TR202015407A1 - Geliştirilmiş siklon konfigürasyonu. - Google Patents
Geliştirilmiş siklon konfigürasyonu. Download PDFInfo
- Publication number
- TR202015407A1 TR202015407A1 TR2020/15407A TR202015407A TR202015407A1 TR 202015407 A1 TR202015407 A1 TR 202015407A1 TR 2020/15407 A TR2020/15407 A TR 2020/15407A TR 202015407 A TR202015407 A TR 202015407A TR 202015407 A1 TR202015407 A1 TR 202015407A1
- Authority
- TR
- Turkey
- Prior art keywords
- reactor
- cyclone
- catalyst
- height
- ammoxidation
- Prior art date
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 100
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 32
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 22
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 16
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 16
- JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N phencyclidine Chemical class C1CCCCN1C1(C=2C=CC=CC=2)CCCCC1 JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 72
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 13
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 11
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 7
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 17
- 230000000712 assembly Effects 0.000 abstract description 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 abstract description 2
- GYCMBHHDWRMZGG-UHFFFAOYSA-N Methylacrylonitrile Chemical compound CC(=C)C#N GYCMBHHDWRMZGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 238000009428 plumbing Methods 0.000 description 13
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- LELOWRISYMNNSU-UHFFFAOYSA-N hydrogen cyanide Chemical compound N#C LELOWRISYMNNSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 description 8
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 4
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N Isobutene Chemical group CC(C)=C VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000000481 breast Anatomy 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 206010003119 arrhythmia Diseases 0.000 description 1
- 230000006793 arrhythmia Effects 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 210000001072 colon Anatomy 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000012264 purified product Substances 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 238000013341 scale-up Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
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
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
- B01J8/24—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
-
- 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
- B01J8/005—Separating solid material from the gas/liquid stream
- B01J8/0055—Separating solid material from the gas/liquid stream using cyclones
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C253/00—Preparation of carboxylic acid nitriles
- C07C253/24—Preparation of carboxylic acid nitriles by ammoxidation of hydrocarbons or substituted hydrocarbons
- C07C253/26—Preparation of carboxylic acid nitriles by ammoxidation of hydrocarbons or substituted hydrocarbons containing carbon-to-carbon multiple bonds, e.g. unsaturated aldehydes
-
- 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)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
Abstract
Amoksidasyon reaktörü, reaktörde asılı çok kademeli siklon takımlarının bir iç halkasını içerir. Her çok kademeli siklon takımı, reaktörde bir akışkan katalizör yatağından yukarı doğru akan bir reaktör akımını almak ve reaktör akımından katalizörün en azından bir bölümünü ayırmak için konfigüre edilen ilk kademe girişine sahip ilk kademe siklonunu içerir. İlk kademe giriş alanının metrekaresinin, reaktörün kullanılabilir enine kesit alanının metrekaresine oranı yaklaşık 0.03-0.05’tir. Amoksidasyon işlemi reaktör akımı üretmek için reaktördeki akışkan katalizör yatağında bir hidrokarbonun reaksiyona sokulmasını, ayrıca her çok kademeli siklon takımının bir dış halkasında katalizörün reaktörden ayrılmasını içerir. Metre/saniye olarak siklon giriş hızının reaktör atık hızına oranı 15 veya daha yüksektir.
Description
TARIFNAME
GELISTIRILMIS SIKLON KONFIGÜRASYONU
BULUSUN ALANI
Bulus, bir gelistirilmis siklon konfigürasyonu kullanarak akrilonitril ve metakrilonitril
imalatinda kullanilan bir reaktördeki katalizörün geri kazanilmasi için bir islem de dâhil
olmak üzere, bir reaktördeki katalizörün geri kazanilmasi için gelistirilmis bir isleme
iliskindir. Bir amoksidasyon reaktörü ve islemi reaktörde asili çok kademeli siklon
takimlarinin bir dis halkasini kapsar. Daha özel olarak, bir siklonun ilk kademe giris
alaninin metrekaresinin reaktörün kullanilabilir enine kesit alaninin metrekaresine orani
BULUSA DAIR BILINEN HUSUSLAR
Akrilonitril ve metakrilonitril imalati için çesitli islemler ve sistemler bilinmektedir;
örnegin ABD Patenti No. 6,107,509,a bakiniz. Tipik olarak, propan, propilen veya
izobütilenden olusan gruptan seçilen bir hidrokarbon, amonyak ve oksijenin bir katalizörün
varliginda dogrudan reaksiyonuyla üretilen akrilonitril/metakrilonitrilin geri kazanilmasi
ve saflastirilmasi, akrilonitril/inetakrilonitril içeren reaktör atiginin, reaktör atiginin bir ilk
sulu akimla sogutuldugu bir ilk kolona (söndürme) tasinmasi, akrilonitril/metakrilonitril
içeren sogutulmus atigin, sogutulmus atigin akrilonitril/metakrilonitrilin ikinci sulu akim
içine emilmesi için ikinci bir sulu akimla temas ettirildigi ikinci bir kolona (emici)
tasinmasi, ikinci kolondan akrilonitril/metakrilonitril içeren ikinci sulu akimin, ikinci sulu
akimdan islenmemis akrilonitril/metakrilonitrilin ayrilmasi için bir ilk damitma kolonuna
(geri kazanim kolonu) tasinmasi ve islenmemis akrilonitril/metakrilonitrilden en azindan
bazi katiskilari çikarmak için ayrilmis islenmemis akrilontril/metakrilonitrilin ikinci bir
damitma kolonuna (basinç kolonu) tasinmasi ve kismen saflastirilmis
akrilonitril/metakrilonitrilin üçüncü bir damitma kolonuna (ürün kolonu) tasinmasiyla ürün
akrilonitril/metakrilonitrilin elde edilmesiyle yapilir. ABD Patentleri No. 4,234,510;
kazanim ve saflastirma islemlerini açiklamaktadir.
Geleneksel akiskan yatakli reaktörler, reaktörün bir üst bölümünün merkezinde, reaktörün
bir basligina bagli bir plenum ve plenum etrafinda reaktör basligina bagli destek
çubuklarindan asili siklonlari içerir. Siklonlar reaktörde akiskan yataktan yukari giden
katalizörü yakalamak ve yakalanan katalizörü akiskan yataga geri getirmek, böylece
katalizörün plenuma ve akrilonitril ürünüyle birlikte reaktörün tepesinden disari
tasinmasini azaltmak için konfigüre edilmistir.
Tipik bir akrilonitril isleminde, propilen, amonyak ve oksijen, bir akiskan yatakli reaktörde
bir katalizörün varliginda akrilonitrit üretinek için reaksiyona girer. Asetonitril ve hidrojen
siyanür (HCN) de üretilir. Üretilen akrilonitril, asetonitril ve HCN, tipik olarak bir plenum
vasitasiyla reaktörün üst bölümünden disari tasinir. Plenum, tipik olarak, reaktörün üst
bölümünün merkezinde yer alir ve reaktör basligina baglidir. Katalizörün, akrilonitril,
asetonitril ve HCN ile birlikte plenuma ve reaktörün disina tasinmasini azaltmak için,
katalizörü reaktörün üst bölümünde yakalamak ve yakalanan katalizörü reaktörün daha
alttaki bir bölümüne geri göndermek üzere siklonlar kullanilmistir. Tipik bir reaktör,
reaktörün iç çevresinde konumlanmis reaktör tavanindan asili siklonlarin bir dis halkasini
içerir. Tipik bir reaktörde, her siklon, siklondan dik olarak yukari uzanan ve sonra
plenumun dis çevresinin yan yüzeyine yukari dogru açi yapan bir tesisat kolonuna sahiptir.
