RU40012U1 - Реактор - Google Patents
РеакторInfo
- Publication number
- RU40012U1 RU40012U1 RU2004105469/22U RU2004105469U RU40012U1 RU 40012 U1 RU40012 U1 RU 40012U1 RU 2004105469/22 U RU2004105469/22 U RU 2004105469/22U RU 2004105469 U RU2004105469 U RU 2004105469U RU 40012 U1 RU40012 U1 RU 40012U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reactor
- tube bundle
- zones
- tube
- diameter
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Реактор со встроенным трубным пучком с внутренним диаметром трубок 16-25 мм и длиной 900-1500 мм, заполненных железо-молибденовым катализатором и керамической насадкой в соотношении 3-5:1 по объему, разделенный на 3-5 зон с 6-12 секторами в каждой, отличающийся тем, что радиально по периферии трубного пучка с равномерным смещением по зонам установлены штуцеры ввода теплоносителя, а центральная часть представлена в виде перфорированной трубы, при отношении диаметра реактора к площади теплообмена трубного пучка, равном 1:350-450 (м/м).
Description
Предлагаемое устройство относится к контактным аппаратам, применяемым для получения формальдегидсодержащего газа путем окисления метанола в присутствии металлоксидных катализаторов.
Известен реактор трубчатого типа [В.Н.Махлай, С.В.Афанасьев. Введение в химию карбамидоформальдегидного концентрата, г. Тольятти. ТГУ-2000. 114 с.], работающий по принципу теплообменника (Фиг.1). При этом в трубки диаметром 15-25 мм и длиной 800-1400 мм с загруженным железомолибденовым катализатором поступает спирто-воздушная смесь, а в межтрубное пространство подается теплоноситель, охлаждающий катализатор и продукты реакции. Процесс в реакторах подобного типа выполняется с внутренним теплоотводом в условиях, близких к изотермическим.
В связи с тем, что максимум температуры приходится на среднюю часть контактного аппарата и здесь же расположена область максимальной параметрической чувствительности, ввод теплоносителя производится в середину межтрубного пространства, а вывод осуществляется снизу и сверху.
Недостатком данной конструкции является высокое содержание метанола в получаемом формальдегидсодержащем газе, для снижения которого необходимо использовать встроенную в реактор адиабатическую
приставку, заполненную слоем катализатора, что существенно увеличивает затраты на организацию производства.
Прототипом предлагаемой полезной модели может рассматриваться четырехсекционный реактор, представленный на фиг.2 [Г.Сиоли, Д.Бианчи, Е.Филипчи, Ф.Зарди. Химическая промышленность. 1997. №5. С.363-377]. Спирто-воздушная смесь, проходящая через слой гранулированного катализатора в секционных корзинах, окисляется в формальдегидсодержащий газ, который отдает тепло воде, поступающей в трубный пучок в центральной части реактора. Автономный съем тепла в каждой секции трубчатого теплообменника позитивно влияет на снижение максимальной температуры в зоне реакции. Вместе с тем, при концентрации метанола на входе в реактор 6,0-6,5% об. и загрузке в контактный аппарат катализатора с размером зерен 3-3.5 мм, стабилизация входных параметров по газу сильно затруднена. К тому же пониженные концентрации метанола в спирто-воздушной смеси на входе в аппарат существенно повышают его пожароопасность.
Задачей полезной модели является совершенствование ее конструкции с одновременным повышением эффективности в процессе эксплуатации.
Поставленная задача достигается тем, что реактор окислительного дегидрирования метанола в формальдегид содержит встроенный трубный пучок с внутренним диаметром трубок 16-25 мм и длиной
900-1500 мм, заполненных железо-молибденовым катализатором и керамической насадкой в соотношении 3,5-5:1 по объему, разделенный на 3-5 зон с 6-12 секторами в каждой, в которые радиально по периферии трубного пучка с равномерным смещением точек ввода по зонам подается теплоноситель для съема тепла, а его вывод из реактора осуществляется через центральную перфорированную трубу при отношении диаметра реактора к площади теплообмена трубного пучка равном 1:350-450 м/м2.
