отверстий являются такими, что общая сумма площадей поперечных сечений отверстий равна площади поперечного сечения единственного отверстия, имеющего диаметр, как обозначено в данном описании.Similarly, it will be apparent to those skilled in the art that the hole in the geometrical configuration of the hollow cylinder is not necessarily exactly cylindrical, the axis of the hole may be approximately straight, the diameter of the hole may be approximately constant, and / or the axis of the hole may be offset or angled relative to the axis of the cylinder. If the diameter of the hole varies along the length of the hole, consider that the diameter of the hole is the largest diameter at the end of the hole. If the hole is not exactly circular in cross section, the widest size is considered the diameter of the hole. Also, the pore volume provided by the hole can be divided into two or more holes, for example 2, 3 or even 4 or 5 holes; in this case, the diameters of the holes are such that the total sum of the cross-sectional areas of the holes is equal to the cross-sectional area of a single hole having a diameter as indicated in this description.
В предпочтительных вариантах осуществления геометрическая конфигурация полого цилиндра предназначена, чтобы быть цилиндром, имеющим отверстие вдоль оси цилиндра.In preferred embodiments, the geometric configuration of the hollow cylinder is intended to be a cylinder having an opening along the axis of the cylinder.
Следует понимать, что размеры геометрической конфигурации полого цилиндра являются номинальными и приблизительными, так как способы производства формованных агломератов не являются обязательно точными.It should be understood that the dimensions of the geometric configuration of the hollow cylinder are nominal and approximate, since the methods for the production of molded agglomerates are not necessarily accurate.
Именно уникальная геометрическая комбинация внутреннего диаметра трубки или диаметра реакционной зоны 20 и геометрических размеров каталитической системы на носителе 30 обеспечивает неожиданное снижение перепада давления, когда ее используют и по отношению к общепринятым системам, без значительного уменьшения плотности упаковки трубки. Во многих случаях и предпочтительно плотность упаковки трубки реакционной системы по данному изобретению является больше, чем для общепринятых систем, все еще обеспечивая в то же время снижение перепада давления при использовании.It is the unique geometric combination of the inner diameter of the tube or the diameter of the
Существенным геометрическим размером каталитической системы 30 является отношение номинальной длины 32 к номинальному внешнему диаметру 34. Данный размер детально описан выше.An essential geometric dimension of the
Еще одним существенным геометрическим размером каталитической системы 30 является отношение номинального внешнего диаметра 34 к номинальному внутреннему диаметру 36. Данный размер детально описан выше.Another significant geometric dimension of the
Относительные размеры между каталитической системой 30 и удлиненной трубкой 12 являются важным аспектом данного изобретения, поскольку данные размеры определяют плотность упаковки трубки и характеристики перепада давления, связанные с реакторной системой 10. Данный размер детально описан выше.The relative dimensions between the
Еще одним путем определения каталитической системы является ссылка на ее номинальные размеры. Для стандартного 8-мм катализатора, имеющего геометрическую конфигурацию полого цилиндра, внешний диаметр цилиндра номинально равен 8 мм, но может находиться в интервале от 7,4 мм до 8,6 мм. Длина цилиндра номинально равна 8 мм, но может находиться в интервале от 7,4 мм до 8,6 мм. Для использования в данном изобретении диаметр отверстия может быть равен, по меньшей мере, 0,1 мм или 0,2 мм и предпочтительно в интервале от 0,5 мм до 3,5 мм, более предпочтительно от 0,5 мм до менее 3 мм.Another way to determine a catalytic system is to reference its nominal dimensions. For a standard 8 mm catalyst having a geometrical configuration of a hollow cylinder, the outer diameter of the cylinder is nominally 8 mm, but can range from 7.4 mm to 8.6 mm. The length of the cylinder is nominally 8 mm, but can range from 7.4 mm to 8.6 mm. For use in this invention, the diameter of the hole may be at least 0.1 mm or 0.2 mm, and preferably in the range from 0.5 mm to 3.5 mm, more preferably from 0.5 mm to less than 3 mm .
Для стандартного 9-мм катализатора, имеющего геометрическую конфигурацию полого цилиндра, внешний диаметр цилиндра обычно равен 9 мм, но может находиться в интервале от 8,4 мм до 9,6 мм. Длина цилиндра, в то время как номинально равна 9 мм, может находиться в интервале от 8,4 мм до 9,6 мм. Для использования в данном изобретении диаметр отверстия стандартного 9-мм катализатора может быть равен, по меньшей мере, 0,1 мм или 0,2 мм и предпочтительно находиться в интервале от 0,5 мм до 3,5 мм, более предпочтительно от 1,25 мм до 3,5 мм.For a standard 9 mm catalyst having a geometrical configuration of a hollow cylinder, the outer diameter of the cylinder is usually 9 mm, but may range from 8.4 mm to 9.6 mm. The length of the cylinder, while nominally 9 mm, can range from 8.4 mm to 9.6 mm. For use in this invention, the bore diameter of a standard 9 mm catalyst may be at least 0.1 mm or 0.2 mm, and is preferably in the range of 0.5 mm to 3.5 mm, more preferably 1, 25 mm to 3.5 mm.
Для стандартного 10-мм катализатора, имеющего геометрическую конфигурацию полого цилиндра, внешний диаметр цилиндра обычно равен 10 мм, но может находиться в интервале от 9,4 мм до 10,6 мм. Длина цилиндра, в то время как номинально равна 10 мм, может находиться в интервале от 9,4 мм до 10,6 мм. Для использования в данном изобретении диаметр отверстия стандартного 10-мм катализатора может быть равен, по меньшей мере, 0,1 мм или 0,2 мм и предпочтительно находиться в интервале от 0,5 мм до 4,0 мм, более предпочтительно - от 0,5 мм до 3 мм, еще более предпочтительно от 0,5 мм до 2,8 мм.For a standard 10 mm catalyst having a geometrical configuration of a hollow cylinder, the outer diameter of the cylinder is usually 10 mm, but may range from 9.4 mm to 10.6 mm. The length of the cylinder, while nominally 10 mm, can range from 9.4 mm to 10.6 mm. For use in this invention, the bore diameter of a standard 10 mm catalyst may be at least 0.1 mm or 0.2 mm, and is preferably in the range from 0.5 mm to 4.0 mm, more preferably from 0 5 mm to 3 mm, even more preferably 0.5 mm to 2.8 mm.