Tipik bir reaktörde, bir reaktör buhar akimi (örnegin, akrilonitril, asetonitril ve HCN içeren
bir reaktör akimi) bir akiskan katalizör yatagindan yükselir ve reaktörün iç çevresine yakin
bir siklonun girisinden içeri girer. Her siklonda, reaktör akimi siklon vasitasiyla
yönlendirilir ve siklondan çiktiktan sonra, karsilik gelen bir tesisat kolonuna girer ve önce
dik olarak ve sonra yukari dogru bir açiyla tesisat kolonu vasitasiyla yönlendirilir ve tesisat
kolonundan çikar ve plenumun dis çevresinin yan yüzeyindeki plenum girisinden içeri
girer. Dolayisiyla reaktör atik gazi sadece reaktörün dis çevresinden çekilir ve reaktör gazi
,221,301'de siklonlu ve siklon isletimli reaktörler açiklanmaktadir.
Akrilonitril/metakrilonitril imalati yillardir ticari olarak uygulanmakla birlikte,
gelistirmenin öneinli bir yararinin olacagi alanlar hâlâ vardir. Gelistirilebilecek bu
alanlarin biri, özellikle reaktöre geleneksel besleme hizlarindan daha yüksek besleme
hizlari uygulandiginda, daha verimli reaktör isletimi olacaktir.
BULUSUN ÖZETI
Dolayisiyla bulusun bir yönü, geleneksel islemlerin dezavantajlarini ortadan kaldiran veya
azaltan güvenli, etkili ve uygun maliyetli bir usul ve tertibat sunmaktir.
Bir amoksidasyon reaktörü, reaktörde asili çok kademeli siklon takimlarinin bir dis
halkasini içerir. Siklonlarin her çok kademeli takimi, reaktördeki bir akiskan katalizör
yatagindan yukari dogru akan bir reaktör akimini almak ve reaktör akimindan katalizörün
en azindan bir bölümünü ayirmak için konfigüre edilmis bir ilk kademe girisine sahip bir
ilk kademe siklonu içerir. ilk kademe giris alaninin kümülatif metrekaresinin reaktörün
kullanilabilir enine kesit alaninin metrekaresine orani yaklasik 0.03 ila yaklasik 0.05'tir.
Bir amoksidasyon islemi, bir reaktör akimi üretmek için bir reaktörde bir akiskan katalizör
yataginda bir hidrokarbonun reaksiyona sokulmasini içerir. Islem ayrica çok kademeli
siklon takimlarinin bir dis halkasinda katalizörün reaktör akimindan ayrilmasini içerir,
burada her çok kademeli siklon takimi, reaktördeki bir akiskan katalizör yatagindan yukari
reaktöre dogru akan bir reaktör akimini almak ve en azindan katalizörün bir bölümünü
reaktör akimindan ayirmak için konfigüre edilmis bir ilk kademe girisine sahip bir ilk
kademe siklonu içerir. Metre/saniye olarak siklon giris hizinin, metre/ saniye olarak reaktör
atik hizina orani 15 veya daha yüksektir, Bu basvurunun amaçlari için (i) reaktör atik hizi,
reaktörün çikis memesindeki haciinsel atik akis hizina ve kullanilabilir reaktör enine kesit
alanina (“CSA”) dayanacaktir ve (ii) kullanilabilir reaktör enine kesit alani, sogutucu
bobinler ve egim ayaklari alani disinda kalan enine kesit alanidir ve bu basvurunun
amaçlari için istege bagli olarak açik CSA”nin yaklasik %903 olarak alinabilir.
Bir amoksidasyon reaktörü, yaklasik 9 m ila yaklasik 11 m araliginda bir reaktör iç çapina,
yaklasik 045 ila yaklasik 0.6 araliginda bir reaktör iç çapizreaktör silindirik yüksekligi
(teget/teget) oranina ve reaktör yüksekliginin yaklasik %2*si ila yaklasik %10”u araligi-nda
bir ilk kademe siklon yüksekligine (teget/teget) sahiptir.
Bir amoksidasyon islemi, bir reaktördeki bir akiskan katalizör yatagindaki bir hidrokarbon
akiininin reaksiyona sokulmasini içerir, Reaktör iç çapi yaklasik 9 m ile yaklasik 1 l m
arasindadir, reaktör iç çapinin reaktör silindirik yüksekligine (teget/teget) orani yaklasik
0.45 ila yaklasik 0.6”dir ve bir ilk kademe siklon yüksekligi reaktör yüksekliginin
(teget/teget) yaklasik %2`si ila yaklasik %lO°udur.
Bir amoksidasyon islemi, bir reaktör akimi üretmek için, bir reaktördeki bir akiskan
katalizör yataginda bir hidrokarbon akiminin reaksiyona sokulmasini içerir. Islem, her çok
kademeli siklon takiminda, çok kademeli siklon takimlarinin bir dis halkasindaki reaktör
akimindan katalizörün ayrilmasini içerir. Çok kademeli siklon takimi, reaktördeki bir
akiskan katalizör yatagindan yukari dogru akan bir reaktör akimini almak ve katalizörün en
azindan bir bölümünü reaktör akimindan ayirmak için konfigüre edilinis bir ilk kademe
girisine sahip bir ilk kademe siklonu içerir. Bu yönden, ilk kademe siklonunda yaklasik
300 ila yaklasik 900 m/ saniye2 merkezkaç kuvveti saglanir.
Bu bulusun yukaridaki ve baska yönleri, özellikleri ve avantajlari ilisikteki çizimlerle
birlikte okunmasi gereken, gösterilen düzenlemelerinin asagidaki ayrintili açiklamasindan
anlasilacaktir.
ÇIZIMLERIN KISA AÇIKLAMASI
Bu bulusun örnek düzenlemeleri ve avantajlari benzer referans numaralarinin benzer
özellikleri belirttigi ilisikteki çizimler dikkate alinarak asagidaki açiklamaya referansla
daha eksiksiz bir sekilde anlasilabilir. Bu çizimlerde:
Sekil 1 bulusun yönlerine uygun bir düzenlemenin bir diyagramidir.
Sekil 2 Sekil 1 de gösterilen düzenlemenin 2-2 çizgisi boyunca alinmis bir diyagramidir.
Sekil 3 bir tek siklonu göstermektedir.
AYRINTILI AÇIKLAMA
Asagida akrilonitril üretimiyle baglantili bir açiklama bulunmaktadir. Ancak asagidaki
açiklama akiskan yatakli reaktörlerin kullanildigi baska uygulamalara da tatbik edilebilir.
Örnegin asagidaki açiklama, birçok siklon içeren, siklonlarin reaktördeki akiskan yataktan
yukari çikan katalizörü yakalamak ve yakalanan katalizörü tekrar asagi, akiskan yataga
döndürmek için konfigüre edildigi, böylece katalizörün akrilonitril ürünüyle birlikte
plenuma ve reaktörün tepesinden disari tasinmasini azaltan akiskan yatakli reaktörlere
uygulanabilir. Bir yönden katalizör, reaktör akimini üretmek için reaktörde bir
hidrokarbon, amonyak ve oksijen reaksiyonunu kolaylastirmak için konfigüre edilmistir,
burada reaktör akimi akrilonitril içerir.
