Способ осуществления химических процессов (химпроцесс-88)

 

Изобретение касается химических процессов, в частности осуществления химических процессов. Цель изобретения - интенсификация процесса. Последний про-. водят а присутствии твердых частиц катализатора и инертного материала в реакторе с псевдоржиженным слоем катализатора или инертного материала, в который непрерывно вводят сверху или снизу и выводят снизу или сверху инертный материал или катализатор. Проведение процесса таким образом позволяет интенсифицировать превращения органических веществ, что при прочих равных условиях увеличивает степень пре-. вращения с 16,6-87,2 до 100% (при окислении органических веществ) и с 42.1 до 53.2% (при проведении процесса винилирования). 3 табл.слс

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э В 01 J 8/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4470206/04 (22) 04.08.88 (46) 29.02.92. Бюл. ЬЬ 8 (71) Государственный научно-исследова-. тельский и проектный институт метанола и продуктов органического синтеза и Рубежанский филиал Днепропетровского химико-технологического института им.

Ф.Э.Дзержинского (72) М.А.Гликин, 3.H.Ìåìåäëÿåâ, Ю.А.Гатилов, Б.Н,Лищина, Б.M.Áëîõ, В.А.Топчий, . B.Ë.Ôåðä, М.П.Юнусов, З.М.Кузина и

Д.А.Кутакова (53) 542.971.3.07(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 833575, кл. С 02 F 1/74, 1977. (54) СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ (ХИМПРОЦЕСС-88) Изобретение относится к способу осуществления химических процессов (Химпроцессу 88), который может быть использован при проведении химических реакций в присутствии гетерогенных катализаторов.

Цель изобретения — интенсификация процесса путем проведения его в присутствии твердых частиц катализатора и инертного материала в реакторе с псевдоожиженным слоем катализатора или инертного материала, в который непрерывko вводят сверху или снизу и выводят снизу или сверху инертный материал или катализатор..,, Ы„„1715392 А1 (57} Изобретение касается химических процессов, в частности осуществления химических процессов. Цель иэобретения— интенсификация процесса. Последний проводят в присутствии твердых частиц катали затора и инертного материала в реакторе с псевдоожиженным слоем катализатора или инертного материала, в который непрерывно вводят сверху или снизу и выводят снизу или сверху инертный материал или катализатор. Проведение процесса таким образом позволяет интенсифицировать превращения органических веществ, что при прочих равных условиях увеличивает степень превращения с 1 6,6 — 87,2 до 1007; (при оКислении органических вешоств) и с 42,1 до 53,2 (при проведении процесса винилирования).

3 табл, : ей

Пример 1. Глубокое окисление органических соединений и их смесей кислородом воздуха.

Для проведения процесса используют Q реактор проточного типа с внутренним диа- . К) метро l 0,05 м и высотой 0,7 м, начальный разогрев которого обеспечивают электрообогревом. Псевдоожижающим агентом твердого материала является воздух, подаваемый в нижнюю зону реактора, Обьем псевдоожижаемого материала.300 см .

Исходное органическое вещество подают в нижнюю зону реактора. Проточным компонентом является инертный материал или катализатор. В качестве катализаторов окисления используют металлы переходной

1715392 группы, их оксиды и соединения. О полноте химического первращения судят по степени окисления исходного органического вещества (до COz и Н О), Результаты опытов по осуществлению 5 предлагаемого способа приведены в табл.1.

В табл,2 приведены результаты сравнительных опытов по предлагаемому способу. и прототипу (без проточного компонента). и р и м е р 2, Синтез винилацетата 10 винилированием уксусной кислоты.

Газофазный синтез винилацетата вини лированием уксусной кислоты осуществляют в проточном реакторе диаметром 30 мм, высотой 130 мм, снабженном электрообог- 15 ревом. В реакторе находится псевдоожиженный материал с диаметром частиц 1-2 мм объемом 50 смз. В низ реактора подают газообразный ацетилен (содержание основного продукта 99,8 об. ) с расходом 436 л/ч, жидкую уксусную кислоту (содержание 20 основного продукта 99,7 мас. ) s количестве 292 мл/ч, твердый мелкодисперсный материал или катализатор (в ряде экспериментов проточный компонент вводят сверху реактора и отводят снизу). Реак- 25 цию винилирования проводят при мольном соотношении уксусная кислота: ацетилен, равном 1: 4, и температуре 200 С. Отходящие потоки проходят зону сепарации, пары конденсируются охлаждением до темпера- 30 туры минус 20 С. Газовую фазу сбрасывают в атмосферу, а жидкую направляют в приемник на хроматографический анализ. Содержание винилацетата в жидкости определяют хроматографически. О полноте химического превращения судят по степени превращения уксусной кислоты в винилацетат.

