Спосіб одержання вінілацетату

1 Спосіб одержання вінілацетату при підвищеній температурі в реакторі з псевдозрідженим шаром взаємодією етилену, оцтової кислоти і кисневмісного газу в присутності каталітичного матеріалу псевдозрідженого шару, який відрізняється тим, що в реактор з псевдозрідженим шаром вводять рідину з метою відведення з нього тепла за рахунок випаровування рідини 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що рідина, яку вводять до реактора, являє собою реагент, інертну рідину, продукт реакції або їх суміш 3 Спосіб за п 2, який відрізняється тим, що рідина являє собою рідкий етилен, рідкий кисень, рідкий вуглеводень, рідку оцтову кислоту, воду, вінілацетат або оцтовий альдегід 4 Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що рідину вводять в псевдозріджений шар через інжекційні засоби 5 Спосіб за п 4, який відрізняється тим, що інжекційним засобом є форсунка, яку приводять до дії газом 6 Спосіб за п 5, який відрізняється тим, що робочий газ являє собою азот, дюксид вуглецю, етилен, вихідний кисень, газоподібний потік, що повертають в процес, або їх суміш 7 Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що каталізатор містить паладій і один або більше промоторів, відібраних з лужних металів, лужноземельних металів, перехідних металів і лантанідних металів, нанесених на носій 8 Спосіб за п 7, який відрізняється тим, що про мотор вибирають з калію, натрію, барію, кадмію, сурми і лантану 9 Спосіб за п 7 або 8, який відрізняється тим, що концентрація промотору складає 0,1-30 мас % в перерахунку на КІЛЬКІСТЬ каталізатора 10 Спосіб за будь-яким з пп 7-9, який відрізняється тим, що промотор розчиняють у ВИХІДНІЙ рідині 11 Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що його здійснюють при температурі 100-250 °С і під надлишковим тиском 0-300 фунтів/кв дюйм 12 Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що концентрація вихідного етилену складає 30-70 мол %, концентрація вихідної оцтової кислоти складає 10-25 мол %, а концентрація кисню складає 0-25 мол % 13 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що процес є безперервним і має стадії (I) подачу етилену, оцтової кислоти і кисневмісного газу в реактор з псевдозрідженим шаром, взаємодію етилену, оцтової кислоти і кисневмісного газу при підвищеній температурі в цьому реакторі з псевдозрідженим шаром при одночасному контактуванні з псевдозрідженим шаром каталітичного матеріалу, що забезпечує взаємодію етилену, оцтової кислоти і кисневмісного газу з утворенням вінілацетату, рідкого в нормальних умовах побічного продукту, що містить воду і органічний матеріал, і газоподібного побічного продукту, що являє собою дюксид вуглецю, (II) видалення з реактора газоподібного потоку продуктів, що містить непрореаговані етилен, оцтову кислоту і кисневмісний газ, одержуваний вінілацетат, рідкий в нормальних умовах побічний продукт і газоподібний побічний продукт, (III) виділення з потоку продуктів, який вилучається з реактора на стадії (II), газоподібного потоку, що містить етилен, кисневмісний газ і газоподібний побічний продукт, з його відділенням від потоку, що містить непрореаговану оцтову кислоту, одержуваний вінілацетат і рідкий в нормальних умовах побічний продукт, і повернення цього виділеного газоподібного потоку в реактор з псевдозрідженим шаром, (IV) розподіл в одну або декілька операцій потоку, що містить непрореаговану оцтову кислоту, одержуваний вінілацетат і рідкий в нормальних умовах CM О сч CM со со ю побічний продукт і виділений з потоку продуктів, що вилучається з реактора на стадії (III), на фракцію, що містить одержуваний вінілацетат, і одну або декілька фракцій, що містять непрореаговану оцтову кислоту, вінілацетат і рідкий в нормальних умовах побічний продукт, та (V) виділення одержуваного вінілацетату і повернення фракції, що містить непрореаговану оцтову кислоту, необов'язково вінілацетат і/або рідкий в 53622 нормальних умовах побічний продукт, в реактор з псевдозрідженим шаром, причому щонайменше частина або уся КІЛЬКІСТЬ (а) оцтової кислоти і (б) поверненої в процес фракції, що містить непрореаговану оцтову кислоту, необов'язково вінілацетат