Způsob odvodu tepla vzniklého v adiabatickém reaktoru při výrobě anilínu

Číslo patentu: 263430

Dátum: 11.04.1989

Autori: Lubojacký Jaromír, Bancíř Karel, Rozinek Radovan

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

vynález se týká způeobu odvodu teple, vzniklého v adiebatickém reaktoru, při výrobě anilinu katalytickou redukcí nitrobenzenu vodíkem v plynné fázi na kombinaci izotermniho a adiabatického reaktoru.Při dosud známých proceeech výroby anilinu na kombinaci izotermního a adiabeĺtického reaktoru (viz. AO 171 777 a AO č. 193 908) řazených v sérii za sebou,se ediabatický reaktor používá pro doreagování nitrobenzenu nezreagovaného v izotermním.reektoru. Jako izotermní reaktor se používá reaktor trubkový, kde je katalyzátor nasypán v trubkách a reakční teplo se odvádí vroucí vodou v mezitrubkovém prostoru reaktoru za vzniku vodní páry. Reakční směs vzniklá odpařovánímlnastřikovaného nitrobenzenu v proudu vodíku v sytící koloně, vstupuje do trubkového reaktoru, kde probíhá hydrogeneční reakce, a po průchodu trubkovým reaktorem doreagovává v reaktoru adiabatickém, odkud vstupuje do výměníku ve kterém předává část tepla vodíku vstupujícímu do reakce,dále postupuje do výměníku, ve kterém předává část tepla nitrobenzenu vstupujícímu do reakce a finálně je ochlazována ve vodním chladiči.Uvedené uspořádání má některé nevýhody. S poklesomW konverze nitrobenzenu na anilin v trubkovém reaktoru dochází.v adiebetickém reaktoru je pak nutno na vstup reakční směsido adiebatického reektoru přidávat studený vedík v takovém množství, aby.se udržela předepsaná teplota na výstupuz adiabetického reaktoru. Při nižších konverzích v trubkovém reaktoru, t.3. při vyšších zatíženich adiabatíckého reaktoru nitrobenzenem, kdy je nutno přidávat větší množství studeného vodíku na vstup do adiabetického reektoru, dochází k tomu, že množství tepla odváděné z adiebatického-reaktoru reakční směsí roste a více tepla ga tedy předává vodíku 1 nitrobenzenu vstupuaícím do reakce. To vede k tomu, že do sytící kolony, do které je teplo potřebné k odpaření naetřikovaného nitroben zenu dodáváno vodní parou, se dostává vodíkam a nitrobenzenem tak velké množství teple, že je nutno přívod topnć páry značně- 2 omezit, což vede k tomu, že řízení množství odpařeného nitrobenzenu je obtížnčjší.Při vyřezení předehřívání nastřikovaněho nitrobenzenu reakční směsi se řízení množství odpařeného nitrobenzenu částečně zlepší, avšak takto nevyužité teplo je nutno odvést chladící vodou ve vodním chladiči.Jiným řešením situace je snížení nástřiku nitrobenzenu,t.j. snížení zatížení katalyzátoru v trubkovém reaktoru, což vede ke zvýšení konverze nitrobenzenu na anilin v trubkovém reàktoru a tedy i ke snížení zatížení adiabatiokého reaktoru nitrobenzenem, tąj. i ke snížení množství tepla odváděnéhop z adiabatického reaktoru reakční sčsi. Při postupném snižování nástřiku nitrobenzenu nastane situace, kdy nástřik nitrobenzenu je tak nízký, že provozování kombinace trubkového e adiebatického reaktoru již není ekonomicky výhodné a je nutno přikročit k výměně katalyzátoru v trubkovćm reaktoru.Uvedené nedostatky odstraňuje způsob odvodu tepla podle p vynálezu. Podstata zpüsobu odvodu tepla, vzniklého v adiabatickém reaktoru při výrobě enilinu katalytickou redukcí nitrobene zenu vodíkem v plynnć fázi při použití kombinace izotermníhoae adiabatického reaktoru podle vynálezu spočívá v tom, že část tepla obsaženého v reakční směsi vystupující z adiabatického reaktoru se nejprve předá vodě vroucí za tlaku 0,7 až 2,5 Mľe za vzniku vodní páry a teprve poté se další část tepla předá vodíku vstupujícímu do reakce a nitrobenzenu vstupudícímu do reakce arnásledně se zbylá část tepla odvede chladící vodou. Výhodou způsobu odvodu tepla podle vynálezu je kromědokonalého využití reakčního tepla vznikľěho