Результаты опытов по винилированию уксусной кислоты предлагаемым способом представлены в табл.3.

Проведение процесса таким образом позволяет интенсифицировать процесс превращения органических веществ, что выражается при прочих равных условиях увеличением степени превращения с 16,687,2 до 100 (при окислении органических веществ) и с 42,1 до 53,2; (при проведении процесса-винилирования).

Формула изобретения

Способ осуществления химических ripoцессов в присутствии гетерогенного катализатора, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса, последний проводят в присутствии твердых частиц катализатора и инертного материала в реакторе с псевдоожиженным слоем катализатора или инертного материала, в который непрерывно вводят сверху или снизу и выводят снизу или сверху инертный материал или катализатор.

1715392

I

I

I

I ! 2

z O ! I3Z

С1 о С>

С> о

С3

С1

СЭ

С>

Z lC Cl х zc

О ZC3

I Z

x а

l5 1 Ф е 1 с

l5 I И

l 1 Х

1 3>Э х

ы < z

1 1ю 3 оо<11

С с с

lO

I»

Ф

С3

lA о

С

t4 (Ч л о л

CV (Ъ

Ф (Ч м л (Ч

I

1

I

2

З

Ф

С3 л

С3

lA

- 1

С3

<Ч

Ф (Ч л (Ч м л (Ч

Ф м л

- Ф

Ф (Ч

Д 1 ах с е CJ о

С3

lA о

33

ЧЭ ь

lA

С> . СЭ

>О

С> о

Cl

С>

>О

1

I 1

1

1:

Ф

3> о ф > о СЭ иъ о м

СЭ

Ф м о м о м

С> м

1

1.

I

1

ox 9 9 м

Ю

С> с1а

Ф л (Ч м (Ч

С>

Ф о л

С>

СЭ

CO о

С> л о м

3п

С3

СЭ

С>

13 о о

С>3 о о (Ч (Ч

CO

3> е ж

33

3> ж ,Х (.Э а

Р (.Э

D е

l5

СЭ л х а

Ф

5l

k

СЭ

k: sk и ZIA>O Х с з (Ч Е 5>Е е1-1 Зо

3 eD<5 «l

3С OCC Й Ы1 °

1 о

1 51 л 3>

Б Б

3> и

СЭ

» . б

3с

1 И а >3 оо cO

93 си е

1 1 о х е

v z ализ оо е

3- <45 О

cvz

Ч 3.И а 5<ЗЗ б- <Э.Зо е Д Я

1- о схе! 11== с, х °

cL e

Е Зеь

Е З 5(X ctz

>zuv тХЗЗ

C3S л

Ф CI

Л». ао а

v x

° >3.

1 О

«е Зз

О В(Zg3-D

3 3 со

В

3 е е о

ЙЙ

3- <А ео

X ео о л

3- еЗ е oþ ô

М» (Ч

z х е. z

z a о Ил

Е OD

X З е(-ЕО

zuz i o

И 35 ° f е 3л е езо

O l фСЭ д и з о с, б

R „ .8

Вел

C l Oa

>З

Z Z55

Ct C3 °

О(3

z e а фл

C l ОЪ

O>z >Z

lZ I" .ze . а z

I ф

z z

z ct че и

Ф о

З В

Z Iz v

l5 Ф ! е ае о е о

1

l

1 (J>

1 ф

1 C ! Ф

>е о х 1

1 Е

I C3 ! о

1 а3

1 O

z ! ф а

I Е

1 ct о е а а

>Z I ct

Е I O .v !.х

;o I u

X 1 15 и 1o.

З

I ct

z о х

>Z I V

z I e ! о

Ф

З

Z I

ct

1 и

I х <

Z I Iх

u Ф

9 . 1 Z о с ф 1 X с х а о

Х 3 Z

Юф!C» ае(!

Cl °

С 1 и

Y 1 о о

1 и 1 Y о

З с

1 Z

1 O .

З 1 %

l 1 Z

l5 1 11 с

33 б O

9 3 И

О. I 1

З

1 Y

I D

1 °

1 З с

l o

1 ct о 3 х 3

3 И Р 1

3 15% 1

I 33 1 3

1 1

I Ц I

<.о 1

I Â I

1 З 1

1 О 1

I

1 ф

1 Е

3 11 о

1 9

1 15

XXI. Ю> ХЗ! 5>

c Y e ct )- 33 с e ct 3- «

° еозе леоке« о затаи <<53 со кccv 3<и

1

jg ! 3О 1 ф, 1

1 oI„! а

1:» !

I

М 1 сф e Oac с 5 ф x Ic 33

Г YXCI

И OZC!

О

Cl

Са

1 !