Для стандартного 11-мм катализатора, имеющего геометрическую конфигурацию полого цилиндра, внешний диаметр цилиндра обычно равен 11 мм, но может находиться в интервале от 10,4 мм до 11,6 мм. Длина цилиндра, в то время как номинально равна 11 мм, может находиться в интервале от 10,4 мм до 11,6 мм. Для использования в данном изобретении диаметр отверстия стандартного 11-мм катализатора может быть равен, по меньшей мере, 0,1 мм или 0,2 мм и предпочтительно находиться в интервале от 0,5 мм до 3,5 мм, более предпочтительно от 0,5 мм до 2,5 мм.For a standard 11 mm catalyst having a geometric configuration of a hollow cylinder, the outer diameter of the cylinder is usually 11 mm, but may range from 10.4 mm to 11.6 mm. The length of the cylinder, while nominally 11 mm, can range from 10.4 mm to 11.6 mm. For use in the present invention, the bore diameter of a standard 11 mm catalyst may be at least 0.1 mm or 0.2 mm and preferably be in the range from 0.5 mm to 3.5 mm, more preferably from 0, 5 mm to 2.5 mm.
Большая изменчивость в размерах каталитической системы обусловлена способом, посредством которого производится носитель в виде полого цилиндра. Способы производства являются известными в области производства каталитических носителей и включают такие стандартные способы как экструзионные способы и способы производства гранул.The large variability in the size of the catalytic system is due to the way in which the carrier is produced in the form of a hollow cylinder. Production methods are known in the field of the production of catalytic supports and include standard methods such as extrusion methods and methods for producing granules.
Фиг.3 представляет собой схематическое представление, показывающее в общих чертах способ производства этиленоксида 40 с кожухотрубным теплообменником 42, который оборудован множеством реакторных систем, как показано на фиг.1. В типичном случае реакторная система по фиг.1 сгруппирована вместе с множеством других реакторных систем в пучок трубок для ввода в кожух кожухотрубного теплообменника.FIG. 3 is a schematic diagram showing in general terms a method for producing
Исходное сырье, содержащее этилен и кислород, загружают через трубопровод 44 в сторону трубки кожухотрубного теплообменника 42, где оно контактирует с каталитической системой, содержащейся в ней. Теплота реакции удаляется посредством использования текучей среды теплопереноса, такой как масло, керосин или вода, которые загружаются со стороны кожуха кожухотрубного теплообменника 42 посредством трубопровода 46, и теплопереносящая текучая среда удаляется из кожуха кожухотрубного теплообменника 42 через трубопровод 48.The feedstock containing ethylene and oxygen is charged through a
Продукт реакции, содержащий этиленоксид, непрореагировавший этилен, непрореагировавший кислород и, необязательно, другие продукты реакции, такие как диоксид углерода и вода, выводится из трубок реакторной системы кожухотрубного теплообменника 42 через трубопровод 50 и проходит в разделительную систему 52. Разделительная система 52 обеспечивает разделение этиленоксида и этилена и, если присутствуют, диоксида углерода и воды. Экстракционная текучая среда, такая как вода, может применяться для разделения данных компонентов и вводится в разделительную систему 52 посредством трубопровода 54. Обогащенная экстракционная текучая среда выходит из разделительной системы 52 через трубопровод 56, в то время как непрореагировавшие этилен и диоксид углерода, если они присутствуют, выходят из разделительной системы 52 через трубопровод 58. Разделенный диоксид углерода выходит из разделительной системы 52 через трубопровод 61. Часть газового потока, проходящая через трубопровод 58, может быть удалена в виде продувочного потока через трубопровод 60. Остающийся газовый поток проходит через трубопровод 62 для рециркуляции компрессора 64. Поток исходного сырья, содержащий этилен и кислород, проходит через трубопровод 66 и объединяется с рециркуляционным этиленом, который проходит через трубопровод 62, и объединенный поток проходит для рециркуляции компрессора 64. Рециркуляционный компрессор 64 разгружается в трубопровод 44, посредством чего выгружаемый поток подводится к вводу со стороны трубки кожухотрубного теплообменника 42. Преимущественно разделительная система 52 работает таким образом, что количество диоксида углерода в потоке исходного сырья через трубопровод 44 является низким, например ниже 2 моль %, предпочтительно ниже 1 моль % или находится в интервале от 0,5 до 1 моль %.The reaction product containing ethylene oxide, unreacted ethylene, unreacted oxygen, and optionally other reaction products, such as carbon dioxide and water, is discharged from the tubes of the shell-and-tube heat
Этиленоксид, полученный в способе эпоксидирования, может быть преобразован в этиленгликоль, простой эфир этиленгликоля или алканоламин.The ethylene oxide obtained in the epoxidation process can be converted to ethylene glycol, ethylene glycol ether or alkanolamine.
Преобразование в этиленгликоль или простой эфир этиленгликоля может включать в себя, например, взаимодействие этиленоксида с водой, подходящим образом с использованием кислотного или основного катализатора. Например, для получения преимущественно этиленгликоля и в меньшей степени простого эфира этиленгликоля этиленоксид может взаимодействовать с десятикратным молярным избытком воды в жидкофазной реакции в присутствии кислотного катализатора, например 0,5-1,0 мас.% серной кислоты, в расчете от общей реакционной смеси при 50-70°С, при абсолютном давлении 100 кПа или в газофазной реакции при 130-240°С и абсолютном давлении 2000-4000 кПа предпочтительно в отсутствие катализатора. Если составная доля воды понижается, составная доля простых эфиров этиленгликоля в реакционной смеси увеличивается. Простые эфиры этиленгликоля, полученные таким образом, могут представлять собой диэфир, триэфир, тетраэфир или последующий эфир. Альтернативные простые эфиры этиленгликоля могут быть получены посредством преобразования этиленоксида спиртом, особенно первичным спиртом, таким как метанол или этанол, посредством замены, по меньшей мере, части воды спиртом.Conversion to ethylene glycol or ethylene glycol ether may include, for example, reacting ethylene oxide with water, suitably using an acidic or basic catalyst. For example, to obtain predominantly ethylene glycol and to a lesser extent a simple ethylene glycol ether, ethylene oxide can interact with a ten-fold molar excess of water in a liquid-phase reaction in the presence of an acid catalyst, for example 0.5-1.0 wt.% Sulfuric acid, calculated from the total reaction mixture at 50-70 ° C, at an absolute pressure of 100 kPa or in a gas-phase reaction at 130-240 ° C and an absolute pressure of 2000-4000 kPa, preferably in the absence of a catalyst. If the component fraction of water decreases, the component fraction of ethylene glycol ethers in the reaction mixture increases. The ethylene glycol ethers thus obtained can be a diester, triester, tetraether or a subsequent ether. Alternative ethylene glycol ethers can be obtained by converting ethylene oxide with an alcohol, especially a primary alcohol, such as methanol or ethanol, by replacing at least a portion of the water with an alcohol.
