Производство капролактама - Бадриан А.С.
Скачать (прямая ссылка):
В одном из вариантов бесциркуляционной схемы гидрирование проводится в две ступени в трубчатых реакторах с применением никель-хромового катализатора. В I ступень подают исходный бен-
0
31
зол и отработанный водород после II ступени (мольное отношение Н2: С6Н6=2,5 : 1). Количество газа и содержание водорода в нем таковы, что степень конверсии бензола в I ступени составляет примерно 50%. Так как в реакционной зоне I ступени имеется значительный избыток бензола, происходит практически полное исчерпывание водорода из азотоводородной смеси.
Во II ступени смесь бензола и>циклогексана (I: 1) обрабатывается свежим водородсодержащим газом при мольном отношении газ : бензол, равном 4:1. Здесь заканчивается гидрирование бензола в циклогексан.
Рис. 9. Схема жидкофазиого гидрирования бензола (способ ФИН):
/ — реактор I ступени; 2, 4, 14 — насосы; 3— компрессор; 5 — котел-утилизатор; 6 — реактор II ступени; 7,9 — теплообменники; 8, 12 — холодильники-конденсаторы; 10 — сепаратор высокого давления; 11 — колонна стабилизации; 13 — сепаратор низкого давления.
Такое оформление процесса позволяет снизить расход технического водорода до величины, близкой к теоретической. Кроме того, отказ от циркуляционных компрессоров резко сокращает расход электроэнергии. Схема без циркуляции газа целесообразна для крупных агрегатов гидрирования бензола, размещаемых совместно с крупными агрегатами синтеза аммиака, где азотоводородную смесь получают по способу конверсии метана и окиси углерода с водяным паром и воздухом, т. е. на заводах, располагающих 75%-ным водородом.
Гидрирование бензола в жидкой фазе. Схема процесса (рис. 9), разработанного Французским институтом нефти (ФИН) [29], предполагает проведение процесса жидкофазного гидрирования в две ступени с использованием суспендированного никеля Ренея в первом реакторе и стационарного катализатора на основе никеля во втором.
Бензол и водородсодержащий газ подаются в’ реактор жидкофазного гидрирования 1, в котором катализатор поддерживается во взвешенном состоянии за счет перемешивания выносным цир-
32
куляционным насосом 2. Тепло реакции снимается во внешнем теплообменнике (котле-утилизаторе) 5 с получением пара низкого давления. Пары циклогексана и непрореагировавшего бензола поступают в небольшой дополнительный реактор 6 со стационарным катализатором, где завершается гидрирование бензола!
После охлаждения и конденсации реакционная смесь из реактора б поступает^ сеператор высокого давления 10, откуда часть газа возвращается в реактор / ступени; причем количество возвращаемого газа зависит от концентрации водорода в исходном газе. Из сепаратора 10 циклогексан подается в колонну стабилизации 11, где из него удаляются водород и легкие растворенные газы.
Длительный срок службы катализатора достигается благодаря тщательной очистке сырья от соединений серы. По способу Французского института нефти работает 10 установок суммарной мощностью 650 тыс. т/год [30].
Литература
1. Cier Н. Е., Waddell М. Т., Ind. Eng. Chem., 1959, v. 51, № 3, p. 259—265.
2. Пат. США 0891984 i(1969).
3. Мельникова H. А., Пикало Н. М., 'Новости нефт. и газ. техники. Нефтепереработка и нефтехимия, ;1962, № 2, с. 37—40.
4. Пат. США 089(1100 (.1959); Cotthard F„ Rev. chim. |(румынск.), 1957, № 8, p. ©44—649.
5. Жаркова В. Р., Фрост А. В., ЖОХ, 11932, № 2, с. 534—537. Brickwede F., Aston J., J. Res. Nat. Bur. Stand,, 1946, v. 37, № 5, p. 265—270.
6. Любарский Г. Д., Снаговский Ю. С., Хим. пром., 1964, № 9, с. 643—649.
7. Motard R. L. е. a., J. Appl. Chem., 1957, № 7, р. 1—7; Germain J. Е. е. а„ J. Chim. phys., 1963, № 10, p. 1219—1227.
8. Фрост А. В. В кн.: Труды по кинетике и катализу М., изд. АН СССР, 1956 с. 71; Андерсон Дж., Кэмбелл У., Катализ. Труды 1 Между нар. конгресса, ИЛ,
1960, с. 63—69; Амано А., Паравано Дж., там же, с. 806—811.
9. Войтехов А. С., «Труды ВНИИ НП», вып. 13, 1970, с. 247—254; Федорин Ю. И. и др., Изв. вузов СССР, 1971, т. 14, № 5, с. 706—708.
10. Любарский Г. Д. и др., Сб. «Научные основы подбора и производства катализаторов», (Изд. СО АН СССР, г. Новосибирск, '1964, с. 390—401.
11. Снаговский Ю. С., Любарский Г. Д., Островский Г. М., «Кинетика и катализ», 1966, т. 7, № 2, с. 258—'265.
12. Снаговский Ю. С., Любарский Г. Д., Островский Г. М., ДАН СССР, 1965, т. 1.61, № 1, с. 1312—<135.
13. Евзерихин Е. И., Любарский Г. Д., «Кинетика и катализ», 1966, т. 7, № 6, с. 1085—1088.
14. Темкин М. И., ДАН СССР, 1963, т. -1512, № И, с. 156-Л58.
15. Лозовой А. В. и др., «Нефтехимия», |1971, т. 11, № 2, с. 172—,178; Ряшенце-ва М. А., Миначев X. М., Аваев В. И. Авт. свид. № 364584 (1971); Открытия, изобр., Пром. образцы. Товарн. знаки, 1973, № 12.
16. Пат. США 2755317 (1966), 3427361 i(1966); Ponder Т. С., «Petrol Refiner»,
1961, v. 40, № 2, p. 236—.237; Haines H. H., Ind. Eng. Chem., 1962, v. 54, №f7, p. 23—30.
17. Любарский Г. Д. и др., ДАН СССР, 1961, т. 140, № 3, с. 634—636.
18. Аристов Г. Е., Проскурнин А. М. «Полупродукты для синтеза полиамидов», М., Госхимиздат, 1963, с. 114—127.