1 ЕЛ 1

1 а с ф 1

3C37Z»

I 1 I

1 X 3

1 I- ф I

13e а I- ф 1

Ф х о е

v m с

2 х у ай ф gb0 алоо о гао

Ф м

Са

3 м

Ю м

3 м

Ф са

С м

Ю м

ЮЪ

1

3 !.

1

1.

1, Са

Cl ъо

Ю

«Э

I ct I:

I а ол х с и m

Ф OCj< аа Е

СР м

Cl м

Cl м

1

1 а

l !

1 б

1 Э

1 СIf о с

lC v б О X

3 IC Y ! а о

I- N и о о е

Д ое Ф

У. ф Ф.С. л

1 л

СЪ

С\ аЧ

СЗ

Сб

Cl

Ю а а

° О

Са

CO л

II и

1.3 л о

Е I г о х о с

Ф ф

Y g 1

mф о.

z o

z e

33 Ф ф C lо Ф д

1, о

3 Su а ефф и иъ

X C с аа

Ф Й I г фо

Л ICV

1 с

v *

I- X

mu z

Ct m

lj! X Ct ааа х а!

Я tlA а Зо

1 е х ааЪС I о фл

Эt m

Icl 1C еае3и

s ° z уо ф х

ФФ хф С Ф фсооф со ох

t I а

I o

I Y

»s

1 З

1 Z ! X

I. e о о 11 IZZ

1 Э Э

1 Е Z !

Л0

С Y

Ф X

Ф а . аф ф Б

m ф

>z *

Д

1 а

z о

1 ф ж

mo

s с3! и 1

1 ф Y

IC X 1Czо

u me

z а. у

Y аф

3С ОЕ хс

3» ф о

* о

X э с е с

z o

34 г о а

33 о ае оя о

z ах

О -О

Ф

3t ааа

-cI О а!л ас

3 X

Cl аС

X melt

Х33Ъ Х ф Ф

«. »- а

I г з

3 C ! Са

I 1 1 а аае

Э 33! cmsx

xazc бе лgmc3! е! а аа 11 о I х 1

1 t О Р 1

1 1 Illa 1 а!а с 1

3 1 1 а 1- б ц !

Z 3 O 1

1 ф I CI 3

z з I о t co 1! C !!. 1 о 1

I Y l С I

c о.

1 t I 1 о 1

1 С. l 1 с 1

1 1 ф 1.

I 1 X 1

3 1 Z 1

1 1 Ф 1

1 1 11 I а о 1

z а

1 t Ф а

1 а д, 3

1 1 Е

1 1 С 1

g М о о бо 7 л

ig 3mmxe"

X tf Й с ач ф ез 3 аао

1- ф ct o. m3

Л I- cc а аа !.а X z ааа о mxarct аг х е vo с х cl cz I аб

cl са а 13 % х

coze

I !

1 !

1

1

1 ! . t 3

I

1

I

1

1

I

1

1

1 ! б

1

I

1

1

1

I

1

1

I !

1

1 !

I

I о ф

I 1 и 1 ф I

I ф

Ф б

sf б

1 !

1 !

1

1

1 .

1

I

1 !

1

1

1

1

I

t

1

t . 1

I а

1715392

T I

JI 1

1» -ф В

Q 1

ОЕ>

Z O I ю аб

X 43 1

В-Гб

1 !

Э

1

В

1

I

I

I

+ о

-3 e „

Вао i О м ър

ВО

В 3

3 с0 о

3п и>

o o о о

3 м

» о

1п

03

> ф м In о.Ф

В б

ВЧ

ВВ>

» о

3 и

L о о о о о

О ср

CI

CI

ВР

° а °

103 ъ и ю ! еоее

> О. а х X

I. ! о

»

1 In

1 о о м м о

М\

1 У

Э-, OVL

L Р

kate

1 1, 1

>о

>о б

1

1

Io

1

1 „ л х а

I 33

I

>о

I б л

1I х

1. 3

z ! а х

2 л

Ю Ф

»»

1 В о

»»

o l

CO В»

I u x

1 15 31 бао

1 !»

1 1 а ! о

1 I Х

Вuz

1 t 5 »»

1 Э О С

1 1 а о

1 33

1 1 Ъ

1 1 ID

1 1! !

1 3

1 1 е.

1 1 о б- 1

1 O

О 1

I C I

1 Z 1

1 Я 1! I

I a I

Ъ 1 х

I T 1 о

0 а 1

1 П б

CI

CI

ОР л

tl

Ви л б- х. л а и е

l Ю

3.>

1 х о

1 а а о л 1И I

I Э" O O л

Ю O! 1»

u u

1- !» л л и v

3. о >1. Х о э

z z со

Rg х с о

Я I

z o

Z Z

9 У

„r„ о о

» ." (!

sub

>OTI аеа

e u 2

Х 2>

1>*оа, зи z e zo, I-CZI

3- Э

O O л

Ю

z о

T.

