RU66976U1 - Каталитическая система для селективного гидрирования ацетиленов в среде олефинов и диолефинов - Google Patents
Каталитическая система для селективного гидрирования ацетиленов в среде олефинов и диолефинов Download PDFInfo
- Publication number
- RU66976U1 RU66976U1 RU2007113827/22U RU2007113827U RU66976U1 RU 66976 U1 RU66976 U1 RU 66976U1 RU 2007113827/22 U RU2007113827/22 U RU 2007113827/22U RU 2007113827 U RU2007113827 U RU 2007113827U RU 66976 U1 RU66976 U1 RU 66976U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalytic
- flexible
- selective hydrogenation
- forming element
- acetylenes
- Prior art date
Links
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 title claims abstract description 33
- 125000002534 ethynyl group Chemical class [H]C#C* 0.000 title claims abstract description 14
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 title claims abstract description 9
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 title claims abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229920001410 Microfiber Polymers 0.000 claims abstract description 17
- 239000003658 microfiber Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 18
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 abstract description 9
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- WFYPICNXBKQZGB-UHFFFAOYSA-N butenyne Chemical group C=CC#C WFYPICNXBKQZGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 abstract description 6
- RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N Isoprene Chemical compound CC(=C)C=C RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- USCSRAJGJYMJFZ-UHFFFAOYSA-N 3-methyl-1-butyne Chemical group CC(C)C#C USCSRAJGJYMJFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 abstract description 2
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 abstract description 2
- MWWATHDPGQKSAR-UHFFFAOYSA-N propyne Chemical group CC#C MWWATHDPGQKSAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 2
- 238000009941 weaving Methods 0.000 abstract description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 3
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009903 catalytic hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области химии, а именно к устройствам и системам для проведения гетерогенных каталитических реакций селективного гидрирования ацетиленов в среде диолефинов и может применяться для очистки ценных видов олефинового и диолефинового сырья (этилена от ацетилена, пропилена от метилацетилена, бутадиена от винилацетилена, изопрена от изопропилацетилена и пр.).
В каталитической системе для селективного гидрирования ацетиленов в среде олефинов и диолефинов, состоящей из гибкого микроволокнистого каталитического материала, в виде плоских полотен либо тканных, либо плетеных либо прессованных, и структурообразующего элемента, микроволокнистый каталитический материал выполнен в виде спирали, а структурообразующий элемент располжен между витками спирали, обеспечивая расстояние между ними от 0.5 до 10 мм. При осуществлении реакции каталитическая система расположена соосно направлению движения потока реакционной смеси. При этом структурообразующий элемент может быть выполнен либо в виде гибкой равномерно гофрированной ленты, либо в виде гибкой равномерно гофрированной сетки, либо структурообразующий элемент выполнен в виде гибкой сетки объемного плетения, а микроволокнистый каталитический материал может быть выполнен в виде катализатора на основе стеклотканевого носителя.
Технический эффект заявляемой полезной модели заключается в том, что она обеспечивает возможность эффективного проведения гетерогенных каталитических реакций селективного гидрирования с достижением высокой степени превращения компонентов исходной реакционной смеси в компактных реакторах с существенно пониженным гидравлическим сопротивлением механически стабильного слоя катализатора потоку реакционной смеси.
Формула полезной модели содержит 1 независимый и 5 зависимых пунктов.
Description
Полезная модель относится к области химии, а именно к устройствам и системам для проведения гетерогенных каталитических реакций селективного гидрирования ацетиленов в среде диолефинов и может применяться для очистки ценных видов олефинового и диолефинового сырья (этилена от ацетилена, пропилена от метилацетилена, бутадиена от винилацетилена, изопрена от изопропилацетилена и пр.).
