Катализатор для химических процессов1изобретение относится к катализаторам для химических процессов, например для окисления этилена, содержащим активную фазу «а носителе.известны катализаторы для химических процессов, содержащие активную фазу, нанесенную на носитель.известны катализаторы на носителе имеют недостаточно высокую теплопроводность, что приводит при проведении химического процесса к образованию перегретых зон катализатора или «гqpячиx точек».' из-за местных перегревов катализатора невозможно точно поддерживать заданную температуру, оптимальную для этого процесса. температурные отклонения при проведении химического процесса могут привести не только к снижению выхода целевого -продукта, но и к появлению нежелательных продуктов, образующихся из-за нротекаиия побочных реакций. наличие «горячих точек» также увеличивает количество углистых отложений на поверхности катализатора, сокращая тем самым срок его службы. местные перегревы катализатора влекут спекание ^поверхности, что нарушает его структуру.для повышения теплообменных свойств катализаторов предложен катализатор, состоящий из активной фазы в виде твердых частиц, вдавленных методом нрокатки в металлическую полосу меньшей твердости, чем активная фаза, которой затем придана требуемая геометрическая конфигурация, обеспечивающая хороший кон гакт катализатора с реа-5 гентаии и малое сопротивление потоку, проходящему через реактор.активную фазу наносят с одной или обеих сторон металогической .полосы. каталитические частицы предварительно просеивают че-ю рез стандартные сито 10—100 меш и затем наносят на металлический лист методом прокатки. основой для активной фазы может быть любой металл, менее твердый, чем активная фаза, инертный в отношении реаген-15 тов и продуктов, получаемых в осуществляемом химическом процессе, а также с высокой удельной теплопроводностью.металлической полосе с нанесенной на нее активной фазой придается геометрическая20 конфигурация, например звездообразная, спиралевидная и т. д., обеспечивающая хороший контакт и теплообмен при установке этой конфигурации в качестве вкладыша в реактор. на чертежах даны варианты конфигураций25 металлических вкладышей для реактора с нанесенным на металл катализатором.на фиг. 1 дан разрез металлического листа с нанесенным катализатором; на фиг. 2 показана реакционная камера для проведения хи-30 мического процесса, вид сверху; на фиг. 3—

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (i i) 43464 l

Союз Советских

Социалистических

Респубпик (61) Зависимый от патента (51) М. Кл. В OIj 11/00 (22) Заявлено 02.11.71 (21) 1713964/23-4 (32) Приоритет 03.11.70 (31) 31307 А/70 (33) Италия

Опубликовано 30.06.74. Бюллетень ¹ 24

Государотеенный коинтет

Совета Мнннстрао СССР ое делам нзооретеннй и откоьзтнЙ (53) УДК 66,097.3 (088.8) Дата опубликования описания 5.11.74 (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Паоло Делла-Порта, Бруно Феррарио, Паоло Ионталенти и Тициано

Джорджи (Италия) Иностранная фирма

«Сайерс Джеттерс Ся.А.» (Италия) (71) Заявитель (54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Изобретение относится к катализаторам для химических процессов, например для окисления этилена, содержащим активную фазу еаа носителе.

Известны катализаторы для химиче.ких процессов, содержащие активную фазу, нанесенную на носитель.

Известны катализаторы на носителе имеют недостаточно высокую теплопроводность, что приводит при провсдении химического процесса к образованию перегретых зон катализатора или «горячих точек». Из-за местных перегревов катализатора невозможно точно поддержива1ь заданную температуру, оптимальную для этого процесса. Температурные отклонения при проведении химического процесса могут привести не только к снижению выхода целевого продукта, но и к появлению нежелательных продуктов, образующихся из-за протекания побочных реакций. Наличие «горячих точек» также увеличивает количество углистых отложений на поверхности катализатора, сокращая тем самым срок его службы. Местные перегревы катализатора влекут спекание поверхности, что нарушает его структуру.

Для повышения теплообменных свойств,атализаторов предложен катализатор, со тоя.ций из активной фазы в виде твердых частиц, вдавленных методом прокатки в металлическую полосу меньшей твердости, чем активная фаза, которой затем придана требуемая геометрическая конфигурация, обеспечивающая хороший контакт катализатора с реагснтами и малое сопротивление потоку, Ipoходящему через реактор.

Активную фазу наносят с одной или обеих сгорон металлической .полосы. Каталнтпческие частицы предварительно просеивают че10 рез стандартные сито 10 — 100 меш и затем наносят на металлический лист методом прокатки. Основой для активной фазы может быть любой металл, менее твердый, чем активная фаза, инертный в отношении реаген15 тов и продуктов, получаемых в осуществляемом химическом процессе, а также с высокой удельной теплопроводностью.

Металлической полосе с нанесенной на,нее активной фазой придается геометрическая

20 конфигурация, например звездообразная, спиралевидная и т. д., обеспечивающая хороший контакт и теплообмен при установке этой конфигурации в качестве вкладыша в реактор.

На чертежах даны варианты конфигураций

25 металлических вкладышей для реактора с нанесенным на металл катализатором.