Ф

1 15

Ф Ю ооо

Ю в Х I е о схеи

1оею

oso

3»» >ВВ й2

2а 3.

a; i аа. и й> М.Z ао a з -OID

1- cv аэр ос о е с е

Ю о

В- Е ъ с и о to

IC >з о

z a л с с а ба

z е а

v з

I»

41 ба с л,о, "-, k

1 ае

> о

>.е S хх, rz еаъз

1 Р-ВВ

1 б, z ж

g g

1 аеел

ВcLОЭ . 1 б

I

1

1 а

1 Z

1 41

1 ф

1 Ol и о

1 1 Х

I

:z с х е е ро

z з

3 jkабео

Л -"a

В

cz Йз с

3 о о

»»

1 Oi В ! ои!

1 Z Ol Ю

OTg

X Ф

v е о

1 X L Ю хаоб-!

oохи !

I 3n > 1n х х а eВВ cl

3 С 3»

%

I о

1- I

3* осoа

zzza

z e z ео йиюи ю

1 1В X с

В О

I t !

1 Е 3„. ъ з е

v, *1- С х а

,* ЗВО

I aX leCe

I C,Фа О 11 к 33

I ФИХ.

ez zхВИ э рха о

В.В С ОССИ б 1

3 1

l » I e ах > ! ol ббе lezz ° бое > сэфВФ б В.> Е И К С !В 3„ ! 3. I!set

e rcT 1

С Е Ъ ЕО l

О ° о

15ЛОЕф >О

I I- 1- е. х е

I В I э- фа

ОК ЮВ-!

ICZOZ

"ezIxzrce ю а е а е.

33 с >- 3- а с

288 х >-а

»

+ .О 1

s ЭЭФ

Х» ЭВ

Р» ВД ЮФ

° . ъ е» Ъ оо

-I ea 4ф о OTCX Ocn 8 хz аvtn>z

1

1

1

1

1

1

1

1 бю

1

I

I

1

1

I

1

1 !

1

В

1

I

1

1

1

1

1

I

1

I

1 б

1

1

Э

1 !

I

В

I б

I

1

I

1

1

I

1 .I

I

1

I

1

1

1

I

1

1

1

1

1715392

Таблица 3

Результаты oeeattos no синтезу енннлацетата еннилированнен уксусной кислоты

Псевдоокнкенный конпонеит

Проточный

Причечэнив

Степень преврвцения по уксусной кислоте, Ф конпонент

Г ГНаниеноевнив

Ввод Вывод Расход ил/ч

1 Стеклянные аарнки дав нетраи 1 нн сверху г71>4 53,2

2 Стеюанные нврнкн диаиат рон 1 ин

Сверху 85,7 30,6

3 Пронынл!иный катализатор с дианвтрои частиц 1,52,0 ни

Стеклянные варины дна« нетрон 1 ии

Снизу 85,7 52 ° 1

Сверху 85,7 18,7

Сверху 171,4 48,1

Сверху 85,7 51,4 .

Сверху 85 7 0,0

Отсутствует

0,0 №2,1

Отсутствует

«»»

Составитель Н.Капитанова

Техред М.Моргентал Корректор Э.Лончакова

Редактор А,Лежнина

Заказ 513Т Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

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

То не

6 Прсиыалэнный кателизвтор с дианетрои частиц 1 ° 5

2,0 we

7 Стеклянные нарнии Диа» . матрон I uu

8 Ахтнвированный уголь

АР-ЗД с днаиетрсн частиц 1,5-2,0 ни

9 Проиывленный катализатор с диаиетрси частиц 1,5-2,0 нн

Прсиыеленный ката» Снизу лнввтор с дианет» рои частиц 0,10,15 ни

Проиняленный ката- Снизу ливатор с дианетрои частиц 9,1«

0,15 ни

Стеклянные нарнии Сверху диаиетрои 2 ин

Неханнческая олесь Снизу

70 насА угля

АР»ПД и 30 иас.8 вцетата цинка с днанатрсн частиц

0,1-0 ° !5

То,ле Снизу

Актиеированный ..Снизу уголь AP-ЗД с диенетрон 0,1 0,15 нн

7o as Снизу

В опытах 3, 6 и 9 а качестве псеедоояиаанного н ° опытах 1 и 2 е качестг ве проточного конпонантов нспольэо° али пронынленный катализатор синтеза еннилацетата составе: вцетат цинка 27,8 иас.SI

Остальное уголь

АР-3Д