v adiabstickém reaktoru zabezpečení revnoměrného přívodu tepla nastřikovaným nitrobenzenem a vodíkem do sytíoí kolony a tedy i zlepšení řízení množství odpařeného nitrobenzenu při nižších konverzích nitrobenzenu na anilin v trubkověm reaktoru., což vede ve svých düeledcíoh i k lepäímu využití katelyzátoru v trubkovém 1 adiabatickém reaktoru.Způsob odvodu tepla podle vynâlezu je znázcrněn na schěmatu, které je na přiloženćm obrázku.Nitrobenzen o teplotě 20 až 40 °C se nastřiktzje potrubím 1 přes výměník g, kde se-předehřeje na 80 až 140 °C do sytící kolony 2. Vodík vstupující do reakce o teplotě 50 až 90 °C se vede petrubím A přes výměník 5, kde se předehřeje na 150 až 220 °C, do sytící koleny 2. Reakční směs vzniklé v»sytící koloně 2, po předehřátí vodní parou ve výměníku Q, vstupuje do trubkového reaktcru 1, kde převážně část nitrobenzenu zreaguje na anilin. Reakční smčs vystupující z trubkevého reaktoru 1 o teplotě 220 °C se chladí přidáváním studeného vodíku o teplotě 50 - 90 °C, potrubím § a vstupuje do adiabatického reakteru g, kde doreagovává zbylá část nitrobenzenu. Reakční směs o teplotě 220 až 350 °C opouštís adiabatický reaktor g a vstupuje do výměníku lg, kde předává číst teple vedě vroucí za tlaku 0,7 až 2,5 Mľa za vývinu vodní páry a ochladí se na 10 až 240 °C. Poté prochází výmčníkem Ž, kde předává další část tepla vodíku vstupujícímu do reakce. Z výměníku Q vystupuje schlazená na 100 až 170 °C a vstupuje do předehřívání nitrobenzenu g, kde odevzdá další část tepla. Reakční směs vystupuje z předehříveče nitrobenzenu g o teplotě so až 120 a cdevzdává zbylou část tepla ve vodním chladiči ll chladící vodě.Potrubím 1 se nastřikovalo 4000 kg/h nitrobenzenu o teplotě 30 °C přes výměník g, kde se nitrcbenzen ohřál na 13500, do sytící kolony 2. Vodík vstupující do reakce v množství 260 kmol/h, 0 teplotě 50 °C, potrubím 5 přes výměník Q , kde se ohřál na 196 °C se vedĺ do sytící kolony Q. Reakční směs vzniklá vsytící koloně 2, 9 složení 268 hmol/h vodíku a 32,5 kmol/h nitrobenzenu, se předehřála ve výměníku § na 180 °C a vstupovala do trubkovéhe reaktoru 1. Reakční směs na výstupu 2 trubkového reaktoru 1 měla teplotu 220 °C a obsahovala 17,5 hmot. nitrobenzenu, vztaženo na vzniklý surový anilin. Před vstupem do eddabatického reaktoru 2 se k této reakční směsi přidávalo potrubím § 80 kmol/h studeného vodíku o teplotě 50 °C.- 4 Průchodem adiabatickým reakterem 3 se reakční směs ohřálana teplotu 350 °Q a vstupovala do výměníku lg, kde se ochladila na teplotu 225 °C vodou vroucí za tlaku 2 MPa. Poté se reakční směs zchladila průchedem přes výměník 5 na teplotu 150 °C a průchodem přes výměník g na teplotu 100 °C. Finálně se reakčni směs zchladila průchodem přes vodní chladič ll na teplotu 25 °C. Ve výměníku lg bylo vyrobeno 900 kg/h syté páry o tlaku 1,7 Me a spotřeba syté páry o tlaku 1,7 Mľa, potřebné k odpaření nastřikovaného nitrobenzenu v syticí koloně 2, činila 490 kg/h.. reaktoru při výrobě anilinnýkatalytickou redukcí nitrobenzenu vodíkem v p 1 ynné.fázi při použití kombinace izotermního a adiabatického reaktoru,vyznačený tím, že část tepla obsaženého v reakčni směsi vystupující z adiabatického reaktoru se nejprve předá vodě vroucí za tlaku 0,7 až 2,5 Mľa,za vzniku vodní páry, a teprve poté se další část tepla předá vodiku vatupujícímu doreakce a nitro~ benzenu vatupujícímu do reakce a následně se zbylá část tepla odvede chladící vodou.

MPK / Značky

MPK: C07C 87/52

Značky: způsob, anilinu, odvodu, výrobe, reaktoru, tepla, adiabatickém, vzniklého

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/6-263430-zpusob-odvodu-tepla-vznikleho-v-adiabatickem-reaktoru-pri-vyrobe-anilinu.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Způsob odvodu tepla vzniklého v adiabatickém reaktoru při výrobě anilínu</a>

Podobne patenty