Спосіб уведення у контакт газоподібного реагенту і рідини у присутності псевдозрідженого шару каталізатора та апарат для його здійснення
Номер патенту: 77623
Опубліковано: 15.12.2006
Автори: Брістоу Тімоті Кріспін, Уілліамс Брус Ліо, Рід Йєн Еллен Біті, Кларк Роберт Уілліам, Ньютон Дейвід, Беккер Стенлей Джон, Фіорентіно Мікєлє
Формула / Реферат
1. Спосіб уведення у контакт (а) принаймні одного газоподібного реагенту і (б) принаймні однієї рідини, вибраної з групи, куди входять реагенти, охолодні рідини і їхні суміші, у присутності псевдозрідженого шару каталізатора, який відрізняється тим, що включає наступні стадії:
(І) псевдозрідження псевдозріджувальним газом шару каталізатора, здатного до псевдозрідження, в зоні псевдозрідження реактора, причому цей реактор обладнано зоною псевдозрідження для шару каталізатора і засобом, на який опирається шар каталізатора, розташованим всередині зони псевдозрідження;
(II) уведення принаймні однієї рідини в реактор через принаймні один впускний отвір, розташований усередині зони псевдозрідження, і
(III) уведення принаймні одного газоподібного реагенту в реактор через принаймні один впускний отвір, розташований усередині зони псевдозрідження, суміжний з опорним засобом.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що принаймні один впускний отвір для рідини розташовано в нижній половині зони псевдозрідження.
3. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що принаймні один впускний отвір для рідини розташовано таким чином, щоб рідина не стикалася з якими-небудь твердими поверхнями всередині зони псевдозрідження.
4. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що газоподібний реагент включає газ, що містить молекулярний кисень.
5. Спосіб за п. 4, який відрізняється тим, що принаймні один впускний отвір для газоподібного реагенту розташовано від опорного засобу для каталізатора на відстані, яка перевищує будь-яку потенційну довжину полум'я.
6. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що в реактор додатково уводять один чи декілька інших газоподібних реагентів.
7. Спосіб за п. 6, який відрізняється тим, що один чи декілька інших газоподібних реагентів принаймні частково вводять окремо від першого газоподібного реагенту.
8. Спосіб за п. 6 або 7, який відрізняється тим, що один чи декілька інших газоподібних реагентів уводять як компонент псевдозріджувального газу.
9. Спосіб за будь-яким з пп. 6-8, який відрізняється тим, що один чи декілька інших газоподібних реагентів включають етан, етилен або їхні суміші.
10. Спосіб за п. 9, який відрізняється тим, що рідина, яку вводять в реактор, включає оцтову кислоту, при цьому одержують вінілацетат в процесі реакції.
11. Спосіб за п. 9, який відрізняється тим, що рідину, яку вводять в реактор, вибирають із групи, куди входять оцтова кислота, вода і їхні суміші, і при цьому оцтову кислоту одержують окисненням етилену і/або при цьому етилен і/або оцтову кислоту одержують окисненням етану.
12. Спосіб за будь-яким з пп. 6-8, який відрізняється тим, що в процесі реакції одержують акрилонітрил шляхом взаємодії аміаку, газу, що містить молекулярний кисень, і іншого реагенту, вибраного з групи, куди входять пропілен, пропан і їхні суміші.
13. Спосіб за будь-яким із пп. 6-8, який відрізняється тим, що в процесі реакції одержують малеїновий ангідрид взаємодією газу, який містить молекулярний кисень, і іншого реагенту, вибраного з групи, куди входять бутен, бутан і їхні суміші.
14. Апарат для гетерогенних реакцій у псевдозрідженому шарі, у якому (а) принаймні один газоподібний реагент і (б) принаймні одна рідина, вибрана з групи, куди входять реагенти, охолодні рідини і їхні суміші, вводять у псевдозріджений шар каталізатора, який відрізняється тим, що являє собою реактор, який включає:
(1) зону псевдозрідження для псевдозрідженого шару каталізатора;
(2) засіб, на який опирається псевдозріджений шар каталізатора всередині зони псевдозрідження;
(3) принаймні один впускний отвір для введення в реактор принаймні одного газоподібного реагенту, і
(4) принаймні один впускний отвір для введення в реактор принаймні однієї рідини, вибраної з групи, куди входять реагенти, охолодні рідини і їхні суміші;
при цьому принаймні один впускний отвір для рідини розташовано всередині зони псевдозрідження, принаймні один впускний отвір для газоподібного реагенту розташовано всередині зони псевдозрідження поблизу опорного засобу, при цьому газоподібний реагент включає газ, який містить молекулярний кисень, а зазначений впускний отвір для газоподібного реагенту розташовано від опорного засобу для каталізатора на відстані, що перевищує будь-яку потенційну довжину полум'я.
