Изотермический химический реактор с пластинчатым теплообменником



Изотермический химический реактор с пластинчатым теплообменником
Изотермический химический реактор с пластинчатым теплообменником
Изотермический химический реактор с пластинчатым теплообменником
Изотермический химический реактор с пластинчатым теплообменником
Изотермический химический реактор с пластинчатым теплообменником
Изотермический химический реактор с пластинчатым теплообменником
Изотермический химический реактор с пластинчатым теплообменником

 


Владельцы патента RU 2482909:

МЕТАНОЛ КАСАЛЕ С.А. (CH)

Химический изотермический реактор с внутренним пластинчатым теплообменником включает теплообменные радиальные пластины и радиальные трубопроводы, параллельные сторонам пластин, предназначенные для распределения и сбора теплоносителя и имеющие секцию с уменьшенным поперечным сечением вблизи сходящихся концов. Изобретение обеспечивает удобство выгрузки или пополнение катализатора. 10 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Область техники

Настоящее изобретение относится к области изотермических химических реакторов, снабженных внутренним пластинчатым теплообменником.

Настоящее изобретение может быть использовано, например, в изотермических или псевдоизотермических химических реакторах для проведения экзотермических или эндотермических гетерогенных реакций, в которых внутренний теплообменник погружен в слой катализатора, или в реакторах, где внутренний теплообменник в процессе работы погружен в жидкость.

Уровень техники

Изотермические или псевдоизотермические химические реакторы представляют собой реакторы, снабженные внутренним теплообменником, позволяющим поддерживать температуру реакции в интервале, соответствующем максимальной эффективности, путем подвода тепла к реагентам или отведения тепла от них. Изотермические реакторы широко используются, например, в установках синтеза метанола, в которых реактор включает внутренний охлаждающий теплообменник для отведения тепла, выделяемого экзотермической реакцией синтеза метанола.

Известно, что изотермические реакторы с пластинчатым теплообменником обладают рядом преимуществ. Термин "пластинчатый реактор" в приведенном описании относится к химическому изотермическому (или псевдоизотермическому) реактору, оборудованному по меньшей мере внутренним пластинчатым теплообменником. Пластинчатый реактор раскрыт, например, в ЕР-А-1284813.

Теплообменные элементы, называемые пластинами, имеют корпуса в форме уплощенных коробок, включающих две по существу прямоугольные стенки, соединенные друг с другом по меньшей мере по периметру, образуя внутреннюю камеру или канал, где циркулирует теплоноситель (например, вода или водяной пар). Пластины закреплены внутри реактора известными средствами, и подсоединены соответствующими средствами для подведения и отведения теплоносителя. Известны пластины различных конструкций, включая так называемые "раздутые" пластины, образованные двумя плоскими металлическими листами, соединенными по периметру и в других точках сваркой, которые раздувают воздействием высокого гидравлического давления для формирования внутренней камеры между двумя листами.

Пластинчатые реакторы пользуются популярностью благодаря большой, относительно размеров теплообменника, поверхности теплообмена, низкой стоимости и простоте установки внутри реактора.

Внутренний пластинчатый теплообменник часто формируется в виде по существу кольцевого узла, у которого радиально расположенные пластины сходятся к оси реактора. В известной компоновке вертикального реактора с внутренним теплообменником с аксиальным или аксиально-радиальным потоком пластины теплообменника расположены длинными сторонами параллельно вертикальной оси реактора, а радиальные короткие стороны сходятся к этой оси; для подведения и отведения теплоносителя к нижней и верхней сторонам каждой пластины подводятся цилиндрические трубы.

Обычно средства для подведения и отведения теплоносителя кольцевых теплообменников, описанных выше, зачастую включают радиальные трубы или трубопроводы, расположенные вдоль коротких радиальных сторон пластин. Поэтому цилиндрические трубы для теплоносителя имеют расходящиеся концы, а именно внешние концы, лежащие на наружном диаметре кольцевой структуры самого теплообменника, и сходящиеся концы, а именно противоположные концы, лежащие на внутреннем диаметре теплообменника, вблизи оси химического реактора.

Интервал между пластинами зависит от различных конструктивных параметров, но, как правило, пластины расположены относительно близко для увеличения отношения поверхности теплообмена и общего объема теплообменника. Поэтому сходящиеся концы радиальных труб могут мешать друг другу или, в любом случае, промежуток между сходящимися концами может стать слишком малым, создавая практические неудобства, например, препятствуя выгрузке или пополнению катализатора.