і/або рідкий в нормальних умовах побічний продукт, уводять до реактора з псевдозрідженим шаром у вигляді рідини Даний винахід стосується способу оксіетилювання олефінів або дюлефінів у псевдозрідженому шарі, зокрема способу одержання у псевдозрідженому шарі вінілацетату з етилену, оцтової кислоти та кисневмісного газу в присутності псевдозрідженого шару каталізатора Способи шару каталізатора відомі, наприклад, з європейських заявок А-0685449, А-0685451 і одержання вінілацетату в псевдозрідженому шарі з етилену, оцтової кислоти та кисневмісного газу в присутності псевдозрщженого А-0672453 У заявці А-0685449 описано спосіб одержання вінілацетату в реакторі з псевдозрідженим шаром, який містить подачу етилену та оцтової кислоти до реактора з псевдозрідженим шаром через один або декілька впускних пристроїв, подачу кисневмісного газу до реактора з псевдозрідженим шаром через щонайменше один додатковий впускний пристрій, змішування кисневмісного газу, етилену та оцтової кислоти в цьому реакторі з псевдозрідженим шаром при одночасному контактуванні з псевдозрідженим шаром каталітичного матеріалу, який забезпечує можливість взаємодії етилену, оцтової кислоти та кисню з утворенням вінілацетату, та виділення вінілацетату з реактора з псевдозрідженим шаром У заявці А-0685451 описано спосіб приготування придатного для псевдозрідження каталізатора формули Pd-M-A, де М означає Аи, Ва, Cd, Ві, Си, Mn, Fe, CO, Ce, U або їх суміші, А означає лужний метал або суміш лужних металів, причому вміст М складає від 0 до приблизно 5 ваг %, а вміст А складає від більше 0 до приблизно 10 мас % Цей спосіб, який можна застосовувати при оксіетилюванні олефінів і дюлефінів у реакторі з псевдозрідженим шаром, містить одержання попередника каталізатора нерухомого шару, який містить головним чином Pd-M, що нанесений на носій для каталізатора нерухомого шару, подрібнення попередника каталізатора нерухомого шару разом зі зв'язуючим для каталізатора псевдозрщженого шару з одержанням суспензії, сушіння цієї суспензії з одержанням мікросферичних часток твердого попередника каталізатора псевдозрщженого шару та необов'язково, просочення мікросферичних часток попередника каталізатора псевдозрщженого шару розчином солі лужного металу з одержанням каталізатора псевдозрідженого шару У заявці А-0672453 описано носій для приготування вінілацетатного каталізатора, який є сумі шшю практично інертних мікросферичних часток, які характеризуються питомим об'ємом пор у межах 0,2-0,7см3/г і питомою площиною поверхні в інтервалі 100-200м2/г, причому розмір щонайменше 50% цих часток складає менше 10Омкм Реакція одержання вінілацетату з етилену, оцтово» кислоти та кисню є екзотермічною, тому для відведення тепла, що вивільняється, необхідно передбачити засоби охолодження реактора з псевдозрідженим шаром Якщо цього зробити не вдається, то в кінцевому підсумку виникає ймовірність термічної некерованості та виходу температури в реакторі з-під контролю Окрім того, що термічна некерованість може позначитися на безпеці, існує можливість пошкодження/дезактивації каталізатора під дією високих температур Один із засобів відведення тепла описано у заявці А-0685449, яка згадана вище, і він полягає в розміщенні всередині реактора з псевдозрідженим шаром охолоджувальних трубок /спіралей, які спрощують теплоперенесення з реактора Однак застосування такого засобу пов'язане з фізичним обмеженням КІЛЬКОСТІ тепла, що видаляється, обумовленим числом та розмірами охолоджувальних трубок /спіралей, які можуть бути встановлені в реакторі без впливу на характеристики псевдозрідження Таким чином, проблема, яку необхідно вирішити, полягає у відведенні тепла з реактора з псевдозрідженим шаром без небажаного впливу на проходження процесу в псевдозрідженому шарі Згідно з винаходом було встановлено, що вирішення такого завдання полягає у введенні до реактора з псевдозрідженим шаром рідини з метою охолодження реактора з псевдозрідженим шаром за рахунок випаровування рідини і, отже, використання прихованої теплоти випаровування цієї рідини Видалення тепла реакції інжекцією рідкої оцтової кислоти в псевдозрідженому шарі під час взаємодії ацетилену з