15. Апарат за п. 14, який відрізняється тим, що принаймні один впускний отвір для рідини розташовано в нижній половині зони псевдозрідження.
16. Апарат за п. 14 або 15, який відрізняється тим, що принаймні один впускний отвір для рідини розташовано таким чином, щоб рідина не стикалася з якими-небудь твердими поверхнями всередині зони псевдозрідження.
Текст
1. Спосіб уведення у контакт (а) принаймні одного газоподібного реагенту і (б) принаймні однієї рідини, вибраної з групи, куди входять реагенти, охолодні рідини і їхні суміші, у присутності псевдозрідженого шару каталізатора, який відрізняється тим, що включає наступні стадії: (І) псевдозрідження псевдозріджувальним газом шару каталізатора, здатного до псевдозрідження, в зоні псевдозрідження реактора, причому цей реактор обладнано зоною псевдозрідження для шару каталізатора і засобом, на який опирається шар каталізатора, розташованим всередині зони псевдозрідження; (II) уведення принаймні однієї рідини в реактор через принаймні один впускний отвір, розташований усередині зони псевдозрідження, і (III) уведення принаймні одного газоподібного реагенту в реактор через принаймні один впускний отвір, розташований усередині зони псевдозрідження, суміжний з опорним засобом. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що принаймні один впускний отвір для рідини розташовано в нижній половині зони псевдозрідження. 3. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що принаймні один впускний отвір для рідини роз 2 (19) 1 3 77623 4 13. Спосіб за будь-яким із пп. 6-8, який відрізнякуди входять реагенти, охолодні рідини і їхні суміється тим, що в процесі реакції одержують малеїші; новий ангідрид взаємодією газу, який містить мопри цьому принаймні один впускний отвір для рілекулярний кисень, і іншого реагенту, вибраного з дини розташовано всередині зони псевдозрідженгрупи, куди входять бутен, бутан і їхні суміші. ня, принаймні один впускний отвір для газоподіб14. Апарат для гетерогенних реакцій у псевдозріного реагенту розташовано всередині зони дженому шарі, у якому (а) принаймні один газопопсевдозрідження поблизу опорного засобу, при дібний реагент і (б) принаймні одна рідина, вибрацьому газоподібний реагент включає газ, який місна з групи, куди входять реагенти, охолодні рідини тить молекулярний кисень, а зазначений впускний і їхні суміші, вводять у псевдозріджений шар катаотвір для газоподібного реагенту розташовано від лізатора, який відрізняється тим, що являє собою опорного засобу для каталізатора на відстані, що реактор, який включає: перевищує будь-яку потенційну довжину полум'я. 15. Апарат за п. 14, який відрізняється тим, що (1) зону псевдозрідження для псевдозрідженого шару каталізатора; принаймні один впускний отвір для рідини розта(2) засіб, на який опирається псевдозріджений шар шовано в нижній половині зони псевдозрідження. 16. Апарат за п. 14 або 15, який відрізняється каталізатора всередині зони псевдозрідження; (3) принаймні один впускний отвір для введення в тим, що принаймні один впускний отвір для рідини реактор принаймні одного газоподібного реагенту, розташовано таким чином, щоб рідина не стикалаі ся з якими-небудь твердими поверхнями всереди(4) принаймні один впускний отвір для введення в ні зони псевдозрідження. реактор принаймні однієї рідини, вибраної з групи, Даний винахід загалом стосується гетерогенних газофазних реакцій у псевдозрідженому шарі та апарату для їхнього проведення. Реактори із псевдозрідженим шаром і їхнє застосування при проведенні процесів, що включають застосування газу, який містить молекулярний кисень, із твердим каталізатором для гетерогенних газофазних реакцій відомі, наприклад, з ЕР А0546677, ЕР А-0685449 і ЕР А-0847982. В ЕР А-0546677 описано спосіб окиснювання етану до оцтової кислоти в реакційній зоні із псевдозрідженим шаром. У прикладі, поданому в ЕР А0546677, етан об'єднують з рецикловим потоком, що включає воду, СО, СО2, О2, етилен і етан, і об'єднаний потік спрямовують у реактор із псевдозрідженим шаром. Потік, який містить молекулярний кисень, і водяну пару вводять у реактор із псевдозрідженим шаром нарізно. Гарячі продукти окиснювання відводять з верхньої частини реактора. В ЕР А-0685449 описано спосіб одержання