Установка каскадного окисления циклогексана



Установка каскадного окисления циклогексана
Установка каскадного окисления циклогексана
Установка каскадного окисления циклогексана

 


Владельцы патента RU 2468860:

Кузнецов Сергей Николаевич (RU)
Ардамаков Сергей Витальевич (RU)

Изобретение относится к установке каскадного окисления циклогексана, включающей, по меньшей мере, два реактора, снабженных, по меньшей мере, одной перепускной трубой, соединенной со штуцером вывода из первого или предыдущего реактора ко второму или последующему, от внутренних пристеночной полости или бачка, скрепленных с опускной трубой. При этом внутренняя пристеночная полость или бачок использованы как промежуточный сборник для терморегулирующего доввода смеси с объемом, по меньшей мере, равным объему максимальной порции смеси, одновременно довводимой во второй и последующие реакторы для терморегуляции, причем в каждую перепускную трубу введена арматура регулирования расхода. В предлагаемой установке сокращено число находящихся снаружи аппаратов, работающих под давлением, и тем самым повышена безопасность ее работы и снижена общая металлоемкость. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к установкам, специально приспособленным для проведения химического взаимодействия жидкости с газообразной средой, а более конкретно, к установкам каскадного окисления циклогексана кислородом воздуха в барботажных реакторах, на одной из основных технологических стадий производства капролактама и полиамидных пластмасс.

Установкой-аналогом является установка каскадного окисления циклогексана, включающая два двухсекционных реактора барботажного типа, размещенных двумя ступенями с образованием самотечно-переточного каскада и предназначенных для жидкофазного окисления циклогексана при производстве капролактама, см. патент РФ №2287362, а также более подробно «химизм» процесса в классической работе (Производство капролактама. Под ред. В.И.Овчинникова и В.Р.Ручинского, М., Химия, 1977, стр.60-63, Рис.16). Каждая ступень каскада включает по одному барботажному реактору окисления циклогексана. Реактор (каждой ступени) - вертикальный сосуд, работающий под давлением и состоящий из двух последовательно размещенных по высоте секций - одной верхней и одной нижней. Секции разделены сплошной поперечной перегородкой. Принципиально, каждую секцию можно рассматривать как отдельный реакционный аппарат. Каждая секция реактора включает расположенный в нижней части кольцевой распределитель подачи воздуха. Штуцер вывода реакционной смеси размещен в верхней части реактора в зоне расположения внутренней полости или бачка. Ввод реакционной смеси во внутреннюю полость или бачок из нижней части реактора осуществлен по опускной трубе, соединенной с днищем внутренней полости или бачка. В верхней части каждой секции выполнены: штуцер подачи сырьевого продукта с терморегулирующим доводом циклогексана и штуцер подачи воздуха.

Работа установок, принятых за аналоги, заключается в последовательном, ступенчато-посекционном с перерывами окислении циклогексана С6Н12, сокращенно ЦГ.

Движение окисляемого продукта от свежего и оборотного ЦГ до реакционной смеси с максимальным содержанием окисленных-целевых продуктов (оксидата) производится сверху вниз в каждой секции и самотечным перетоком между секциями обоих реакторов из верхней секции первого реактора до нижней секции второго. Начинается процесс с верхней части первой секции первого реактора, куда подается «свежий» подогретый ЦГ. Одновременно подаваемый в кольцевой распределитель воздух барботирует через реакционный объем, заполненный жидкостью. Кислород воздуха вступает в реакцию окисления с ЦГ. Образуются окисленные целевые продукты - циклогексанон С6Н10О (сокращенно ЦГН) и циклогексанол С6Н11ОН (сокращенно ЦГЛ). Содержание их, по мере опускания порций смеси вниз, в условно дискретном представлении процесса, повышается. Длительность окисления - контакта регулируется расходом - подачей свежего и оборотного ЦГ. Образующаяся смесь ЦГ; ЦГН и ЦГЛ - реакционная смесь (сокращенно PC) из нижней части секции по опускной трубе поступает наверх - обратным ходом - во внутреннюю полость или бачок. Затем PC самотечным перетоком переводится в следующую верхнюю секцию второго реактора. В следующих секциях обоих реакторов процесс окисления ЦГ, содержащегося в PC, принципиально не отличается от описанного окисления свежего и оборотного ЦГ в первой секции первого реактора, а поэтому условно далее не приводится. Суммарная конверсия ЦГ за проход в четырех секциях двух реакторов составляет приблизительно 4÷5% (с исходных в оборотном ЦГ - 0,15÷0,30%). Такое низкое (4÷5%) окончательное содержание окисленных продуктов в смеси принято для снижения доли образующихся тяжелокипящих смолистых веществ, не пригодных к дальнейшей переработке и выгодной реализации.