Эта проблема решается в известных конструкциях, представленных на фиг.5 и 6.

Как показано на фиг, 6, к коротким сторонам пластин 100 кольцевого пластинчатого теплообменника прикреплены коллекторы 101 для теплоносителя. Внутренние концы коллекторов 101 сходятся в зоне 112, вблизи центральной оси реактора. Как показано, для того чтобы избежать взаимных помех между коллекторами 101 в зоне 112, пластины 100 расположены в двух уровнях с тем, чтобы коллекторы 101 попеременно располагались в верхней и нижней плоскостях. В отдельных случаях может быть использовано более двух уровней. Недостатком такого решения является более сложная и дорогая конструкция.

На фиг.7 показано другое известное решение, в котором у пластин 100 сделаны срезы (или скосы) 113, чтобы удалить сходящиеся концы коллекторов 101 от оси реактора (т.е. поместить их на большем диаметре), и избежать взаимных помех. Это решение, однако, нельзя признать удовлетворительным: такие пластины более сложны в изготовлении, а срезы 113 создают помехи потоку теплоносителя внутри; более того, внутри пластин должна быть возможность для протекания поперечного потока для уравновешивания выходного потока и компенсации влияния срезов 113.

Технические решения на фиг.6 и 7 иногда используются в комбинации, что приводит к еще более сложным и дорогим теплообменникам.

Упомянутые проблемы особенно ощутимы в реакторах, предназначенных для проведения реакций с большим тепловыделением, где жидкий теплоноситель по меньшей мере частично превращается в пар, и коллекторы должны иметь большее сечение. Это может быть, например, в реакторах, где отводимое от химической реакции тепло используется для получения пара, и взаимных помех между сходящимися концами больших коллекторов пара трудно избежать.

Сущность изобретения

Решаемая в настоящем изобретении задача состоит в том, чтобы создать достаточные интервалы и избежать взаимных помех при компоновке между внутренними концами радиально проходящих трубопроводов подведения и отведения теплоносителя радиальных теплообменных пластин (панелей), установленных внутри изотермических химических реакторов.

Указанная задача решается в химическом изотермическом реакторе, включающем по меньшей мере один пластинчатый теплообменник, имеющий по существу кольцевую конструкцию, и включающий несколько радиально расположенных теплообменных пластин и по меньшей мере одну группу радиальных трубопроводов для подведения к внутренним каналам пластин или отведения от них теплоносителя, при этом радиальные трубопроводы расположены (ориентированы) вдоль радиальных сторон пластин и имеют, вследствие их радиального расположения, расходящиеся концы и противоположные им сходящиеся концы, а реактор отличается тем, что сходящиеся концы радиальных трубопроводов по меньшей мере одной группы трубопроводов имеют уменьшенное поперечное сечение по сравнению с соответствующими расходящимися концами.

Изобретение также касается пластинчатого теплообменника для использования в изотермических химических реакторах, включающего несколько радиально расположенных теплообменных пластин и по меньшей мере одну группу радиальных трубопроводов для подведения к внутренним каналам пластин или отведения от них теплоносителя, при этом радиальные трубопроводы расположены вдоль радиальных сторон пластин и имеют, вследствие их радиального расположения, расходящиеся концы и противоположные им сходящиеся концы, а реактор отличается тем, что сходящиеся концы радиальных трубопроводов имеют уменьшенное поперечное сечение по сравнению с соответствующими расходящимися концами.

Противоположные сходящиеся и расходящиеся концы радиальных трубопроводов лежат, соответственно, на первом и втором диаметрах упомянутой кольцевой конструкции, т.е. они распределены по внутреннему и наружному контурам, имеющим первый и второй диаметры, соответственно.

Радиальные трубопроводы, в соответствии с изобретением, представляют собой трубопроводы для подведения и (или) отведения теплоносителя. Радиальные трубопроводы для теплоносителя, в соответствии с вариантом осуществления изобретения, прикреплены (например, приварены) к коротким сторонам пластин.