Известен ряд каталитических систем, выполненных на основе гибких структурированных микроволокнистых носителей, в частности - стеклотканей, применение которых в указанных каталитических реакциях является чрезвычайно перспективным. (Патент РФ №2069584, МПК B01J 23/38, B01J 23/70, приоритет от 1994.11.24, опубл. 1996.11.27, Патент РФ №2289565, МПК С07С 7/167, приоритет от 2005.11.09, опубл. 2006.12.20, Патент РФ №2252208, МПК С07С 19/01, С07С 19/045, приоритет от 2003.12.26, опубл. 2005.05.20, Патент РФ №2250890, МПК С07С 17/10, С07С 19/01, 2003.12.26, опубл. 2005.04.27, Патент РФ №2250891, МПК С07С 21/06, С07С 17/25, приоритет от 2003.12.26, опубл. 2005.04.27, Патент РФ №2252915, МПК С01В 17/78, B01J 23/56, приоритет от 2003.12.26, опубл. 2005.05.27).
В то же время, существует задача поиска оптимального способа расположения такого катализатора в реакционном объеме, обеспечивающего максимальную эффективность осуществления реакции (достижение высоких конверсии исходных реагентов и селективностей превращения) в движущемся газовом, жидкостном или газо-жидкостном реакционном потоке при минимальных габаритах контактного устройства (реактора) и минимальном гидравлическом сопротивлении реакционному потоку.
Известна каталитическая система с радиальным слоем стеклотканного материала, содержащая хотя бы один слой гибкого волокнистого катализатора и опорно-распределительное симметричное устройство, осевая линия которого либо совпадает с направлением движения потока реакционной смеси, либо отклоняется от него на угол не более 30°, где катализатор устанавливают на частично или полностью проницаемой для потока реакционной смеси боковой поверхности устройства (Патент РФ №2200622, МПК B01J 8/04, приоритет от
2002.02.26, опубл. 2003.03.20). Система отличается компактностью, низким гидравлическим сопротивлением и высокой эффективностью осуществления реакции.
Недостатками этой системы являются: недостаточно высокая в ряде случаев конверсия ацетиленов из-за недостаточно равномерного распределения реакционного потока по площади слоя, а также из-за возможности диффузионного проскока реагентов, связанной с малой толщиной слоя катализатора (реализация режима идеального смешения). Кроме того, при больших скоростях движения потока гидравлическое сопротивление системы оказывается недостаточно низким.
Перед авторами ставилась задача разработать каталитическую систему для осуществления гетерогенных каталитических реакций селективного гидрирования ацетиленов, обеспечивающую высокую эффективность и селективность протекания каталитических реакций гидрирования при сохранении компактности системы, низкого гидравлического сопротивления слоя катализатора потоку реакционной смеси и предотвращающую возможность диффузионного проскока реакционной смеси через слой катализатора, при условии обеспечения механической стабильности слоя катализатора.
Указанная задача решается тем, что в каталитической системе для селективного гидрирования ацетиленов в среде олефинов и диолефинов, состоящей из гибкого микроволокнистого каталитического материала, в виде плоских полотен либо тканных, либо плетеных либо прессованных, и структурообразующего элемента, микроволокнистый каталитический материал выполнен в виде спирали, а структурообразующий элемент располжен между витками спирали, обеспечивая расстояние между ними от 0.5 до 10 мм. При осуществлении реакции каталитическая система расположена соосно направлению движения потока реакционной смеси. При этом структурообразующий элемент может быть выполнен либо в виде гибкой равномерно гофрированной ленты, либо в виде гибкой равномерно гофрированной сетки, либо структурообразующий элемент выполнен в виде гибкой сетки объемного плетения, а микроволокнистый каталитический
материал может быть выполнен в виде катализатора на основе стеклотканевого носителя.
Технический эффект заявляемой полезной модели заключается в том, что она обеспечивает возможность эффективного проведения гетерогенных каталитических реакций селективного гидрирования с достижением высокой степени превращения компонентов исходной реакционной смеси в компактных реакторах с существенно пониженным гидравлическим сопротивлением механически стабильного слоя катализатора потоку реакционной смеси.
Система поясняется чертежом фиг.1, на котором изображено поперечное сечение системы, перпендикулярное оси системы, где 1 - микроволокнистый каталитический материал, 2 - структурообразующий элемент.
