SU856534A1 - Аппарат дл проведени экзо- и эндотермических жидкофазных процессов - Google Patents

Description

(54) АППАРАТ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКЗОи

И ЭНДОТЕРМИЧЕСКИХ ЖИДКОФ АЗНЫХ

I

Изо етенке относигс  к химической н нефтехимической промышленности дл  провеДени  экэо и эндотермических процессов , тфотекаюших при смешении жидкостей, ореимущественно дл  прс«есса сернокислотного алкилировани  изопарафинов олефвпами , на1фимер, алкшифованн  изобутана бутиденом в присутствии кислоTbit процесса алкйлировани  бензола этиленом   др.

Такве {фоцессы требуют интенсивного аеремшиввани  дл  получени  вьюокодвсверсной эмульсии жидких углеводородных реахщвонных компонентов в сернЫ( кисло re,  вл ющейс  катализатором, а также развитей поверхности теплообмена дл  отвода большого ко вчества тепла, выдел юBieroce прн реакцви алквлировани . О нвм из основных требований к процессам алхв Ц сюанв  углеводородов опефвнамв  &л егс  выссжое соотношение углеводородоовфвн в зоне реакции.

В установках сернокислотного алкилврованв  изобутана на ошт объем подаваПРОЦЕССОВ

емого олефиновс о сырь  приходитс  несколько сот объемов изобутана. Дл  поддержани  такого высокого соотношени  эмульсию изобутана с серной кнслотсй ре- циркулируют внутри циркул$щионного контура .

Известен контактор, содержащий циркул ционный насос, циркул ционную трубу и теплообменник, образующие за пснутый циркул ционный контур, а также средства дл 

te ввода катализатора и сырь  l.

Эти аппараты обладают недостаточней поверхностыо теплообмена, а следовательно , и нвзксД производительностью по целевому прсдаукту с едвншоы обьема, ккми энергозатратами.

Известны тв«же аетлевые реакторы, содержшцве циркул ционный кс«тур из труб, перемешивающее устройство, теплообменники и средстве дл  ввода катализатора

30 в сырь  2}.-;