оцтовою кислотою у присутності ацетату цинку, нанесеного на активоване вугілля, з одержанням вінілацетату відоме з патенту СРСР 384815 Однак цей спосіб повністю відрізняється від способу, який пропонується в даному винаході, головним чином через те, що як реагент застосовують не етилен, а ацетилен, їх реакційні ізотерми значно відрізняються, оскільки на шляху від етилену до вінілацетату виділяється приблизно подвійна КІЛЬКІСТЬ тепла у порівнянні з тим, що виділяється при застосуванні ацетилену Більш ТОГО, ОСКІЛЬКИ каталізатори процесу з використанням етилену за своїми природними властивостями істотно відрізняються від каталізаторів 53622 може бути продукт реакції Прийнятним продуктом є вода, яка утворюється як побічний продукт реакції етилену, оцтової кислоти та кисню, оскільки вона характеризується відносно великою прихованою теплотою випаровування У реактор з псевдозрідженим шаром можна також уводити в рідкій формі вінілацетат, який повертається у процес як продукт, і/або оцтовий альдегід як побічний продукт Рідину можна вводити до реактора з псевдозрідженим шаром за допомогою ВІДПОВІДНИМ ЧИНОМ розміщених інжекційних засобів Усередині реактора з псевдозрідженим шаром можна застосовувати єдиний інжекційний засіб або розмістити безліч інжекційних засобів Для введення рідини до псевдозрідженого каталітичного шару застосовують таку КІЛЬКІСТЬ інжекційних засобів, яка необхідна для забезпечення достатньої пенетрацм та диспергування рідини в зоні кожного інжекційного засобу та створити добру дисперсію рідини по всьому псевдозрідженому каталітичному шару Інжекційним засобом, якому надається перевага, є сопло або багато сопел, які містять форсунки, що приводяться в дію газом та в яких газ застосовують як пропелент для інжекції рідини, або чисто рідинні сопла типу розпилювачів За іншим варіантом рідину можна вводити за допомогою етилену і/або кисневмісного газу і/або рециркулюючого газу, який доцільно уводити до реактора з псевдозрідженим шаром шляхом попереднього барботування етилену і/або кисневмісного газу, і/або рециркулюючого газу через рідину перед подачею її до реактора У ще одному варіанті рідину можна закачувати до зони перфорованої плити, яка є істотною деталлю реактора з псевдозрідженим шаром, де викид рідини угору з її уведенням до псевдозрідженого каталітичного шару забезпечувався б при її контактуванні з етиленом і/або кисневмісним газом, і/або рециркулюючим газом За іншим варіантом рідину можна закачувати до реактора через штанговий обприскувач або обприскувачі, необов'язково за допомогою одного або декількох вихідних газів У переважному варіанті виконання даного винаходу пропонується спосіб безперервного одержання вінілацетату в реакторі з псевдозрідженим шаром, який містить (I) подачу етилену, оцтової кислоти і кисневмісного газу до реактора з псевдозрідженим шаром, взаємодію етилену, оцтової кислоти та кисневмісного газу при підвищеній температурі в цьому реакторі з псевдозрідженим шаром при одночасному контактуванні з псевдозрідженим шаром каталітичного матеріалу, що забезпечує взаємодію етилену, оцтової кислоти та кисневмісного газу з утворенням вінілацетату, рідкого в нормальних умовах побічного продукту, який містить воду та органічний матеріал, і газоподібного побічного продукту, який є дюксидом вуглецю, (II) видалення з реактора газоподібного потоку продуктів, який містить непрореаговані етилен, оцтову кислоту та кисневмісний газ, одержуваний вінілацетат, рідкий в нормальних умовах побічний продукт та газоподібний побічний продукт, (III) виділення з вилучаємого з реактора на стадії (II) потоку продуктів газоподібного потоку, процесів за участю ацетилену, їх чутливість до рідин, якщо мати на увазі мокре охолодження та дефлющизацію, виявляється непередбачуваною На шляху від етилену до вінілацетату під час процесу в нерухомому шарі введення оцтової кислоти у вигляді рідкого реагенту до каталітичного шару донині ніколи не практикували із-за упевненості у тому, що такий засіб призвів би до дезактивації каталізатора Таким чином, за даним винаходом пропонується спосіб одержання вінілацетату в реакторі з псевдозрідженим шаром взаємодією при підвищеній