Преобразование в алканоламин может включать в себя взаимодействие этиленоксида с амином, таким как аммиак, алкиламин или диалкиламин. Могут использоваться безводный или водный аммиак. Безводный аммиак в типичном случае применяется для создания благоприятных условий для получения моноалканоламина. Для способов, применяемых в преобразовании этиленоксида в алканоламин, может быть, например, приведен патент US-A-4845296, который включен в данное описание в качестве ссылки.Conversion to alkanolamine may include reacting ethylene oxide with an amine such as ammonia, alkylamine or dialkylamine. Anhydrous or aqueous ammonia may be used. Anhydrous ammonia is typically used to create favorable conditions for the production of monoalkanolamine. For methods used in the conversion of ethylene oxide to alkanolamine, for example, US-A-4845296, which is incorporated herein by reference, may be cited.
Этиленгликоль и простые эфиры этиленгликоля имеют большое разнообразие промышленных применений, например, в отраслях производства пищи, напитков, табака, косметики, термопластичных полимеров, отверждаемых каучуковых систем, детергентов, систем теплопереноса и т.д. Алканоламины могут применяться, например, при обработке природного газа (“очистке от кислых газов или соединений серы”).Ethylene glycol and ethylene glycol ethers have a wide variety of industrial applications, for example, in the food, beverage, tobacco, cosmetics, thermoplastic polymers, curable rubber systems, detergents, heat transfer systems, etc. Alkanolamines can be used, for example, in the processing of natural gas (“purification from acid gases or sulfur compounds”).
Следующие примеры предназначены для иллюстрации преимуществ настоящего изобретения и не предназначены для какого-либо ограничения объема изобретения.The following examples are intended to illustrate the advantages of the present invention and are not intended to limit the scope of the invention in any way.
Пример IExample I
Данный пример I представляет методику тестирования, используемую для оценки характеристик перепада давления и плотности упаковки трубки реакторной системы по данному изобретению по отношению к стандартной реакторной системе.This Example I presents a testing methodology used to evaluate the differential pressure and packing density of a tube of a reactor system of this invention with respect to a standard reactor system.
Различные носители в форме полого цилиндра, имеющие различные размеры и геометрические параметры, тестируют в реакторной трубке промышленной длины с внутренним диаметром либо 39 мм или 21 мм. Реакторные трубки устанавливают для измерения разницы перепада давления через слой носителя. Определяют плотность упаковки трубки слоя носителя.Various hollow cylinder-shaped supports having various sizes and geometrical parameters are tested in an industrial-length reactor tube with an inner diameter of either 39 mm or 21 mm. The reactor tubes are installed to measure the difference in pressure drop through the carrier layer. The packing density of the carrier layer tube is determined.
Конкретный носитель для тестирования загружают в реакторную трубку, применяя стандартный способ загрузки через воронку. Носитель взвешивают для определения его массы перед загрузкой в реакторную трубку. После загрузки реакторной трубки носителем используют источник воздуха с давлением 0,79 МПа (100 псиг) для осуществления продувки от пыли в течение 15 секунд. Измеряют высоту слоя носителя.A particular test carrier is loaded into the reactor tube using a standard funnel loading method. The carrier is weighed to determine its weight before loading into the reactor tube. After loading the reactor tube with a carrier, an air source with a pressure of 0.79 MPa (100 psig) is used to purge dust from it for 15 seconds. Measure the height of the carrier layer.
Плотность упаковки трубки определяют, используя массу носителя, загруженного в реакторную трубку, измеренную высоту слоя носителя и внутренний диаметр реакторной трубки. Плотность упаковки трубки имеет единицы массы на объем, и ее определяют по следующей формуле:The tube packing density is determined using the mass of the carrier loaded into the reactor tube, the measured height of the carrier layer and the inner diameter of the reactor tube. The tube packing density has units of mass per volume, and is determined by the following formula:
4m/πd2h,4m / πd 2 h,
где m представляет носитель, загруженный в реакторную трубку,where m represents the carrier loaded into the reactor tube,
d представляет собой диаметр реакторной трубки иd represents the diameter of the reactor tube and
h представляет собой высоту слоя носителя, содержащегося внутри реакторной трубки.h represents the height of the carrier layer contained within the reactor tube.
После загрузки реакторной трубки носителем ее запечатывают и тестируют давлением 1,342 МПа (180 псиг). Реакторная трубка оборудуется входом и выходом. Газообразный азот вводят во вход упакованной реакторной трубки при давлении, равном приблизительно 1,136 МПа (150 псиг). Для каждого из приблизительно 11 различных скоростей потока газа в режиме турбулентного потока (число частиц Рейнольдса более 700, см. W.J. Beek and K.M.K. Muttzall, “Transport Phenomena”, J. Wiley and Sons Ltd, 1975, p.114) разницу перепада давления (перепад давления) через слой носителя реакторной трубки определяют посредством измерения входного давления трубки и выходного давления трубки. Также измеряют температуры газообразного азота на входе и выходе. Перепад давления оценивают на единицу длины уплотненного слоя. Плотности упаковки трубки корректируют для небольших различий в характеристических плотностях материалов различных носителей для отражения различий в задержке катализатора, вызываемой различиями геометрических параметров носителей.After loading the reactor tube with a carrier, it is sealed and tested with a pressure of 1.342 MPa (180 psig). The reactor tube is equipped with an inlet and an outlet. Nitrogen gas is introduced into the inlet of the packed reactor tube at a pressure of approximately 1.136 MPa (150 psig). For each of approximately 11 different gas flow velocities in turbulent flow mode (the number of Reynolds particles is more than 700, see WJ Beek and KMK Muttzall, “Transport Phenomena”, J. Wiley and Sons Ltd, 1975, p. 114) the difference in pressure difference ( differential pressure) through the carrier layer of the reactor tube is determined by measuring the inlet pressure of the tube and the outlet pressure of the tube. Nitrogen gas inlet and outlet temperatures are also measured. The pressure drop is estimated per unit length of the densified layer. The tube packing densities are adjusted for small differences in the characteristic densities of the materials of different carriers to reflect differences in catalyst delay caused by differences in the geometric parameters of the carriers.
