Реактор для окисления углеводородов

 

Изобретение относится к аппаратам для жидкофазного окисления углеводородов кислосодержащими газами, может быть использовано в производстве капролактама и адипиновой кислоты и позволяет увеличить производительность реактора по целевому продукту за счет эффективного равномерного использования вводимого холодного углеводорода для его селективного окисления. Реактор представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат, содержащий корпус, по высоте которого установлены вогнутые вверх в виде части сферы перегородки, разделяющие корпус на секции, в которых осуществляется процесс окисления. Реактор снабжен штуцерами для ввода исходного подогретого углеводорода и кислородсодержащего газа и для вывода оксидата в центре днища нижней секции и реакционных газов. Для перетекания реакционной жидкости из верхней секции реактора в нижележащую служат переливные трубы с воронками. Для распределения окисляющего воздуха в реакционной жидкости реактор оборудован газовыми барботерами, а для отвода реакционных газов из секций - переточными трубами. Для подачи и равномерного распределения вводимого холодного углеводорода служит кольцевой перфорированный барботер с горизонтал

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1535620 (51)5 В 01 J 10 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И QTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4440984/23-26 (22) . 26.04.88 (46) 15.01.90. Бюл. № 2 (71) Ровенское производственное объединение «Азот» им. 50-летия СССР (72) В. В. Буксеев, Л. С. Степанюк, М. И. Шафран, Е. Н. Мокрый, В. Я. Супрун, И. Н. Правдивый, И. Д. Полюхович, П. Т. Баклан и Л. С. Посохов (53) 66.023 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 946643, кл. В 01 J 10/00, 1969.

Авторское свидетельство СССР № 1242231, кл. В Ol,) 10/00, 1987. (54) РЕАКТОР ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ (57) Изобретение относится к аппаратам для жидкофазного окисления углеводородов кислородсодержащими газами, может быть использовано в производстве капролактама и адипиновой кислоты и позволяет увеличить производительность реактора по целевому продукту за счет эффективного равномерного использования вводимого холодного углеводорода для его селективного

Изобретение относится к усовершенствованию конструкции аппаратов для жидкофазного окисления углеводородов кислородсодержащими газами (например, циклогексана) и может быть использовано в технологии получения капролактама и адипиновой кислоты.

Цель изобретения — увеличение производительности реактора Ilo целевым продуктам за счет эффективного равномерного использования вводимого холодного углеводорода дл я селекти вного его окисления.

На фиг. 1 схематично показана первая, вторая (сверху) и последняя (нижняя) секции многосекционного реактора; на окисления. Реактор представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат, содержащий корпус, по высоте которого установлены вогнутые вверх в виде части сферы перегородки, разделяющие корпус на секции, в которых осуществляется процесс окисления. Реактор снабжен штуцерами для ввода исходного подогретого углеводорода и кислородсодержащего газа и для вывода оксида в центре днища нижней секции и реакционных газов. Для перетекания реакционной жидкости из верхней секции реактора в нижележащую служат переливные трубы с воронками. Для распределения окисляющего воздуха в реакционной жидкости реактор оборудован газовыми барботерами, а для отвода реакционных газов из секций — переточными трубами. Для подачи и равномерного распределения вводимого холодного углеводорода служит кольцевой перфорированный барботер с горизонтальными плоскими щелями, прорезанными на наружной и внутренней стенках трубопровода, изогнутого в виде кольца. 1 з.п. ф-лы. 4 ил. фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3— кольцевой перфорированный барботер; на фиг. 4 — разрез Б — Б на фиг. 3.

Реактор представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат, содержащий корпус 1, по высоте которого установлены вогнутые вверх в виде части сферы перегородки 2, разделяющие корпус на секции, в которых осуществляется процесс окисления. Реактор снабжен штуцерами для ввода исходного подогретого углеводорода 3 и кислородсодержащего газа 4, для вывода оксидата в центре днища нижней секции 5 и реакционных газов 6, Для перетекания реакционной жидкости из верхней секции

1535620 реактора в нижележащую служат переливные трубы 7 с воронками. Для распределения окисляюшего воздуха в реакционной жидкости реактор оборудован газовыми барботерами 8, а для отвода реакционных газов из секции — переточными трубами 9, Для подачи и равномерного распределения вводимого холодного углеводорода предлагается кольцевой перфорированный барбОтер 10 с горизонтальными плоскими щелями 11, прорезанными»а наружной и внутренней стенках трубопровода, изогнутого в в(де кольца. ! !