температурі етилену, оцтової кислоти та кисневмістного газу в присутності каталітичного матеріалу псевдозрідженого шару, який характеризується тим, що в реактор з псевдозрідженим шаром уводять рідину з метою видалення з неї тепла за рахунок випаровування цієї рідини Перевага способу за даним винаходом полягає в тому, що його здійснення дозволяє зменшити число або взагалі вилучити з реактора охолоджувальні трубки /спіралі, що тим самим спрощує застосування реактора меншого розміру, причому і те, і інше дає істотну економію витрат Цей спосіб дозволяє також відмовитися від застосування випарювальної колони для рідини та теплообмінників для підігрівання газу, що підвищує економічність процесу Для винаходу істотним є те, що рідину слід випаровувати в реакторі з псевдозрідженим шаром у реакційних умовах, які створюють при одержанні вінілацетату, завдяки чому досягається цільовий охолоджуючий ефект та усувається накопичування значної КІЛЬКОСТІ рідини в каталітичному шарі Якщо на початковому етапі процесів, які проводять з використанням каталізаторів, що мають адсорбентний компонент, наприклад, дюксид кремнію, каталізатор є "сухим", він неминуче адсорбує деяку КІЛЬКІСТЬ вихідної рідини Однак в умовах стаціонарного режиму практично вся рідина, уведена до псевдозрідженого шару каталізатора, випаровується в ньому таким чином, що сумарна КІЛЬКІСТЬ рідини, яка накопичується у псевдозрідженому каталітичному шарі, менше граничного при мокрому охолодженні псевдозрідженого каталітичного шару Як рідину, яку вводять до реактора з псевдозрідженим шаром, можна ефективно застосовувати реагент, інертну рідину, продукт реакції або суміш будь-яких двох з них або більшої їх КІЛЬКОСТІ Так, наприклад, до реактора з псевдозрідженим шаром в рідкій формі можна уводити щонайменше частину оцтовокислого реагенту В іншому варіанті або додатково до реактора у формі рідини можна уводити щонайменше деяку КІЛЬКІСТЬ етилену і/або кисню, хоча в цьому випадку з метою запобігти пошкодженню каталізатора практично увесь рідкий етилен і/або кисень слід випаровувати (наприклад, у живлячому патрубку або теплообміннику) до його контактування з псевдозрідженим каталітичним шаром За ще одним варіантом або додатково можна застосовувати інертну рідину, переважно таку, що має велику приховану теплоту випаровування Прийнятні інертні рідини містять, наприклад, рідкі вуглеводні, такі, як пентан і гексан За іншим варіантом або додатково такою рідиною 53622 8 не повертають зовсім Однак в процесі з псевдозрідженим шаром завдяки ретельному змішуванню цього шару вплив будь-якої КІЛЬКОСТІ вінілацетату, що повертається до реактора, менше, оскільки внаслідок змішування вінілацетат міститься у всьому шарі Таким чином, на стадії (IV) розподіл на фракцію, що містить одержуваний вінілацетат, і одну або декілька фракцій, що мають непрореаговану оцтову кислоту і рідкий в нормальних умовах побічний продукт (які повертають до реактора), необов'язково повинно бути дуже точним, що економить витрати на сепараторну установку Етилен, оцтову кислоту і кисневмісний газ спрямовують в реактор з псевдозрідженим шаром В цей реактор подають, крім того, потік поверненого газу (що містить етилен, кисневмісний газ і газоподібний побічний продукт), який попередньо виділяють з потоку продуктів, що відводиться з реактора, а також фракцію, що містить непрореаговану оцтову кислоту і необов'язково вінілацетат і/або рідкий в нормальних умовах побічний продукт, виділений на стадії (IV) Щонайменше частинайменше частина або уся КІЛЬКІСТЬ ОДНОГО або на або вся КІЛЬКІСТЬ одного або декількох матеріадекількох матеріалів, якими є (а) вихідна оцтова лів, якими є (а) вихідна оцтова кислота і (б) кислота і (б) фракція, що повертається до процесу, повернена фракція, що містить непрореаговану яка містить непрореаговану оцтову кислоту, неоцтову кислоту, необов'язково вінілацетат і/або обов'язково вінілацетат і/або рідкий в нормальних рідкий в нормальних умовах побічний продукт, умовах побічний продукт, уводять до реактора з вводять в реактор у вигляді рідини ВИХІДНІ І такі, псевдозрідженим шаром у вигляді рідини що повертаються в процес, компоненти можна У наведеному