Каталитическая система состоит из гибкого микроволокнистого каталитического материала 1, в виде плоских либо тканных, либо плетеных либо прессованных полотен, скрученного в спираль, причем между витками спирали расположен структурообразующий элемент 2, который обеспечивает необходимое расстояние между слоями полотна каталитического материала при сохранении равномерности этого расстояния по радиусу системы. Оптимальным расстоянием между слоями является диапазон 0.5-10 мм. При расстоянии между слоями менее 0.5 мм может существенно возрастать гидравлическое сопротивление системы, при увеличении расстояние свыше 10 мм может ухудшаться массоперенос реагентов к поверхности катализатора, что негативно скажется на эффективности осуществления реакции. В качестве структурообразующего элемента возможно использование гибкой гофрированной ленты, скручиваемой в спираль вместе с полотном каталитического материала. Более предпочтительно использование проницаемой гофрированной ленты (сетки), которая обеспечит возможность перераспределения реакционного потока между каналами гофра и тем самым повысит эффективность массообмена и улучшит равномерность распределения реакционного потока по сечению системы. Также возможно использование сеток объемного плетения, которые способны обеспечивать необходимые расстояния между слоями полотна каталитического материала в условиях внешних механических нагрузок на систему. Для проведения каталитической реакции
реакционную смесь олефинов или диолефинов с водородом пропускают через описанную систему в направлении, совпадающем с осью системы.
Для обеспечения эффективного проведения гетерогенных каталитических реакций селективного гидрирования ацетиленов с достижением высокой степени превращения исходных ацетиленов с максимальной селективностью в компактных реакторах полотно каталитического материала выполнено в виде гибкого микроволокнистого материала, сформированного в виде гибких микроволокнистых структур. Такие структуры, выполненные в виде тканных, плетенных или прессованных материалов, содержат каталитически активные микроволокна, состоящие из микроволокнистого носителя и каталитически активного компонента. При этом в качестве носителя используют микроволокна из стекла, углерода, неорганических оксидов, металлов, полимеров и пр., а в качестве каталитически активных компонентов - благородные и неблагородные металлы, их оксиды и другие каталитически активные вещества. В частности, для проведения каталитической реакции могут использовать полотна на основе стеклоткани, содержащей в качестве активных компонентов, по крайней мере, один из благородных металлов (например, по патенту США №3929671; патентам РФ №№2069584, 2289565, 2252208, 2250890, 2250891, 2252915 и др.).
Применение описанной системы обеспечивает высокую эффективность протекания каталитических реакций селективного гидрирования ацетиленов, низкое гидравлическое сопротивление системы потоку реакционной смеси при обеспечении равномерного распределения потока реакционной смеси по сечению системы. Важным достоинством системы является возможность формирования каталитических слоев с высокой протяженностью в направлении движения реакционной смеси и тем самым реализовать режим идеального вытеснения, исключив диффузионный проскок реагентов, что необходимо для достижения высокой конверсии исходных реагентов. Кроме того, применение системы позволяет проводить каталитическую реакцию в компактном реакторе с весьма малыми габаритами и металлоемкостью. При этом также обеспечивается механическая стабильность слоя катализатора, позволяющая располагать реактор в любой геометрической ориентации (вертикально, горизонтально и пр.), что существенно расширяет возможности применения системы.
Пример 1
Каталитическая система для осуществления гетерогенных реакций селективного гидрирования ацетиленов выполнена из стеклотканного палладиевого полотна каталитического материала с шириной полотна 20 см и толщиной около 1 мм и металлической гофрированной сетки шириной 20 см и равномерным треугольным гофром с высотой гофра 3 мм, скручивая вместе стеклоткань и ленту в спираль, как это изображено на фиг.1. Производят очистку бутадиена от винилацетилена, для чего через систему пропускают газожидкостную смесь, содержащую бутадиен с примесями винилацетилена (до 1.5%масс.) и водород (в мольном соотношении водород/винилацетилен = 2.0) при удельной весовой скорости (в пересчете на катализатор) 10 час-1, давлении 6 атм и температуре около 40°С. Достигается остаточная концентрация винилацетилена не выше 1 ррм.
В аналогичных условиях в системе по патенту РФ №2200622 наблюдается остаточная концентрация винилацетилена до 5 ррм из-за диффузионного проскока винилацетилена.