Bir yönüyle, tertibat siklonlarin, tercihen çok kademeli siklon takimlarinin bir dis
halkasini içerir. Dis halkanin siklonlari reaktör basligindan asilidir ve reaktörün bir iç
çevresinde konumlandirilmistir. Her çok kademeli siklon takimi, reaktördeki bir akiskan
katalizör yatagindan yukari dogru akan bir reaktör akimini almak ve katalizörün en
azindan bir bölümünü reaktör akimindan ayirmak için kontigüre edilen bir ilk kademe
girisine sahip bir ilk kademe siklonu içerir. Bu yönden, ilk kademe giris alaninin
metrekaresinin reaktörün kullanilabilir enine kesit alaninin metrekaresine orani yaklasik
katalizör yatagi hacmi için ilk kademe giris alaninin metrekaresinin reaktörün kullanilabilir
yaklasik 0.00016 araligindadir. Diger bir yönden, bir metrik ton katalizör için ilk kademe
giris alaninin metrekaresinin, reaktöiün kullanilabilir enine kesit alaninin metrekaresine
Reaktörün kullanilabilir enine kesit alani (CSA) asagidaki gibi belirlenir:
Kullanilabilir CSA = (toplam CSA)(iç parçalarla beraber CSA%`si)
Toplam CSA = (reaktör yariçapi) 231:
Iç parçalarla beraber CSA %,si : ((açik alan) - (bobin alani + egim ayak alani)) / (açik
Katalizör yatak hacmi asagidaki gibi belirlenir:
Katalizör yatak hacmi : ((reaktör yariçapi) 275)(yatak yüksekligi)
Yatak yüksekligi : ((katalizör envanteri*1000)/akiskanlastirilmis yogunluk) / (It/4)(reaktör
Çok kademeli siklonlar farkli konfigürasyonlar içerir. Örnegin, seri halinde iki, üç veya
dört kademeli siklonlar gibi, seri halinde çoklu siklonlar olabilir. Üç kademeli siklonun
diger bir konfigürasyonu, bir tek ilk kademe siklonunu ve tek ilk kademe siklonunun akis
asagisinda iki paralel ikinci kademe siklonlarini esit olarak içerir. Siklon dizayninin amaci
reaktör atik gazindan mümkün oldugu kadar katalizörü yakalamak, bunu yaparken basinç
düsüsünü en aza indirmek ve siklonlarin bloke olma riskini en aza indirmektir. Çoklu
siklonun olmasi, her siklon için basinç düsüsünün ve yakalanan katalizörün iliskili kesim
boyutunun optimize edilmesini mümkün kilar. Çok kademeli bir siklonun seri halinde üç
kademeden olustugu durumda, dis halka takiminin siklonlarinin her takimi seri halinde ilk,
orta ve son siklonlari içerir, burada tipik olarak ilk siklon, takimin, reaktörün dis çevresine
en yakin siklonudur, orta siklon ilk ve son siklonun arasindadir ve takimin son siklonu
plenuma en yakin siklondur. Dis halkanin çok kademeli siklonlarinin her takiminin son
siklonu bir plenumun iç çevresine konumlandirilir ve üçüncü siklondan dik olarak
yukariya uzayan ve sonra yukari dogru bir açiyla plenumun dis çevresinin yan yüzeyine
açi yapan bir tesisat kolonuna sahiptir. Bu konfigürasyon öncelikle reaktör atik gazinin
reaktörün dis çevresinden çekilmesine ve ikinci olarak geri kazanilan en kaba katalizörün
reaktörün dis çevresine geri gönderilmesine ve geri kazanilan en iyi katalizörün reaktörün
merkezinin yakinina gönderilmesine neden olur.
Bir yönden, bu tertibat ve islemler, reaktör enine kesit alani boyunca atik gazdan daha tek
düze bir katalizör yigininin ve/veya reaktörün enine kesit alani boyunca akiskan yataga
daha tek düze katalizör dönüsünün elde edilmesini saglar. Bu, siklon giris memelerinin
reaktör enine kesit alani boyunca daha tek düze bir dagiliminin ve reaktör enine kesit alani
boyunca katalizör dönüs egim ayaklarinin daha tek düze bir dagiliminin saglanmasiyla
elde edilebilir. Çok kademeli siklonlarin kullanildigi durumda, siklon takimlarini, akiskan
yataga geri verilen katalizörün parçacik büyüklügünün reaktör enine kesit alani boyunca
daha tek düze dagilacagi sekilde konfigüre etmek mümkündür.
Bir yönden, bir reaktörün tek kademe veya tek siklonlarinin bir halkasinin, siklonlar içinde
tikanmaya yatkin ve akiskan katalizör yatagindan akan reaktör akimindan katalizörü
ayirmada yetersiz olabilecegi kesfedilmistir. Bu tikanma ve yetersiz ayirma istenmeyen
katalizör kaybina ve reaktörden çikan reaktör akimi içinde sürüklenen katalizörden ötürü
reaktörün akis asagisinda isleme problemlerine yol açabilmektedir. Ayrica, iki kademeli
veya seri halinde iki siklonlu bir halkanin siklonlar içinde tikanmaya yatkin ve akiskan
katalizör yatagindan akan reaktör akimindan katalizörü ayirmada, üç kademe veya seri
halinde üç siklondan daha yetersiz olabilecegi kesfedilmistir. Bu tikanma ve yetersiz
ayirma istenmeyen katalizör kaybina ve reaktörden çikan reaktör akimi içinde sürüklenen
katalizörden ötürü reaktörün akis asagisinda isleme problemlerine yol açabilmektedir.
Baska bir yönden, bir reaktörün bir iç çevresi boyunca konumlandirilmis çok kademeli,
veya iki veya daha fazla, tercihen üç kademeli veya seri halinde üç siklonlu takimin bir
halkasinin, siklonlar içinde tikanmaya tek kademeli veya iki kadeineli siklonlardan daha az
yatkin oldugu kesfedilmistir. Bir yönden, tek kademeli siklonlarla karsilastirildiginda, çok
kademeli veya iki veya daha fazla, tercihen üç kademeli veya seri halinde üç siklondan
olusan takimin bir halkasinin, akiskan katalizör yatagindan akan bir reaktör akimindan
daha çok katalizörün ayrilmasini sagladigi kesfedilmistir. Bu yönden, reaktör, reaktör
enine kesit alaninin bir metresi için yaklasik 0.35 ila yaklasik 0.65 siklon, baska bir yönden
yönden yaklasik 0.45 ila yaklasik 0.60 ve baska bir yönden, reaktör enine kesit alaninin bir
metresi için yaklasik 0.50 ila yaklasik 0.55 siklon içerir.
Baska bir yönden, paralel olarak üç siklondan olusan takimlar yerine seri halinde çok
kademeli siklon takimlari kullanilarak, siklon sistemleri boyunca daha yüksek basinç
düsüsleri elde edilmektedir. Daha yüksek basinç düsüsleri katalizörün bir reaktör
akimindan daha verimli bir sekilde ayrilinasini saglayabilir. Ancak ayni sekilde, çok
kademeli siklonlarin kullanilmasi her kademede basinç düsüsü ve ayirma optimizasyonu
saglayabilir.
Sekil 1 bulusun yönlerine uygun tertibatin (100) yandan görünümüdür. Sekil 1”e
referansla, tertibat (100) reaktörü (10) içerir. Reaktör (10) bir besleme malzemesini (14)
almak için konfigüre edilen bir girisi (12) içerebilir. Besleme malzemesi (14) amonyak
ve/veya propan, propilen ve izobütilenden olusan gruptan seçilen bir hidrokarbon ve
bunlarin kombinasyonlarini içerebilir. Reaktör (10) havayi almak için konfigüre edilmis
bir girisi (16) içerebilir. Havadaki oksijen bir katalizörün (Sekil 1”de gösterilmemistir)
varliginda reaktördeki (10) hidrokarbon ve ainonyakla reaksiyona girer. Hava, bir hava
kompresörüyle (Sekil l°de gösterilmemistir) sikistirilabilir ve giris (16) vasitasiyla
reaktöre (10) beslenebilir. Akrilonitril reaktördeki (10) bir katalizörün varliginda,
hidrokarbon, amonyak ve oksijenin reaksiyonundan reaktörde (10) üretilir. Bulusa uygun
olarak, reaktör (10) plenumu (18), çok kademeli siklon (24) takimlarinin (22) bir dis
halkasini (20) ve çok kademeli siklon (30) takimlarinin (28) bir iç halkasini (26) içerir.
