Способ регулирования температурного режима экзотермических процессов

 

О П-МИ--С: А Н-И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Сок!а Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДИТЕЛЬСТВУ

Зависимое от явт. свидетельства ¹â€”

Заявлено 18.V.1970 (№ 1440090/23-26) М. Кс!. В 0119,04

С 051 23 185 с присоединением заявки №вЂ”

Комитет по делам изобретений и открцтий лри Соеете Министров

СССР

Приоритет—

Опубликовано 22Л .1973. Бюллетень ¹ 22

Дата опубликова Ir ë опися55!55! 07.1Х.1973

УД! К 66-971.2-52 (088.8) Автор!1 !!зобрстснпя

В. P. Терушкин, В. А. Лавров, В. А. Хохлов, Б. А. Кравченко, И. В. Ливеровская, В. В. Консетов и M. Э. Розенберг

Заявитель

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАИИЯ ТЕМПЕРАТУРИОГО РЕЖИМА

ЭКЗОТЕРМИ Ч ЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

1! з обретен ие относится к способам ре! ул ировання температурного режима экзотермических процессов в неподвижном слое твердого катализатора. При проведении экзотермическпх процессов в неподви>кнох! слое катализатора устанавливается динамическое равновеcèå тепловыделение — теплоотвод, которое приводит к пояьлению градиента температуры вдоль и перпендикулярно к слою катализатор": — градиента, ограштчивающего интенсн.— ность про:!есса. Прп увеличении интенсивности процес"a температура в наиболее нагретой точке слоя, так назыьаемой «горячей точке», может стать выше предельно топустпмой по условиям ведения процесса.

Известен способ регулирования температурного рс>к!!к!а экзотермических процессов и неподвижном слое катализатора путем подачи реагентов н слой катализатора. Известный способ характеризуется постоянной подачей реагснто: в одном направлении. Для большинства катализаторов это приводит к посте55е!5550му переносу вдоль слоя и даже частичному уносу летучих активных компонентов катализатора (цинкацетата, сулемы, хлористой мед:I и т. и.). Кроме того, реализация пзгестного способа связана со зна15ительных5и затратами на аппаратурное оформление и систему управления редуктором.

Дл5! увел.шс.ния срока службы катализатора предлагаетс>! !!змепять направление подачи реагентов в слой катализатора через 10 — 100 з!пн.

На ф;5г. 1 с смяти !еск!! показан реактор с неподвпж>ным слоем катализатора (ядпабатп-! ескпй, труочагы5!, трубопанельньш II т. д.); на ф:!.2 — профили температуры,для реакц:I!I первого порядка; на фпг. 3 — зависимость разности температуры между точкамп от вреIff мспп м! ждт переклю:!синями.

Пода .я реll! ептов н реактор 1 в одном Ilяправленll;I про 53!3одится в течсние определенштго промежуткя времени. За это ьремя вследстгпе ряз.5пчп>! скоростей реакции по слою катят! взято ря вози 5 :,ает нераь номер пост!. Tpb! Ilcратуры по сл! ю. Дл5! большинства процессов

«горя !я5! то 5кя» располагается в первой трети слоя ьвпду большей концечтряц I исходных реаге;!тон н ней (см. фиг. 2, кривая 4). По истечении заданного промежутка времени с помощью переключающих устронств 2 изме!гяют направление потока, проходящего через реактор, па обратное. В результате этого переключеш!я распределение температуры вдоль слоя катализатора изменяется — в «горячей точке» температура снижается, а в «холодной зоне» повышает:я, образуя новую «горячу!о точку». Через заданный промежуток времени напрагленпе реагентов вновь изменяется ня

>:о обратное !I т. д.

381384

20 и юГ

При работе реактора в предлагаемом нестационарном режиме с .периодическим изменением направления потока газов уменьшается градиент твмпературы по слою, что позволяет увеличить подачу реагентов в реактор без арушан ия динасмического равновесия тепловыделение — теплоотвод. Периодическое изменение направления способствует более равномерному распределению летучих активных компонентов катализатора, а следовательно, обеспечивает более равномерную отработку катализатора, увеличивая срок его службы.

На фиг. 2 показан профиль при работе без переключений (кривая А) и характер изменения профиля во времени после изменения направления (на кривых указано время в секу|идах с момента изменения направления). Кривые рассчитаны на ЭЦВМ применительно к параметрам промын ленпого реактора синтеза винилацетата из ацетилена и уксусной кислоты. На фиг. 3 показана зависимость разности температуры между точками с относительной длиной 0,3 и 0,7 от времени между переключениями (кривая Б — зависимость максимальной ра зности температуры, а кривая  — зависимость средней за цикл разности температуры).

Например, при переключении направления через 12i00 сек максимальная разность температуры составляет 8, а средняя за цикл 4 .

При ра боте без переключений разница составчяет 11

Таким образом, при работе реактора в предлагаемом нестационарном режиме сугцественно снижается неоднородность температуры

1о по слою и, чем больше частота переключений, тем больше однородность температуры.

Величина времени между переключениями в пределах диапазона 10 †1 мин уточняется

15 путем проведения экспериментов с изменением направления реакционной смеси или путем моделирования этого изменения на ЭВМ.

Предмет изобретения

Способ регулирования температурного режима экзотермнческих процессов в непод вижном слое катализатора путем подачи реагентов в слой катализатора, отличающийся тем, ).> что, с целью увеличения срока службы катализатора, изменяют направление подачи реагентов в слой катализатора через 10 †!00 мин.

381384

4 а

600

2400 3600

ОРЕИЯ Мат бУ ЛЕРЕЛЛаЧЕНинии, СЕК

РиГ,7

Составитель P. Клеймии

Тех!зад Л, Грачева

Редактор Л. Струве

hop;i тор Г. Запорожец

Зака< 3924 (зд. ¹ (536 iIpнА 676 ((от:i»oiioo

Lt((HHIlH Комитета о делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4i5

Oб.l. Tllll. Костромскосо и(явления Il.i,t l1o, яств, Iio,i;ii р.>t)),iii,l книжной, 200 и

1 !

5ю (5 о Об Об /

0тносительназ олина слоя

Фиг 1