Пример IIExample II
Данный пример II представляет суммарные результаты применения методики тестирования, описанной в примере I для носителей в виде полого цилиндра с номинальными размерами 5 мм, 6 мм, 7 мм, 8 мм и 9 мм, имеющих номинальное отношение длины к диаметру (Дл/Д) (далее L/D), равное либо 0,5 или 1,0, упакованных в 39-мм реакторную трубку. Следующие данные являются конкретными результатами размеров носителя:This example II presents the total results of the application of the testing methodology described in example I for holders in the form of a hollow cylinder with nominal sizes of 5 mm, 6 mm, 7 mm, 8 mm and 9 mm, having a nominal length to diameter ratio (L / D) ( hereinafter L / D), equal to either 0.5 or 1.0, packed in a 39 mm reactor tube. The following data are specific media size results:
9 мм: L/D=1,0, диаметр отверстия 3,85 мм9 mm: L / D = 1.0, hole diameter 3.85 mm
9 мм: L/D=0,5, диаметр отверстия 3,90 мм9 mm: L / D = 0.5, hole diameter 3.90 mm
8 мм: L/D=1,0, диаметр отверстия 3,20 мм (“стандарт 8 мм”)8 mm: L / D = 1.0, hole diameter 3.20 mm (“standard 8 mm”)
8 мм: L/D=0,5, диаметр отверстия 3,30 мм8 mm: L / D = 0.5, hole diameter 3.30 mm
7 мм: L/D=1,0, диаметр отверстия 2,74 мм7 mm: L / D = 1.0, hole diameter 2.74 mm
7 мм: L/D=0,5, диаметр отверстия 2,75 мм7 mm: L / D = 0.5, hole diameter 2.75 mm
6 мм: L/D=1,0, диаметр отверстия 2,60 мм (“стандарт 6 мм”)6 mm: L / D = 1.0, hole diameter 2.60 mm (“standard 6 mm”)
6 мм: L/D=0,5, диаметр отверстия 2,60 мм6 mm: L / D = 0.5, hole diameter 2.60 mm
5 мм: L/D=1,0, диаметр отверстия 2,40 мм5 mm: L / D = 1.0, hole diameter 2.40 mm
5 мм: L/D=0,5, диаметр отверстия 2,70 мм5 mm: L / D = 0.5, hole diameter 2.70 mm
Суммарные данные для процентных изменений перепада давления через слой носителя и процентные изменения плотности упаковки трубки по отношению к стандартному 8-мм носителю представлены на фиг.4. Как показано, для размеров носителя менее 8 мм и для всех размеров носителя, имеющих отношение L/D, равное 0,5, перепад давления через слой носителя увеличивается. Данные, представленные на фиг.4, показывают, однако, что в 39-мм реакторной трубке, более крупный 9-мм носитель, который имеет отношение L/D, равное 1,0, обеспечивает улучшенный перепад давления по отношению к стандартному 8-мм носителю.The total data for percent changes in pressure drop through the carrier layer and percent changes in tube packing density with respect to a standard 8 mm carrier are shown in FIG. 4. As shown, for media sizes less than 8 mm and for all media sizes having an L / D ratio of 0.5, the pressure drop across the carrier layer increases. The data presented in FIG. 4, however, shows that in a 39 mm reactor tube, a larger 9 mm carrier, which has a L / D ratio of 1.0, provides an improved pressure drop with respect to the standard 8 mm to the carrier.
Пример IIIExample III
Данный пример III представляет результаты применения методики тестирования, описанной в примере I для цилиндрических носителей с номинальными размерами 9 мм, 10 мм и 11 мм, имеющих номинальное отношение длины к диаметру L/D, равное 1,0 в 39-мм реакторной трубке. Некоторые из данных носителей представляют собой твердые цилиндры, другие носители являются полыми цилиндрами с различными диаметрами пор, как указано на фиг.5. Суммарные данные для процентных изменений перепада давления через слой носителя и процентные изменения плотности упаковки трубки по отношению к стандартному 8-мм носителю представлены на фиг.5.This Example III presents the results of applying the testing methodology described in Example I for cylindrical supports with nominal sizes of 9 mm, 10 mm and 11 mm, having a nominal length to diameter L / D ratio of 1.0 in a 39 mm reactor tube. Some of these carriers are solid cylinders; other carriers are hollow cylinders with different pore diameters, as indicated in FIG. The total data for percent changes in pressure drop through the carrier layer and percent changes in tube packing density with respect to a standard 8 mm carrier are shown in FIG.
Данные, представленные на фиг.5, показывают неожиданное снижение перепада давления, которое является результатом применения уникальной комбинации реакторной трубки и геометрии носителя. Для 9-мм носителя, имеющего отношение диаметра отверстия к внешнему диаметру большее 0,138 (отношение внешнего диаметра к диаметру отверстия меньше 7,2), существует улучшение перепада давления по отношению к стандартному тестируемому 8-мм носителю, и для всех тестируемых 10-мм и 11-мм носителей существует улучшение перепада давления по отношению к стандартному 8-мм носителю.The data presented in FIG. 5 shows an unexpected decrease in pressure drop that results from the use of a unique combination of reactor tube and carrier geometry. For a 9 mm carrier having a ratio of the bore diameter to the outer diameter greater than 0.138 (the ratio of the outer diameter to the bore diameter is less than 7.2), there is an improvement in the pressure drop relative to the
Что касается плотностей упаковки трубки, улучшение наблюдают для плотностей упаковки трубки с 9-мм носителем по отношению к стандартному 8-мм носителю для геометрий, при которых отношение диаметра отверстия к внешнему диаметру равно или больше приблизительно 0,38 (отношение внешнего диаметра к диаметру отверстия, равного, по меньшей мере, 2,6), и для 10-мм носителя улучшение наблюдают для геометрий, имеющих отношение диаметра отверстия к внешнему диаметру, равное или меньше приблизительно 0,28 (отношение внешнего диаметра к диаметру отверстия больше 3,4, предпочтительно, по меньшей мере, 3,6). Для 11-мм носителя улучшения наблюдают как для перепада давления, так и плотности упаковки трубки для всех тестируемых геометрий, что имеет место при отношении внешнего диаметра к диаметру отверстия больше 4,5.Regarding tube packing densities, an improvement is observed for tube packing densities with a 9 mm carrier in relation to a standard 8 mm carrier for geometries in which the ratio of the hole diameter to the outer diameter is equal to or greater than about 0.38 (the ratio of the outer diameter to the diameter of the hole equal to at least 2.6), and for a 10 mm carrier, an improvement is observed for geometries having a ratio of hole diameter to outer diameter equal to or less than about 0.28 (ratio of outer diameter to hole diameter b proc eed 3.4, preferably at least 3.6). For an 11-mm carrier, improvements are observed both for the pressure drop and tube packing density for all tested geometries, which occurs when the ratio of the outer diameter to the diameter of the hole is greater than 4.5.