Dis halkanin (20) çok kademeli siklonlari (24) reaktör (10) basligindan (32) asilidir ve
reaktörün (10) iç çevresinde (34) konumlandirilmistir. Sekil 1`de gösterildigi gibi, dis
halkanin (20) çok kademeli siklonlari (24) basliga (32) bagli olan dis halka desteklerinden
(25) asilabilir. Dis halkanin (20) çok kademeli siklonlarinin (24) her takimi (22), seri
halindeki ilk siklonu (36), istege bagli olarak bir orta siklonu (38) ve son siklonu (40)
içerir, burada ilk siklon (36) takimin reaktörün (10) dis çevresine en yakin siklonudur, orta
siklon (38) ilk siklonla (36) son siklon (40) arasindadir ve takimin son siklonu (40)
plenuma (18) en yakin siklondur. Dis halkanin (20) çok kademeli siklonlarinin (24) her
takiminin (22) son siklonu (40) plenuinun (18) dis çevresinde (42) konumlandirilmistir ve
son siklondan (40) dik olarak yukari uzanan ve sonra plenumun (18) dis çevresinin (42)
yan yüzeyine (46) yukari dogru bir açiyla açi yapan bir tesisat kolonuna (44) sahiptir.
Tesisat kolonu (44) son siklondan (40) dik olarak yukari uzanan bir ilk bölümü (48) içerir.
Tesisat kolonu (44)p1enumun (18) yan yüzeyine (46) yukari dogru açi yapan bir ikinci
bölümü (50) içerir. Plenum (18) dis halkanin (20) her son siklonuna (40) karsilik gelen
tesisat kolonundan (44) reaktör atigini (4) almak için konfigüre edilmis girisleri (47) içerir.
Reaktör ati gi (4) reaktörde (10) üretilen akrilonitrili içerebilir.
Bir yönden, iç halkanin (26) çok kademeli siklonlari (30) plenumun (18) alt yüzeyinden
(51) sarkar. Sekil 1°de gösterildigi gibi, iç halkanin (26) çok kademeli siklonlari (30)
plenumun (18) alt yüzeyine (51) bagli olan iç halka desteklerinden (31) sarkabilir. Çok
kademeli siklonlarin (30) takimlarinin (28) iç halkasinin (26) plenumun (18) alt
yüzeyinden (51) konumlandirilmasiyla tipik bir reaktördekinden daha fazla siklon
kullanilabilir. Bir yönden, iç halkanin (26) çok kademeli siklonlarinin (30) her takimi (28),
seri halinde bir ilk siklon, istege bagli olarak orta siklon ve son siklonu (56) içerir, burada
bir ilk siklon takimin (28) iç halkasinin (26) reaktörün (10) iç çevresine (34) en yakin
siklonudur, orta siklon ilk siklonla son siklon (56) arasindadir ve takimin (28) son siklonu
(56) plenuma (18) en yakin siklondur. Iç halkanin (26) çok kademeli siklonlarinin (30) her
takiminin (28) son siklonu (56) dogrudan plenumun (18) altinda konumlandirilir ve son
siklondan (56) yukari yönde dik olarak plenumun (18) alt yüzeyinin (50) girisine (60)
dogru uzanan bir tesisat kolonuna (58) sahiptir. Sekil 1°de gösterildigi gibi, tesisat kolonu
(5 8) iç halka destegiyle (31) ayni olabilir veya bunu içerebilir. Girisler (60) iç halkanin
(26) her son siklonuna (5 6) karsilik gelen tesisat kolonundan (5 8) reaktör atigini (4) almak
için konfigüre edilir. Daha önce belirtildigi gibi, reaktör atigi (4) reaktörde (10) üretilen
akrilonitrili içerebilir. Reaktörde (10) üretilen akrilonitrili içeren reaktör atik akimi (4)
sonraki isleme için, örnegin bir söndürme tankina (Sekil 1'de gösterilmemistir)
aktarilabilir.
Sekil 2, Sekil 1”de gösterilen düzenlemenin 2-2 çizgisi boyunca alinan bir diyagramidir.
Sekil 2”de gösterildigi gibi, dis halka (20) çok kademeli siklonlarin (24) on iki takimini
(22) içerebilir. On iki takimin (22) her birinin ilk, orta ve son siklonlari içerdigi durumda,
bulusla uyumlu bir reaktör, dis halkanin (20) otuz alti siklonunu içerir. Sekil 2”de
gösterildigi gibi, iç halka (26) çok kademeli siklonlarin (30) iki takimini (28) içerebilir. Iki
takimin (28) her birinin ilk, orta ve son siklonlari içerdigi durumda, bulusa uygun bir
reaktör iç halkanin (26) alti siklonunu içerir. Bir yönden, reaktör (10), dis halkanin (20)
otuz alti siklonu ve iç halkanin (26) alti siklonu olmak üzere, kirk iki siklon içerebilir. Çok
olarak ayrica gösterilmektedir. Çok kademeli siklonlarin (30) her takiminin (28) siklonlari
Sekil 2”de 1N-3N ve 1P-3P siklonlari olarak ayrica gösterilmektedir.
Her siklon, reaktördeki akiskan katalizör yataginda yapilan bir reaktör akimindan
katalizörü ayirmak üzeres merkezkaç kuvvetini kullanmak için konfigüre edilebilir. Dis
halkanin (20) her takimindaki (22) ilk siklon bir girisi (82) içebilir. Giris (82) reaktördeki
akiskan katalizör yataginda yapilan reaktör akimini almak için konfigüre edilebilir.
Asagidaki açiklama, dis halkanin (20) 1A, 2A ve 3A siklonlari olarak tanimlanan takimina
(22) iliskin olarak yapilmaktadir, ama dis halkanin (20) diger takimlarina (22) da ayni
sekilde uygulanabilir. Katalizör siklon lA7da reaktör akimindan ayrilabilir ve reaktör
akimi daha sonra siklon lA'dan, daha fazla katalizörün reaktör akimindan ayrilabilecegi
siklon 2A”ya tasinabilir. Reaktör akimi daha sonra siklon 2A”dan, daha fazla katalizörün
reaktör akimindan ayrilabilecegi siklon 3A”ya tasinabilir. Reaktör akimi daha sonra siklon
3A”dan tesisat kolonu (44) vasitasiyla plenuma (18) iletilebilir. Bu yönden merkezkaç
kuvveti yaklasik 300 ila 900 kg m/ saniyeZ/kg parçacik, bir baska yönden yaklasik 400 ila
800 kg m/saniyeZ/kg parçacik ve baska bir yönden yaklasik 500 ila 700 kg m/ saniyeZ/kg
parçacik araliginda olacaktir. Merkezkaç kuvveti, siklon giris hizinin kullanildigi standart
formüller kullanilarak saptanabilir.
Asagidaki açiklama, iç halkanin (26) lN, 2N ve 3N siklonlari olarak tanimlanan takimina
(28) göre yapilmaktadir, ama iç halkanin (26) diger takimlarina (28) da ayni sekilde
uygulanabilir. Katalizör, siklon lNade reaktör akimindan ayrilabilir ve reaktör akimi daha
sonra siklon lNaden, daha fazla katalizörün reaktör akimindan ayrilabilecegi siklon 2N“ye
tasinabilir. Reaktör akimi daha sonra siklon 2N7den, daha fazla katalizörün reaktör
akimindan ayrilabilecegi siklon 3lee tasinabilir. Reaktör akimi daha sonra siklon 3N”den
tesisat kolonu (58) vasitasiyla plenuina (18) tasinabilir (bakiniz: Sekil 1).