В одном варианте осуществления изобретения теплообменник включает лежащие с противоположных сторон радиальные трубопроводы для подведения к теплообменным пластинам и отведения от них теплоносителя, например верхние и нижние трубопроводы в вертикальном варианте расположения, и все эти расположенные с противоположных сторон трубопроводы имеют сходящиеся концы с уменьшенным поперечным сечением, в сравнении с соответствующими расходящимися концами. В другом упрощенном варианте осуществления изобретения радиальные трубопроводы выполнены со сходящимися концами с уменьшенным сечением только с одной стороны пластин, в предпочтительном варианте со стороны выхода теплоносителя. Этот вариант может быть предпочтительным в случае, когда объемный расход теплоносителя на выходе значительно больше объемного расхода теплоносителя на входе, например, когда теплоноситель по меньшей мере частично испаряется, проходя по пластинам. В этом случае для увеличенного объемного расхода могут потребоваться выпускные трубопроводы большего сечения, и упомянутая проблема взаимных помех в конструкции становится критичной на выпускной стороне теплообменника. Обычный трубопровод с постоянным поперечным сечением может быть, при этом, в ряде случаев использован со стороны впуска теплоносителя.

В предпочтительном варианте осуществления каждый радиальный трубопровод или труба имеют по меньшей мере суживающуюся секцию с равномерно уменьшающимся сечением к внутреннему, сходящемуся концу трубопровода. В более предпочтительном варианте эта суживающаяся секция имеет форму конуса или усеченного конуса.

В соответствии с вариантами осуществления изобретения трубопроводы для теплоносителя включают цилиндрическую секцию и суживающуюся, желательно коническую секцию, поперечное сечение которой непрерывно уменьшается к сходящимся концам; в соответствии с другим вариантом осуществления трубопроводы суживаются или имеют коническую форму по всей радиальной длине, от наружного расходящегося конца ко внутреннему сходящемуся концу.

В предпочтительном варианте угол конусности конических трубопроводов составляет менее 10 градусов, желательно от 10' (десять угловых минут) до 5 градусов.

В соответствии с другим вариантом осуществления радиальные трубопроводы теплообменных пластин включают несколько секций с различным поперечным сечением, причем секция вблизи сходящегося конца каждого трубопровода имеет поперечное сечение меньше, чем другая секция (секции) того же трубопровода. В предпочтительном варианте каждый из радиальных трубопроводов выполнен с наружной цилиндрической секцией, имеющей первый диаметр, и второй внутренней секцией вблизи сходящегося конца, имеющей второй диаметр меньше первого диаметра.

В соответствии с особенностью изобретения подобные трубопроводы с уменьшенным поперечным сечением на сходящихся концах используются с теплообменными пластинами, имеющими структуру сандвича, где каждая пластина включает две стенки и внутренние разделительные вставки, соединяющие стенки и образующие внутренние каналы между двумя стенками для теплоносителя.

В изобретении решена проблема взаимных помех подводящих/отводящих трубопроводов, упомянутая выше.

Особенно большой выигрыш изобретение дает в случае, когда теплообменник имеет пластины со структурой сандвича, описанные выше. Такие пластины обладают высокой стойкостью к большим перепадам давления между внутренним и наружным пространством (например, 100 бар и более), и отличаются малым внутренним падением давления, поэтому их использование более предпочтительно, чем, например, использование раздутых подушкообразных пластин. Конструкция таких пластин с внутренними каналами, образуемыми разделительными вставками, не позволяет реализовать решение, показанное на фиг.7, поскольку нет простого способа соединения внутренних каналов вблизи оси реактора с соответствующим трубопроводом для теплоносителя. При использовании известных технических решений для теплообменника с пластинами со структурой сандвича потребуется сложная и дорогая конструкция, показанная на фиг.6, для того чтобы избежать помех друг другу внутренних концов трубопроводов для теплоносителя, чем и ограничиваются возможные применения этих теплообменников.

Изобретение, несмотря на это, может быть использовано с теплообменными пластинами любого типа, включая упомянутые раздутые пластины, с сохранением преимущества соблюдения необходимых интервалов между внутренними сходящимися концами трубопроводов для теплоносителя, а также низкой стоимости и простоты монтажа.

Особенности и преимущества настоящего изобретения будут более очевидны из приведенного далее описания предпочтительных вариантов осуществления, иллюстрирующих изобретение, не ограничивая его, со ссылками на приложенные чертежи, где:

Краткое описание чертежей

на фиг.1 представлено схематическое изображение, с частичным разрезом, изотермического химического реактора, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения;

на фиг.2 схематически показаны некоторые детали чертежа на фиг.1;

на фиг.3 представлено поперечное сечение одной из пластин теплообменника внутри реактора на фиг.1, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления;

на фиг.4 изображены детали пластины и трубопровода для теплоносителя, показанных на фиг.1 и 2;

фиг.5 относится к другому варианту осуществления изобретения.

