ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Реакторы для проведения реакций в газовой фазе над из "Основы теории химических процессов технологии органических веществ и нефтепереработки" Такой тип реакторов применяется в процессах гидрирования и дегидрирования, окисления, синтезах на основе оксида углерода и водорода, процессах нефтепереработки. [c.55] Катализатор в реакторе может находиты я в неподвижном, движущемся или псевдоожижениом слое, а также в режиме пневмотранспорта. [c.55] Основным типом реакторов с теплообменом через стенку являются трубчатые реакторы (рис. 1.13), представляющие собой различного типа теплообменники. Например, реактор для окислительного дегидрирования метанола и окислительного аммоно-лиза щюпилена в акрилонитрил представляет собой пучок трубок, помещенных в цилиндрический теплообменник (рис. 1.14). Если катализатор находится в трубах, то такой реактор называется трубчатым, а реакторы с катализатором в межтрубном пространстве - кожухотрубными. [c.55] Трубчатые реакторы используются для проведения как эндотермических (например, дегидрирование углеводородов и спиртов), так и экзотермических процессов (например, окисление углеводородов молекулярным кислородом, гидрогалоге-нирование ацетилена, окислительный аммонолиз пропилена и др.). [c.55] Кожухотрубные реакторы применяются главным образом при осуществлении внутреннего теплообмена, т. е. когда свежее сырье при поступлении в реактор проходит по трубам, охлаждая реакционную зону, и далее поступает в межтрубное пространство, заполненное катализатором. [c.55] Все трубчатые реакторы имеют хороший теплообмен, обусловленный высоким отношением поверхности теплопередачи к объему катализатора, и режим потока газа близок к идеальному вытеснению, что обеспечивает глубокое превращение сырья, высокую селективность и удельную производительность во многих процессах. [c.56] В многотоннажных процессах широко используются более экономичные, чем трубчатые, реакторы со сплошным неподвижным и с подвижным слоем катализатора. [c.56] Реакторы со сплошным слоем катализатора применяются в таких процессах, как гидрокрекинг, риформинг, изомеризация парафинов, прямая гидратация этилена, дегидрирование углеводородов в олефины. [c.56] Процессы, протекающие с большими адиабатическими изменениями температуры смеси, проводятся в реакторах секционированного типа (полочных) (рис. 1.18 1.19). Охлаждение (нагревание) реакционной смеси между полками проводится, как правило, непосредственным смешением реакционного газа с теплоносителем (хладагентом) или впрыскиванием испаряющейся жидкости. [c.58] В качестве теплоносителей используют инертные вещества или компоненты реакционной смеси. [c.58] Реакторы с неподвижным твердым катализатором плохо приспособлены для проведения циклических процессов, в которых имеются стадии контактирования и регенерации катализатора. Более пригодны в этом случае аппараты с подвижным катализатором с медленно движущимся плотным слоем с псевдоожижен-ным (кипящим) слоем с катализатором, движущимся в режиме пневмотранспорта. [c.58] Установки с движущимся плотным слоем катализатора в виде шариков или зерен размером 3-5 мм, непрерывно перемещающихся в аппаратах (реактор - регенератор) сверху вниз под действием силы тяжести, нашли применение в нефтепереработке главным образом для проведения процессов каталитического крекинга. Транспортирование катализатора между реактором и регенератором проводится с помощью механических или пневматических подъемников. [c.59] В реакторах с псевдоожиженным слоем применяется мелкий, иногда пылевидный (0,01-0,1 мм) катализатор. При определенном гидродинамическом режиме частица переходит во взвешенное состояние, образуя с газом псевдоожиженную систему, которая способна перемешиваться подобно жидкости, т. е. перетекать по трубам, проходить через запорные приспособления, решетки и колена без разрушения. В этом случае в системе реактор - регенератор не требуется специальных устройств для транспортировки катализатора. [c.59] Схема реакционного узла каталитического крекинга в псевдо-ожиженном слое микросферического катализатора представлена на рис. 1.20, где реактор располагается над регенератором в одном агрегате высотой вО-70 м. Сырье вводится в нижнюю часть агрегата и, захватывая регенерированный катализатор, поступает в реактор по катализаторопроводу 3 через решетку 8. Реактор разделен вертикальной перегородкой с отпарной секцией 5. Из зоны крекинга катализатор поступает через прорези перегородки в от-парную секцию с водяным паром. Отпаренный катализатор по катализаторопроводу 4 самотеком поступает в регенератор 9. Продукты крекину а проходят через циклоны 6, где они отделяются от захваченных частиц и направляются на дальнейшую переработку. [c.59] В мировой нефтепереработке и нефтехимии широко применяются непрерывные реакторно-регенеративные схемы с лифт-реактором ( Shell , UOP , Kellog ) и другие реакторы, например с пневмотранспортом катализатора для осуществления быстро протекающих реакций с интенсивным коксоотложением. [c.61] Гетерогенно-каталитические процессы, осуществляемые в жидкой фазе, весьма немногочисленны. Реакторы для таких систем напоминают реакторы для газофазных гетерогенных реакций. В зависимости от величины теплового эффекта, чувствительности процесса к изменению температуры, сложности химического процесса (обратимые, последовательные, параллельные, последовательно-параллельные реакции) могут применяться аппараты смешения и вытеснения емкостного типа с механическими мешалками, трубчатые, колонные с неподвижным слоем катализатора (адиабатические или секционированные) и колонные с суспендированным катализатором. [c.61] Трехфазные реакторы эксплуатируются как в режиме смешения, так и вытеснения. При этом должен быть обеспечен хороший массообмен между жидкостью и катализатором, между газом и жидкостью, который должен обеспечить устойчивую тепловую балансировку процесса. [c.61] В реакторах смешения для перемешивания фаз применяют как механическое перемешивание с использованием различного типа мешалок, так и суспендирование в жидкости с последующим перемешиванием потоком газа (трехфазный псевдоожиженный слой). Псевдоожижение также можно создать суспендированием катализатора потоками газа и жидкости. [c.61] Например, реакцию Фишера - Тропша синтеза углеводородов из оксида углерода и водорода проводят в трехфазном реакторе в присутствии порошкообразного железного катализатора, суспендированного в жидких продзгктах реакции при 2,0-2,5 МПа и 300-350 °С. Синтез-газ (СО + 2Н2) барботируют через суспензию. Полагают, что это способ гибче, чем реализуемые в реакторах других типов (реактор с неподвижным слоем катализатора или газофазный реактор с кипящим слоем катализатора). [c.61] Вернуться к основной статье