Выделяющееся тепло реакции в каждой секции каждого реактора снимается испарением части ЦГ из PC. Восполнение испаренного объема ЦГ и охлаждающее-понижающее регулирование температуры в реакционном объеме каждой отдельной секции каскада реакторов осуществляется подачей через штуцер ввода сырья определенного дополнительного количества свежего или оборотного ЦГ, добавляемого в линию перетока от предыдущей секции посредством подключенного к ней трубопровода терморегулирующего доввода продукта. Окончательно готовая PC - оксидат из последней нижней секции второго реактора выводится в нижней штуцер реактора и направляется на нейтрализацию, и далее в технологический процесс разделения смеси - выделения целевых продуктов и возвращаемого оборотного ЦГ.

Недостатком установок, принятых за аналоги, является пониженный выход готовых целевых (ЦГН и ЦГЛ) продуктов, связанный с введением дополнительных объемов свежего или оборотного ЦГ в каждую секцию обоих реакторов для снятия выделяющегося тепла окислительной реакции и регулирования температуры. По существу, введение дополнительного свежего или оборотного ЦГ в любую секцию, просто разбавляет PC по уже имеющемуся содержанию окисленных продуктов. То есть напрямую уменьшает долю - выход имеющихся окисленных продуктов из внутреннего объема каждой секции, вплоть до последней с оксидатом, выводимым на разделение, что прямо противоположно вектору реакции и цели самого производственного процесса.

Также бесспорно, что условно выделенный из общего объема ЦГ, подаваемого в процесс, поток довводимого в разные секции на испарение и терморегуляцию сырьевого ЦГ не создает «планового» объема - процента целевых продуктов, установленного для основного потока. В связи с чем, с позиции результативной химии образования окисленных компонентов, его можно условно считать паразитным - бесполезно циркулирующим сырьевым контуром схемы получения ЦГН и ЦГЛ в производстве капролактама.

Изложенные выше представления в наиболее отчетливом рельефном виде проявляются на примере последней заключительной секции второго реактора. Именно здесь особенно нецелесообразно и нелогично добавление сырьевого ЦГ в готовый оксидат, с одновременным выводом разбавленного потока на разделение.

Наиболее близкой по технической сущности установкой, в которой устранен указанный недостаток, является установка по патенту РФ №2383523.

Установка каскадного окисления ЦГ, принятая за прототип, выполнена в виде каскада, по меньшей мере, из двух: первой и второй ступеней с двумя отдельными реакторами. Первый реактор первой ступени снабжен штуцером ввода ЦГ - свежего полученного с гидрирования бензола или оборотного после выделения окисленных продуктов. Второй реактор снабжен штуцером ввода реакционной смеси соответственно. Подача жидкости - ЦГ или PC в аппараты произведена на распределительные тарелки. Ввод воздуха во внутренний объем реакторов осуществлен по штуцерам, оснащенным многоярусными распределителями - барботерами воздуха. Для вывода реакционной смеси из аппаратов предназначены нижние штуцеры. Причем штуцер вывода PC из первого реактора первой ступени соединен с трубопроводом передачи смеси на вторую ступень каскада окисления. Причем в трубопровод передачи введен промежуточный сборник с арматурой регулирования расхода. Арматура регулирования расхода связана с датчиком температуры. Для страховки промежуточный сборник снабжен трубопроводом перелива.