Подробное описание осуществления изобретения

На фиг.1 представлен изотермический химический реактор 1 с радиальным потоком, включающий, в основном, цилиндрический корпус 2 с вертикальной осью, верхний конец 4 и нижний конец 3, имеющие, соответственно, впускной фланец 5 для подачи свежих реагентов, и выпускной фланец 6 для продуктов химической реакции.

Реактор 1 включает кольцевой несущий каркас для катализатора, известный в уровне техники и здесь подробно не описываемый, содержащий подходящий катализатор и ограниченный снаружи цилиндрической перфорированной стенкой 7. Реагенты протекают в радиальном направлении, из промежутка между стенкой 7 и корпусом 2 к центральному коллектору 8, связанному с выпускным фланцем 6. Кольцевое пространство, определяемое несущим каркасом для катализатора, по существу является пространством реакции, где реагенты превращаются в продукты реакции.

Пластинчатый теплообменник 10 с аксиальным потоком устанавливается в реакторе 1 и погружен в катализатор. Теплообменник 10 имеет по существу кольцевую конструкцию, с радиальными пластинами 11 в форме по существу прямоугольных уплощенных коробок, имеющих длинные стороны 12i, 12е, параллельные оси реактора, и радиальные короткие стороны 13s, 13i.

Пластины 11 подсоединены к подходящим средствам распределения теплоносителя, например охлаждающей воды. В приведенном примере теплоноситель поступает с нижних сторон 13i, протекает вдоль оси внутри пластин 11, и выходит из верхних сторон 13s. Теплоноситель распределяется посредством радиальных трубопроводов, присоединенных надлежащим образом к пластинам 11; в приведенном примере теплоноситель распределяется через группу радиальных труб 14, прикрепленных к нижним сторонам 13i теплообменных пластин 11, и собирается группой радиальных труб 15, прикрепленных к верхним сторонам 13s. Каждой пластине 11 соответствует распределительная труба 14 и коллекторная труба 15.

Теплоноситель подводится через трубопроводную систему, включающую впускной фланец 20, трубу 21 и другую кольцевую трубу 22, от которой питаются распределительные трубы 14, теплоноситель проходит от каждой из этих распределительных труб 14 внутрь соответствующей пластины 11, например, через отверстия или прорези в трубе 14, известные в уровне техники. Коллекторные трубы 15, в которые поступает теплоноситель из пластин 11, соединены с кольцевой трубой 23 и выпускным фланцем 24.

Трубы 14 и 15, в силу их радиального расположения внутри ректора 1, имеют расходящиеся концы 14d и 15d, расположенные по первому контуру, имеющему первый диаметр, несколько меньший, чем диаметр стенки 7, и противоположные сходящиеся концы 14с и 15с, расположенные по второму контуру, имеющему второй диаметр, несколько больший, чем диаметр центрального трубопровода 8. Первый диаметр по существу равен внешнему диаметру кольцевого теплообменника 10, в то время как второй диаметр по существу является внутренним диаметром этой кольцевой конструкции.

Распределительные трубы 14 и (или) коллекторные трубы 15 имеют уменьшенное поперечное сечение по меньшей мере вблизи сходящихся концов 14с, 15с с тем, чтобы избежать взаимных помех и обеспечить надлежащие промежутки между концами труб. Для этого, в предпочтительном варианте, трубы 14 и (или) трубы 15 являются коническим, как это показано на чертежах.

Как подробно показано на фиг.2, конические коллекторные трубы 15 закреплены на верхних коротких сторонах 13s пластин 11, при этом их сходящиеся концы 15с, вблизи оси реактора, имеют меньшее поперечное сечение, чем противоположные концы 15d, и между концами труб остается надлежащий промежуток S.

Поперечное сечение показанных конических труб 15 (фиг.2) равномерно уменьшается от концов 15d к концам 15с. В предпочтительном варианте кольцевые трубы 22 и 23 расположены вокруг расходящихся концов 15d, где имеется больше свободного места.

В соответствии с вариантом осуществления, показанном на фиг.3-4, каждая пластина 11 по существу имеет две параллельные друг другу стенки 31 и 32, соединенные внутренними разделительными вставками 33, образующими каналы 34 для теплоносителя. Вдоль продольных краев по периметру стенок 31 и 32 могут быть установлены дополнительные разделительные вставки для герметизации краев пластины 30. В предпочтительном варианте осуществления стенки 31 и 32 выполнены, соответственно, из плоских металлических листов, а разделительные вставки 33 имеют вид полос подходящей толщины, равной высоте каналов 34. Конические трубы 15 имеют отверстия или прорези 40, из которых каждая прорезь 40 пропускает теплоноситель в по меньшей мере один из каналов 34. В предпочтительном варианте на каждый канал 34 приходится одна прорезь 40.