вінілацетату в реакторі із псевдозрідженим шаром, що включає подачу етилену й оцтової кислоти в реактор із псевдозрідженим шаром через один або декілька впускних отворів, подачу в реактор із псевдозрідженим шаром через принаймні один додатковий впускний отвір кисневмісного газу, об'єднання кисневмісного газу, етилену й оцтової кислоти в цьому реакторі із псевдозрідженим шаром при одночасному контактуванні з каталітичним матеріалом псевдозрідженого шару для можливості протікання взаємодії між етиленом, оцтової кислотою і киснем з утворенням вінілацетату і виділення вінілацетату з реактора із псевдозрідженим шаром. Відповідно до ЕР А-0685449 кисень можна додавати в чистому вигляді або у вигляді суміші з інертним газом, таким, як азот або діоксид вуглецю. Оскільки кисень і вуглеводні не змішуються доти, доки вони обидва не попадають усередину реактора, коли вони з'єднуються, це відбувається в присутності каталізатора, унаслідок чого негайно протікає реакція, що викликає падіння парціально го тиску кисню. Таким чином, перевага подачі кисневмісного газу в реактор через принаймні один додатковий впускний отвір, не рахуючи етиленового й оцтовокислотного реагентів, полягає в тому, що це дозволяє безпечно використовувати кисень в істотно збільшених кількостях без високої ймовірності утворення займистих газових сумішей. У заявці ЕР А-0847982 описано спосіб одержання вінілацетату в реакторі із псевдозрідженим шаром реакцією при підвищеній температурі етилену, оцтової кислоти і кисневмісного газу у присутності каталітичного матеріалу псевдозрідженого шару, який характеризується тим, що в реактор із псевдозрідженим шаром уводять рідину для відводу з нього тепла за рахунок випарування цієї рідини. Відповідно до ЕР А-0847982 як рідину, що вводиться в реактор із псевдозрідженим шаром, можна ефективно використовувати реагент, інертну рідину, продукт реакції або суміш будь-яких двох з них чи більшої кількості компонентів. Так, наприклад, принаймні частину оцтовокислотного реагенту можна вводити в реактор із псевдозрідженим шаром у формі рідини. Як придатний продукт слід згадати воду, яка утворюється як побічний продукт взаємодії етилену, оцтової кислоти і кисню, оскільки вона володіє відносно високою питомою теплотою пароутворення. У цій заявці говориться, що повертати в процес і в рідкій формі вводити в реактор із псевдозрідженим шаром можна також вінілацетатний продукт і/або ацетальдегідний продукт. Відповідно до ЕР А-0847982 рідину можна вводити в реактор із псевдозрідженим шаром за допомогою відповідним чином розміщених інжекційних засобів. Сказано, що всередині реактора із псевдозрідженим шаром можна застосовувати єдиний інжекційний засіб або розмістити багато інжекційних засобів. Відповідно до ЕР А-0847982 для введення рідини у псевдозріджений каталітичний шар застосовують таку кількість інжекційних засобів, яка потрібна для того щоб забезпечити достатні пенетрацію і диспергування рідини в зоні 5 77623 6 кожного інжекційного засобу і добитися хорошого Таким чином, відповідно до одного варіанта диспергування рідини по всьому псевдозрідженовиконання даного винаходу пропонується спосіб му каталітичному шару. Сказано, що оптимальним уведення в контакт (а) принаймні одного газоподіінжекційним засобом є сопло або багато сопел, що бного реагенту і (б) принаймні однієї рідини, вибвключають форсунки, які приводяться в дію газом, раної з групи, куди входять реагенти, охолодні де газ застосовують для сприяння інжекції рідини, рідини і їхні суміші, у присутності псевдозрідженого або чисто рідинні сопла типу розпилювачів. Відпошару каталізатора, що включає такі стадії: відно до ЕР А-0847982 рідину можна вводити за (І) псевдозрідження псевдозріджувальним гадопомогою етилену і/або кисневмісного газу, і/або зом шару здатного до псевдозрідження каталізарециклового газу, який доцільно вводити в реактор тора в зоні псевдозрідження в реакторі, причому із псевдозрідженим шаром шляхом барботування цей реактор обладнаний зоною псевдозрідження етилену і/або кисневмісного газу, і/або рецикловодля шару каталізатора і засобом, на який опираго газу через рідину перед її подачею в реактор. ється шар каталізатора всередині зони псевдозріЗа ще одним варіантом, як сказано, рідину