Bir yönden, reaktörde (10) üretilen akrilonitril dis halkanin (20) her takiminin (22) sen
siklonundan (40) çikabilir veya iç halkanin (26) her takiminin (28) son siklonundan (56)
çikabilir ve plenuma (18) girebilir. Akrilonitril içeren atik (4) plenumdan ve reaktörün (10)
üst bölümünden (62) çikis (64) vasitasiyla çikabilir. Bir yönden, dis halkanin (20) her çok
kademeli siklonu (24) ve iç halkanin (26) her siklonu (30), her siklona giren akrilonitril
içeren akim içinde sürüklenmis olabilen katalizörü ayirmak ve ayrilmis katalizörü uygun
bir katalizör dönüs egim ayagi (66) vasitasiyla reaktördeki (10) katalizör yatagina geri
vermek için konfigüre edilebilir. Katalizör dönüs egim ayaklari (66) katalizör egim ayagi
destek kirisleriyle (68) desteklenebilir (bakiniz: Sekil 1)
Katalizör dönüs egim ayaklari (66) ayrilmis katalizörü, katalizör dönüs çikislari (70)
vasitasiyla reaktör (10) bölümündeki (72) reaktör yatagina döndürmek için konfigüre
edilebilir. Reaktör (10) bölümü (72) sogutma bobinleri (74) içerebilir. Sogutma bobinleri
(74) 151 transfer malzemesini (76) , örnegin su/buhar, bobinler (74) içinden tasimak ve
reaktördeki (10) yatagi sogutmak için konfigüre edilebilir. Isi transfer malzemesi (76)
bobinlere (74) girisler (78) vasitasiyla girebilir ve sonra bobinlerden (74) çikislar (80)
vasitasiyla çikabilir. Reaktördeki (10) yatak bir akiskan katalizör yatagi olabilir.
Bir akrilonitril tesisinin kalbi akiskan yatakli reaktördür. Yeni bir reaktörün dogru bir
sekilde dizayn edilememesi, en azindan bütün bir akrilonitril tesisinin verimliligini,
güvenilirligini veya üretim kapasitesini önemli ölçüde etkileyebilir ve asiri bir uçta, reaktör
degisikliklerinin veya degisimlerinin yapilabilinesi için üretimin uzun bir süre
durdurulmasina yol açabilir. Bir akiskan yatagin isleyisi seçilen spesifik isletim kosullarina
son derece duyarlidir ve sanayi isletim kosullarini ve/veya reaktörün dizaynini veya
içindekileri degistirme konusunda son derece dikkatlidir. Akiskan yatak boyutlari (örnegin
reaktör çapi, iç yapilar, yatak yüksekligi, yatak basinç düsüsünün sebeke basinç düsüsüne
orani) degistikçe ve katalizör özellikleri (parçacik büyüklügü, parçacik büyüklügü
dagilimi, ince tane içerigi, yipranma özellikleri) degistikçe, akiskan yataktaki kritik
dolasim örüntüleri de degisebilir.
Akiskanlastirma performansini etkileyebilen en hassas parametrelerden biri reaktör çapinin
büyütülmesidir. Bu, ölçek büyütme tedbirlerinin çoguna yol açan parametrelerin de biridir,
çünkü asiriya kaçan çap büyütmeyi düzeltmek için var olan hafifletme seçenekleri
sinirlidir, reaktör degisimleri yoktur. Önemli deneyler ve optimizasyon yoluyla simdi,
ortalama parçacik çapi yaklasik 10 ile 100 u arasinda olan, parçaciklarin agirlikça yaklasik
u°den küçük oldugu bir parçacik büyüklügü dagilimina sahip bir katalizör kullanildiginda,
yaklasik 9 m°nin üzeri ila yaklasik 1 1 m olan bir reaktör iç çapinin akrilonitril ve
metakrilonitril üretimi için kabul edilebilir akiskanlastirma kosullarina ulasmak için uygun
isletiin kosullari ve reaktör iç yapilariyla kombine edilebildigi tespit edilmistir. Ayrica bu
daha büyük çaplarda, göreceli olarak yüksek yatak yüksekli gi: yatak çapi oranlarinda
çalistirrnanin, böylece çap artisini en aza indirilirken katalizör envanterini en yüksege
çikarmanin mümkün oldugu belirlenmistir. Ayrica katalizör yukaridaki parçacik özellikleri
araligi içinde oldugu ve tercihen yipranma kaybi yaklasik %1 ile %4 arasinda oldugu
sürece, akiskanlastirma hizinin (atik hacimsel akisinin ve sogutma bobinleri ve egim10
ayaklari alani hariç olmak üzere reaktör enine kesit alaninin (“CSA”) esas alindigi
arasinda olabilecegi de belirlenmistir. Yipranma kaybi bilinen usuller, örnegin hepsi
burada bütünüyle referans olarak zikredilen Hartge ve digerleri, The 13th International
Conference on Fluidization - New Paradigm in Fluidization Engineering, Art. 33 (2010),
gibi bilinen usuller kullanilarak belirlenebilir. Iliskili bir yönden, reaktörden toplam
katalizör kaybi yaklasik 035 ila yaklasik 0.45 kg/metrik ton üretilen akrilonitril olabilir.
Belirtilen hizlara kadar bile, reaktör yaklasik 0.50 ila yaklasik 0.58 kg/ cm2 tepe basinçla
ve/veya siklonlar 15 kPa veya daha düsük bir basinç düsüsüyle ve akiskan yatagin
tepesinden yaklasik 5.5 ila yaklasik 7.5 rn olan ince taneler salim yüksekligiyle
çalistirilirken kabul edilebilir katalizör kayiplariyla çalismanin müinkün oldugu tespit
edilmistir. Dolayisiyla, bu bulusa göre yaklasik 9 ila yaklasik 1 1 m reaktör iç çapi
kullanildiginda, ortalama parçacik çapi yaklasik 10 ve 100 u arasinda, parçaciklarin
agirlikça yaklasik yüzde 0 ila yaklasik yüzde 307unun yaklasik 90 u°den büyük ve
agirlikça yaklasik yüzde 30 ila yaklasik yüzde 50,sinin 45 u”den küçük oldugu bir parçacik
büyüklügü dagilimina sahip bir katalizör kullanilarak, yaklasik 045 ila yaklasik 0.6
araligindaki reaktör çapizreaktör silindirik yüksekligi (teget/teget olarak) oraninin, yaklasik
akiskanlastirina hiziyla (atik hacimsel akisi ve sogutma bobinleri ve egim ayagi alani hariç
reaktör enine enine kesit alani esas alindiginda) çalisilirken etkili oldugu tespit edilmistir.
Dolayisiyla bu, birim reaktör hacmi (teget/teget olarak) için artmis üretim kapasitesi için
potansiyelin bir metreküp reaktör hacmi için saatte 0005 ve 0.015 metrik ton arasinda,
reaktör hac-mi için saatte yaklasik 0.009 ila yaklasik 0.0] metrik ton araliginda olmasina
yol açar.
Reaktörün spesifik kapasitesi arttirilirken, reaktör verimliliginin (tepkime maddesi
dönüsümü ve katalizör kayiplari açisindan verimlilik dâhil) optimizasyonunun saglanmasi
istenir. Siklonun dizayni, reaktörün isletim basinci, katalizör kayiplari (yipranmanin neden
olduklari dâhil) ve gerekli reaktör yüksekligi (teget/teget olarak) için kritiktir. Yukaridaki
tatmin edici reaktör isletim penceresine, yaklasik 20 ila yaklasik 30 olan ilk kademe siklon
giris hizlarizreaktör atik hizlari oraniyla ve/Veya ilk kademe siklonunun bir yüksekliginin
bir reaktör yüksekliginin (teget/teget olarak) yaklasik %4”ü ila yaklasik %Tsi olan bir
oraniyla ulasilabildigi tespit edilmistir. Sekil 3'te gösterildigi gibi, siklon yüksekligi
siklonun tepesinden (101) siklonun distal bir kesitine (107) kadar olan bir mesafeden
belirlenir.