Распределительные трубы 14 могут быть выполнены также, как и описанные коллекторные трубы 15. В соответствии с изобретением распределительные трубы 14 и (или) коллекторные трубы 15 включают секции с различным поперечным сечением. В примере, показанном на фиг.5, каждая из труб 15 включает наружную цилиндрическую секцию 15е, имеющую первый диаметр, и внутреннюю цилиндрическую секцию 15f, имеющую второй диаметр, меньший, чем диаметр первой секции 15е. В соответствии с другим (не показанным) вариантом осуществления радиальные трубы 14 и (или) трубы 15 включают более двух секций, поперечное сечение которых уменьшается от наружного конца к внутреннему концу трубы.

Работа происходит следующим образом. Реагенты подводятся к реактору 1 через фланец 5 и протекают радиально через каталитическую зону реакции, где установлен теплообменник 10. Теплоноситель, например вода, подводится к пластинам 11, входя и выходя через фланцы 20 и 40 и связанную с ними систему труб.

Между сходящимися концами 14с, 15с труб 14, 15 с уменьшенным поперечным сечением, как это показано на фиг.1, не возникает взаимных помех и между трубами остаются требуемые свободные промежутки S (фиг.2), которые могут быть использованы для выгрузки или пополнения катализатора.

Если рассмотреть, например, экзотермическую реакцию, то теплообменник 10 охлаждает слой катализатора и продукты реакции, поддерживая температуру реакции в интервале с максимальной эффективностью. В качестве теплоносителя может использоваться вода, которая по меньшей мере частично испаряется внутри пластин 11. В этом случае, поскольку для пара требуются трубы большего размера, использование коллекторных труб для воды/пара с уменьшенным поперечным сечением на сходящихся концах оказывается особенно выгодным.

Как очевидно для специалиста, изобретение может быть использовано в химических реакторах любого типа, имеющих пластинчатый теплообменник, в частности в реакторах с радиальным потоком, осевым потоком или поперечным потоком.

1. Химический изотермический реактор (1), содержащий по меньшей мере один пластинчатый теплообменник (10), имеющий, по существу, кольцевую конструкцию и включающий несколько радиально расположенных теплообменных пластин (11), одну группу радиальных трубопроводов (14) для подведения теплоносителя к внутреннему(им) каналу(ам) (34) пластин (11) и одну группу радиальных трубопроводов (15) для отведения теплоносителя из внутреннего(их) канала(ов) (34) пластин (11), причем эти радиальные трубопроводы (14, 15) ориентированы вдоль радиальных сторон (13i, 13s) пластин (11) и имеют, вследствие их радиального расположения, расходящиеся концы (14d, 15d) и противоположные им сходящиеся концы (14с, 15с), отличающийся тем, что сходящиеся концы (14с, 15с) радиальных трубопроводов упомянутых групп радиальных трубопроводов (14, 15) для подведения и отведения теплоносителя имеют уменьшенное поперечное сечение по сравнению с соответствующими расходящимися концами (14d, 15d) или сходящиеся концы (15с) радиальных трубопроводов упомянутой группы радиальных трубопроводов (15) для отведения теплоносителя имеют уменьшенное поперечное сечение по сравнению с соответствующими расходящимися концами (15d), в то время как радиальные трубопроводы упомянутой группы радиальных трубопроводов (14) для подведения теплоносителя имеют постоянное поперечное сечение.

2. Реактор по п.1, в котором по меньшей мере часть каждого из радиальных трубопроводов представляет собой суживающуюся секцию, поперечное сечение которой равномерно уменьшается к сходящемуся концу трубопровода.

3. Реактор по п.2, в котором суживающаяся секция радиальных трубопроводов является конической или усеченно-конической.

4. Реактор по п.3, в котором суживающаяся секция имеет угол конусности менее 10°.

5. Реактор по п.1, в котором радиальные трубопроводы (14, 15) прикреплены к соответствующим сторонам пластин (11).

6. Реактор по п.1, в котором радиальные трубопроводы теплообменных пластин включают несколько секций (15е, 15f) с соответственно различающимися поперечными сечениями, и каждый трубопровод (15) включает секцию (15f) вблизи сходящегося конца (15 с), поперечное сечение которой меньше, чем у другой(их) секции(ий) (15е) того же трубопровода (15).