можна дження; було б накачувати в зону перфорованої плити, що (II) уведення принаймні однієї рідини в реактор являє собою істотну деталь реактора із псевдозрічерез принаймні один впускний отвір, розташовадженим шаром, де викид рідини нагору і її введенний усередині зони псевдозрідження, і ня у псевдозріджений каталітичний шар відбував(III) уведення принаймні одного газоподібного ся б при її входженні в контакт з етиленом і/або реагенту в реактор через принаймні один впускний кисневмісним газом, і/або рецикловим газом, які отвір, розташований усередині зони псевдозрінадходять. Сказано також, що за іншим варіантом дження, суміжний з опорним засобом. Відповідно рідину можна накачувати в реактор через штангодо іншого варіанта виконання даного винаходу вий оприскувач або оприскувачі, необов'язково за пропонується апарат для гетерогенних реакцій у допомогою одного чи декількох вихідних газів. псевдозрідженому шарі, у якому (а) принаймні Відповідно до ЕР А-0847982 сопло або сопла один газоподібний реагент і (б) принаймні одна можна розмістити на реакторних ґратах чи на стінрідина, вибрана з групи, куди входять реагенти, ках реактора над ґратами. охолодні рідини і їхні суміші, вводять у псевдозріУ заявці ЕР А-0985655 описано спосіб одерджений шар каталізатора, причому цей апарат жання вінілацетату у псевдозрідженом шарі, що являє собою реактор, який включає: включає подачу етилену, рідкої оцтової кислоти і (1) зону псевдозрідження для псевдозрідженокисневмісного газу в реактор із псевдозрідженим го шару каталізатора; шаром, у якому кількість співпромотора становить (2) засіб, на який спирається псевдозріджений до 6% від маси каталізатора. У заявці говориться, шар каталізатора всередині зони псевдозрідженщо оцтову кислоту вводять у реактор у рідкому ня; вигляді необов'язково з певною кількістю кислоти в (3) принаймні один впускний отвір для введенпароподібній формі і що в реактор із псевдозріня в реактор принаймні одного газоподібного реадженим шаром за допомогою будь-якого прийнятгенту і ного інжекційного засобу, наприклад форсунки, (4) принаймні один впускний отвір для введенякою може служити форсунка, що приводиться в ня в реактор принаймні однієї рідини, вибраної з дію газом, або чисто рідинне сопло типу розпилюгрупи, куди входять реагенти, охолодні рідини і їхні вача, можна вводити рідку оцтову кислоту. Стверсуміші, джується також, що можна застосовувати одну чи у якому принаймні один впускний отвір для рікілька форсунок і що, крім того, у реактор можна дини розташовано всередині зони псевдозрідженвводити рециклову оцтову кислоту, яку або попеня і принаймні один впускний отвір для газоподібредньо змішують із сировою оцтовою кислотою, ного реагенту розташовано всередині зони або подають через окремі інжекційні засоби. псевдозрідження поблизу опорного засобу. У прикладах, поданих в ЕР А-0985655, свіжу У способі й апараті за даним винаходом рідкий оцтову кислоту зі сховища (1) і рециклову оцтову реагент і/або охолодну рідину, що вводяться в кислоту накачують разом з певною кількістю реципсевдозріджений шар каталізатора, можна вводиклового газу (3) у подвійне сопло для плинного ти в будь-якому положенні щодо опорного засобу середовища всередині псевдозрідженого шару (2). всередині зони псевдозрідження, оскільки рецирРешта рециклової газоподібної сировини (3), свікуляція псевдозрідженого каталізатора їх розподіжого етилену (4) і кисню (5) надходить у вільний ляє по всій зоні. Перевага розподілу рідини псевпростір реактора і через плиту зі спеченного матедозрідженим каталізатором полягає в тому, що ріалу. Свіжий кисень (6) можна направляти безподля рідини може знадобитися менше впускних середньо у псевдозріджений шар. Для відокремотворів. Розподіл рідини псевдозрідженим каталілення каталізатора (7) передбачена верхня секція. затором можна спростити відповідною пористістю Газоподібні продукти відходять з реактора через каталізатора і/або застосуванням відповідних хімівипускний отвір (8) і через фільтраційні елементи чних реагентів. зі спеченного матеріалу (не показані). У способі й апараті за даним винаходом ввеІснує потреба в розробленні удосконаленого дення газоподібного реагенту в псевдозріджений способу і створенні апарата для