Работа установки каскадного окисления циклогексана, принятой за прототип, заключается в следующем. Свежий - с гидрирования бензола, или оборотный - после выделения из оксидата, ЦГ через штуцер ввода непрерывно подается на распределительную решетку первого реактора и растекается по ней слоем определенной квазиравновесной толщины. Благодаря решетке, местного перемешивания слоев в зоне возможного заглубления струи не происходит. В любой момент эксплуатации реактор полностью заполнен жидкостью. Чистым ЦГ первый реактор заполнен только в первый момент времени - при пуске. В остальное время, после подачи воздуха, реакционный объем аппарата содержит дифференцированную по высоте сложную реакционную смесь PC, состоящую из ЦГ, ЦГН, ЦГЛ, промежуточных и побочных продуктов реакции.

Процесс контактирования жидкой и газовой фаз возникает, когда в поступающий сверху вниз поток реакционной смеси с составом от свежего-оборотного ЦГ до PC, приближающейся к оксидату, вбрасываются воздушные струи. Причем принципиальных отличий в процессе контактирования газа с жидкостью в первом, во втором и в любом последующем реакторе нет. Через распределители - барботеры свежий воздух вбрасывается в одну и ту же опускающуюся порцию реакционной смеси - в условно дискретном представлении несколько раз, по числу ярусов-барботеров. Вбрасываемые струи воздуха в жидкой фазе превращаются - дробятся в цепочки воздушных микрообъемов - всплывающих пузырьков. Поясним также, что скорость всплытия пузырьков значительно выше скорости опускания условной порции жидкости PC вниз, поэтому процесс относительного движения рассматривается упрощенно, как всплытие. В поверхностных слоях жидкости, окружающих каждый воздушный микрообъем, протекает реакция окисления. Длительность реакции, протекающей в свободной, нестесненной форме, или условная высота активной зоны реакции окисления, отсчитываемая вверх, по ходу движения-всплытия пузырьков от точек их образования - дробления, невелика. На границе этой активной зоны приповерхностные слои пузырьков воздуха уже обеднены кислородом, а смежные с ними слои жидкости уже окислены, образуя поверхностные жидкие прослойки - пленки. Поэтому в следующий момент времени, для активации реакции требуется сброс контактных окисленных пленок - замена их на ЦГ. Такому сбросу пленок - замене способствует вброс-впрыск новых свежих струй воздуха на следующем ярусе барботеров. То есть вброс новых свежих струй воздуха является не только инициатором новых активных центров окисления, но и причиной частичной реанимации окислительных процессов на старых газовых потоках за счет реализации горизонтальных боковых колебаний - перемещений и повторного дробления старых пузырьков при ярусном барботажном перемешивающем воздействии.

Непосредственно химия процесса окисления ничем не отличается от процесса в аналоге, т.е. остается неизменной и представляет собой сложный многостадийный комплекс превращений с образованием промежуточных - временно существующих продуктов реакции, который подробно описан в работе под ред. В.И.Овчинникова и В.Р.Ручинского, «Производство капролактама», М., Химия, 1977, стр.35-40. Опустившиеся вниз реактора слои реакционной смеси с максимальным для первой ступени содержанием окисленных продуктов выводятся через нижний штуцер и по трубопроводу попадают в промежуточный сборник и далее через арматуру регулирования расхода или, минуя ее, по переливной трубе во второй реактор второй ступени каскада окисления. В реакторе второй ступени каскада описанные выше процессы барботажного контактирования повторяются, степень окисления (доля окисленных продуктов) в PC возрастает, и через нижний штуцер готовый оксидат отводится на выделение из смеси готовых продуктов ЦГН и ЦГЛ.