Bir yönden, reaktör (10) ayni önceden belirlenmis katalizöre ve önceden belirlenmis
reaktör yüksekligine sahip geleneksel bir reaktöre göre, önceden belirlenmis bir katalizör
için daha yüksek bir üretim kapasitesine sahip olmak üzere konfigüre edilebilir. Bir
yönden, önceden belirlenmis bir katalizör ve önceden belirlenmis bir reaktör yüksekligi
için reaktör üretim kapasitesini arttirmak için bir usul sunulmaktadir. Usul önceden
belirlenmis bir tepe basincini korurken reaktör çapinin arttirilmasini içerir. Usul önceden
belirlenmis bir reaktör dizayn hizinin korunmasini içerebilir.
Bir yönden, bir islem, bir reaktörde bir hidrokarbonun islenmesini veya reaksiyona
sokulmasini içerir, burada reaktörün önceden belirlenmis reaktör iç çapi reaktörün bir
silindirik yüksekliginin (teget/teget olarak) yaklasik %401ndan fazlasi ila yaklasik %601
araliginda ve baska bir yönden yaklasik %451 ila yaklasik %551 araligindadir. Bu, reaktör
çapi reaktör yüksekliginin yaklasik %401 olan bir reaktörün çalistirilmasini içeren
geleneksel bir islemin tam tersidir.
Bir yönden, islem, bir reaktörde bir hidrokarbonun islenmesini veya reaksiyona
sokulmasini içerir, burada reaktörün akiskan yatak yüksekligi reaktörün silindirik
yüksekliginin (teget/teget olarak) yaklasik %401 ila yaklasik %601 araliginda, baska bir
yönden yaklasik %42“si ila yaklasik %50°si araliginda, baska bir yönden yaklasik %451
ila yaklasik %551 araliginda ve baska bir yönden yaklasik %44”ü ila yaklasik %4775i
araligindadir. Bu, reaktör yüksekliginin (teget/teget olarak) yaklasik %251 olan bir akiskan
yatak yüksekligine ve dolayisiyla daha fazla bir ayirma yüksekligine sahip bir reaktörün
çalistirilmasini içeren geleneksel bir islemin tersidir.
Bir yönden, islem bir hidrokarbonun bir reaktörde islenmesini veya reaksiyona
sokulmasini içerir, burada reaktörün akiskan yatak yüksekligi reaktör çapinin yaklasik
bir yönden yaklasik %75 1 ila yaklasik %901, baska bir yönden yaklasik %801 ila yaklasik
yüksekligine sahip bir reaktörün çalistirilmasini içeren geleneksel bir islemin tersidir.
Bir yönden, islein bir hidrokarbonun bir reaktörde islenmesini veya reaksiyona
sokulmasini içerir, burada reaktör yaklasik 0.50 ila yaklasik 0.65 kg/sz, baska bir yönden
kg/crn2 ve baska bir yönden yaklasik 0.5 ila yaklasik 0.55 kg/çm2 araligindaki bir tepe
basincina sahiptir. Bu araliktaki bir reaktör tepe basinci, bu araliktan daha yüksek bir
reaktör tepe basincinda artmis katalizör performansi yarari saglamaktadir. Bir yönden, usul
reaktörün yaklasik 0.54 ila yaklasik 0.56 kg/cm2 araliginda çalistirilmasini içerir.
Bir yönden, islem bir hidrokarbonun bir reaktörde islenmesini veya reaksiyona
sokulmasini içerir, burada atik hacimsel akis hizi yaklasik 0.5 ila yaklasik 1.05
m/saniyedir (atik hacimsel akisi ve sogutma bobinleri ve egim ayaklari alani hariç olmak
üzere reaktör enine kesit alani (“CSA”) esas alindiginda, yani ~%90 açik CSA). Reaktör
sisteminin bu hiz kullanilarak dizayn edilmesinin ve çalistirilmasinin, ayni zamanda
reaktör kapasitesi arttikça hizlarin mümkün oldugu kadar yaklasik bu aralik içinde
tutulabilecegi sekilde iyi akiskanlastirma/katalizör performansina ve siklonlardan makul
katalizör sürüklenmesi/katalizör kayiplarina ulasilmasinin mümkün oldugu tespit
edilmistir. Bir düzenlemede, reaktör yaklasik 0.75 m/ saniye ila yaklasik 0.95 m/ saniyeye
kadar (%90 CSA ve atik gaz esas alindiginda) bir hizla çalistirilabilmekte ve yaklasik 050
tepe basinci korunabilmektedir. Bir yönden, metre/saniye olarak siklon giris hizinin
metre/saniye olarak reaktör atik hizina orani 15 veya daha yüksek, baska bir yönden
yaklasik 20 veya daha yüksek, baska bir yönden yaklasik 15 ila yaklasik 30, baska bir
yönden yaklasik 20 ila yaklasik 30, baska bir yönden yaklasik 22 ila yaklasik 25, baska bir
yönden yaklasik 23 ila yaklasik 26 ve baska bir yönden yaklasik 27 ila yaklasik 29”dur.
Akiskanlasma hizi arttikça, katalizör yipranina potansiyeli de artar. Hiz artisi ayni zamanda
akiskan yatagin üzerinde daha büyük bir ince tane salim yüksekligiyle sonuçlanir.
Dolayisiyla ince tanelerdeki artis siklonlar üzerindeki kati yükünü de arttirir.
Bir yönden, bir reaktörün çalistirilmasiyla veya bir reaktörde bir hidrokarbonun reaksiyona
sokulmasiyla, reaktör, reaktör yüksekliginin bir uzunlugunun yaklasik %45'i ila yaklasik
çapinin yaklasik %80“i ila yaklasik %955 olan bir akiskan yatak yüksekliginin bir
uzunluguna sahip oldugu, basinç yaklasik 0.5 ila yaklasik 0.6 kg/cm2 ve reaktör hizi (%90
CSA ve atik gazi esas alindiginda) yaklasik 06 ila yaklasik 0.65 m/saniye oldugu
durumda, reaktör çapinin reaktör yüksekliginin yaklasik %40”i oldugu, akiskan yatak
yüksekliginin reaktör yüksekliginin yaklasik %25 'i oldugu ve akiskan yatak yüksekliginin
reaktör çapinin yaklasik %65 ,i oldugu reaktörün kullanildigi bir usule göre yaklasik %100
veya daha fazla akrilonitril üretebilinektedir.
Bir yönden, reaktör çapinin en az 8 m iç çap oldugu ve yukaridaki özelliklerin optimize
edilmis kombinasyonunun kullanildigi durumda, tertibat ve usul yaklasik 12.5 metrik
ton/saat veya yilda 8000 çalisma saati esas alindiginda reaktör basina yaklasik 100 ktpa
olan bir reaktör kapasitesi temin etmektedir. Reaktör çapi 10.5 m oldugunda, tek reaktör
kapasitesi 15 ve 20 metrik ton/ saat arasinda olabilmektedir.