проведення гетешар каталізатора через принаймні один впускний рогенних газофазних реакцій у псевдозрідженому отвір, розташований усередині зони псевдозрішарі, у яких у псевдозріджений шар каталізатора дження поблизу опорного засобу, забезпечує тривводять принаймні один газ і принаймні одну рідивале контактування між газоподібним реагентом і ну. псевдозрідженим шаром каталізатора, а також 7 77623 8 забезпечує високу концентрацію газоподібного При здійсненні даного винаходу можна застореагенту в усьому шарі. Це виявляється сприятлисовувати більш ніж один впускний отвір для газовим для перебігу реакцій, коли швидкість реакції подібного реагенту. Газоподібний реагент для цих залежить від концентрації газоподібного реагенту, впускних отворів можна подавати зі звичайного такого, як кисень, при ацетоксилуванні етилену з джерела, такого, як витратна посудина. Газоподібодержанням вінілацетату. Хоча введення газопоний реагент і інші гази можна додатково вводити в дібного реагенту у вільний простір під опорним реактор через інші впускні отвори, наприклад у засобом для каталітичного шару також могло б вигляді компонентів рециклових газів і/або змішазабезпечити тривале контактування між газоподіних вихідних газів. Газоподібний реагент і інші гази бним реагентом і каталізатором, це могло б бути можна вводити в реактор як компонент псевдозріпов'язане з обмеженням. Так, наприклад, якщо джувального газу через вільний простір під опоргазоподібний реагент включає молекулярний киним засобом для каталізатора. сень, виникає потреба уникати утворення потенПрийнятний газоподібний реагент може вклюційно вибухонебезпечних сумішей і/або ймовірносчати газ, який містить молекулярний кисень. Приті великої кількості газу всередині реактора, який датні для застосування при виконанні даного вимістить молекулярний кисень. находу гази, які містять молекулярний кисень, Прийнятні для застосування при виконанні давключають газоподібний кисень з невеликими кіного винаходу процеси в псевдозрідженом шарі лькостями домішок, таких, як аргон і азот, кожний з включають ацетоксилування олефінів, наприклад який може бути присутнім у концентрації менше реакцією етилену, оцтової кислоти і кисню з одерніж 0,1 об.%. Прийнятна концентрація газу, який жанням вінілацетату, як це викладено в заявці ЕР містить молекулярний кисень, лежить в інтервалі А-0847982, зміст якої включено в даний опис як від 10 до 100 %, оптимально в інтервалі від 50 до посилання. У ході проведення цього процесу газо100%, наприклад у концентрації більше ніж подібний реагент являє собою газ, що містить мо99,5об.%, доцільно в концентрації принаймні лекулярний кисень, який можна ввести в реактор 99,6об.%. разом з етиленом або, що бажано, принаймні часПри виконанні даного винаходу можна застотково окремо від етилену. Псевдозріджувальний совувати будь-який прийнятний для газоподібного газ може включати етилен і кисень як свіжу сирореагенту впускний отвір, знаючи, зокрема, про вину і як компоненти рециклового газу. Принаймні небезпеку, яку, можливо, слід узяти до уваги при частину оцтовокислотного реагенту вводять у вироботі з такими реагентами. Так, наприклад, якщо гляді рідкого реагенту і/або охолодної рідини. Інші газоподібний реагент, який уводять поблизу опоррідини можна вводити у вигляді охолодних рідин. ного засобу для каталізатора, включає газ, який Шляхом уведення газу, який містить молекулярний містить молекулярний кисень, в оптимальному кисень, через принаймні один впускний отвір, розваріанті для безпеки впускний отвір розміщають ташований усередині зони псевдозрідження побвід опорного засобу для каталізатора на відстані, лизу опорного засобу для псевдозрідженого шару, що перевищує будь-яку потенційну довжину полутривалого контактування кисню з каталізатором м'я. Потенційна довжина полум'я визначається досягають без ризику утворення вибухонебезпечтакими факторами, як внутрішній діаметр трубки і них сумішей усередині вільного простору реактошвидкість газу у впускном отворі. Положення впусра. Рідкий оцтовокислотний реагент і охолодна кних отворів, а також тиск і швидкості у впускних рідина, що вводяться в псевдозріджений шар каотворах слід вибирати таким чином, щоб газ, який талізатора в реакторі через принаймні