Главной отличительной особенностью конструкции установки прототипа по патенту РФ №2383523 от конструкций аналогов по патенту РФ №2287362 и классической работе является введение - организация в каскаде новой схемы терморегулирующего доввода продукта, компенсирующего тепловой реакционный нагрев и испарение. Доввод компенсирующей испарение добавки в каждый последующий реактор установки прототипа по патенту РФ №2383523 производится не свежим или оборотным ЦГ от трубопровода терморегулирующего доввода, как в аналоге, а реакционной смесью, уже первично обработанной в реакционной зоне соответствующего первого или предыдущего реактора и специально накопленной во введенном промежуточном сборнике. Таким образом, состав довводимой PC соответствует составу поступающей в реактор сырцовой смеси PC, с уже имеющимся в ней соответствующим содержанием готовых - окисленных продуктов и не производит разбавления PC по процентному содержанию окисленных продуктов. Объем промежуточного сборника принимается из условия возможности временного накопления максимальной по объему порции продукта, единовременно необходимого для компенсации испарения и охлаждения. Промежуточный сборник является проточно-переточным, т.е. продукт непрерывно обновляется, поступая через него транзитом из первого реактора во второй реактор. Арматура регулирования расхода настроена на постоянный минимально действующий проток - минимальную пропускную способность. Дополнительная страховка непрерывного протока осуществляется также введенной линией перелива, гарантирующей межреакторный транспорт реакционной смеси, сверхзапасенного - для единовременной терморегуляции объема. По сигналу датчика о повышении температуры внутри второго реактора срабатывает блок управления регулирующей арматурой, и проходной канал ее полностью или частично открывается, «доливая» внутренний объем второго реактора необходимой дополнительной порцией PC, компенсирующей реакционное испарение части ЦГ из продукта и его нагрев. В сравнении с конструкциями аналогов, благодаря терморегулирующему довводу-доливу PC, а не ЦГ, гарантирована повышенная производительность выработки окисленных продуктов ЦГН и ЦГЛ, т.е. гарантированно повышено их содержание в выходном оксидате.

К недостаткам конструкции прототипа следует отнести пониженную безопасность и повышенную металлоемкость установки, связанную с общим увеличением числа аппаратов работающих под давлением легковоспламеняющейся жидкости (ЛВЖ). Число аппаратов увеличено на общее количество промежуточных сборников, введенных для накопления и последующего довода PC в следующие реакторы.

Целью предлагаемого технического решения является повышение безопасности эксплуатации установки каскадного окисления циклогексана и снижение ее металлоемкости.

Указанная цель достигается тем, что в известной установке каскадного окисления циклогексана, включающей, по меньшей мере, два реактора, снабженных, по меньшей мере, одной перепускной трубой, соединенной со штуцером вывода из первого или предыдущего реактора ко второму или последующему реактору от внутренних: пристеночной полости или бачка, скрепленных с опускной трубой, внутренняя пристеночная полость или бачок использованы как промежуточный сборник для терморегулирущего доввода смеси с объемом, по меньшей мере, равным объему максимальной порции смеси, одновременно довводимой во второй и последующие реакторы для терморегуляции, причем в каждую перепускную трубу введена арматура регулирования расхода. Арматура регулирования расхода выполнена с постоянным проточным каналом с сечением рассчитанным по минимальной производительности установки. Перепускная труба выполнена с суженной центральной частью, в которой установлена арматура регулирования расхода, причем к крайним расширенным участкам перепускной трубы подсоединен постоянно открытый обводной трубопровод с сечением, рассчитанным по минимальной производительности установки. Нижний торец опускной трубы размещен на центральной оси реактора во вваренном в его нижнее днище трубном углублении.

Предложенное техническое решение поясняется Фиг.1 и 2.

На Фиг.1 приведена схема соединения двух реакторов первой и второй ступеней установки каскадного окисления с промежуточными сборниками в виде внутренней пристеночной полости и арматурой регулирования расхода выполненной с постоянным проточным каналом.