Bir yönden, bu bulusun usul ve tertibati, katalizör ince tanelerinin geleneksel usuller ve
tertibatlara göre daha tek düze bir yi ginini temin eder. Bir yönden, reaktörün tepesinden
sarkan siklonlarin bir dis halkasina ve reaktörün tepe bölümünde toplanmis plenumdan
sarkan siklonlarin bir iç halkasina sahip olunarak, siklonlarin dis halkasinin siklon
girislerine göre reaktörün inerkezine daha yakin olan siklonlarin iç halkasinin siklon
girisleri de dâhil olmak üzere, farkli yerlerde birçok enine kesit siklon girisinin tek düze bir
dizisi temin edilir.
Bir yönden, katalizör ince taneleri iç halkanin siklonlarindan asagiya dogru, reaktörün
merkezine daha yakin konumlarda akiskan yataga geri verilerek, daha tek düze bir akiskan
katalizör yatagi elde edilir. Akiskan katalizör yatagi ne kadar tek düzeyse, reaktörün
isleyisi de o kadar tek düze ve verimlidir.
Bu Basvurunun Amaçlari için Akiskan Yatak Yüksekliginin Belirlenmesi
Asagida sayildigi gibi akiskan yatak diferansiyel basinçlarini ölçmek için reaktörde en az 3
meme olmalidir,
1) Bu memelerin birincisi akiskan yatagin tabaninin yakininda (hava dagiticisinin
üzerinde) bulunur. Bu yönden, memeler hava dagiticisinin yaklasik 0.1 ila yaklasik 0.7
metre üzerinde ve baska bir yönden yaklasik 0.2 ila yaklasik 0.4 metre üzerinde olabilir.
2) 2. meme tipik olarak 1. memenin yaklasik 2 metre üzerinde bulunur (hâlâ akiskan
yatak içinde). Hesaplamalar için tam mesafenin bilinmesi gerekir.
3) 3. meme reaktörün üstünde bulunur (akiskan yatagin üzerinde).
1. ve 2. memeler arasindaki basinç farki ölçülerek ve ayrica 1. ve 3. memeler arasindaki
basinç farki ölçülerek, yatak yüksekligi asagidaki gibi hesaplanabilir:10
Yatak Yüksekligi = (1. ve 2. memeler arasindaki mesafe) X (1. - 3. diferansiyel basinç) / (l.
- 2. diferansiyel basinç)
Yukaridaki formülde akiskan yatak yogunlugunun yaklasik olarak sabit oldugunun
varsayildigina dikkat ediniz.
Iki basinç ölçümü için birimlerin ayni olmasi gerekir, ama herhangi bir tipik basinç biriini
(örnegin lb/inl, inç su kolonu veya milimetre su kolonu) olabilir.
Musluklar arasindaki mesafe için birimler herhangi bir tipik mesafe birimi (örnegin fit
veya metre) olabilir. Yatak yüksekligi seçilen ayni birimlerde olacaktir.
Diferansiyel basinçlar tercihen iki diferansiyel basinç vericisiyle ölçülür: biri 1. - 2. meme
diferansiyel basinç ölçümü için ve biri 1. - 3. meme diferansiyel basinç ölçümü için.
Memeler temiz kalmalari için tipik olarak akan havayla aritilir. Bu yönden, meme aritma
için hava hizi yaklasik 2 ila yaklasik 8 m/ saniyedir.
Yukaridaki tarifnamede bu bulus tercih edilen bazi düzenlemelere iliskin olarak açiklandigi
ve açiklama ainaciyla birçok ayrinti verildigi halde, bulusun ek düzenlemelere uygun
oldugu ve burada açiklanan bazi ayrintilarin bulusun temel ilkelerinden ayrilmadan önemli
ölçüde degistirilebilecegi bu alanda uzman olanlarca takdir edilecektir. Bulusun özü ve
çerçevesinden ve istemlerin çerçevesinden ayrilmadan bulusun özelliklerinin
modifikasyona, degisiklige veya sübstitüsyona uygun oldugu anlasilmalidir. Örnegin,
çesitli bilesenlerin boyutlari, sayisi, büyüklügü ve sekli spesifik uygulamalara uygun olarak
degistirilebilir. Dolayisiyla, burada gösterilen ve açiklanan spesifik düzenlemeler sadece
açiklama amaçlidir.
Claims (4)
- ISTEMLER 1. Bir amoksidasyon reaktörü olup, asagidakileri içerir: yaklasik 9 m ila yaklasik 11 m araliginda bir reaktör iç çapi; yaklasik 0.45 ila yaklasik 0.6 araliginda bir reaktör iç çapizreaktör silindirik yüksekligi (teget/teget) orani; ve reaktör yüksekliginin (teget/teget) yaklasik %27si ila yaklasik %10”u araliginda bir ilk kademe siklon yüksekligi.
- 2. Istem 1°in amoksidasyon reaktörü olup, özelligi siklonlarin her çok kademeli takimi reaktördeki bir akiskan katalizör yatagindan yukari akan bir reaktör akimini almak ve katalizörün en azindan bir bölümünü reaktör akimindan ayirmak için konfigüre edilmis bir ilk kademe girisine sahip bir ilk kademe siklonu içermek üzere, reaktörün, reaktörde asili çok kademeli siklon takimlarinin bir dis halkasini içermesidir.
- 3. Istem 2°nin amoksidasyon reaktörü olup, özelligi ilk kademe giris alaninin metrekaresinin, reaktörün kullanilabilir enine kesit alaninin metrekaresine oraninin yaklasik 0.03 ila yaklasik 0.05 olmasidir.
- 4. Istem 29nin amoksidasyon reaktörü olup, özelligi bir metreküp katalizör yatak hacmi için ilk kademe giris alaninin metrekaresinin, reaktörün kullanilabilir enine kesit alaninin 5. Istem 2”nin amoksidasyon reaktörü olup, özelligi bir metrik ton katalizör için ilk kademe giris alaninin metrekaresinin, reaktörün kullanilabilir enine kesit alaninin 6. Istem 2lnin amoksidasyon reaktörü olup, özelligi çok kademeli siklonlarin her takiminin seri halinde iki ila dört siklon içermesidir. 7. Istem Zinin amoksidasyon reaktörü olup, ayrica çok kademeli siklon takimlarinin bir iç halkasini içerir. 8. Istem 2°nin amoksidasyon reaktörü olup, özelligi çok kademeli siklonlarin iç halkasinin bir plenumdan asili olmasidir. 9. Istem 2°nin amoksidasyon reaktörü olup, özelligi ilk kademe siklonun yüksekliginin reaktör yüksekliginin (teget/teget) yaklasik %4”ü ila yaklasik %7°si eksi akiskan yatak yüksekligi olmasidir. 10. Istem 2°nin amoksidasyon reaktörü olup, özelligi ilk kademe siklonun yüksekliginin reaktör çapinin yaklasik %5 ”i ila yaklasik %8? olmasidir. 11. Istem 29nin amoksidasyon reaktörü olup, özelligi akiskan yatak yüksekliginin reaktör çapimn yaklasik %70? ila yaklasik %100"ü olmasidir. 12. Akrilonitril ihtiva eden bir reaktör akimi üretmek için bir reaktörde bir akiskan katalizör yataginda bir hidrokarbon akiminin amonyak ve oksijen ile reaksiyona sokulmasini içeren bir amoksidasyon islemi olup, özelligi reaktör iç çapinin yaklasik 9 m ile 11 m arasinda, reaktör iç çapinin reaktör silindirik yüksekligine (teget/teget) oraninin yaklasik 0.45 ila yaklasik 0.6 ve ilk kademe siklon yüksekliginin reaktör yüksekliginin (teget/teget) yaklasik %2”si ila yaklasik %10°u olmasidir. 13. Istem 12°nin amoksidasyon islemi olup, özelligi reaksiyonun yaklasik 0.52 ila yaklasik 0.58 kg/cm2 araligindaki bir tepe basincinda meydana gelmesidir. 14. Istem 127nin amoksidasyon islemi olup, özelligi reaksiyonun yaklasik 0.5 ila yaklasik 1.0 m/saniye reaktör atik hiziyla meydana gelmesidir. 15. lstem 127nin amoksidasyon islemi olup, özelligi metre/saniye olarak siklon giris hizinin metre/saniye olarak reaktör atik hizina oraninin 15 veya daha yüksek olmasidir. arasinda olan, agirlikça yaklasik yüzde 0 ila yüzde 30”unun yaklasik 90 tüden büyük ve agirlikça yaklasik yüzde 30 ila 50”sinin 45 ifden küçük oldugu bir parçacik büyüklügü dagilimina sahip bir katalizör kullanilir. 17. Istem 127nin amoksidasyon islemi olup1 özelligi reaktörün bir metre reaktör enine kesit alaninda yaklasik 0.35 ila yaklasik 0.65 siklon içermesidir.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510099291.9A CN104624401B (zh) | 2015-03-06 | 2015-03-06 | 改进的旋风分离器构造 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TR202015407A1 true TR202015407A1 (tr) | 2021-01-21 |