Пример IVExample IV
Данный пример IV представляет результаты применения методики тестирования, описанной в примере I для номинальных размеров носителей 5 мм, 6 мм, 7 мм, 8 мм и 9 мм, имеющих номинальное отношение L/D, равное либо 0,5, или 1, упакованных в 21-мм реакторную трубку. Конкретные данные по размерам носителя указаны в примере II.This example IV presents the results of applying the testing methodology described in example I for nominal media sizes of 5 mm, 6 mm, 7 mm, 8 mm and 9 mm, having a nominal L / D ratio of either 0.5 or 1, packaged in 21 mm reactor tube. Specific data on the size of the media are shown in example II.
Суммарные данные для процентных изменений перепада давления через слой носителя и процентные изменения плотности упаковки трубки по отношению к стандартному 6-мм носителю представлены на фиг.6. Как показано, для размеров носителей 8 мм и 9 мм наблюдают улучшение перепада давления, и для 7-мм носителя, имеющего L/D, равное 1,0, наблюдают улучшение перепада давления. С выбранными носителями может быть достигнуто улучшение перепада давления без снижения плотности упаковки трубки, особенно при увеличении отношения внешнего диаметра к диаметру отверстия.The total data for percent changes in pressure drop through the carrier layer and percent changes in tube packing density with respect to a standard 6 mm carrier are shown in FIG. 6. As shown, for media sizes of 8 mm and 9 mm, an improvement in pressure drop is observed, and for a 7 mm carrier having an L / D of 1.0, an improvement in pressure drop is observed. With the selected supports, an improvement in pressure drop can be achieved without reducing the packing density of the tube, especially with an increase in the ratio of the outer diameter to the diameter of the hole.
Пример V (гипотетический)Example V (hypothetical)
Каждый из носителей, описанных в примерах II-IV, импрегнируют раствором, содержащим серебро, для образования серебряного катализатора, содержащего носитель. Поток исходного сырья, содержащий этилен и кислород, далее контактирует с катализатором при подходящих условиях для образования этиленоксида.Each of the supports described in Examples II-IV is impregnated with a solution containing silver to form a silver catalyst containing the carrier. A feed stream containing ethylene and oxygen is further contacted with the catalyst under suitable conditions to form ethylene oxide.
Пример VIExample VI
Данный пример VI представляет информацию, касающуюся свойств и геометрической конфигурации двух типов носителей (например, носитель С и носитель D), используемых в получении катализаторов, как описано в примере VII (см. таблицу 3).This Example VI provides information regarding the properties and geometrical configuration of two types of supports (e.g., Support C and Support D) used in the preparation of the catalysts as described in Example VII (see Table 3).
Свойства носителейTable 3
Media Properties
Пример VIIExample VII
В примере VII описано получение катализаторов, которые могут применяться в настоящем изобретении.Example VII describes the preparation of catalysts that can be used in the present invention.
Катализатор С:Catalyst C:
Катализатор С получают импрегнированием носителя С, применяя способы, известные из US-A-4766105, причем данный патент США приведен в данном описании в качестве ссылки. Конечная композиция катализатора С составляет: 17,8% Ag, 460 ppm Cs/г катализатора, 1,5 мкмоль Re/г катализатора, 0,75 мкмоль W/г катализатора и 15 мкмоль Li/г катализатора.Catalyst C is prepared by impregnation of carrier C using methods known from US-A-4,766,105, this US patent being incorporated herein by reference. The final composition of catalyst C is: 17.8% Ag, 460 ppm Cs / g of catalyst, 1.5 μmol Re / g of catalyst, 0.75 μmol W / g of catalyst and 15 μmol of Li / g of catalyst.
Катализатор D:Catalyst D:
Катализатор D получают в две стадии импрегнирования. При первом импрегнировании носитель импрегнируют раствором серебра в соответствии с методикой для катализатора С, за исключением того, что к раствору серебра не добавляют присадок. После высушивания полученный в результате высушенный предшественник катализатора содержит приблизительно 17 мас.% серебра. Высушенный предшественник катализатора далее импрегнируют раствором, который содержит серебро и присадки. Конечная композиция катализатора D составляет: 27,3% Ag, 550 ppm Cs/г катализатора, 2,4 мкмоль Re/г катализатора, 0,60 мкмоль W/г катализатора и 12 мкмоль Li/г катализатора.Catalyst D is obtained in two impregnation steps. At the first impregnation, the support is impregnated with a silver solution in accordance with the procedure for catalyst C, except that no additives are added to the silver solution. After drying, the resulting dried catalyst precursor contains approximately 17% by weight of silver. The dried catalyst precursor is then impregnated with a solution that contains silver and additives. The final composition of catalyst D is: 27.3% Ag, 550 ppm Cs / g of catalyst, 2.4 μmol Re / g of catalyst, 0.60 μmol W / g of catalyst and 12 μmol of Li / g of catalyst.
Катализатор Е:Catalyst E:
Катализатор Е получают в две стадии импрегнирования в соответствии с методикой, применяемой для катализатора D, за исключением того, что соединение вольфрама присутствует в первом растворе для импрегнирования вместо второго раствора для импрегнирования. Конечная композиция катализатора E составляет: 27,3% Ag, 560 ppm Cs/г катализатора, 2,4 мкмоль Re/г катализатора, 0,60 мкмоль W/г катализатора и 12 мкмоль Li/г катализатора.Catalyst E was prepared in two impregnation steps according to the procedure used for catalyst D, except that the tungsten compound was present in the first impregnation solution instead of the second impregnation solution. The final composition of catalyst E is: 27.3% Ag, 560 ppm Cs / g of catalyst, 2.4 μmol Re / g of catalyst, 0.60 μmol W / g of catalyst and 12 μmol of Li / g of catalyst.