Су1цественнь& недостатком известных реакторов  в аетс  то, что дл  получени  в поДД(жанв  оавнакового градиента rpMtfoparyp в контуре требуетс  высокий расход циркулирующей среды, а, следоватот .но, и высокие затраты мощности. Цель изобретени  - снижение удельных энергозатрат на получение целевого продукта , а также повышение удельной производительности аппарата. Поставленна  цель достигаетс  тем, что аппарат, содержащий петлевой циркул  ционный контур из труб, перемещивающее устройство, теплообменники и средства дл ввода реагентов, снабжен дополнительным средст,1ом дл  ввода реагентов, размещен ным в циркул ционных трубах по Ходу потока перед каждым из последующих тепло обменников, а средство дл  ввода реагентов выполнено- в виде коаксиально раз- мещенного в циркул ционных трубах кольцевого коллектора со струйными смесител ми . Позонный ввод реагентов позвол ет поддерживать требуемый градиент температур при меньшем расходе циркулирующих реагентов, т.е. достигаетс  снижение затрат энергии на транспорт, а использоварат энергии на транспорт, а использование струйных смесителей обеспечивает необходимое объемное соотношение реагентов к циркулирующей среды, которое позвол ет исключить по вление поточных процессов , ликвиД1фовать местные перегревы , т.е. интенсифицировать процесс. На лит: 1 г,пир,оп.„ «,т«.«. . фиг. 1 приведен аппарат, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 2;на фиг. 5разрез Г-Г на фиг. 1. Аппарат представл ет собой замкнутый циркул ционный контур из труб 1. Он содержит перемешивающее устройство 2 и, по крайней мере, два теплообменника 3 и 4 струйные смесители 5 и 6. Перемешивающее устройство 2 содержит винт 7, вал 8 с подшипниковыми узлами и уплотнением, а также электродвигатель 9. Теплообменники состо т из корпуса 10, трубного пучка 11, установленного эксцентрично по отношению к кфпусу так, что над трубным пучком образовано просгрансгво 12 дл  сбора паров кип щего теплоносител . Трубы закреплены в неподвижных трубных решетках 13. Дл  обеспечени  жесткости трубннЛ пучок снабжен поперечными перегородками 14. Каждый теплообменник имеет штуцеры 15 и 16 соответственно дл  ввода и вывода теплоносител , а также штуцер 17 вывод  пара. Струйные смесители 5 и в содержат сопло 18, приемную камеру 19с отверсти ми 20 и камеру 21 смещени .. Смесители смонтированы на коллекторе 22, имеющем штуцеры 23 дл  ввода смеси олефина с изопарафином. Диаметр коллектора выбирают преимущественно 0,65О ,75 от диаметра циркул ционной трубы дл  лучшего усреднени  по поперечному сечению трубы циркулирующего потока. Аппарат также снабжен штуцерами 24 н 25 соответственно дл  ввода серной кислоты и вывода эмульсии. Работа аппарата осуществл етс  сле дующим образом. После заполнени  его изопарафином и серной кислотой ввод т в действие перемешивающее устрс ство 2, посредством которого осуи1ествл ют перемешивание фаз и циркул цию образующей экгульсии изопарафина в кислоте по замкнутому контуру , включающему трУбы 1 и трубное пространство теплообменников 3 и }, В аппарат непрерывно ввод т через щтуцер 24 серную кислоту, а через сопла 18 струйных смесителей 5 и ( в каждую реакционную зону подают углеводородную смесь олефина с изопарафнном. Углеводородные струи, вытекающие с высо- кой г спппг-тг-.л О скоростью из сопел, засасьтают в ппиемнмр ,г i а РИемные камеры 19 через отверсти  20 циркулирующую в контуре эмульсию и увлекают ее в камеры 21 смешени , где осуществл етс  интенсивное смешение фаз с офазованием развитой межфазной поверхности контакта. Из камеры смешени  полученна  дисперси  с достаточно высокой cкqJocтью выбрасьтаетс  в циркулирующий поток и усредн етс  с основной эмульсией. Эмульсию углеводородов в серной кислоте , содержащую целевой продукт - алк ил бензин, через штуцер 25 вывод т из аппарата. При этом углеводородную фазу после, отделени  от серной кислоты используют в качестве теплоносител . Теплоноситель подают через штуцеры 16 а межтрубное пространство теплообменников, где осуществл ют кипение смеси углеводородов . В результате выкипани  легколетучих компонентов смеси, в основном изопарафина , осуществл5пот отвод тепла реакций . Пары углеводородов, поднимающиес  в паровое пространство 12, отвод т из теплообменника через штуцер 17. Жкдкую фазу, содержащую, главным образом, ,члк ил бензин, вывбд т из теплосбмсчпгикн через штуцер 15.

Claims (2)

1. Аппарат ДП  проведени  экзо- и эндотермических жндкофаэньа процессов, преимушесгвенно дл  сернокислотного апкилировани  изопарафинов олефинами, содержащий петлевой циркул ционный контур нз труб, п эемешйвающее устройство, теплообменники и средства дл  ввода реагентов , отличающийс-  тем, что, с целью снижени  удельных энергозатрат на получение целевого продукта, а также повьпиени  удельной производительности, аппарат снабжен дополнительными средствами дл  ввода реагентов, размещенными в циркул ционных, трубах по ходу потока перед каждым из последующих теплообменников .

2. Аппарат по п. 1,отличающ и и с   тем, чго средства дл  ввод  реагентов выполнены в виде коакскалыто размещенных в циркул ционных трубах кольцевых коплекторсв со струйнг гми смесител ми .

Источники внфсрмации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Рейхсфельд В. О.   др. Оборудование производств основного органического синтеза и синтетических каучукои . Хими , М-Л, 1965, с. 217.

2.Патент США № 3451785, кл. 23-285, опублик. 1961.