один впускмістить молекулярний кисень, диспергувався і ний отвір усередині зони псевдозрідження, абсорзмішувався в зоні впускного отвору. У випадку, буються каталізатором і розподіляються коли можливе виникнення ударної хвилі з наступпсевдозрідженим шаром каталізатора по всьому ною детонацією, впускні отвори слід розміщати не реактору. Таким чином, потреби в розміщенні впунадто близько до стінок реактора. Впускні отвори скного отвору (отворів) для рідини в основі зони слід розміщати таким чином, щоб газ, який містить псевдозрідження немає. Оцтову кислоту можна молекулярний кисень, не стикався безпосередньо частково заміняти оцтовим ангідридом. з поверхнями стінок або інших частин реактора, Іншим придатним для застосування при викотаких, як впускні отвори для інших реагентів. нанні даного винаходу процесом є окиснювання Рідину, подавану в реактор, можна вводити в етилену до оцтової кислоти і/або окиснювання псевдозріджений шар каталізатора для відводу з етану до етилену і/або оцтової кислоти, у ході пронього тепла за рахунок випарування цієї рідини, як ведення якого в реактор уводять рідину, вибрану з реагент або для поєднання цих цілей. Уведення оцтової кислоти, води і їхніх сумішей. рідини в псевдозріджений шар каталізатора має Ще одним прийнятним для застосування при перевагу тоді, коли внаслідок протікання екзотервиконанні даного винаходу процесом є одержання мічних реакцій виділяється тепло. Таким чином, якакрилонітрилу реакцією пропілену, пропану або рідину у псевдозріджений шар каталізатора можна їхніх сумішей з аміаком і кисневмісним газом, у ефективно вводити реагент, інертну рідину, проході проведення якого тепло реакції принаймні дукт реакції або суміш будь-яких двох чи більшої частково відводять уведенням рідини (реагенту, кількості цих матеріалів. Так, наприклад, при ацеохолодної рідини або їхніх сумішей). токсилуванні етилену газом, який містить молекуІншим придатним для застосування при виколярний кисень, та оцтовою кислотою, оцтовокиснанні даного винаходу процесом є одержання малотний реагент можна вводити в псевдозріджений леїнового ангідриду з бутену, бутану або їхніх сушар каталізатора в рідкій формі; придатним промішей. дуктом, що його можна ввести у псевдозріджений 9 77623 10 шар каталізатора, є вода, яка утвориться, напридюксид/титандюксид, діоксид цирконію і їхні суміклад, як побічний продукт реакції ацетоксилуванші. Оптимальним носієм є діоксид кремнію. Ефекня, і володіє відносно високою питомою теплотою тивний носій може мати питомий об'єм пор від 0,2 пароутворення; і в процесі одержання вінілацетату до 3,5 мл/г носія, питому площу поверхні від 5 до повертати в процес і в рідкій формі вводити у псе800 м2/г носія та позірну об'ємну густину від 0,3 до вдозріджений шар каталізатора можна також віні5,0 г/мл. лацетатний продукт і/або ацетальдегідний побічТипова каталітична композиція, яку можна заний продукт. стосовувати за даним винаходом, характеризуєтьВ оптимальному варіанті впускний отвір для ся таким розподілом часток за розмірами: рідини розташовують у нижній половині зони псевід 0 до 20 мкм від 0 до 30 мас. % вдозрідження, сприяючи тим самим слушній нагоді від 20 до 44 мкм від 0 до 60 мас. % розподілу рідини каталізатором. В оптимальному від 44 до 88 мкм від 10 до 80 мас. % варіанті впускний отвір для рідини розміщають так, від 88 до 106 мкм від 0 до 80 мас. % щоб рідина не стикалася з якими-небудь твердими > 106 мкм від 0 до 40 мас. % поверхнями всередині зони псевдозрідження, та>300 мкм від 0 до 5 мас. % кими, як поверхня змійовикових холодильників, Фахівцям у даній галузі техніки відомо, що ророзміщених усередині зони псевдозрідження для зміри часток носія 44, 88, 106 і 300 мкм є довільвідводу тепла реакції. Оскільки рідина, що ввоними значеннями в том розумінні, що їх вибрано диться в реакційну зону, може мати значну кільна основі стандартних розмірів вічок сит. Розміри кість руху, це може сприяти створенню і/або стабічасток і розподіл часток за розмірами можна всталізації циркуляції всередині псевдозрідженого новити за допомогою автоматичного лазерного шару. приладу, такого, як Microtrac X100. Крім того, у реактор разом з газоподібним реаПридатний каталізатор характеризується гентом, таким, як