Claims (4)
1. Каталитическая система для селективного гидрирования ацетиленов в среде олефинов и диолефинов, состоящая из гибкого микроволокнистого каталитического материала в виде плоских полотен либо тканых, либо плетеных, либо прессованных и структурообразующего элемента, отличающаяся тем, что микроволокнистый каталитический материал выполнен в виде спирали, а структурообразующий элемент расположен между витками спирали, обеспечивая расстояние между ними от 0,5 до 10 мм.
2. Каталитическая система по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена расположенной при осуществлении реакций селективного гидрирования соосно направлению движения потока реакционной смеси.
3. Каталитическая система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что структурообразующий элемент выполнен либо в виде гибкой равномерно гофрированной ленты, либо в виде гибкой равномерно гофрированной сетки, либо в виде сетки объемного плетения.
4. Каталитическая система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что микроволокнистый каталитический материал выполнен в виде катализатора на основе стеклотканевого носителя.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007113827/22U RU66976U1 (ru) | 2007-04-12 | 2007-04-12 | Каталитическая система для селективного гидрирования ацетиленов в среде олефинов и диолефинов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007113827/22U RU66976U1 (ru) | 2007-04-12 | 2007-04-12 | Каталитическая система для селективного гидрирования ацетиленов в среде олефинов и диолефинов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU66976U1 true RU66976U1 (ru) | 2007-10-10 |
Family
ID=38953168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007113827/22U RU66976U1 (ru) | 2007-04-12 | 2007-04-12 | Каталитическая система для селективного гидрирования ацетиленов в среде олефинов и диолефинов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU66976U1 (ru) |
-
2007
- 2007-04-12 RU RU2007113827/22U patent/RU66976U1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Matatov-Meytal et al. | Catalytic fibers and cloths | |
| JP4768619B2 (ja) | マイクロチャネル技術を用いる酸化方法およびそのために有用な新規触媒 | |
| US6534022B1 (en) | Conversion of nitrogen oxides in the presence of a catalyst supported on a mesh-like structure | |
| RU66975U1 (ru) | Каталитическая система для осуществления гетерогенных реакций | |
| KR20050029727A (ko) | 맥동류 반응 | |
| US7032894B2 (en) | Flow distributor for monolith reactors | |
| JP2004522567A (ja) | スタック状モノリスリアクタ及びプロセス | |
| US20160214913A1 (en) | Hydrogenation reactor and process | |
| RU180314U1 (ru) | Каталитический блок для осуществления гетерогенных реакций | |
| JP2008194690A (ja) | 多目的パッキングおよびその使用 | |
| ES2544839T3 (es) | Procedimiento para la deshidrogenación oxidativa de metanol para dar formaldehído en géneros de punto que contienen plata | |
| US20020038066A1 (en) | Fixed catalytic bed reactor | |
| RU66976U1 (ru) | Каталитическая система для селективного гидрирования ацетиленов в среде олефинов и диолефинов | |
| CA2258797C (en) | Catalytic distillation process | |
| RU145037U1 (ru) | Каталитический картридж для осуществления гетерогенных каталитических реакций | |
| KR20230117196A (ko) | 모놀리스 형태의 촉매 존재하에서 아세틸렌을 포함하는c2 분획의 선택적 수소화 방법 | |
| CN104419453A (zh) | 一种多不饱和烃选择加氢的方法 | |
| RU2005107001A (ru) | Контактные структуры | |
| RU101653U1 (ru) | Каталитический блок и каталитическая система для дожига вредных органических примесей в отходящих газах | |
| RU180450U1 (ru) | Каталитический блок для осуществления гетерогенных реакций | |
| US20030086846A1 (en) | Monolith stacking configuration for improved flooding | |
| RU176547U1 (ru) | Блок для осуществления каталитических гетерогенных реакций | |
| RU125094U1 (ru) | Каталитическая система для осуществления гетерогенных реакций | |
| CN103030496B (zh) | 丙烷脱氢过程中氢气选择性氧化方法 | |
| RU66974U1 (ru) | Каталитическая система для осуществления теплонапряженных гетерогенных реакций |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20140413 |