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