7. Реактор по п.6, в котором каждый из радиальных трубопроводов включает наружную цилиндрическую секцию (15е), имеющую первый диаметр, и внутреннюю цилиндрическую секцию (15f), вблизи сходящегося конца (15с) трубопровода (15), с меньшим диаметром, чем диаметр первой секции (15е).

8. Реактор по п.1, в котором конструкция пластин (11) включает первую стенку (31), вторую стенку (32) и внутренние разделительные вставки (33), соединяющие первую стенку со второй стенкой и образующие каналы (34) для теплоносителя между первой и второй стенками (31, 32).

9. Реактор по п.8, в котором радиальные трубопроводы (14, 15) имеют отверстия (40) для прохода теплоносителя в каналы (34), сформированные в пластинах (11).

10. Реактор по любому из пп.1-9, в котором теплообменник (10) включает группу подводящих теплоноситель радиальных трубопроводов (14) и группу отводящих теплоноситель радиальных трубопроводов (15) для подведения к пластинам (11) и отведения от них теплоносителя, а подводящие и отводящие теплоноситель радиальные трубопроводы (14, 15) имеют сходящиеся концы с уменьшенным поперечным сечением по сравнению с расходящимися концами.

11. Реактор по п.10, в котором теплообменник (10) включает радиальный трубопровод (14) для подведения теплоносителя и расположенный с противоположной стороны радиальный трубопровод (15) для отведения теплоносителя, для каждой из радиально расположенных пластин (11), причем у расположенных с противоположных сторон подводящих теплоноситель трубопроводов (14) и отводящих теплоноситель трубопроводов (15) сходящиеся концы имеют уменьшенное поперечное сечение по сравнению с соответствующими расходящимися концами.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области реакторов для производства аммиака, в частности к внутреннему пусковому нагревателю. .

Изобретение относится к способу проведения каталитических экзотермических газофазных реакций и реактору для его осуществления. .

Изобретение относится к двум вариантам способа получения смеси С4-30 соединений. .

Изобретение относится к реактору для осуществления трехфазной реакции жидкой и газообразной фаз в неподвижном слое катализатора, способу осуществления трехфазной реакции и их применению для селективной гидрогенизации фракций углеводородов.

Изобретение относится к емкости, содержащей один слой насадки и средства подачи смеси жидкости с газом ко дну емкости. .

Изобретение относится к способу теплоснабжения процесса химической конверсии и, в частности, к способу для производства олефина, особенно стирола дегидрированием этилбензола.

Изобретение относится к области обеспечения гетерогенного каталитического синтеза химических соединений в реакторах с неподвижными слоями катализатора, через которые проходит газообразный поток синтез-газа.

Изобретение относится к реактору пластинчатого типа, способу изготовления реактора и способу получения реакционного продукта

Изобретение относится к области катализа. Описан катализатор дисмутирования содержащих водород и галоген соединений кремния, содержащий в качестве носителя диоксид кремния и/или цеолит и по меньшей мере один линейный, циклический, разветвленный и/или сшитый аминоалкилфункциональный силоксан и/или силанол, который в идеализированной форме соответствует общей формуле (II) (R 2 )[ − O − (R 4 )Si(A)] a R 3 ⋅ (HW) w     (II) в которой A означает аминоалкильный остаток -(CH2)3-N(R1)2 с одинаковыми или разными R1, означающими изобутил, н-бутил, трет-бутил и/или циклогексил, R2 независимо друг от друга означают водород, метил, этил, н-пропил, изопропил и/или Y, R3 и R4 независимо друг от друга означают гидрокси, метокси, этокси, н-пропокси, изопропокси, метил, этил, н-пропил, изопропил и/или -OY, причем Y означает материал носителя, HW означает кислоту, причем W означает галогенид, остаток кремниевой кислоты, сульфат и/или карбоксилат, с a≥1 в случае силанола, a≥2 в случае силоксана и w≥0. Описаны способ получения указанного выше катализатора, его использование в процессе дисмутирования и установка дисмутирования с его использованием. Технический результат - снижение экономических затрат процесса дисмутирования. 4 н. и 13 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл., 7 пр.