На Фиг.2 - то же самое, но арматура регулирования расхода установлена на суженном участке перепускной трубы, тогда как к расширенным участкам присоединен обводной байпасный трубопровод.

На Фиг.3 - то же самое, что и на Фиг.2, но с промежуточными сборниками в виде внутренних центрально расположенных бачков.

На Фиг.1, 2 и 3 изображены схемы, достаточные для представления предложенного решения, стандартные детали действующих схем, в частности запорная арматура и др., для простоты не показаны.

Конструкция установки каскадного окисления циклогексана состоит, по меньшей мере, из двух реакторов 1 и 2 первой и второй ступеней. К реактору 1 первой ступени подключен штуцер 3 ввода ЦГ - свежего, полученного после гидрирования бензола, или оборотного - после выделения окисленных продуктов, или смеси из того и другого. Штуцер 4 вывода PC из первого реактора 1 расположен на корпусе реактора 1 в зоне размещения внутри реактора: внутренней полости 5 по варианту Фиг.1; 2 или соединен с внутренним - центрально расположенным бачком 6 - по варианту Фиг.3. Внутренняя полость 5 или внутренний бачок 6 скреплены с опускной трубой 7. Нижний торец опускной трубы 7 размещен в трубных углублениях 8, вваренных в нижние днища 9 и 10 реакторов 1 и 2 соответственно. На соединяющей реакторы 1 и 2 перепускной трубе 11 установлена арматура регулирования расхода 12, с постоянным проточным каналом 13 Фиг.1. По варианту Фиг.2; 3 арматура регулирования расхода 12 установлена на суженном участке перепускной трубы 11, а к крайним расширенным участкам перепускной трубы 11 подсоединен постоянно открытый обводной трубопровод 14. Арматура регулирования расхода 12, установленная на перепускной трубе 11, связана, например, с датчиком температуры 15 в реакторе 2 второй ступени. Для подачи воздуха реакторы 1 и 2 подсоединены к воздушному коллектору 16. Ввод воздуха во внутренние пространства реакторов осуществлен через штуцеры 17 и 18 на многоярусные барботеры 19. Для отвода хвостовых паров и газов реакторы 1 и 2 подключены штуцерами 20 и 21 к коллектору хвостовых газов 22. Вывод PC из реактора 2 на следующую ступень произведен через штуцер 23. Так как в предложенной конструкции функции промежуточного сборника выполняют внутренняя полость 5 или бачок 6, то объем внутренней полости 5, по Фиг.1; 2 или бачка 6, по Фиг.3, теперь регламентируется. Объем внутренней полости 5, по Фиг.1; 2 или бачка 6, по Фиг.3, принимается - рассчитывается из условия возможности временного накопления максимальной по объему порции продукта, единовременно необходимого для компенсации испарения и охлаждения в реакторе следующей ступени. При этом изменяемыми параметрами являются: площадь сечения полости или бачка в горизонтальной плоскости, уровень смеси PC в реакторе и величина заглубления штуцера вывода смеси относительно уровня смеси в реакторе.

Работа предложенной установки каскадного окисления циклогексана заключается в следующем. Так же как и в конструкции по патенту РФ №2383523, принятой за прототип, смесь свежего - с гидрирования бензола, и оборотного - после выделения из оксидата целевых продуктов - циклогексана, через штуцер ввода 3 непрерывно подается в первый реактор 1. В любой момент времени реакторы 1 и 2 заполнены жидкостью с уровнем не превышающим меньшим, чем верхний горизонтальный срез внутренней полости 5, по Фиг.1; 2 или внутреннего бачка 6 по Фиг.3. Перелив жидкости напрямую из внутреннего пространства реакторов 1 и 2 через верхние края стенок в пространство внутренней полости 5 или внутреннего бачка 6 исключен. Чистым ЦГ реактор 1 первой ступени заполнен только в первый момент времени - при пуске. В остальное время, после подачи воздуха из коллектора 16 через штуцеры 17 и 18 в реакторы 1 и 2, реакционные объемы аппаратов содержат дифференцированную по высоте сложную реакционную смесь PC, состоящую из ЦГ, ЦГН, ЦГЛ, промежуточных и побочных продуктов реакции. Причем в любом режиме минимальное - заданное количество PC поступает в реактор 2 из внутренней полости 5 (Фиг.1; 2) или бачка 6 (Фиг.3) реактора 1 через постоянный проточный канал 13 в арматуре регулирования расхода 12 Фиг.1 или свободно открытую обводную линию 14 Фиг.2; 3, подсоединенную к расширенным участкам перепускной трубы 11.