вище описі способу безперерввводити в реактор численними і різноманітними ного одержання термін "рідкий в нормальних умошляхами, включаючи перфоровану реакторну вах побічний продукт" використовується для поплиту для псевдозрідженого шару, штангові обпзначення побічного продукту, який в умовах рискувачі і живильні газові розпилювачі рідини Ці нормальних тиску і температури є рідиною на прокомпоненти можна вводити окремо або в поєднантивагу газу в цих же умовах При цьому немає підні Етилен і оцтову кислоту можна вводити в реакстав припускати, що побічний продукт видаляють з тор через один або декілька впускних пристроїв, а реактора в формі рідини кисень можна вводити щонайменше через один Для підтримання регульованої та постійної редодатковий впускний пристрій Як вказано вище, акційної температури тепло, що видаляється, нерідкі компоненти можна вводити за допомогою обхідно збалансувати з теплом, що виділяється форсунок, що приводяться в дію газом та в яких Це можна забезпечити доданням рідини в КІЛЬКОСгаз застосовують як пропелент для інжекції рідини, ТІ, достатній для повного задоволення сумарної або чисто рідинних сопел типу розпилювачів потреби в тепловідведенні (тобто понад те, що що містить етилен, кисневмісний газ і газоподібний побічний продукт, з його відокремленням від потоку, який містить непрореаговану оцтову кислоту, одержуваний вінілацетат і рідкий в нормальних умовах побічний продукт, та повернення цього виділеного газоподібного потоку до реактора з псевдозрідженим шаром, (IV) розподіл в одну або декілька стадій потоку, який містить непрореаговану оцтову кислоту, одержуваний вінілацетат і рідкий в нормальних умовах побічний продукт та виділеного з вилучаємого з реактора на стадії (III) потоку продуктів, на фракцію, яка містить одержуваний вінілацетат, і одну або декілька фракцій, що містять непрореаговану оцтову кислоту, вінілацетат і рідкий в нормальних умовах побічний продукт, (V) виділення одержуваного вінілацетату та повернення фракци, яка містить непрореаговану оцтову кислоту, необов'язково вінілацетат і/або рідкий в нормальних умовах побічний продукт, до реактора з псевдозрідженим шаром, причому що забезпечується видаленням продукту з реактора і при введенні сировини і/або рециркулюючого матеріалу до реактора) Однак відомо, що на практиці регулювання звичайно пов'язано з складностями технологічного порядку і може призвести до надмірного охолодження рідин, які подаються до реактора Це могло б викликати дефлющизацію та припинення реакції Останнє пов'язане з проблемами безпеки, оскільки етилен та кисень при цьому могли б змішуватися з утворенням вибухонебезпечної суміші Для усунення цієї можливої проблеми необхідно використати деяке число охолоджувальних трубок/спіралей, які забезпечують "тонке регулювання" тепловідводу Доданням до реактора рідини, як правило, можна забезпечити видалення приблизно 70% тепла Однак, не перевищуючи запасу надійності технологічного обладнання, шляхом введення до реактора рідини можна відводити будь-яку прийнятну процентну частку тепла в межах від 100 до більше 0% Відомо, ЩО вінілацетат знижує швидкість реакції 3 цієї причини при одержанні вінілацетату з застосуванням нерухомого шару до реактора повертають невелику КІЛЬКІСТЬ вінілацетату або його Придатна для використання в запропонованому способі форсунка, що приводиться до ди газом, містить щонайменше один впускний пристрій для рідини, що перебуває під тиском, щонайменше один впускний пристрій для робочого газу, змішувальну камеру для змішування рідини і газу, щонайменше один випускний отвір для викиду цієї суміші Як робочий газ доцільно використовувати інертний газ, наприклад, азот або дюксид вуглецю В переважному варіанті робочим газом є або вихідний етилен, або вихідний кисень, або газоподібний потік, що повертається до процесу, або суміш двох чи більшого числа цих матеріалів Перевага застосування вихідного кисню як робочого газу полягає в тому, що реагент, який служить "джерелом тепла", подають разом з рідиною, яку використовують для "відведення тепла", тобто рідкий хладагент спрямовують в точку максимальної потреби в ньому Інша перевага використання кисню як робочого