В то время как данное изобретение описано с точки зрения представленного предпочтительного варианта осуществления изобретения, разумные вариации и модификации являются возможными для специалистов в данной области. Такие вариации и модификации находятся в объеме описанного изобретения и прилагающейся формулы изобретения.While the present invention has been described in terms of the presently preferred embodiment of the invention, reasonable variations and modifications are possible to those skilled in the art. Such variations and modifications are within the scope of the described invention and the accompanying claims.
Claims (21)
удлиненную трубку, имеющую зону реакции, образованную длиной и диаметром трубки, причем диаметр трубки равен, по меньшей мере, 28 мм; причем внутри зоны реакции содержится уплотненный слой формованного материала носителя, имеющего геометрическую конфигурацию полого цилиндра, определенную номинальной длиной, номинальным внешним диаметром и номинальным внутренним диаметром таким образом, что отношение номинальной длины к номинальному внешнему диаметру находится в интервале от 0,5 до 2, и дополнительно таким образом, что
отношение номинального внешнего диаметра к номинальному внутреннему диаметру превышает 2,7 и отношение диаметра трубки к внешнему диаметру находится в интервале от 2 до 10, при этом "цилиндр" включает такие отклонения от точного цилиндра, что внешний периметр цилиндра расположен в воображаемом трубообразном пространстве, образованном двумя воображаемыми точными соаксильными цилиндрами, посредством чего диаметр воображаемого внутреннего цилиндра равен, по меньшей мере, 70% от диаметра воображаемого внешнего цилиндра, воображаемые цилиндры выбираются таким образом, что отношение их диаметров равно наиболее возможно близко к 1, причем диаметр воображаемого внешнего цилиндра является внешним диаметром геометрической конфигурации полого цилиндра.1. The reactor system containing
an elongated tube having a reaction zone formed by the length and diameter of the tube, the diameter of the tube being at least 28 mm; moreover, inside the reaction zone contains a compacted layer of molded carrier material having a geometric configuration of a hollow cylinder defined by the nominal length, nominal external diameter and nominal internal diameter so that the ratio of the nominal length to the nominal external diameter is in the range from 0.5 to 2, and additionally such that
the ratio of the nominal outer diameter to the nominal inner diameter exceeds 2.7 and the ratio of the diameter of the tube to the outer diameter is in the range from 2 to 10, while the “cylinder” includes such deviations from the exact cylinder that the outer perimeter of the cylinder is located in an imaginary tube-like space formed two imaginary precision coaxial cylinders, whereby the diameter of the imaginary inner cylinder is at least 70% of the diameter of the imaginary outer cylinder, the imaginary cylinder s chosen so that the ratio of their diameters equal to the most possible close to 1, the diameter of the imaginary outer cylinder is an external diameter of the hollow cylinder geometric configuration.
когда внешний диаметр находится в интервале от 7,4 до 8,6 мм, внутренний диаметр находится в интервале от 0,1 до менее 3 мм, конкретно от 0,5 до менее 3 мм;
когда внешний диаметр находится в интервале от 8,4 до 9,6 мм, внутренний диаметр находится в интервале от 0,1 до 3,5 мм, конкретно от 0,5 до 3,5 мм;
когда внешний диаметр находится в интервале от 9,4 до 10,6 мм, внутренний диаметр находится в интервале от 0,1 до 4,0 мм, конкретно от 0,5 до 4,0 мм;
когда внешний диаметр находится в интервале от 10,4 до 11,6 мм, внутренний диаметр находится в интервале от 0,1 до 3,5 мм, конкретно от 0,5 до 3,5 мм.2. The reactor system according to claim 1, in which,
when the outer diameter is in the range from 7.4 to 8.6 mm, the inner diameter is in the range from 0.1 to less than 3 mm, specifically from 0.5 to less than 3 mm;
when the outer diameter is in the range from 8.4 to 9.6 mm, the inner diameter is in the range from 0.1 to 3.5 mm, specifically from 0.5 to 3.5 mm;
when the outer diameter is in the range from 9.4 to 10.6 mm, the inner diameter is in the range from 0.1 to 4.0 mm, specifically from 0.5 to 4.0 mm;
when the outer diameter is in the range from 10.4 to 11.6 mm, the inner diameter is in the range from 0.1 to 3.5 mm, specifically from 0.5 to 3.5 mm.
удлиненную трубку, имеющую зону реакции, образованную длиной и
диаметром трубки, причем диаметр трубки равен, по меньшей мере, 28 мм;
при этом внутри зоны реакции содержится уплотненный слой формованного материала носителя, имеющий геометрическую конфигурацию полого цилиндра, определенную номинальной длиной, номинальным внешним диаметром и номинальным внутренним диаметром таким образом, что
отношение номинальной длины к номинальному внешнему диаметру находится в интервале от 0,5 до 2 и
отношение номинального внешнего диаметра к номинальному внутреннему диаметру обеспечивает положительный результат теста, как определено далее, и дополнительно таким образом, что
отношение диаметра трубки к номинальному внешнему диаметру находится в интервале от 2 до 10;
где "положительный результат теста" определяется по снижению отношения численного значения перепада давления на единицу длины уплотненного слоя и численного значения плотности упаковки, причем данные численные значения получают посредством тестирования уплотненного слоя в турбулентном потоке газообразного азота при давлении 1,136 МПа (150 псиг) по отношению к сравнительному отношению численных значений, полученных идентичным образом, за исключением того, что геометрическая конфигурация полого цилиндра того же материала носителя определяется отношением номинальной длины к номинальному внешнему диаметру, равным 1;
причем "цилиндр" включает такие отклонения от точного цилиндра, что, когда внешний периметр цилиндра расположен в воображаемом трубообразном пространстве, образованном двумя воображаемыми точными соаксильными цилиндрами, посредством чего диаметр воображаемого внутреннего цилиндра равен, по меньшей мере, 70% от диаметра воображаемого внешнего цилиндра, воображаемые цилиндры выбираются таким образом, что отношение их диаметров равно наиболее возможно близко к 1, при этом диаметр воображаемого внешнего цилиндра является внешним диаметром геометрической конфигурации полого цилиндра.3. The reactor system containing
an elongated tube having a reaction zone formed by a length and
the diameter of the tube, the diameter of the tube being at least 28 mm;
while inside the reaction zone contains a compacted layer of molded carrier material having a geometric configuration of a hollow cylinder defined by the nominal length, nominal outer diameter and nominal inner diameter so that
the ratio of the nominal length to the nominal outer diameter is in the range from 0.5 to 2 and
the ratio of the nominal external diameter to the nominal internal diameter provides a positive test result, as defined below, and additionally in such a way that
the ratio of the diameter of the tube to the nominal external diameter is in the range from 2 to 10;
where a “positive test result” is determined by reducing the ratio of the numerical value of the pressure drop per unit length of the packed bed and the numerical value of the packing density, and these numerical values are obtained by testing the packed bed in a turbulent flow of nitrogen gas at a pressure of 1.136 MPa (150 psig) with respect to the comparative ratio of numerical values obtained in an identical manner, except that the geometric configuration of the hollow cylinder of the same carrier material is determined is the ratio of the nominal length to the nominal external diameter equal to 1;
moreover, the "cylinder" includes such deviations from the exact cylinder that, when the outer perimeter of the cylinder is located in an imaginary tube-like space formed by two imaginary exact coaxial cylinders, whereby the diameter of the imaginary inner cylinder is at least 70% of the diameter of the imaginary outer cylinder, imaginary cylinders are chosen so that the ratio of their diameters is most possibly close to 1, while the diameter of the imaginary outer cylinder is the outer diameter m geometric configuration of a hollow cylinder.