На фиг.3-5 показан общий вид предлагаемой полезной модели. Реактор окислительного дегидрирования метанола в формальдегид представляет стальной теплоизолированный аппарат диаметром 4000 мм, в котором в трубных досках установлены 10800 трубок длиной 1100 мм с диаметром 25х2 мм, имеющих суммарную площадь теплообмена 803 м2 (Фиг.3). Трубная доска разделена на 12 секторов, в каждом из которых находится по 900 шт. отверстий (Фиг.4). Реакторные трубки на 75% длины заполнены гранулами железо-молибденового катализатора марки КН-26С в виде полых цилиндров, содержащего 80% мас. МоО3 и 20% мас. Fe2O3, а верхняя часть - инертной керамической насадкой. В каждом секторе имеется 16 незаполненных трубок, в которых восемь предназначены для установки термопар. Реактор снабжен восемью штуцерами (симметрично по два в каждую из 4 зон) для ввода теплоносителя и двенадцатью - для вывода из аппарата. Для
защиты реактора от разрушения при взрыве газовой смеси на верхней крышке установлены четыре предохранительных мембраны с давлением срабатывания 0,41-0,51 МПа (Фиг.5).
Теплоноситель (диатермическое масло АМТ-300 У) подается в межтрубное пространство четырех зон реактора радиально по периферии трубного пучка, расположенных одна над другой. Поступление в них масла осуществляется насосами и регулируется клапанами. Установленная по периметру реактора сетка обечайка с отверстиями 4,3 мм обеспечивает равномерную подачу масла в каждый сектор.
Конструкция реактора предусматривает установку термопар, контролирующих температуру теплоносителя и катализатора во всем объеме аппарата.
Заявляемая полезная модель работает следующим образом.
В верхнию часть контактного аппарата подается подогретая до 190-210°С спирто-воздушная смесь, содержащая 6-8% об. метанола и 8-11% об. кислорода. При температуре 220-240°С (условие зажигания катализатора) в верхней зоне трубного пучка начинается процесс образования формальдегида, сопровождающийся большим выделением тепла. По мере перемещения спирто-воздушной смеси к середине трубок происходит рост температуры с одновременным повышением конверсии метанола. Съем тепла осуществляется подачей масла АМТ-
30У во все четыре зоны реактора. Проходя через межтрубное пространство к центру аппарата теплоноситель забирает тепло реакции от трубок и поступает в котел-утилизатор, где тепло расходуется на производство пара. Состав газовой смеси на выходе из реактора определяется профилем температуры по высоте аппарата, который в свою очередь зависит от содержания метанола и кислорода в спирто-воздушной смеси, нагрузки на аппарат, активности железо-молибденового катализатора, температуры и объема теплоносителя, поступающего в межтрубное пространство.
Состав газовой смеси на входе в реактор и на выходе из него иллюстрируется следующими данными.
Наименование вещества | Состав, % мас. | |
вход в реактор | выход из реактора | |
азот | 78.79 | 78.82 |
кислород | 8,32 | 4,37 |
вода | 2,21 | 6,36 |
метанол | 8,28 | 0,11 |
формальдегид | 0,31 | 8,06 |
окись углерода | 0,60 | 0,75 |
двуокись углерода | 0,15 | 0,17 |
аргон | 1,35 | 1,35 |
Сравнительный анализ прототипа и предлагаемой полезной модели представлен в таблице.
Из нее видно, что заявляемая полезная модель имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с известной, в частности, обеспечивает меньшее остаточное содержание метанола в формальдегидсодержащем газе, пониженную норму расхода метанола на тонну карбамидоформальдегидного концентрата КФК-80 и повышенный выход формальдегида.
Ее реализация позволит существенно улучшить технические и экономические показатели производства формальдегидсодержащего газа и карбамидоформальдегидного концентрата на его основе.