газ, який містить молекулярний об'ємною густиною від 0,5 до 5 г/см3, оптимально кисень, або, що бажано, частково окремо від нього від 0,5 до 3 г/см2, зокрема від 0,5 до 2 г/см2. в реактор можна також вводити один або декілька Каталізатори, прийнятні для використання за других газоподібних реагентів. Такий другий газоданим винаходом, включають каталізатори окисподібний реагент можна вводити як компонент нювання, амоксидування й ацетоксилування. псевдозріджувального газу. Псевдозріджувальний Каталізатор, який можна застосовувати при газ може включати свіжі газоподібні реагенти і/або одержанні вінілацетату ацетоксилуванням етилерециклов! гази. Другим газоподібним реагентом, ну, може включати метал групи VIII, промотор для який уводиться в реактор, може бути, наприклад, каталізатора і необов'язковий співпромотор. Цей (І) етилен і/або (II) етан, що може взаємодіяти з каталізатор можна приготувати будь-яким придатгазом, який містить молекулярний кисень, з одерним способом, таким, який описано в ЕР Ажанням відповідно (І) оцтової кислоти і/або (II) 0672453. Оптимальним металом групи VIII є палаетилену і/або оцтової кислоти. Етилен можна тадій. Метал групи VIII може міститися в концентракож використати з газом, який містить молекулярції більш ніж 0,2 мас. %, оптимально більш ніж 0,5 ний кисень, і оцтовою кислотою з одержанням вімас. %, у перерахунку на загальну масу каталізанілацетату. Етилен і/або етан у цих реакціях тора. Концентрація металу може сягати 10 мас. %. можна використати у практично чистому вигляді Придатні промотори включають золото, мідь, цеабо в суміші з одним чи декількома такими матерірій або їхні суміші. Кращим промотором є золото. алами, як азот, метан, етан, діоксид вуглецю і воПромоторний метал може міститися в готовому да у формі водяної пари, або з одним чи декількокаталізаторі в кількості від 0,1 до 10 мас. %. До ма такими матеріалами, як водень, Сз/С4алкени прийнятних співпромоторів належать метали групи або алкани. І і групи II, лантаніди і перехідні метали, вибрані з Якщо кисневмісний газ змішують з іншими гаряду, до якого входять кадмій, барій, калій, натрій, зоподібними реагентами (у вигляді свіжого вихідмарганець, сурма, лантан і їхні суміші, що містятьного матеріалу і/або рециклового газу) поза реакся в готовому каталізаторі у вигляді солей, напритором, утворена суміш повинна характеризуватися клад таких, як ацетатна сіль. Кращі ацетати калію і складом, який виходить за діапазон займистості. натрію. В оптимальному варіанті співпромотор Спосіб за даним винаходом можна ефективно міститься в каталітичній композиції в концентрації здійснювати при температурі від 100 до 500°С, від 0,1 до 15 мас. % від кількості каталізатора, опоптимально від 140 до 400°С. Цей спосіб можна тимальніше від 1 до 5 мас. %. У випадку застосууспішно здійснювати під манометричним тиском вання як сировини рідкої оцтової кислоти оптимавід 10 до 3000 кПа (від 0,1 до 30 бар), оптимально льна концентрація співпромоторної солі становить від 20 до 2500 Па (від 0,2 до 25 бар). до 6 мас. %, зокрема від 2,5 до 5,5 %. Коли цю У зоні псевдозрідження в реакторі частки какислоту вводять у паровій фазі, оптимальний вміст талізатора утримують у псевдозрідженому стані співпромоторної солі сягає 11 мас. %. відповідним газовим потоком, що проходить через Каталізатор, придатний для окиснювання еташар каталізатора. ну до етилену і/або оцтової кислоти і/або для окиКаталізатором може служити будь-який приснювання етилену до оцтової кислоти, подано в датний псевдозріджуваний каталізатор. КаталізаЕР А-1043064 і WO 99/51339, зміст яких включено тором може бути каталізатор на носії. в даний опис як посилання. Прийнятні носії для каталізатора включають Винахід далі проілюстровано тільки за допопористий діоксид кремнію, оксид алюмінію, креммогою прикладу з посиланням на креслення. На нійдіоксид/алюмінійоксид, діоксид титану кремнійфігурі у вигляді поздовжнього перерізу подано 11 77623 12 схематичне зображення реактора з псевдозріджеЧерез впускний патрубок (б) у псевдозріджений ним шаром відповідно до даного винаходу. шар (2) у зоні (3) псевдозрідження вводять рідкий Відповідно до фігури реактор (1) для провеоцтовокислотний реагент. Через принаймні один дення у