Также как и в конструкции прототипа, контактирование жидкой и газовой фаз в реакторе 1, а также затем и реакторе 2 начинается, когда в поступающий сверху вниз поток реакционной смеси PC с составом от свежего и оборотного ЦГ до PC, приближающейся к оксидату, вбрасываются воздушные струи. Причем через распределители - барботеры свежий воздух вбрасывается в одну и ту же опускающуюся порцию реакционной смеси (в условно дискретном представлении) несколько раз - по числу ярусов-барботеров. Вбрасываемые струи воздуха в жидкой фазе превращаются - дробятся в цепочки воздушных микрообъемов - всплывающих пузырьков. В поверхностных слоях жидкости, окружающих каждый воздушный микрообъем, протекает реакция окисления. Длительность реакции, протекающей в свободной, нестесненной форме, невелика. На границе этой активной зоны приповерхностные слои пузырьков воздуха уже обеднены кислородом, а смежные с ними слои жидкости уже окислены, образуя поверхностные жидкие прослойки - пленки. Поэтому в следующий момент времени, для активации реакции, требуется сброс контактных окисленных пленок - замена их на ЦГ. Такой сброс пленок - замена контактного поверхностного слоя - реализуется при вбросе новых свежих струй воздуха на следующем ярусе барботеров.

Химия процесса окисления представляет собой сложный многостадийный комплекс превращений с образованием промежуточных - временно существующих продуктов реакции, который подробно описан в классической работе под ред. В.И.Овчинникова и В.Р.Ручинского, «Производство капролактама», М., Химия, 1977, стр.35-40, и здесь для простоты не приводится. Опустившиеся вниз реактора 1, к его нижнему днищу 9, слои реакционной смеси с максимальным для первой ступени содержанием окисленных продуктов попадают в трубное углубление 8 и через опускную трубу 7 поднимаются во внутреннюю полость 5 (по Фиг.1; 2) или в бачок 6 (по Фиг.3), являющиеся, как уже отмечалось, вариантами исполнения своеобразного внутреннего промежуточного сборника. Из внутренней полости 5 или бачка 6 реактора 1, через штуцер 4, перепускную трубу 11, постоянный проточный канал 13 в арматуре регулирования расхода 12 Фиг.1 или открытый обводной трубопровод 14 Фиг.2; 3, PC непрерывно поступает в реактор второй ступени - реактор 2. В реакторе 2 второй ступени каскада описанные выше процессы барботажного контактирования повторяются, степень окисления - доля окисленных продуктов в PC возрастает и через опускную трубу 7 второго реактора 2 PC поступает на следующую ступень окисления или используется как готовый оксидат с отведением на выделение из него готовых продуктов (ЦГН и ЦГЛ).

