Установка для проведения ступенчатых реакций получения элементоорганических соединений

 

Изобретение относится к конструкции многоступенчатой реакционной установки и позволяет повысить производительность и выход целевого продукта путем очистки ре^ агентов после каждой стадии реакции ot примесей. Установка содержит последовательно соединенные между собой трубчатые реакционные секции, вертикальные коллекторы абгазов, к которым подсоедине- -ны реакционные секции и трубопроводы ввода и вывода реагентов, причем установка снабжена последовательно соединенными между собой трубопроводом ввода реагентов и выходом первой реакционной секции, реакторами начальной и средней стадий реакции и промежуточными десорберами-сепараторами примесей, первые два из которых установлены между реакторами начальной и средней реакции и первой трубчатой реакционной секцией, а вторые между входами и выходами соединенных реакционных секций. Десорбер-сепаратор содержит наклонную обечайку, расширенные верхней частью торцовые крышки, перегородки, установленные внутри обечайки, образуют с ней затворы, патрубки ввода сухого газа, реагентов и вывода очищенного продукта, примесей и газов. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 01 J 19/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4413304/26 (22) 21.04.88 (46) 07.02.92. Бюл. KL5 (72) Г.А.Нижегородов, А.А.Киреев, М,А.Видро, М.М.Абелев, В.А.Заваров, E.Â.Ëàçàðåâ и

В.Е.Иванов (53) 66.023 (088.8) (56) Заявка Франции N- 2045567, кл. С 08 F

1/00, 1971.

Авторское свидетельство СССР

М 1538322, кл. В 01 J 19/26, 1986. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ. СТУП Е Н ЧАТЫ Х РЕАКЦИ Й ПОЛ УЧ Е Н ИЯ ЭЛ ЕМЕНТООРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ (57) Изобретение относится к конструкции многоступенчатой реакционной установки и позволяет повысить производительность и выход целевого продукта путем очистки ре. агентов после каждой стадии реакции от примесей. Установка содержит последовательно соединенные между собой трубчаИзобретение относится к конструкциям многоступенчатых реакционных установок и может быть использовано в химической промышленности для проведения ступенчатых реакций получения элементоорганических соединений, например, для получения тетраэтоксилана.

Цель изобретения — повышение производительности и выхода целевого продукта путем очистки реагентов от примесей после каждой стадии реакции.

i На фиг.1 изображена технологическая схема установки; на фиг.2 — десорбер-сепаратор, общий вид; на фиг.3 — сечение А — А на фиг.2; на фиг.4 — сечение Б — Б на фиг.2.

Установка для проведения ступенчатых реакций получения элементоорганических, „!Ж„„1710123 A1 тые реакционные секции, вертикальные коллекторы абгазов, к которым подсоедине-ны реакционные секции и трубопроводы ввода и вывода реагентов, причем установка снабжена последовательно соединенными между собой трубопроводом ввода реагентов и выходом первой реакционной секции, реакторами начальной и средней стадий реакции и промежуточными десорберами-сепараторами примесей, первые два из которых установлены между реакторами начальной и средней реакции и первой трубчатой реакционной секцией, а вторые между входами и выходами соединенных реакционных секций. Десорбер-сепаратор содержит наклонную обечайку, расширенные верхней частью торцовые крышки, перегородки, установленные внутри обечайки, образуют с ней затворы, патрубки ввода сухого газа, реагентов и вывода очищенного продукта, примесей и газов. 1 з.п.ф-лы, 4 ил, соединений состоит из горизонтально расположенных друг над другом и последовательно соединенных между собой трубчатых, реакционных секций 1, вертикальных коллекторов 2 абгазов, к которым подсоединены своими выходами реакционные,секции 1, трубопроводов 3 и 4 ввода и вывода реагентов, реакторов 5 и 6 начальной и средней стадий проведения ступенчатой реакции соответственно и промежуточных десорберов-сепараторов 7 примесей, первые два из которых установлены между реакторами начальной 5 и средней 6 стадий реакции в первой трубчатой реакционной секцией 1, а вторые — между входами и выходами соседних реакционных секций 1.

1710123

40

50

Десорбер-сепаратор 7 выполнен в виде наклонной обечайки 8 с расширенной верхней частью, торцовых крышек 9 и 10, закрывающих обечайку 8, перегородок 11, установленных внутри обечайки 8 перпендикулярно продольной ее оси и образующих с ней гидрозатворы, и патрубков 12 — 17 ввода сухого газа, реагентов и вывода очищенного продукта, примесей и газов.

° Установка работает следующим образом.