газу полягає в тому, що він усуває потребу 10 53622 в наявності окремого штангового обприскувача переважною є кільцева конфігурація отворів Додля введення кисню, дозволяючи тим самим спродаткову інформацію, що стосується чисто рідинних стити конструкцію установки і поліпшити умови розпилювальних сопел, можна знайти в зазначеній псевдозрідження завдяки зменшенню числа внутвище міжнародній заявці WO 94/28032 рішньокорпусних пристроїв в реакторі За іншим Введення рідини в реактор з псевдозрідженим варіантом як робочий газ можна застосовувати шаром може служити єдиним засобом відведення вихідний етилен або сполучення вихідного етилетепла з реактора або його можна доповнити одним ну з вихідним киснем або декількома іншими засобами тепловідводу з реактора До таких інших прийнятних засобів відКожне сопло може бути обладнане безліччю ведення тепла відносяться передбачені всередині випускних пристроїв відповідної конфігурації Ці реактора охолоджувальні трубки/спіралі та пропувипускні пристрої можуть являти собою, наприскання рециркулюючих газів і парів з реактора по клад, кільцеві отвори, щілини, еліпсоїди або отвоЗОВНІШНІХ охолоджувальних трубках/змійовиках ри інших прийнятних конфігурацій Кожне сопло або теплообмінниках перед повторним введенням може мати безліч випускних пристроїв різноманітв реактор ної конфігурації Переважні випускні пристрої характеризуютьЗа іншим варіантом або додатково перед ввеся такими розмірами, що зумовлюють невеликій денням в реактор рідину можна охолоджувати, перепад тиску при проходженні по них наприклад, з застосуванням техніки штучного охолодження Це дозволяє створити в реакторі ще У варіанті, якому надається перевага, ці випубільший охолоджувальний ефект у порівнянні з скні пристрої розміщені симетрично по колу кожноефектом, що забезпечується тільки одним випарого сопла, але можуть бути також розміщені на вуванням рідини Додаткове охолодження рідини ньому асиметрично може бути досягнуте за допомогою прийнятних При подачі робочого газу до кожного сопла охолоджувальних засобів, наприклад, простого підтримують постійний тиск, достатній для розбиттеплообмінника або холодильної машини тя рідини на дрібні краплі та запобігання виходу часток з псевдозрщженого шару або засмічення В способі за даним винаходом можна застосочастками випускних пристроїв сопла вувати технічні етилен і оцтову кислоту з подальшою очисткою або без неї Як кисневмісний газ Відносний розмір змішувальної камери вибиможна використовувати газ, більш багатий або рають таким чином, щоб забезпечити оптимальну бідний на молекулярний кисень, ніж повітря, однак атомізацію Об'єм змішувальної (атомізаційної) більш переважним є практично чистий молекуляркамери відносно об'єму рідини, що проходить чений кисень В ході проведення процесу необхідно рез камеру, виражають як відношення об'єму зміприділяти особливу увагу зведенню до мінімальної шувальної камери в см 3 до витрати рідини в см3/с, небезпеки вибуху, пов'язаної із застосуванням прийнятні величини значення якого перебувають в кисневмісного вихідного газу інтервалі від 5x10 3 до 5x10 1 с В переважному варіанті швидкість рідини підУ способі за даним винаходом можна використримують на рівні, що відвертає виділення з пототовувати псевдорозріджений шар будь-якого катаку рідини будь-яких часток, наприклад, дрібноти літичного матеріалу, ефективного при конверсії етилену, оцтової кислоти і кисню у вінілацетаті Масове співвідношення робочий газ рідина, Придатні для псевдозріджених шарів каталітичні що подаються кожним соплом, як правило, скламатеріали і способи їхнього приготування описані, дає від 1 99 до 25 75 наприклад, в згаданих вище європейських заявках Форсунку, що приводиться до ди газом, придаА-0672453 і А-0685451 Придатний каталізатор тну для застосування в запропонованому способі, містить паладій і один або декілька промоторів, описано і проілюстровано в міжнародній заявці відібраних з лужних металів, лужноземельних меWO 94/28032 талів, перехідних металів і лантанідних металів, Можна застосовувати одне сопло або безліч нанесених на ВІДПОВІДНИЙ НОСІЙ, наприклад, на сопел В переважному варіанті передбачено бездюксид кремнію