Таблица. Сравнительный анализ заявляемой полезной модели и прототипа. |
||
Характеристика | Прототип | Полезная модель |
Норма расхода катализатора на тонну карбамидоформальдегидного концентрата, кг |
0.07 | 0,07 |
Общая конверсия метанола, % | 99,6 | 99,7 |
Выход формальдегида, % | 92,3-93,2 | 94,0-94,5 |
Норма расхода метанола на тонну карбамидоформальдегидного концентрата, кг | 652-659 | 644-647 |
Остаточное содержание мета- в газовой смеси на выходе из реактора, % об. | 0,4-0.6 | менее 0,2 |
Claims (1)
- Реактор со встроенным трубным пучком с внутренним диаметром трубок 16-25 мм и длиной 900-1500 мм, заполненных железо-молибденовым катализатором и керамической насадкой в соотношении 3-5:1 по объему, разделенный на 3-5 зон с 6-12 секторами в каждой, отличающийся тем, что радиально по периферии трубного пучка с равномерным смещением по зонам установлены штуцеры ввода теплоносителя, а центральная часть представлена в виде перфорированной трубы, при отношении диаметра реактора к площади теплообмена трубного пучка, равном 1:350-450 (м/м2).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004105469/22U RU40012U1 (ru) | 2004-03-01 | 2004-03-01 | Реактор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004105469/22U RU40012U1 (ru) | 2004-03-01 | 2004-03-01 | Реактор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU40012U1 true RU40012U1 (ru) | 2004-08-27 |
Family
ID=48237952
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004105469/22U RU40012U1 (ru) | 2004-03-01 | 2004-03-01 | Реактор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU40012U1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2443464C1 (ru) * | 2010-07-07 | 2012-02-27 | Учреждение Российской Академии Наук Ордена Трудового Красного Знамени Институт Нефтехимического Синтеза Им. А.В. Топчиева Ран (Инхс Ран) | Способ окислительного дегидрирования метанола |
RU176186U1 (ru) * | 2017-09-11 | 2018-01-11 | Акционерное общество "Глоботэк" | Реактор |
RU210866U1 (ru) * | 2022-02-18 | 2022-05-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Луч" | Котел на диатермическом масле |
-
2004
- 2004-03-01 RU RU2004105469/22U patent/RU40012U1/ru active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2443464C1 (ru) * | 2010-07-07 | 2012-02-27 | Учреждение Российской Академии Наук Ордена Трудового Красного Знамени Институт Нефтехимического Синтеза Им. А.В. Топчиева Ран (Инхс Ран) | Способ окислительного дегидрирования метанола |
RU176186U1 (ru) * | 2017-09-11 | 2018-01-11 | Акционерное общество "Глоботэк" | Реактор |
RU210866U1 (ru) * | 2022-02-18 | 2022-05-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Луч" | Котел на диатермическом масле |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4152407A (en) | Process and apparatus for exothermic reactions | |
RU2398733C2 (ru) | Конвертерная система с максимальной скоростью реакции для экзотермических реакций | |
CA2575346C (en) | Fixed-bed catalytic reactor | |
AU627281B2 (en) | Exothermic reactions | |
KR20200097790A (ko) | 발열 반응을 수행하기 위한 방법 및 반응기 | |
NO160159B (no) | Forbindelsesroer for forbindelse av mantelroer av to isolerte ledningselementer. | |
CA1216734A (en) | Synthesis process and reactor | |
RU2009149317A (ru) | Устройство и способ для каталитических газофазных реакций, а также их применение | |
US3941869A (en) | Process for exothermic reactions | |
WO2015149646A1 (zh) | 一种由甲缩醛和多聚甲醛制备聚甲氧基二甲醚的流化床装置及方法 | |
US4452760A (en) | Horizontal ammonia converter | |
RU2377062C2 (ru) | Реактор для гетерогенного синтеза химических соединений | |
US4482523A (en) | Ammonia synthesis converter | |
US20060286008A1 (en) | Method for the production of formaldehyde | |
AU712231B2 (en) | Process and reactor for heterogeneous exothermic synthesis of formaldehyde | |
US3932139A (en) | Reactor for the catalytic ammonia synthesis at high temperatures and pressures | |
RU40012U1 (ru) | Реактор | |
US2606104A (en) | Catalyst fluidization | |
US5986146A (en) | Process and reactor for heterogeneous exothermic synthesis of formaldehyde | |
JPH045487B2 (ru) | ||
CN112110788A (zh) | 一种乙炔法氯乙烯合成反应工艺 | |
KR101909990B1 (ko) | 발열 촉매 반응을 수행하기 위한 방법 및 그 방법에 사용하기 위한 반응기 | |
CA1248327A (en) | Ammonia synthesis converter | |
RU176186U1 (ru) | Реактор | |
CN217646378U (zh) | 一种管板组合径向醋酸乙烯反应器 |