Изобретение относится к реакционным аппаратам для гидропереработки углеводородного сырья. Изобретение касается реактора, состоящего из корпуса с цилиндрической обечайкой, верхнего и нижнего днища, аксиального патрубка для ввода сырья, расположенного на верхнем или нижнем днище, сепарационной зоны, расположенной в верхней части реактора, нижней зоны корпуса с катализаторной корзиной с неподвижным слоем гранулированного катализатора, патрубка для вывода продуктов реакции, системы регулирования уровня и давления в реакторе, патрубка для удаления газообразных продуктов, расположенного на верху корпуса. В реакторе размещена, по меньшей мере, одна катализаторная корзина, представляющая собой пространство внутри реактора, ограниченное двумя перфорированными стенками, имеющими форму усеченного конуса с углом конусности от -45° до +45° и глухими торцевыми стенками, при этом одна из перфорированных стенок выполнена примыкающей к обечайке по окружности, в пространстве между перфорированными стенками размещен, по меньшей мере, один блок теплообменных элементов, между теплообменными элементами помещен гранулированный катализатор, а в верхней части катализаторной корзины размещена дополнительная сепарационная зона, и, по меньшей мере, один переток кольцевой или цилиндрической формы, соединяющий дополнительную сепарационную зону и сепарационную зону. При расположении патрубка для ввода сырья на верхнем днище он дополнительно оснащен вертикальной трубой, проходящей через катализаторные корзины до низа реактора. Технический результат -обеспечение изотермических условий в реакторе, снижение его гидравлического сопротивления, уменьшение объема загрузки катализатора и металлоемкости реактора. 4 ил.

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения ненасыщенных карбоксилатов взаимодействием алкенов, содержащих от 2 до 6 атомов углерода, с алканкарбоновыми кислотами, содержащими от 1 до 6 атомов углерода, в присутствии кислородсодержащего газа и гетерогенного катализатора на основе благородного металла путем проведения непрерывного процесса в гомогенной газовой фазе в реакторе, при этом газообразную фазу направляют в рецикл (рецикловый газ) и перед входом в реактор насыщают алканкарбоновой кислотой в предназначенном для этого сатураторе, где перед сатуратором для насыщения алканкарбоновой кислотой (основным сатуратором) предусматривают предварительный сатуратор, в котором рецикловый газ насыщают частью от всего количества используемой для насыщения алканкарбоновой кислоты, после чего рецикловый газ направляют в основной сатуратор и насыщают в нем остальным количеством алканкарбоновой кислоты. Изобретение также относится к устройству для осуществления вышеуказанного способа. Использование предварительного сатуратора для насыщения уксусной кислотой позволило увеличить интервал времени между остановками производственного процесса для очистки установки. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области реакторных емкостей с радиальным потоком. Реактор содержит цилиндрическую оболочку емкости, имеющую вертикальную продольную ось, верхнюю крышку и нижнюю крышку; нижнюю опорную плиту, расположенную внутри оболочки и соединенную с нижней крышкой; цилиндрическую пористую внешнюю корзину, расположенную концентрически внутри оболочки вдоль продольной оси и прикрепленную к верхней крышке и нижней опорной плите; и цилиндрическую пористую внутреннюю корзину, расположенную концентрически внутри пористой внешней корзины вдоль продольной оси и имеющую сплошную секцию, прикрепленную к верхней крышке емкости, пористую секцию, прикрепленную к нижней опорной плите, и съемную секцию, закрепленную между ними. Способ загрузки реактора включает в себя этапы, на которых удаляют съемную секцию из внутренней корзины и плотно загружают один или более слоев активных материалов по окружности пространства через отверстие, образованное за счет удаления съемной секции, с использованием загрузочного устройства и затем повторно устанавливают съемную секцию перед началом эксплуатации. Изобретение обеспечивает равномерную загрузку активных материалов в реактор, высокую производительность и надежность. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к установке для переработки нефтепродуктов. Изобретение касается реактора гидрокрекинга, содержащего корпус с днищами, внутреннюю теплоизоляцию, патрубки входа сырья и водородсодержащего газа, патрубок выхода продукта. Катализатор всех зон реактора помещен в общую кольцевую корзину, состоящую из двух концентрично расположенных перфорированных обечаек с фильтровальными сетками, перфорированные обечайки соединены между собой днищами. Верхняя фильтрующая зона реактора ограничена усеченным конусом. Поток сырья проходит радиально от центра к периферии, заполняя полость между наружной перфорированной обечайкой и неперфорированной обечайкой, затем проходит остальные зоны, кроме последней, проходя радиально от периферии к центру, заполняя полость внутри внутренней перфорированной обечайки до усеченного конуса, проходит радиально от центра к периферии и выходит через патрубок из реактора. Технический результат - снижение гидравлического сопротивления потоков сырья и водородосодержащего газа, увеличение поверхности контакта сырья и водородосодержащего газа с катализатором, повышение монтажной готовности реактора гидрокрекинга. 1 ил.