На фиг. 1 дан разрез металлического листа с нанесенным катализатором; на фиг. 2 показана реакционная камера для проведения хи30 мического процесса, вид сверху", на фиг. 3—

434641

45 то же, разрез А — А на фиг. 2; на фиг. 4 дан вариант реакционной камеры, вид сверху, на фиг, 5 — разрез Б — Б на фиг. 4; на фиг. 6 — реакционная камера, вид ia изометрии; на фиг. 7 — вариант реакционной камеры со спиралевидным расположением каталитического вкладыша; на фиг. 8 показан способ закрепления каталитического вкладыша внутри реакционной камеры; на фиг. 9 — вариант реакционной камеры; на фиг. 10 — разрез  — В на фиг. 9.

На металлический лист 1 (см. фиг. 1) нанесены с обеих сторон каталитические частицы

2и3.

Пример 1. В реакционную камеру (см. фиг. 2), состоящую из каталитической камеры 4, заключенной в цилиндрический корпус

5, помещают звездообразный вкладыш, изготовленный из металлического листа 6, покрытого с обеих сторон каталитическими частицами 7, наружный диаметр вкладыша несколько больше внутреннего диаметра корпуса каталитической камеры, что обеспечивает прочное удержание вкладыша в камере. Часть кромок 8 изогнутого листа прижимается к внутренней стенке 9 корпуса 5, за счет чего обеспечивается хороший контакт с корпусом 5, соединенным с. источником подвода и отвода тепла. Посредством фланцев 10 и 11 (см. фиг. 3) реактор подсоединяется к системе ввода и вывода продуктов реакции. Реагенты поступают в реактор через вход 12 и выходят через выходное отверстие 13.

Каталитический вкладыш (см. фиг. 4) имеет по центральной оси дополнительную цилиндрическую опору 14, через которую осуществляется дополнительный теплообмен за счет ее контакта с частью кромок (внутренних).

На фиг. 8 показан частичный поперечный разрез нескольких спиралевидных листов 15, 16, 17, собранных в звездообразный вкладыш между корпусом 5 и внутренней опорой 14, Каждый лист покрыт катализатором и имеет широкие кромки 18 и 19, через которые осуществляется тепловой обмен соответственно с опорой 14 и корпусом 5. Во всех вариантах в одном корпусе может быть помещено последовательно несколько вкладышей, которые

35 при необходимости могут быть извлечены или заменены.

П р и м ер 2. Процесс проводят в реакционной камере 20 несколько иной конструкции, чем в примере 1 (см. фиг. 9). Каталитический вкладыш изготовляют путем изгибания большого ли ста 21 в звездообразную конфигурацию с внутренними кромками 22 и наружными кромками 23, примыкающими к металлическим кольцам 24, удерживающим листы звездообразной конфигурации. Теплообмен осуществляется через кольца 24, тесно примыкающие к цилиндрическому корпусу 25.

Кольца 24 имеют зазоры или прорези для удобства установки каталитических вкладышей.

Пример 3. Корпус реакционной камеры выполнен из нержавеющей стали. Алюминиевая пластина толщиной 0,2 мм покрывается вдавливанием в нее частичек катализатора, состоящего из смеси 70 /о серебра и 30o окиси алюминия. Частицы катализатора предварительно просеивают через сито 100 меш и собирают на сите 600 меш. После нанесения катализатора на алюминиевую полосу с обеих сторон полосу изгибают в звездообразную конфигурацию с внутренним диаметром 1 см и наружным диаметром 5 см и вставляют в корпус (содержание серебра в катализаторе

400 г/л объема). Наружная стенка цил индрического корпуса снабжена масляным обогревом. В реактор,подают смесь кислорода с этиленом при температуре 250 С, выходящая реакционная смесь разделяется,по известному методу.

Предмет изобретения

Катализатор для химических процессов, например для окисления этилена, содержащий активную фазу на носителе, о т л и ч а ю щ и йся тем, что, с целью улучшения теплообменных свойств катализатора, активная фаза катализатора в виде твердых частиц вдавлена методом прокатки в металлическую полосу меньшей твердости, чем активная фаза, и затем ей придана требуемая геометрическая конфигурация, например звездообразная.

43464I ю ф м ++ — +-++ - + —, 1" . . .с,.,Ф .,с

//

ФФ ФФ Ф Ф

ФФ ФФ .У

/ ° .ФФ

Ф ° ФФ Ф,"

Ф Ф

Ф Ф

Ф Ф

° Ф ФФ Ф ° ° Фб

Ф .б

ФФ

° Ф I ФФ

° / ° I Ф Ф

ФФ Ф Ф

Ф °

Ф . Ф

ФФ Ф,,Ф

ФФ

; ..б, .Ф

:;,Я;,, б .",,с,/

Фиг. 8

Составитель Т. Сладкова

Редактор Л. Герасимова Техред P. Юсипова Корректор А. Васильева

Заказ 2902/16 Изд. № 1747 Тираж 65) Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 475

Типография, пр. Сапунова, 2