В предложенной установке окисления циклогексана доввод компенсирующей испарение добавки в каждый последующий реактор 2 и далее каждой последующей ступени - второй и далее, также как и в прототипе, производится не свежим или оборотным ЦГ, а реакционной смесью PC, уже первично обработанной в реакционной зоне соответствующего первого или предыдущего реактора и специально накопленной во внутренней полости 5 (Фиг.1; 2) или в бачке 6 (Фиг.3), выполняющих функцию промежуточного сборника-накопителя. По сигналу датчика 15 о повышении температуры внутри второго реактора 2 срабатывает блок управления арматурой регулирования расхода 12, расположенной на перепускной трубе 11 и ранее:- перекрытое проходное сечение перепускной трубы 11 - по варианту Фиг.2; 3; -или перекрытая часть проходного сечения перепускной трубы 11 - по варианту Фиг.1, - заслоночным органом арматуры регулирования расхода 12, -открываются. И таким образом, через дополнительно открываемое проходное сечение перепускной трубы 11 поступает дополнительный поток PC, независимый от потока, постоянно протекающего через постоянный проточный канал 13 в арматуре регулирования расхода 12 - через ту же перепускную трубу 11 - по варианту Фиг.1 или через открытый обводной трубопровод 14 по варианту Фиг.2; 3, «доливая» внутренний объем второго реактора необходимой дополнительной порцией PC, компенсирующей реакционное испарение части ЦГ из продукта и его нагрев. И в варианте по Фиг.1; 2 - внутренняя полость 5 и в варианте Фиг.3 - бачок 6 являются проточно-переточными, т.е. продукт непрерывно обновляется, поступая через них транзитом из первого реактора 1 во второй реактор 2 и т.д., по постоянному проточному каналу 13 в арматуре регулирования расхода 12 Фиг.1 или по постоянно открытому обводному трубопроводу 14 Фиг.2; 3, подсоединенную к расширенным участкам перепускной трубы 11.

Введением торцев опускных труб 7 в специально выполненные трубные углубления 8 в реакторах с опускными трубами создана гидромеханика вывода PC через опускную трубу полностью эквивалентная гидромеханике вывода PC из реакторов без опускной трубы, т.е. условия, соответствующие выводу PC из реакторов через нижние штуцеры, как в установке прототипа.

Благодаря предложенному решению повышена безопасность эксплуатации установки каскадного окисления циклогексана за счет, в первую очередь, уменьшения количества аппаратов, используемых в процессе управляемого горения и работающих под внутренним давлением легковоспламеняемых жидкостей - ЛВЖ (к ЛВЖ относятся и ЦГ и ЦГН и ЦГЛ.) Число аппаратов уменьшено на число промежуточных сборников. В отличие от установки прототипа в предложенной установке промежуточные сборники не являются отдельно расположенными сосудами, работающими под внутренним давлением. Здесь промежуточные сборники по существу внесены внутрь реакторов, или другими словами, стали внутренними элементами реактора, т.к. функции сборников возложены на внутренние внутриреакторные полость или бачок. В связи с этим потеря герметичности стенки такого внутреннего - внутриреакторного элемента не опасна, она всего лишь нарушает штатный режим технологического процесса. В то время как потеря герметичности стенки промежуточного сборника, выполненного как отдельного аппарата, в конструкции прототипа, может вызвать выбрасывание через образовавшуюся несплошность - наружу всего объема PC, находящейся не только в данном промежуточном сборнике, но и в предыдущем реакторе.

Используемые в качестве промежуточного бачка внутренние элементы, в чистом виде, см. Фиг.3 бачок 6, подвергаются практически взаимоуравновешивающемуся давлению изнутри и снаружи. Естественно, что металлоемкость таких внутренних реакторных устройств, не воспринимающих неуравновешенное внутреннее давление, не соприкасающихся с наружной стороны стенок с окружающей атмосферой, минимальна, т.к. принимается не по расчету на прочность, а задается просто из конструктивных соображений. В варианте по Фиг.1; 2 в качестве стенки полости частично даже используется стенка самого реактора, что еще более снижает количество использованного металла.

1. Установка каскадного окисления циклогексана, включающая, по меньшей мере, два реактора, снабженных, по меньшей мере, одной перепускной трубой, соединенной со штуцером вывода из первого или предыдущего реактора ко второму или последующему, от внутренних пристеночной полости или бачка, скрепленных с опускной трубой, отличающаяся тем, что внутренняя пристеночная полость или бачок использованы как промежуточный сборник для терморегулирующего доввода смеси с объемом, по меньшей мере, равным объему максимальной порции смеси, одновременно довводимой во второй и последующие реакторы для терморегуляции, причем в каждую перепускную трубу введена арматура регулирования расхода.

