Első ciklohexán
A mű tartalmaz 1 fájl
KR TOP Masha.docx
Számos, elsősorban a különböző rendszerek ipari hidrogénezési eljárás:
- A hidrogénezést egy csőreaktorban, amelyben a tér között, a cső egy forráspontú kondenzátum. A felszabaduló hőt a tér a hőcső sűrített gőz képződik a körgyűrű. A cső alakú reaktor függőleges hőcserélő shelltube. A reaktor el van látva kapcsolatokat biztosít annak a kiindulási keverék és a reakciótermékeket eltávolítjuk, és a számára is ellátó vizet a gyűrű alakú teret és kisütés a kapott gőzt. A hőmérséklet a reakcióelegy mérve 10 pontot különböző magasságokban a reakciózónában a kötelező legkisebb jelzés (130 ° C) és a maximális (240 ° C) hőmérsékleten. A túlmelegedés elkerülése érdekében az első gáz réteget katalizátort hígítjuk inert anyaggal;
- Alkalmazni berendezés folyamatos katalizátor réteg elhelyezett perforált polcokon vagy speciális kosarak több rétegben. A tér két réteg között van hűtőszekrény. Néha használt adiobaticheskih több reaktor folyamatos katalizátor réteg és a közbenső hűtést a reakcióelegy;
- A gyakran használt eszközök, amelyekben a katalizátort elrendezve több réteg egy speciális katalizátort doboz, amely fel van szerelve a reaktoron kívül, eltávolítjuk belőle, és beépítjük a katalizátor csere. A gyűrű alakú tér között, a reaktort burkolat és a katalizátort tápláljuk cold-box hidrogénatom, vagy a reakcióelegyet, hogy részben eltávolítsuk hőt és védi a házat a fellépés a magas hőmérséklet. Több helyen hideg hidrogént vittünk beállító doboz, és ne gyengítsék a reaktorba héj, mind a csövek nem ebből az oldalsó, és egy masszív alsó fedél és [5];
- Egy érdekes megvalósítási módja szerint a folyamat design kombinációja két reaktor: egy reaktort hidrogénezés folyadékfázisban szuszpendált katalizátorral hidrogénező reaktorban gázfázisban egy rögzített katalizátor [5].
1.3. Előállítására szolgáló eljárások ciklohexán
A hidrogénezési reakció megy végbe komoly körülmények között, magas hőmérsékleten és nyomáson.
A hidrogénezési eljárást általában úgy végezzük el a folyékony fázisban a katalizátorok jelenlétében, mint általában használt nikkel szuszpendáljuk (Raney-nikkel) letétbe (Ni / Al 2O 3. Ni kovaföld visszanyert nikkel-hidroxid) és egy alacsony hőmérsékletű, amely egy nemesfém (Pt / Al 2O 3 Rh / AI 2O 3).
Annak a ténynek köszönhetően, hogy a hidrogénezési reakciót benzol erősen exoterm, fontos, hogy dolgozzanak ki olyan ipari folyamat van egy hatékony ellenőrzése a reakció-hőmérséklet és a használata a felszabaduló hő.
1.3.1. A folyamat fejlesztette ki a francia Petroleum Institute
- gyártása nagy tisztaságú ciklohexán katalitikus hidrogénezéssel benzol. A folyamat két szakaszban történik. Az első közülük végezzük hidrogénezése benzolt a fő test szuszpendált piroforos Raney-nikkel, a második - a dehidrogénezés Ni / Al 2O 3 katalizátor stacionárius (1.4 ábra.).
Reakcióvázlat ciklohexán termelési folyamat által kifejlesztett francia Petroleum Institute:
Ábra. 1.4. 1 - az elsődleges hidrogénező reaktorba; 2 - kiegészítő hidrogénező reaktorban; 3 - a hőcserélő; 4 - kondenzátor; 5 - nagynyomású szeparátor; 6 - oszlop stabilizáció; 7 - elválasztó; I - benzol; II - hidrogénatom; III - víz; IV - öblítő gáz; V - ciklohexán.