псевдозрідженому шарі такої реакції, як впускний патрубок (5), розташований у зоні (3) ацетоксилування етилену до вінілацетату, у робопсевдозрідження поблизу опорних ґрат (4) у псевчому стані включає псевдозріджений шар здатного дозріджений шар (2) у цій зоні псевдозрідження до псевдозрідження каталізатора (2), наприклад вводять газ, який містить молекулярний кисень,. паладієвого/золотого каталізатора, нанесеного на Принаймні частково тепло реакції відводять за кремнійдіоксидний носій. Псевдозріджений шар допомогою змійовикових холодильників (8), облакаталізатора в зоні (3) псевдозрідження в реакторі днаних засобом подачі охолодної води, і частково (1) опирається на прийнятні опорні грати (4). Реакза рахунок випарування рідкої оцтової кислоти. тор (1) обладнано принаймні одним впускним патГазоподібні реакційні продукти відводять із впускрубком (5) для газу, який містить молекулярний ного патрубка (9). кисень, розташованим усередині зони (3) псевдозВ апараті і способі за даним винаходом рідка рідження поблизу опорних ґрат (4). Реактор (1) оцтова кислота, що вводиться в зону псевдозрітакож обладнано принаймні одним впускним отводження, розподіляється по цій зоні завдяки рецирром (б) для рідкої оцтової кислоти, розташованим куляції псевдозрідженого каталізатора. Таким чиусередині зони псевдозрідження. Реактор (1) із ном, її можна вводити в псевдозріджений шар псевдозрідженим шаром обладнано до того ж змікаталізатора на відносно великій висоті. Газ, який йовиковими холодильниками (8) і засобом подачі містить молекулярний кисень, що вводиться в псевдозріджувального газу, що включає рециклов! псевдозріджений шар каталізатора принаймні по гази, етиленовий реагент і необов'язковий киснеодному впускному патрубку, розташованому всевий реагент, через впускний патрубок (7), розміредині зони псевдозрідження поблизу опори для щений у вільному просторі (10) нижче від опорних псевдозрідженого шару, перебуває у тривалому ґрат (4). Реактор має випускний патрубок (9), Зміконтакті із псевдозрідженим шаром каталізатора. йовикові холодильники (8) можна використати для Аналогічний апарат можна застосовувати для нагрівання каталітичного шару в пусковий період, проведення інших реакцій, пов'язаних з викорисдля чого передбачене джерело гарячої рідини. танням газу, який містить молекулярний кисень, Показаний на фігурі апарат можна застосовунаприклад для окиснювання етилену до оцтової вати для ацетоксилування етилену для одержання кислоти і/або окиснювання етану до етилену і/або вінілацетату. У процесі його роботи етиленовий оцтової кислоти, амоксидування пропілену, пропареагент і рециклов! гази, які спрямовують через ну або їхніх сумішей при одержанні акрилонітрилу впускний патрубок (7) у вільний простір (10), а та окиснювання С4 продуктів до малеїнового ангізвідти через опорні ґрати (4), псевдозріджують дриду. шар (2) у зоні (3) псевдозрідження реактора (1). Комп’ютерна верстка М. Клюкін Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюProcess and apparatus for introduction into contact of gaseous reagent and liquid in the presence of fluidized catalyst
Назва патенту російськоюСпособ для введения в контакт газообразного реагента и жидкости в присутствии псевдоожиженного слоя катализатора и аппарат для его осуществления
МПК / Мітки
МПК: C07C 53/08, C07C 255/08, C08F 22/00, B01J 8/18, C07C 69/15, B01J 8/24
Мітки: каталізатора, спосіб, присутності, реагенту, здійснення, уведення, контакт, газоподібного, псевдозрідженого, апарат, рідини, шару
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/6-77623-sposib-uvedennya-u-kontakt-gazopodibnogo-reagentu-i-ridini-u-prisutnosti-psevdozridzhenogo-sharu-katalizatora-ta-aparat-dlya-jjogo-zdijjsnennya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб уведення у контакт газоподібного реагенту і рідини у присутності псевдозрідженого шару каталізатора та апарат для його здійснення</a>
Попередній патент: Спосіб реабілітації функціонування органів і систем людини та вібромасажний пристрій багатофакторного впливу на пацієнта “електра” для його реалізації
Наступний патент: Спосіб захисту алітуванням металевих деталей турбомашин, які мають канали і порожнини
Випадковий патент: Пристрій для "лову" викрадачів автомобілів