Реактор для окисления углеводородов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1242231

1511 4 В 01 ) 10/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Я(ЯЯ.Я у Х Р

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3841351/23-26 (22) 17.01.85 (46) 07.07.86. Бюл. № 25 (72) A. А. Васин, С. M. Мерман, А. Я. Бычков, И. И. Афанасьев, Л. Н. Чернышева, Р. P. Шарф, В. В. Прокопчик и И. P. Анохин (53) 66.023 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 997788, кл. В 01 J 10/00, 1983. (54) (57) РЕАКТОР ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ, содержащий цилиндрический корпус, штуцера для ввода и вывода жидкости, кольцевые перфорированные барботеры для подачи кислородсодержащего газа и испаряемого углеводорода, расположенные один над другим, штуцер для выхода реакционных газов, переливной карман для стока жидкости и коллектор для подачи исходного углеводорода, отличающийся тем, что, с целью увеличения эффективности и производительности реактора, повышения безопасности проведения процесса и облегчения эксплуатации реактора путем предотвращения отложения смолообразных продуктов реакции, нижний барботер для подачи испаряемого углеводорода выполнен с отношением его диаметра к диаметру реакто а, авным р р г — — 3,5 — 4 5, где 0 — диаметр реактора;

d — -диаметр нижнего барботера.

1242231 (ос!!((3и!(. |>в l:! е I!(д И. !«ерес! Ира >к:) ) 7

ВНИИПИ Государственного по делам изобретений

1 ?3035, Москва, Ж- -35, Рау

Филиал ППП «Патент», г. Ужго. « ((. 2,>: > н а

Когp(ктор (Е»(>

П (!! ! ! ! (( ко:,(итета СССР н открытий (нская наб д. з«5 род, ул. Проектная, 4! едактор О. Головая

Заказ 3644(1) Изобретение относится к конструкции реактора для окисления углеводородов, например для окисления циклогексана, и может быть использовано в промышленности по производству капролактама, Цель изобретения — увеличение эффективности и производительности реактора, повышение безопасности проведения процесса и облегчение эксплуатации реактора путем предотвращения отложения смолообраз ных продуктов реакции.

На чертеже представлена конструкция предлагаемого реактора.

Реактор представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат, содержащий цилиндрический корпус 1, верхнее 2 и нижнее 3 эллиптические днища, штуцеры 4 и 5 соответственно для ввода жидкого углеводорода и кислсродоссдержа!цего газа (возд? х!«1, штуцеры 6 и 7 соответственно для Вывода оксидата и реакционных газов, а также штуцер 8 для дренирования. Штуцер 4 для ввода жидкого углеводорода закрыт распределительным коробом 9, от которого в виде стояка вниз реактора отходит коллект(>р 10. Кислородосодержащий газ на окисление через штуцер 5 и распределительную гребенку 11 !юдается в кольца барботеров

12 и 13 и через рабочие и дренажные Oгвсрстия барботеров поступает в барботажный с,.!Ой. Ниже плоскости расгк>ложения барбо-еров 12 и 1" у(г«а:ювлен кольцевой перфорированный барботер 14 для распределения

ИСНВРЯЕМОГO УгЛЕВОДОРОДа, КОтОРЫй ПОДаст(>я через 0 I vlf(!) 15. Барботер 14 и.!еет рабо-! ие (Hei! pa itленные Вверх) и дренажные (направленные вниз) отверстия. Оксидат из пер(ливно!о кармана 16 через штуцер 6 выводится из реактора l3 следующий реактор каскада или на дальнейшую переработку.

Распределительный кОрОб 9 В верхней части снабжен газоо !«0;ной трубкой 17, служа>цей

ДЛЯ I«l>1BOÄа ОТДЕ, IЯ«ОЩИХСЯ От ?« .ИДКОСТИ Газов.

Нижний ко?п цевой перфорированный барботер. слу>кащий для распределения иснаряемого углево,iорода, выполнен с размерами, спределяемыми (огласно соотношения, рав2 иoro --2 = 3,5--4,5, что позволяет интенсис)ицировать перемешивание в нижней зоне и

pо всем объеме реактора. увеличить эффективность процесса и снизить концентрацию кислорода в реакционных газах на выходе из реакторов, препятствует отложению и накоплению смолообразных продуктов на днище, стенках и внутренних частях реактора и тем самы(4 у«зеличить безопасность проведе5 ния процесса окисления.

Расстояние между барботерами можно

Определ?«гь из зависимости

h = К 1,87- 10 з — +- (1, ), < о И.о г,е С>а ДиаметР отвеРстий пеРфоРапии нижнего барботера; и, — — количество отверстий перфорации нижнего барботера, м;

Q — расход испаряемогo углеводороM31«

К --- эмпирический коэффициент, рав-«ый 2- — 4.

Реактор работает следующим образом. ,)Кидкий (г(!ево, !(!p0)l, (циклОГексан ) или реакционная ж?!дкос!(: Вз предыдущего рсак тора каскада через штуцер -".-. короб 9 и коллектор !О поступает в нижнкпо асть реактора, Испаряем ый пиклогекса?; (срез штуцер 15 и нижний перфорированный кол--це13O?I K0. « IPKT()p 14 IIOpl H(«HOpO (I пространство реактора, расположенное нод барботера:ли 12 и 13. Жидкость вырь вастся из отвер тия барботсра 14 с большой скоростью и значительно усиливает перемеше1«ие I)0 Всем обьеме зоны х ежду плоскостьк> т>а с!>Олo)«(cH?(51 оарооте!>ОВ 2 ?l 1 3 it H H)KH H "ii эллиптическим дни!цем 3.

ЗО Усиленное нсремешивание В нижней зо «с

P3CI:.РОСТРаНЯЕ-СЯ H На ВЕСЬ ОСтаЛЬНОй ВЫ!НЕи а С HO. Ож С Н и Ьl И O! Ч К I! V Oi l I! Ы и 0 ОЪ(. (" i . ) Т 0 !

«РИВОДИТ K ОО, !ЕЕ 1:ОЛНОМУ ИС! ОЛГАЗ(;i«2«II?IIO реакцио(lloydÎ «бъсма тля (:роведения реакI! ИИ ОКИ ;ICII ИЯ, У Б(.. 1?I Ч(НИЮ Г!ООИЗВОДИТЕ. I Ь— ности реакторы. интенсификации cBvol0 Hpo«ссса Окисления, приводящей к с«! и жен и «о ко!!центрапии кислсрода В реак! Копны; гн. .и х I! Il В! I KÎ.lc из реа кт(>1> а,, («сг((i -н i .10 б>(а(пас! ос !и работы о:iа! 0.?ар5! «(>т! г, ч „

4ь I ;,)c,,«эх вращается (гг.«ожсн!?е см(>.!Ообоаз!!Ых

I I po, ?у к1ОВ p(а K!l и и ?! н(lк()п.;E Hl«c и х !1(! (н 1-! це, стсl ках K(>pll>) OH и «и«утреllH!Iх, OT(1,15!K реактора.

Кисло!>0«!со)!ержа!ций аз !юдается в реактор через штуцер 5 и черсз ко,.(ьцевые

45 бароотеры 12 и !3, поступает в барбозажный слой. Ок(идат через нсрсливной кар (lciH !6 и «нтуцср 6 вы««одится В следую!ций реактор каскада ил Иа дальнейшую пегеработку.

Реакцион«!ые 1-азы Выводятся чере.«пlт-;. цер 7.