Изобретения могут быть использованы в химической промышленности. Изотермический химический реактор (1) с паровым охлаждением имеет вертикальный корпус (2) и содержит пластинчатый теплообменник (8), погруженный в слой катализатора (7), патрубок (10) впуска воды и пароотводный патрубок (11), систему труб для распределения воды (12) по испарительным каналам пластин (9, 9A) теплообменника (8) и сбора с них потока пара. Патрубок впуска воды (10) и пароотводный патрубок (11) расположены под пластинчатым теплообменником (8). Система труб для распределения воды (12) и пластины (9, 9A) теплообменника (8) расположены так, чтобы сформировать путь движения охлаждающего потока, включающий первый восходящий путь от низа до верха слоя катализатора (7), и второй нисходящий путь от верха до низа слоя катализатора (7). Испарительные каналы пластин (9, 9A) образуют второй нисходящий путь, а одна или более восходящие трубы (14) для воды образуют первый восходящий путь. Полное поперечное сечение испарительных каналов каждой пластины (9, 9A) больше полного поперечного сечения одной или более восходящих труб (14) для воды той же пластины (9, 9A). Число испарительных каналов каждой пластины (9, 9A) больше числа восходящих труб (14) для воды этой же пластины (9, 9A). Изобретения позволяют избежать формирования нестабильного двухфазного потока внутри каналов, отклонений от номинальных условий, неоднородного распределения температуры, локального перегрева слоя катализатора. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к реактору с радиальным слоем, имеющим высоту от 2 до 15 метров и диаметр от 1 до 10 метров. Реактор содержит коаксиальные наружную цилиндрическую сетку и внутреннюю цилиндрическую сетку, образующие кольцевое пространство, содержащее слой катализатора, в котором наружная сетка диаметром D является сеткой Джонсона, образованной рядом вертикальных нитей (7) и горизонтальных колец (8), скрепленных между собой сваркой и образующих прямоугольную ячейку, при этом горизонтальные кольца (8) разделены в вертикальном направлении на расстояние (d), составляющее от 5 до 200 мм и предпочтительно от 10 до 100 мм, и вертикальные нити (7) разделены в горизонтальном направлении на расстояние, составляющее от 0,1 до 5 мм и меньшее эквивалентного диаметра катализатора, поделенного на 2, при этом упомянутая сетка разделена по существу на равные модули, при этом каждый модуль имеет форму параллелепипедной дуги с высотой Н, составляющей от 1/15 до 1/3 высоты реактора, и со стороной, соответствующей угловому сектору с углом α, при этом сторона имеет длину, равную D/2·α, где α составляет от 20 до 60°, и каждую сторону модуля оборудуют бортиком, направленным внутрь реактора и по существу перпендикулярным к плоскости упомянутого модуля, при этом модули образуют наружную сетку, будучи скомпонованными в ряды, обозначаемые снизу вверх от 1 до N, при этом два последовательных ряда, обозначаемые I и I+1, расположены в шахматном порядке, при этом горизонтальные и вертикальные бортики модуля имеют толщину от 1 до 10 см и предпочтительно от 1 до 5 см. Техническим результатом заявленного изобретения является повышение механической прочности наружной сетки, а также облегчение операций монтажа и ремонта указанной сетки. Изобретение также относится к применению указанного реактора. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл.

Изобретение относится к способу получения этиленгликоля в трубчатом реакторе при использовании исходного сырья, содержащего оксалат, и катализатора, содержащего медь и/или оксид меди, включающий введение исходного сырья в контакт с катализатором в реакторе при следующих условиях: температура в диапазоне от приблизительно 170 до приблизительно 270ºС, массовая часовая объемная скорость оксалата в диапазоне от приблизительно 0,2 до приблизительно 5 час-1, молярное соотношение между водородом и оксалатом в диапазоне от приблизительно 40:1 до приблизительно 200:1 и давление реакции в диапазоне от приблизительно 1,5 до приблизительно 10 МПа в целях получения отходящего потока, содержащего этиленгликоль. При этом в реакторе используется секционированный теплообмен и применяются внешние и внутренние трубы, сконфигурированные в виде двухтрубной конструкции для улучшения теплообмена катализатора. Технический результат - высокие степень превращения оксалата и селективность этиленгликоля. 14 з.п. ф-лы, 1 ил., 8 пр.
Наверх