1.3.2. A folyamat által kifejlesztett Atlantic Richfield
A hidrogénezést benzol alkalmazásával hajtjuk végre Pt / AI 2O 3 katalizátor. által javasolt Engelgard. A benzolt friss hidrogénnel keverve, és a cirkuláló keveréket melegítjük a hőcserélő takarmány / termék és a reaktorba vezetjük (ábra. 1.5). A reakcióhő vízzel eltávolítható segítségével azért, hogy a gőz. Ez megkönnyíti a karbantartási egy felső korlátot hőmérséklet a reaktor kimeneténél, nincs szükség recirkulációs ciklohexán szabályozzák a hőmérsékletet.
Miután hőcsere a nyers reakcióterméket tovább hűtjük, és tápláljuk a szeparátorba. Része a keletkezett hidrogén-használják forgalomba, és a kipufogógáz-ra hűtjük (hűtési ciklus) izolálásához ciklohexán, majd betápláljuk a növényi fűtőgáz hálózat.
A folyékony fázist a szeparátorból együtt kondenzátumot hűtés a kipufogógáz tápláljuk a kolonnába stabilizációs ahol desztillál könnyű komponensek, és kimeneti ciklohexán védjegye fenékterméket, sztöchiometrikus kitermelése ciklohexán, 99,9% -os tisztaságú.
Reakcióvázlat a termelés ciklohexán, által kifejlesztett Atlantic Richfield
Ábra. 1.5. 1 - az elsődleges hidrogénező reaktorba; 2 - a hulladék-hasznosító kazán; 3 - Adszorpciós szárító; 4 - elválasztó; 5 - oszlop stabilizáció; I - benzol; II - hidrogénatom; III - gőz; IV - víz; V - pár; VI - öblítő gáz; VII - fűtőgáz; VIII - ciklohexán.
A függőség a tisztasága ciklohexán benzolból kiindulva minőségű táblázatban mutatjuk be. 1.2. [11.].
Jellemzői benzol és ciklohexán
1.3.3. A folyamat a "Haydrar" által kidolgozott, a Universal Oil Products Co
Attól függően, hogy a kéntartalom a kiindulási benzol stacionárius nikkel vagy platina-katalizátorok alkalmazhatók katalizátorként. Amikor a kén-tartalma nagyobb, mint 10 4% (. Wt) platina katalizátort alkalmazunk, az alacsonyabb tartalma - nikkel. A kén eltávolítását a hidrogén utoljára előzőleg mossuk alkálifém. A hidrogénezést végezzük több reaktor - általában három -, hogy csökkentse a felszabadult hőtől (1.6 ábra.).
Vezetés "Haydrar" folyamat által kifejlesztett Universal Oil Products Co
Ábra. 1.6. 1 - blokk hidrogénezés reaktorok; 2 - elválasztó; 3 - bioaktivitás oszlop; I - benzol; II - hidrogénatom; III - öblítő gáz; IV - fűtőgáz; V - ciklohexán.
1.3.4. A folyamat a „Arosat” által kidolgozott Lummus Co
Rendszer „Arosat” által kifejlesztett eljárás Lummus Co
Ábra. 1.8. 1 - hidrogénező reaktorban; 2 - oszlop stabilizálás céljából; I - benzol; II - hidrogénatom; III - öblítő gáz; IV - oldalsó gőz; V - ciklohexán.
1.3.5. Sematikus ábrája a növény hazai projekt hidrogénezéssel
1.3.6. A hidrogénezést a desztillációs oszlopban
Eljárás hidrogénezésére telítetlen gyűrűs vegyületek a reaktív desztillációs oszlopot. Végzett a folyékony fázisban jelenlétében egy hidrogénező katalizátor készült formájában desztillációs töltelék, amelynek szerkezete megfelelő a desztillációs és amely egy fém, alumínium-oxid támogatást. A felesleges nyomás a felső része az oszlop akár 24,61kg / cm2. Az eljárás azzal jellemezhető, hogy a fenék hőmérséklete 100-190 ° C-on Egy jellemző, hogy az elvégzett további lépést agyi folyékony hidrogénezési terméket tartalmazó ciklohexánt és a reagálatlan benzolt együtt hidrogénnel egyetlen ciklusú rögzített ágyas reaktorban, amely egy hidrogénező katalizátor, dogidrirovaniya lényegében az összes nem reagált benzolt hidrogénnel előállításához további mennyiségeket ciklohexán [12 ].