Реактор работает следующим образом.

Исходный подогретый до температуры реакции углеводород (циклогексан) поступает через штуцер 3 в верхнюю секцию многфсекционного реактора, в ее нижнюю часть (Или реакционная жидкость из предыдущей вЫшерасположенной секции перетекает через переливную трубу 7 в нижерасположенную секцию, в ее нижнюю часть) и подвергае ся окислению воздухом, подаваемым в э) у секцию через барботер 8.

Холодный углеводород через штуцер 12 и. перфорированный кольцевой барботер 10 под напором подается равномерно в пространство секции. Жидкость вырывается из . целей барботера 10 с большой скоростью и значительно усиливает перемешивание во всем объеме секции.

Получаемый оксидат через переливную трубу 7 стекает в нижерасположенную секцию, где подвергается дальнейшему окислению или выводится из нижней секп ии реактора через штуцер 5, расположенп1ый в днище. Образовавшиеся реакционные г зы, выйдя из барботажного слоя, смешиваются с реакционными газами нижних секций реактора, поступающими в верхнюю секцию через переточную газовую трубу 9, выводится из реактора через штуцер б (или поднимаются по переточной газовой трубе 9 в газовый объем вышерасположенной секции) .

Наличие кольцевого перфорированного барботера для подачи холодного углеводорода, расположенного в средней части секции, позволяет равномерно распределять вводимый углеводород (циклогексан) по всему реакционному объему секции, интенсифицировать перемешивание жидкости. 0сугцествляемый таким образом ввод углеводорода позволяет поддерживать в каждой ступени реактора оптимальную постоянную температуру и за счет этого увеличить выход целевых продуктов окисления (циклогексанола и циклогексанона).

Усиленное перемешивание реакционной жидкости в средней зоне струями холодного углеводорода, имеющими большую кинетическую энергию, распространяется на весь остальной объем, это приводит к более полному и равномерному использованию реакционного объема секции для проведения селективного окисления в целевые продукты, кроме того, уменьшается отложение смолообразных продуктов реакции и накопление их на днище, стенках корпуса и внутренних деталях реактора. формула изобретения

Пан Эк

Пн Dà

50 где П. количество отверстий во внутренней стороне; количество отверстий с наружной стороны; диаметр кольцевого перфорированного барботера; диаметр аппарата.

55

1. Реактор для окисления углеводородов, содержащий цилиндрический корпус, установленные по высоте сферические перегородки, разделяющие корпус на секции, шту15 церы для входа и выхода жидкости, перфорированные концентрические барботеры для подачи кислородсодержа щего газа в каждую секцию, расположенные в нижней части секции, переливные трубы с ворон20 ками и переточные газовые трубы, отличаюи ийся тем, что, с целью увеличения производительности реактора по целевым продуктам за счет эффективного равномерного использования вводимого холодного углеводорода для его селективного окисле25 ния, вторая и нижерасположенные секции реактора снабжены кольцевыми перфорированными барботерами для подачи холодного углеводорода, расположенными между верхним торцом воронки переливной трубы и барботером для подачи кислородсодержащего газа на высоте Н, которая определяется по формуле

Не=К

Н Jr где К вЂ” эмпирический коэффициент;

Н вЂ” высота переливной воронки над газовым барботером, м; у — газосодержа ние.

2. Реактор по п. 1, отличающийся тем, что кольцевой перфорированный барботер

4р для подачи холодного углеводорода снабжен прямоугольными отверстиями, расположенными с наружной и внутренней сторон в нижней части сечения барботера горизонтально под углом а=30 — 60 относительно вертикальной оси сечения перфорированного

45 барботера, а их количество с наружной и внутренней сторон определяется соотношением

535620

1535620

Составитель А. Телесницкий

Редактор Н. Горват Техред И. Верес Корректор Т. Малец

Заказ 71 Тираж 404 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101