2. Установка каскадного окисления циклогексана по п.1, отличающаяся тем, что арматура регулирования расхода выполнена с постоянным проточным каналом с сечением, рассчитанным по минимальной производительности установки.

3. Установка каскадного окисления циклогексана по п.1, отличающаяся тем, что перепускная труба выполнена с суженной центральной частью, в которой установлена арматура регулирования расхода, причем к крайним расширенным участкам перепускной трубы подсоединен постоянно открытый обводной трубопровод с сечением, рассчитанным по минимальной производительности установки.

4. Установка каскадного окисления циклогексана по п.1, отличающаяся тем, что нижний торец опускной трубы размещен на центральной оси реактора во вваренном в его нижнее днище трубном углублении.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к катализатору для дегидрирования циклогексанола в циклогексанон, а также к способу приготовления катализатора. .

Изобретение относится к способу получения смеси циклогексанола и циклогексанона, которые являются полупродуктами в производстве полиамидов найлона-6 и найлона-6,6. .

Изобретение относится к способу получения смеси циклогексанола и циклогексанона, которые являются полупродуктами в производстве полиамидов найлона-6 и найлона-6,6. .

Изобретение относится к способу получения 3-бромадамантил-1-алкил(арил)кетонов общей формулы которые могут представлять интерес в качестве полупродуктов в синтезе некоторых биологически активных веществ.

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения 2,6-ди(3,3',5,5'-ди-трет-бутил-4,4'-оксибензил)-циклогексан-1-она, используемого в качестве стабилизатора полиолефинов и низконепредельных карбоцепных каучуков.
Изобретение относится к каталитическому разложению органических гидропероксидов, являющихся важными соединениями в органическом синтезе. .

Изобретение относится к способу получения смеси циклогексанола и циклогексанона, которые являются полупродуктами в производстве полиамидов найлона-6 и найлона-6,6. .

Изобретение относится к способу получения смеси циклогексанола и циклогексанона, которые являются полупродуктами в производстве полиамидов найлона-6 и найлона-6,6. .

Изобретение относится к установкам, специально приспособленным для проведения химического взаимодействия жидкости с газообразной средой, а более конкретно к установкам каскадного окисления циклогексана кислородом воздуха в барботажных реакторах (на одной из основных технологических стадий производства капролактама и полиамидных пластмасс).

Изобретение относится к способу окисления циклических алканов окислительным агентом с получением продукта, в котором окисление проводят в ректификационной колонне, содержащей на нижнем конце кубовую зону, на верхнем конце головную зону и между кубовой и головной зонами реакционную зону, в реакционной зоне реакционную смесь поддерживают в состоянии кипения и окислительный агент вводят в реакционную зону, по меньшей мере, в двух частичных потоках, при этом покидающее реакционную зону, непрореагировавшее исходное сырье рециркулируют в реакционную зону, в качестве окислительного агента используют содержащий молекулярный кислород газ, а ниже реакционной зоны отбирают содержащую продукт реакционную смесь.
Изобретение относится к технологии окисления циклогексана воздухом с последующей обработкой продуктов окисления для разложения примеси циклогексилгидропероксида.

Изобретение относится к способу управления процессом получения циклогексанола или циклогексанона гидрированием фенола или бензола водородом в присутствии катализатора и разбавителя с последующей гидратацией в случае использования бензола в качестве исходного продукта.
Изобретение относится к способу окисления жидких углеводородов в барьерном разряде в плазмохимическом барботажном реакторе смесями кислорода с гелием, аргоном или азотом.

Изобретение относится к способу получения, по меньшей мере, одного алкилоксигената, например метанола, и к установке для его осуществления. .
Наверх