Приклади промоторних металів ліч сопел Сопло або сопла можуть бути розміщені містять калій, натрій, барій, кадмій, сурму і лантан на реакторній перфорованій плиті або на стінках Промотори звичайно використовують у вигляді реактора над цією плитою розчинів прийнятних солей металів, наприклад, Чисто рідинне розпилювальне сопло, передкарбоксилатних солей, звичайно ацетатів Конценбачене для використання ВІДПОВІДНО ДО даного трацію кожного з більшості промоторів, наприклад, винаходу, має щонайменше один впускний і щоацетату калію, на каталізаторі необхідно підтримунайменше один випускний пристрій для рідини, вати в межах 0 1-30 мас % яка перебуває під тиском, причому всередині сопла тиск рідини підтримують на рівні, при якому В процесі, що проводять в нерухомому шарі, забезпечується необхідна для досягнення адеквапри отриманні вінілацетату вихідну оцтову кислоту тних диспергування і пенетраци всередині реактовипаровують разом з газоподібною сировиною В ра з псевдозрідженим шаром КІЛЬКІСТЬ руху рідини, ході реакції каталітичний шар втрачає промотор, що викидається з цього випускного пристрою наприклад, ацетат калію Таким чином, при проведенні процесу в нерухомому шарі для випаровуПри необхідності падіння тиску в кожному сопвання і поповнення витраченого в каталітичному лі регулюють за допомогою обмежувальних пришарі промотору в потоці газу, що уводиться, розстроїв, таких, як клапани порошують невелику КІЛЬКІСТЬ промоторного розКонфігурація випускних пристроїв може бути чину Це може бути пов'язане з труднощами теханалогічною описаній вище конфігурації для форнологічного порядку і може призвести до сунок, що приводяться до дії газом, причому більш 11 53622 12 нерівномірного розподілу промотору, що, в свою Інша частина сировини (до загальної КІЛЬКОСТІ чергу, може зумовити неоптимальність експлуата100 мол %) припадає на газоподібні інертні матеційних властивостей каталізатора В способі, здійріали, наприклад, дюксид вуглецю, етан і аргон, снюваному в псевдозрідженому шарі ВІДПОВІДНО ДО газоподібного рециркуляційного потоку і рідкий в даного винаходу, промотор більш прийнятне рознормальних умовах побічний продукт, що поверчиняти в рідкій сировині, що уводиться в цей шар тається в процес Оскільки шар перебуває у русі, є флуїдизованим, Далі даний спосіб проілюстрований з посиланпри цьому утворюється суміш каталізатора і пронями на приклади мотору з рівномірною концентрацією промотору по Приклад 1 Розрахунковим шляхом було встаусьому шару Це є очевидним вдосконаленням новлено, що коли при отриманні вінілацетату капорівняно з умовами проведення процесу в неруталізованим взаємодією етилену, оцтової кислоти і хомому шарі і повинно призвести до підвищених кисню в псевдозрідженому шарі використали потопродуктивності і селективності, оскільки вміст проки 1 і 2 з таблиці 1 і ці потоки вводили в реактор з мотору можна легко регулювати Для спостерепсевдозрідженим шаром у вигляді парової фази ження за концентрацією промотору і з метою під надлишковим тиском 8 бар і при 155°С, у випаспростити регулювання КІЛЬКОСТІ рідкої сировини дку стехіометричних реакцій, наведених в таблиці промотору, що уводиться до потоку, з тим, щоб 2, в результаті взаємодії з досягненням ступеня і підтримати відповідну його концентрацію в каталіконверсії, наведених в таблиці 3, виділялося, певзаторі, з реактора можна відбирати проби каталіно, приблизно 8,7МВт тепла (ступінь реакції визатора значають як число молей, що утворюється при застосуванні будь-якого компонента, поділене на Взаємодію етилену, оцтової кислоти і кисневстехіометричний коефіцієнт) місного газу доцільно проводити при підвищеній температурі, здебільшого в інтервалі 100-250°С, Однак коли потік 1 вводили в реактор при переважно в межах 135-195°С Цю взаємодію до155°С, а потік 2 вводили таким чином, що 50% цільно проводити під підвищеним надлишковим цього потоку припадали на рідку фазу при 155°С, і тиском в інтервалі 0-300 фунтів/кв дюйм, переважв реакторі підтримували температуру 155°С, КІЛЬно в межах 75-150 фунтів/кв дюйм КІСТЬ тепла, що виділялося, зменшувалася, певно, приблизно до 3.7МВТ Концентрація етилену, оцтової кислоти і кисню в газоподібній