диаметр трубки находится в интервале от 28 до 60 мм и
отношение номинального внешнего диаметра к номинальному внутреннему диаметру равно
по меньшей мере 4,5, когда внешний диаметр находится в интервале от 10,4 до 11,6 мм, или
более 3,4, когда внешний диаметр находится в интервале от 9,4 до 10,6 мм, или
по меньшей мере 2,6, когда внешний диаметр находится в интервале от 8,4 до 9,6 мм.5. The reactor system according to any one of claims 1 to 4, in which
the diameter of the tube is in the range from 28 to 60 mm and
the ratio of the nominal outer diameter to the nominal inner diameter is
at least 4.5 when the outer diameter is in the range of 10.4 to 11.6 mm, or
more than 3.4 when the outer diameter is in the range of 9.4 to 10.6 mm, or
at least 2.6 when the outer diameter is in the range of 8.4 to 9.6 mm.
по меньшей мере 4,5, когда внешний диаметр находится в интервале от 10,4 до 11,6 мм, или
по меньшей мере 3,6, когда внешний диаметр находится в интервале от 9,4 до 10,6 мм, или
находится в интервале от 2,6 до 7,3, когда внешний диаметр находится в интервале от 8,4 до 9,6 мм.6. The reactor system according to claim 5, in which the ratio of the nominal external diameter to the nominal internal diameter is
at least 4.5 when the outer diameter is in the range of 10.4 to 11.6 mm, or
at least 3.6 when the outer diameter is in the range of 9.4 to 10.6 mm, or
is in the range of 2.6 to 7.3 when the outer diameter is in the range of 8.4 to 9.6 mm.
обеспечение реакторной системы по п.16 или 17, где удлиненная трубка имеет входной конец трубки и выходной конец трубки;
введение во входной конец трубки исходного сырья, содержащего этилен и кислород; и
вывод из выходного конца трубки продукта реакции, содержащего этиленоксид и непрореагировавший этилен, если он есть.18. A method for the production of ethylene oxide, comprising the steps of:
providing a reactor system according to claim 16 or 17, wherein the elongated tube has an inlet end of the tube and an outlet end of the tube;
introducing into the inlet end of the tube a feedstock containing ethylene and oxygen; and
withdrawal from the outlet end of the tube of a reaction product containing ethylene oxide and unreacted ethylene, if any.
отношение номинальной длины к номинальному внешнему диаметру находится в интервале от 0,5 до 2, а
отношение номинального внешнего диаметра к номинальному внутреннему диаметру превышает 2,7. 21. A catalyst containing silver based on a molded support material that has a geometric configuration of a hollow cylinder defined by a nominal length, a nominal outer diameter, and a nominal inner diameter, so that
the ratio of the nominal length to the nominal outer diameter is in the range from 0.5 to 2, and
the ratio of the nominal external diameter to the nominal internal diameter exceeds 2.7.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US10/431,035 US20040225138A1 (en) | 2003-05-07 | 2003-05-07 | Reactor system and process for the manufacture of ethylene oxide |
| US10/431,035 | 2003-05-07 | ||
| US10/815,276 | 2004-04-01 | ||
| US10/815,276 US8043575B2 (en) | 2003-05-07 | 2004-04-01 | Reactor system and process for the manufacture of ethylene oxide |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005138033A RU2005138033A (en) | 2006-04-10 |
| RU2346738C2 true RU2346738C2 (en) | 2009-02-20 |
Family
ID=33456527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005138033/15A RU2346738C2 (en) | 2003-05-07 | 2004-05-05 | Reactor system and method for ethylene oxide production |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1620199A1 (en) |
| JP (1) | JP2007531612A (en) |
| KR (1) | KR20060015583A (en) |
| AU (1) | AU2004238819B2 (en) |
| BR (1) | BRPI0410297A (en) |
| CA (1) | CA2524865A1 (en) |
| MX (1) | MXPA05011961A (en) |
| RU (1) | RU2346738C2 (en) |
| WO (1) | WO2004101141A1 (en) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE60332457D1 (en) | 2002-06-28 | 2010-06-17 | Shell Int Research | METHOD FOR IMPROVING THE SELECTIVITY OF A CATALYST AND METHOD FOR EPOXIDING AN OLEFIN |
| US8148555B2 (en) | 2003-06-26 | 2012-04-03 | Shell Oil Company | Method for improving the selectivity of a catalyst and a process for the epoxidation of an olefin |
| CN101084058A (en) * | 2004-11-12 | 2007-12-05 | 国际壳牌研究有限公司 | Tubular reactor with packing |
| AU2006227295A1 (en) * | 2005-03-22 | 2006-09-28 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | A reactor system and process for the manufacture of ethylene oxide |
| US7993599B2 (en) * | 2006-03-03 | 2011-08-09 | Zeropoint Clean Tech, Inc. | Method for enhancing catalyst selectivity |
| AR060143A1 (en) * | 2006-03-29 | 2008-05-28 | Shell Int Research | PROCESS TO PREPARE AVIATION FUEL |
| DE102007017080A1 (en) * | 2007-04-10 | 2008-10-16 | Basf Se | Method for feeding a longitudinal section of a contact tube |
| BRPI0811305B1 (en) | 2007-05-09 | 2020-02-27 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | EPOXIDATION CATALYST, A PROCESS FOR THE PREPARATION OF THE CATALYST AND A PROCESS FOR THE PRODUCTION OF AN OLEPHINE OXIDE, A 1,2-DIOL, A 1,2-DIOL ETHER, A 1,2-CARBONATE OR AN ALKANOLAMINE |