Family
ID=53203919
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TR2020/15407A TR202015407A1 (tr) | 2015-03-06 | 2016-03-03 | Geliştirilmiş siklon konfigürasyonu. |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104624401B (tr) |
RU (1) | RU2703647C2 (tr) |
SA (1) | SA517382229B1 (tr) |
TR (1) | TR202015407A1 (tr) |
WO (1) | WO2016144662A1 (tr) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108240884B (zh) * | 2016-12-23 | 2020-04-17 | 中国石油化工股份有限公司 | 流化床反应器的进料分布器的压降监测系统和监测方法 |
WO2021098729A1 (zh) | 2019-11-20 | 2021-05-27 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种流化床反应器、撤热水管及其在丙烯腈制造中的应用 |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL230548A (tr) * | 1957-08-15 | |||
US3044966A (en) | 1959-08-05 | 1962-07-17 | Standard Oil Co | Attrition resistant oxidation catalysts |
US3198750A (en) | 1962-12-26 | 1965-08-03 | Standard Oil Co | Mixed antimony oxide-uranium oxide oxidation catalyst |
US3352764A (en) | 1966-05-02 | 1967-11-14 | Standard Oil Co | Absorption and distillation process for separating crude unsaturated nitriles from acetonitrile with selective solvent recycle |
IL28081A (en) * | 1966-07-21 | 1971-03-24 | Standard Oil Co | Fluid-bed ammoxidation of propylene or isobutylene to acrylonitrile or methacrylonitrile,respectively |
US4234510A (en) | 1973-06-07 | 1980-11-18 | Standard Oil Company | Recovery of acrylonitrile or methacrylonitrile by condensation |
US3885928A (en) | 1973-06-18 | 1975-05-27 | Standard Oil Co Ohio | Acrylonitrile and methacrylonitrile recovery and purification system |
US5221301A (en) * | 1992-10-28 | 1993-06-22 | Emtrol Corporation | Multi-stage cyclone separator system with intermediate manifold |
US6107509A (en) | 1999-03-31 | 2000-08-22 | The Standard Oil Company | Process for the recovery of acrylonitrile and methacrylontrile |
ES2287455T3 (es) | 2002-03-19 | 2007-12-16 | Ineos Europe Limited | Separacion de gases y solidos usando un ciclon. |
EP1628751A2 (en) * | 2003-05-09 | 2006-03-01 | Innovene USA LLC | Fluidized bed reactor with gas cooler |
US7829750B2 (en) * | 2004-12-30 | 2010-11-09 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Fluidizing a population of catalyst particles having a low catalyst fines content |
WO2007117357A1 (en) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Product recovery in gas-solids reactors |
WO2011090131A1 (ja) * | 2010-01-25 | 2011-07-28 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | 気相反応方法 |
EP2431096B1 (en) * | 2010-09-17 | 2013-12-25 | Alstom Technology Ltd | Cyclone separator |
CN103056047B (zh) * | 2011-10-19 | 2015-06-03 | 中国石油大学(北京) | 一种排气分流的流化床内多级旋风分离器系统 |
JP2013116431A (ja) * | 2011-12-01 | 2013-06-13 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 反応装置 |
CN202962434U (zh) * | 2012-04-27 | 2013-06-05 | 李小燕 | 一种带隔离锥及预分离的甲醇制烯烃反应器 |
CN202705313U (zh) * | 2012-06-26 | 2013-01-30 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种石油烃催化裂解装置 |
CN203916613U (zh) * | 2014-03-31 | 2014-11-05 | 英尼奥斯欧洲股份公司 | 用于氨氧化反应器的进料分布器 |
CN204891829U (zh) * | 2015-03-06 | 2015-12-23 | 英尼奥斯欧洲股份公司 | 氨氧化反应反应器 |
-
2015
- 2015-03-06 CN CN201510099291.9A patent/CN104624401B/zh active Active
-
2016
- 2016-03-03 WO PCT/US2016/020551 patent/WO2016144662A1/en active Application Filing
- 2016-03-03 TR TR2020/15407A patent/TR202015407A1/tr unknown
- 2016-03-03 RU RU2017134469A patent/RU2703647C2/ru active
-
2017
- 2017-09-04 SA SA517382229A patent/SA517382229B1/ar unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2016144662A1 (en) | 2016-09-15 |
RU2703647C2 (ru) | 2019-10-21 |
CN104624401A (zh) | 2015-05-20 |
RU2017134469A (ru) | 2019-04-08 |
SA517382229B1 (ar) | 2022-10-12 |
RU2017134469A3 (tr) | 2019-06-04 |
CN104624401B (zh) | 2019-01-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1689794B1 (en) | Separation of polymer particles and vaporized diluent in a cyclone | |
CN106133472B (zh) | 溶液输送冷却装置 | |
TR202015407A1 (tr) | Geliştirilmiş siklon konfigürasyonu. | |
EP2222725B1 (en) | Systems and methods for removing entrained particulates from gas streams | |
CN109621562A (zh) | 一种多级旋流气液分离装置 | |
US4664887A (en) | Apparatus for separating solid material in a circulating fluidized bed reactor | |
KR102271764B1 (ko) | 아크릴로니트릴의 제조용 반응기 및 그 제조 방법 | |
US7253239B2 (en) | Method for preventing or inhibiting fouling in a gas-phase polyolefin polymerization process | |
US11571678B2 (en) | High pressure strippers for use in urea plants | |
CN109134182A (zh) | 一种甲醇制烯烃反应产品气与催化剂分离系统及分离工艺 | |
CN109894059B (zh) | (甲基)丙烯腈的制备方法 | |
EP2646139B1 (en) | Apparatus and process for the polymerisation of olefins | |
CN204891829U (zh) | 氨氧化反应反应器 | |
US11207628B2 (en) | Processes and devices for separating entrainment from sulphuric acid plant process gas | |
WO2016144667A2 (en) | Improved acrylonitrile manufacture | |
CA1258037A (en) | Apparatus for separating solids in a circulating fluidized bed reactor | |
US20160256848A1 (en) | Acrylonitrile manufacture | |
WO2016144664A2 (en) | Improved acrylonitrile manufacture | |
KR102037702B1 (ko) | 내부 필터 요소를 갖는 암모니아 산화 반응기 | |
FI90005B (fi) | Avskiljare foer avskiljande av tobaksbestaondsdelar fraon en tobaks/gasblandning | |
US9719526B2 (en) | Vertical cooler with liquid removal and mist eliminator | |
CN114425226A (zh) | 气液分离装置及其应用 | |
MXPA06004683A (en) | Separation of polymer particles and vaporized diluent in a cyclone |