Исходные продукты: безводный этиловый спирт и добавляемый к нему тетрахлорид кремния в расчетных соотношениях непрерывно подаются в реактор 5. В нем после объемного смешения компонентов и распределения смеси по трубам начинается реакция этерификации с десорбцией хлористого водорода из смеси с частью паров этилового спирта из стекающей по трубам пленки жидкой смеси. Реактор 5 из начальной стадии ступенчатой реакции работает в режиме, соответствующем константе рав(Sl С!4 ) новесия K„: K = (C Н О >. Cl ) peaC Н ОН вЂ” «С 3нs OS< < <3 г 5 ..Нсе г

Заданный режим реакции поддерживается организованным теплоподводом к реакционной смеси. В реакторе 5 поддерживается "мягкий" температурный режим (88 — 110 С), направленный на подавление развития побочных реакций и предотвращение накопления загрязнений в целевом продукте.

Выводимый из реактора 5,целевой продукт (СгН ОЯ!С!з) подается в первый промежуточный десорбер-сепаратор 7, в котором осуществляется накопление целевого продукта, очистка его от сопутствующих примесей и подготовка к следующей стадии реакции, средней.

Средняя стадия ступенчатой реакции с н он — = — л(с,н,o)s с, «СгН ОЬ С(-нсе (сгн50$1 СЕ31 в режиме (с,н,о),s се, проводится в трубном реакторе 6 с последующим накоплением и очисткой от примесей целевого продукта во втором по ходу движения реагентов десорбере-сепараторе

7. Проведение процесса средней стадии ступенчатой реакции аналогично проведению начальной ее стадии и проходит при повышенных температурах (110 — 120 С), а также с учетом особенностей физико-химических характеристик промежуточного (ис5

25 ходного) целевого продукта (СгН503!С!3), продуктов-примесей побочных реакций и промежуточного целевого продукта ((СгН50)г. Я!С!г).Заключительная стадия ступенчатой реакции включает два последних

Этапа: . СгН ОН (C >H@ 0i< 5iCi< (С Н О) Ь П и (C H Î) $!Сй (CgHg0)gSi

+ СгН,ОН

-нсе ск, ) «.1 с(» 1 !.(C Н,O),Si СР) Г(сгН,O)„Si )

Проведение заключительной стадии ступенчатой реакции осуществляется последовательно в реакционных секциях 1, позволяющих проводить управляемый и контролируемый процесс благодаря дозированию исходных продуктов к протекающей по всей массе реагентов и заданного подвода тепла к любой зоне реагирующих компонентов в условиях десорбции соляной кислоты в смеси с парами спирта.

На заключительной стадии реакции получаемый промежуточный целевой продукт /(СгН50)зЯ!CI/ при необходимости, подвергается промежуточной обработке в третьем десорбере-сепараторе 7, а целевой продукт(СгН50)43! — в четвертом десорбересепараторе 7.

Каждый десорбер-сепаратор 7 работает следующим образом.

В обечайку 8 продукты поступают через патрубок 13, а выводятся через патрубок 15.

Абгазы выводятся через патрубок 17, à продукты-примеси побочных реакций накапливаются в нижней части, обечайки 8 и выводятся через патрубок 16, а более легкие примеси — через патрубок 14. Для организации циркуляции в реакционной массе внутрь обечайки 8 через патрубок 12 вводится сухой инертный газ, способствующий также десорбции легколетучих примесей из реакционной смеси.

Преимуществами предлагаемой установки по сравнению с известными являются; высокая производительность и чистота целевого продукта; созданы условия раздельного проведения каждой стадии ступенчатой реакции в заданном и контролируемом режиме с повышением качества выхода промежуточных и основного целевого продуктов; ! увеличен выход целевого продукта; технологичность как в изготовлении, так и в эксплуатации.

Формула изобретения

1. Установка для проведения ступенчатых реакций получения элементоорганических соединений, содержащая горизонтально рас1710123

20 положенные одна над другой и последовательно соединенные между собой трубчатые реакционные секции, вертикальные коллекторы абгазов, к которым подсоединены своими выходами реакционные секции, и трубопроводы ввода и вывода реагентов, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности и выхода целевого продукта путем очистки реагентов от примесей после каждой стадии реакции, она снабжена последовательно соединенными между собой трубопроводом ввода реагентов и выходом первой реакционной секции, реакторами начальной и средней стадии ступенчатой реакции и промежуточными десорберами-сепараторами примесей, первые два из которых установлены между реакторами начальной и средней стадии реакции и первой трубчатой реакционной секцией, а вторые — между

5 входами и выходами соединенных реакци-, онных секций, 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, каждый промежуточный десорбер-сепаратор выполнен в виде наклонной обечайки

10. с расширенной верхней частью, торцовых крышек, закрывающих обечайку, перегородок, установленных внутри обечайки перпендикулярно ее оси и образующих с ней гидрозатвор, патрубков ввода сухого газа и

5 реагентов и вывода очищенного продукта, примесей и газов.

1710123

Фи Э

Составитель А.Телесницкий

Редактор В.,Бугренкова Техред М.Моргентал Корректор М.Шароши

Заказ 289 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., 4/5

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