| JP5164142B2 (en) * | 2007-09-28 | 2013-03-13 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | Oxidation reaction method and flow-type oxidation reaction apparatus |
| US7910518B2 (en) * | 2008-03-10 | 2011-03-22 | Sd Lizenzverwertungsgesellschaft Mbh & Co. Kg | Geometrically sized solid shaped carrier for olefin epoxidation catalyst |
| KR101105336B1 (en) * | 2008-03-31 | 2012-01-16 | 롬 앤드 하아스 컴패니 | Method and apparatus for deflagration pressure attenuation |
| KR101629037B1 (en) | 2008-05-07 | 2016-06-09 | 셀 인터나쵸나아레 레사아치 마아츠샤피 비이부이 | A process for the start-up of an epoxidation process, a process for the production of ethylene oxide, a 1,2-diol, a 1,2-diol ether, a 1,2-carbonate, or an alkanolamine |
| CN102066348B (en) | 2008-05-07 | 2013-09-25 | 国际壳牌研究有限公司 | A process for the production of an olefin oxide, a 1,2-diol, a 1,2-diol ether, a 1,2-carbonate, or an alkanolamine |
| WO2010007011A1 (en) | 2008-07-14 | 2010-01-21 | Basf Se | Process for making ethylene oxide |
| CN102099345A (en) * | 2008-07-14 | 2011-06-15 | 万罗赛斯公司 | Process for making ethylene oxide using microchannel process technology |
| US8524927B2 (en) | 2009-07-13 | 2013-09-03 | Velocys, Inc. | Process for making ethylene oxide using microchannel process technology |
| KR102449657B1 (en) | 2016-12-02 | 2022-09-29 | 쉘 인터내셔날 리써취 마트샤피지 비.브이. | Methods for conditioning ethylene epoxidation catalysts and related methods for the production of ethylene oxide |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2740480B2 (en) * | 1977-09-08 | 1979-07-05 | Hoechst Ag, 6000 Frankfurt | Process for improving the effectiveness of supported silver catalysts |
| JPS5946132A (en) * | 1982-09-06 | 1984-03-15 | Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd | Catalyst for synthesis of methacrolein |
| JPS60216844A (en) * | 1984-04-13 | 1985-10-30 | Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd | Silver catalyst for producing ethylene oxide |
| DE3445289A1 (en) * | 1984-12-12 | 1986-06-19 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | SHAPED CATALYST FOR HETEROGENIC CATALYZED REACTIONS |
| US4921681A (en) * | 1987-07-17 | 1990-05-01 | Scientific Design Company, Inc. | Ethylene oxide reactor |
| JP3800488B2 (en) * | 2000-05-08 | 2006-07-26 | 株式会社日本触媒 | Method for producing ethylene glycol |
| US6855272B2 (en) * | 2001-07-18 | 2005-02-15 | Kellogg Brown & Root, Inc. | Low pressure drop reforming exchanger |
-
2004
- 2004-05-05 JP JP2006532809A patent/JP2007531612A/en active Pending
- 2004-05-05 AU AU2004238819A patent/AU2004238819B2/en not_active Ceased
- 2004-05-05 CA CA002524865A patent/CA2524865A1/en not_active Abandoned
- 2004-05-05 MX MXPA05011961A patent/MXPA05011961A/en unknown
- 2004-05-05 BR BRPI0410297-5A patent/BRPI0410297A/en not_active IP Right Cessation
- 2004-05-05 EP EP04751466A patent/EP1620199A1/en not_active Withdrawn
- 2004-05-05 WO PCT/US2004/014087 patent/WO2004101141A1/en active Application Filing
- 2004-05-05 RU RU2005138033/15A patent/RU2346738C2/en active
- 2004-05-05 KR KR1020057021046A patent/KR20060015583A/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2004238819A1 (en) | 2004-11-25 |
| AU2004238819B2 (en) | 2008-05-01 |
| MXPA05011961A (en) | 2006-02-02 |
| EP1620199A1 (en) | 2006-02-01 |
| JP2007531612A (en) | 2007-11-08 |
| CA2524865A1 (en) | 2004-11-25 |
| WO2004101141A1 (en) | 2004-11-25 |
| RU2005138033A (en) | 2006-04-10 |
| KR20060015583A (en) | 2006-02-17 |
| BRPI0410297A (en) | 2006-05-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2346738C2 (en) | Reactor system and method for ethylene oxide production | |
| US8043575B2 (en) | Reactor system and process for the manufacture of ethylene oxide | |
| RU2342993C2 (en) | Silver-containing catalysts, obtaining such catalysts and their application | |
| TWI510475B (en) | A reactor system and process for the manufacture of ethylene oxide | |
| JP4871727B2 (en) | Silver-containing catalyst, production of such silver-containing catalyst, and use thereof | |
| RU2621730C2 (en) | Porous ceramic body, containing its catalyst and its application | |
| RU2660419C2 (en) | Catalyst carrier, catalyst and use thereof | |
| JP5507446B2 (en) | Reactor system and process for preparing olefin oxide, 1,2-diol, 1,2-diol ether, 1,2-carbonate and alkanolamine | |
| US9856227B2 (en) | Method for the production of ethylene oxide | |
| RU2329259C2 (en) | Method of perfecting process of producing ethylene oxide | |
| JP2010527758A (en) | Method for reacting reactor system, absorbent and feedstock | |
| AU2005289799A1 (en) | A process for selecting shaped particles, a process for installing a system, a process for reacting a gaseous feedstock in such a system, a computer program product, and a computer system | |
| RU2348624C2 (en) | Method of ethylene oxide production | |
| JP7107934B2 (en) | Methods of conditioning ethylene epoxidation catalysts and related methods for the production of ethylene oxide | |
| CN103347868A (en) | Process for the manufacture of 1,2-epoxy-3-chloropropane |