1.4. Kiválasztásának indoklása folyamatábra hidrogénezéssel
Elemzése után minden lehetséges módon benzol hidrogénezés, azt arra a következtetésre jutott, hogy a legoptimálisabb rendszer hidrogénezéssel a gőzfázisban a NiCr katalizátorok kombinációjának alkalmazásával a két reaktor szuszpendált és rögzített katalizátort. Choice indokolja az alábbi okok miatt:
- Energetikailag gőzfázisú hidrogénezés észrevehető előnye a folyékony fázisban, különösen akkor, ha gőzfázisú végzett csőreaktorokban egyidejű energiatermelés gőz. Továbbá, végrehajtása során a folyadék-fázisú eljárás nehézségek vannak használatához kapcsolódó szuszpendált katalizátor;
- Kombinált reaktorok lehetővé teszi a magas termelékenység és átalakítása a nyersanyagok. Általában a reakció végbemegy, az első reaktorban. A második reaktorban, csak egy kis töredéke az átalakulás következik be, és a hűtésre van szükség;
- Nikkel-katalizátorok, gyorsan és irreverzibilisen adszorbeálódik kénvegyületek. Ezek a vegyületek ezért alkalmazhatók hatékony előérintkeztetést finom tisztítására benzol.
2 Technológiai rész
2.1. A kémia a folyamat
Ciklohexán hidrogénezésével benzolt úgy állítjuk elő,:
A reakció reverzibilis, és kíséri felszabadítása nagy mennyiségű hőt. Ipari megvalósítása a folyamat a készítmény nehézségek vannak társított eltávolításával keletkező hő a reakció lefolyását. Szintén benzolt meg kell tisztítani a kénvegyületek, amelyek érintkező mérgek.
2.2. Jellemzői nyersanyagok
A felhasznált nyersanyagok, vagy petrolkémiai Coke benzolt. Petrolkémiai benzolt nyerjük egy ásványolaj frakció 62-105 ° C-on platform berendezések. Platform termékeket szétválasztjuk extrakciós desztillációval és kijavítását; kapott benzollal tartalmaz mintegy 0,2% szennyeződést, például akár 0,06% n-heptán, 0,06% toluolt és metil-ciklohexán, és 0,0001% összes kén.
Coke benzolt tartalmaz lényegesen több kénatomot, különösen tiofén, azonban „a koksz növények egy különleges hidrogénező benzol hidrogénezése kénvegyületek a hidrogén-szulfid sztrippeléssel és ezután H2 S és lúgos mosásnak. Tisztítás után benzolban tiofén tartalmazott 0,0002% 0,0001% kén és egy szén-diszulfid, valamint 0,05-0,09% n-heptán és 0,06-0,12% metilciklohexán. Szennyezések benzol-szénhidrogének nem befolyásolja a hidrogénezési eljárás, de egyre ciklohexánban, ezek végső soron csökkenti a minőségét kaprolaktám.
Tisztítása desztillálással benzol nem hatékony képződése miatt a kedvezőtlen az összetétele azeotróp elegyek (például, 99,3% benzol és 0,7% n-heptán). A gyakorlatban, a magas forráspontú szénhidrogén szennyezéseket nem választjuk el a benzol, és a ciklohexán, hogy a desztilláló oszlopot atmoszféra nyomáson működő. Oszlop alján folyékony, az úgynevezett „heptán frakció” kimenet az égés.
2.3. A hőmérséklet hatása a folyamat hidrogénezés
Amint a grafikonon látható, a 200 ° C-on teljes konverzióját a benzolt elért terheléseknél körülbelül 3,5 óra-1. Növekvő hőmérséklettel, a katalizátor aktivitása csökken, és a 350 ° C-on a hidrogénezés mértékét benzol át a terhelést tartomány nem több, mint 0,82.
A függőség a konverziós foka benzol inverz terhelés, a különböző hőmérsékleteken
1-175 ° C; 2-200 ° C; 3-250 ° C; 4-300 ° C; 5-350 ° C-on
Az ábrán bemutatott adatok 2.3, ebből következik, hogy a görbék leíró függését fokának benzol konverziós hőmérséklet függvényében állandó terhelésen, áthalad egy maximális, megfelelő