Спосіб здійснення газофазних хімічних процесів

Спосіб здійснення газофазних хімічних процесів в реакторі з псевдозрідженим шаром інертного матеріалу і гетерогенним каталізатором з концентрацією 1-15г/м3 парогазової суміші за нормальних умов з еквівалентним діаметром частинок не більше 10мкм, де однорідний псевдозріджений шар інертного матеріалу в реакторі формують шляхом введення газу двома або більше потоками, який відрізняється тим, що одним з потоків газу є повітря, яке подають в реактор знизу, з лінійною швидкістю руху, витрата якого відповідає умові: Wкр W Wy , де Wкр - швидкість початку псев Винахід належить до способів здійснення газофазних хімічних процесів і може використовуватися при проведенні газофазних каталітичних реакцій у псевдозрідженому шарі. Відомий спосіб здійснення газофазних хімічних процесів, який включає проведення процесу в присутності гетерогенного каталізатору та псевдозрідженого інертного матеріалу при якому в реактор безперервно вводять знизу і виводять зверху каталізатор; концентрацію каталізатора в зоні реакції підтримують 1-15г/м3 парогазової суміші в перерахунку на нормальні умови при еквівалентному діаметрі частинок каталізатору в зоні реакції не більш 10мкм [Патент України №19014, МКВ B01J8/18, з. 23.04.93p., oп. 25.12.97р., бюл. №6]. Недоліком відомого способу є те, що при відношеннях висоти (hc) стаціонарного шару інертного матеріалу до діаметра апарата (da) більше п'яти (hc/da>5) в реакторі порушується однорідність псевдозрідження. У шарі інертного матеріалу утворюються газові бульби і струмені, в яких відсутній контакт інерта з каталізатором. Це приводить до зниження швидкості реакції і, як наслідок, зменшується ступінь перетворення реагентів. Найбільш близьким по сукупності ознак є спосіб здійснення газофазних хімічних процесів в реа кторі з псевдозрідженним шаром інертного матеріалу і гетерогенним каталізатором з концентрацією 1-15г/м3 парогазової суміші при нормальних умовах з еквівалентним діаметром частинок не більше 10мкм, де псевдозріджений шар формують шляхом вводу газу кількома потоками, причому хоча би один з них подають імпульсно з частотою 0,510,0Гц та тривалістю 10-50% часу між сусідніми імпульсами. Особливістю цього способу є те, що надані такі параметри імпульсної подачі газового потоку, при яких забезпечується однорідне псевдозрідження інертного матеріалу незалежно від співвідношення висоти шару інертного матеріалу до діаметру реактора [Патент України №58120А, В01J8/18, з. 04.10.02р., оп. 15.07.03р., бюл. №7, прототип]. Недоліком відомого способу є недостатня ступінь перетворення реагентів, що виникає внаслідок того, що не вся висота псевдозрідженого шару ефективно використовується. Газ, що використовується для підтримки матеріалу в стійкому псевдозрідженому шарі, надається з температурою нижче ніж повинна бути оптимальна температура в зоні реакції, внаслідок чого в нижній частині реактора температура знижується і тільки в процесі проходження газу (реагенту) вверх через шар іне (19) UA (11) 76197 (13) C2 дозрідження, Wy - швидкість виносу частинок інертного матеріалу з шару, а інший потік інертного газу подають імпульсно в простір реактора над псевдозрідженим шаром інертного матеріалу. 3 76197 4 ртного матеріалу він нагрівається за рахунок тепла шару, в якій триває нагрів та фізичне перетворенреакції до оптимальної температури. Крім того, ня холодних потоків. Таким чином, при одній і тій при зміні витрати реагуючих потоків або недостатже висоті псевдозрідженого шару інертного матенього ступеню їх перетворення у просторі реакторіалу зростає час реакції, а, отже, ступень перетра над псевдозрідженим інертним матеріалом моворення реагентів та одинична потужність реактожуть створюватися вибухонебезпечні ра по сировині, що перероблюється. концентрації, що знижують вибухобезпечність веКрім того, за рахунок імпульсної подачі інертдення процесу в реакторах с псевдозрідженим ного газу (наприклад, азоту) в простір над псевдошаром інертного матеріалу. зрідженим шаром інертного матеріалу, при поруВ основу винаходу поставлено задачу удоскошенні технологічного режиму, пальна суміш налення способу здійснення газофазних хімічних розчиняється і паління стає неможливим. процесів, де завдяки збільшенню зони реакції по Запропонований спосіб на відміну від прототивисоті псевдозрідженого інертного матеріалу збіпу дозволяє: льшується одинична потужність реактору по сиро- збільшити ефективність процесу за рахунок вині та створюються вибухонебезпечні умови верозширення зони хімічної реакції; дення процесу в реакторах з псевдозрідженим - збільшити одиничну потужность реактора по шаром інертного матеріалу. сировині, яка перероблюється; Поставлена задача вирішується тим, що в - виключити створення вибухонебезпечних способі здійснення газофазних хімічних процесів в умов процесу поза псевдозрідженим шаром при реакторі з псевдозрідженим шаром інертного мапорушенні параметрів процесу. теріалу і гетерогенним каталізатором з концентраСутність запропонованого способу полягає в цією 1-15г/м3 парогазової суміші при нормальних наступному. Процес проводять в реакторі проточумовах з еквівалентним діаметром частинок не ного типу з внутрішнім діаметром 0,05м і висотою більше 10мкм, де однорідний псевдозріджений 1,0м. Нагрів здійснюють електрообігрівачем. В шар інертного матеріалу формують шляхом вводу якості інертного матеріалу використовують кваргазу двома або більше потоками, згідно з винахоцовий пісок з еквівалентним діаметром частинок дом, витрата повітря, яке подають знизу в реактор 0,7-1,0мм. Газ на псевдозрідження інертного маз лінійною швидкістю руху газу через шар інертнотеріалу та створення проточного руху каталізатору го матеріалу, відповідає умовам: через апарат подають двома потоками, повітря надходить знизу в реактор через розподільчу реWкр W