сировині може варіюватися Як праРезультати цих двох розрахунків показують, вило, ефективними є наступні інтервали в мол % що деяка КІЛЬКІСТЬ тепла, що вивільнювалося під час взаємодії, витрачувалася на випаровування етилен 30-70%, переважно 35-65%, найбільш рідкої сировини, зменшуючи тим самим загальну переважно 40-60%, потребу у відведенні тепла за допомогою інших оцтова кислота 10-25%, переважно 12-22%, засобів, наприклад, охолоджувальних трунайбільш переважно 15-20%, бок/спіралей кисень 0-25%, переважно 4-16% Таблиця 1 Потік компонента змішана фаза Витрата компонентів кг/год Азот (N2) Аргон (Аг) Кисень (О2) Метан (СН4) Потік 1 Потік 2 99 69 0 0 0 0 0 0 0 8567 11 39282 25 Етилен (С2Н4) Етан (С 2 Н 6 ) Дюксид вуглецю (СОг) 20796 Вінілацетат 4252 10270 29099 43621 0 Вода(Н 2 О) Оцтова кислота Загальна витрата (кг/год) 0 68849 Таблиця 2 1 2 3 4 5 С 2 Н 4 нн С 2 Н 4 О 2 н 1/2О2 -» С 4 Н 6 О 2 нь Н 2 0 , ь С 2 Н 4 нн З О 2 - ^ 2 С О 2 + Н2О, С 2 Н 4 н* С 2 Н 4 О 2 -» С 4 Н 8 О 2 , • С 2 Н 4 нн СзН 6 О 2 н 1/2О2 -» С 5 Н 8 О 2 н^н о, н 2 С 2 Н 4 н! 2С 2 Н 4 О 2 +1/2О 2 -> СбНюО+ н о, • 4 2 Порівняльне випробування ВІНІЛ ацетатний реактор з псевдозрідженим шаром працював під надлишковим тиском 8 бар і при температурі шару 152°С при середньогодинній швидкості подачі газу 116 год (в умовах процесу) Вміст металів в каталізаторі складав (в мас %) Таблиця З Ступінь Ступінь Ступінь Ступінь Ступінь реакції 1 реакції 2 реакції 3 реакції 4 реакції 5 128,89 8,03 0,0593 0,0146 0,1204 0 44 Pd, 0 36 Аи і 2 5 К Загальний склад сировини (в мол %) виражався співвідношенням етилен оцтова кислота кисень азот ВІДПОВІДНО 52 9 9 9 7 6 29 6 Оцтову кислоту вводили в реактор з основним потоком газу, що подається через випарювач при 150°С через днище реактора Температу 13 53622 14 теплові ефекти реакцм pa шару наведена в таблиці 4 Змонтований на лінії аналізатор кисню показуЗ даних в таблиці 4 є очевидним вплив ввевав, що конверсія кисню в продукти складала 45% дення холодної рідини безпосередньо в каталітичЦей приклад не відповідає даному винаходу, ний шар на реакційну екзотерму, що спостерігаоскільки жоден з компонентів не вводили в реакється За реакційну екзотерму вважають тор в формі рідини Він наведений тільки з порівтемпературну різницю спіралей або масла нагріняльною метою вачів у системи, якщо процес в ній проводять з Приклад 2 Порівняльне випробування повтовихідними реагентами без кисню, і у системи, якрювали, за винятком того, що оцтову кислоту в що процес в ній проводять з подачею кисню Коли реактор вводили в формі рідини при кімнатній тевихідну оцтову кислоту випаровують, реакційну мпературі за допомогою розприскувача, встановекзотерму спостерігають по всьому шару Коли леного в напрямку впускного пристрою реактора оцтову кислоту вводять в формі рідини, реакційна всередині каталітичного шару Температура шару екзотерма істотно знижується в нижній і середній вказана в таблиці 4 секціях шару Ці результати показують, що пряме введення рідин в реакторнии шар дозволяє відвоЗмонтований на ЛІНІ і аналізатор кисню показудити деяку КІЛЬКІСТЬ реакційного тепла Каталізавав, що конверсія кисню в продукти складала 43% тор при цьому не агломерує і не дефлюїдизується Це вказує на те, що при порівняльному випробуванні і в прикладі 2 досягалися майже однакові Таблиця 4 1 сложения в реакторі Верхня частина реакторного шару всередині реактора всередині реактора спіраль нагрівана масло нагрівача Середня частина реакторного шару всередині реактора всередині реактора спіраль нагрівача масло нагрівача Нижня частина реакторного шару всередині реактора всередині реактора спіраль нагрівача масло нагрівача Температура в реакторі (°С) Порівняльне випробування Приклад 2 Пари оцтової Пари оцтової Пари оцтової Пари оцтової Реакційна Реакційна кислоти, без кислоти +7 6 кислоти, без кислоти +7 6 екзодерма екзотерма молей Ог кисню молей Ог кисню 152 152 152 254 135 152 239 129 152 152 152 228 40 152 222 136 152 152 52 249 41 152 240 134 152 9 7 152 239 132 151 152 231 139 152 228 138 151 6 4 152 253 135 152 15 6 152 150 152 251 141 152 251 140 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71 14 3 3 1 0 1