ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Непрерывные методы каталитической изомеризации пинена из "Химия и технология камфары _1961" О непрерывных методах каталитической изомеризации пинена в настоящее время известно очень мало, но это не может служить основанием к тому, чтобы не уделить им должного внимания в настоящей книге. Непрерывные процессы, как правило, лучше поддаются автоматическому управлению, чем периодические. Поэтому рассмотрим кратко принципиальные возможности использования непрерывных методов изомеризации пинена. [c.81] Изомеризация, осуществляемая путем пропускания жидкого пинена через слой зерненого катализатора. Процесс основан на том, что через колонну, заполненную зерненым катализатором, непрерывно пропускают пинен. Все свободное от з ерен катализатора пространство заполнено жидкими реагирующими веществами. [c.81] Пинен в колонну можно подавать как сверху, так и снизу. Отношение диаметра колонны к высоте должно быть небольшим, чтобы предотвратить перемешивание жидкости. [c.81] Основная особенность непрерывного процесса по описанной схеме, существенно отличающая его от периодического процесса, заключается в том, что непрерывный процесс ведется в присутствии большого количества зе рненого катализатора. Интенсивное размешивание реакционной смеси отсутствует, если не считать движ ения столба жидкости по длине реактора. В результате движение молекул пинена к поверхности катализатора и диффузия образовавшихся из пинена терпенов в раствор происходит значительно медленнее, чем при интенсивном размешивании пылевидного катализатора с пиненом в периодическом процессе. Поэтому скорость реакции в описанном непрерывном процессе определяется не кинетическими факторами, а в данном случае скоростью более медленных диффузионных процессов едиффузионно е торможение реакции). [c.82] В этих условиях можно применять только малоактивные катализаторы, которые не вызывают заметной полимеризации камфена и лимонена. Применение высокоактивных катализаторов недопустимо не только в зонах завершения реакции и резервной зоне реактора, но и в зоне начального периода реакции, так как задерживающиеся из-за недостаточно быстрой диффузии на поверхности и особенно в порах катализатора камфен и моноциклические терпены будут подвергаться полимеризации уже на первой стадии проц есса (табл. 18). [c.82] Малоактивные катализаторы могут быть получены из некоторых катализаторов высокой активности путем отравления их поверхности терпеновыми полимерами [81] или нейтрализации части активных центров щелочами [113] и другими способами. [c.82] Можно полагать, что жидкофазный непрерывный процесс изомеризации пинена имеет перспективы для применения в промышленности. [c.83] Изомеризация, осуществляемая путем пропускания паров пинена через слой зерненого катализатора. Процесс может осуществляться в аппаратуре, сходной с уже описанной аппаратурой для проточной изомеризации жидкого пинена. [c.83] В соответствии с соображениями, изложенными при описании жидкофазного непрерывного процесса, парофазный процесс дол-ж ен вестись тоже в присутствии катализаторов малой активности. Так как а-пинен претерпевает термическую изомеризацию уже при 187° [276], образуя дипентен, аллооцимен и другие нежелательные продукты, пребывание пинена в испарителе и подогревателе должно быть непродолжительным, а температура процесса должна быть возможно более низкая. Во избежание перегрева проц есс целесообразно вести под вакуумом. Парофазная изомеризация пинена в присутствии зерненого катализатора упоминалась в некоторых работах [75], [204], [285], но подробности, позволяющие дать оценку этому процессу, отсутствуют. Несмотря на это, по парофазнрму процессу непрерывной изомеризации пинена можно высказать некоторые соображения. [c.83] Диффузия паров и газов протека ет быстрее диффузии, жидкостей поэтому диффузионное торможение реакции в паровой фазе, особенно под вакуумом, должно сказываться меньше, чем в жидкой фазе. Превращение должно протекать быстрее и производительность реактора при парофазном методе должна значительно превышать производительность реактора при непрерывном жидкофазном процессе. Это положительная сторона паро,-фазного метода. [c.83] Этот серьезный недостаток парофазного процесса изомеризации, вероятно, может быть устранен путем применения установок с подвижным слоем катализатора. Такие установки получили широкое распространение в процессе термофорного каталитического крекинга нефтепродуктов (ТКК-процесс). [c.84] Парофазная изомеризация пинена в псевдоожиженном слое катализатора. Реакции в псевдоожиженном слое катализатора получили широкое распространение в химической и нефтяной промышленности, в том числе в процессе каталитического крекинга нефтепродуктов. В соответствии с этим интересно рассмотреть вопрос о пригодности этого процесса для непрерывной парофазной каталитической изомеризации пинена. На рис. 23 приведена принципиальная схема реактора для каталитического крекинга нефтепродуктов в псевдоожиженном слое катализатора. [c.85] В реактор непрерывно поступают пары газойля или другой нефтяной фракции и пневматически увлекают вместе с собой мелкоизмельченный катализатор. Занимающий нижний слой аппарата катализатор при достаточно большой скорости потока паров приходит в движение, становится подобным пришедщей в состояние кипения жидкости. [c.85] Через этот слой псевдоожиженного катализатора проходят пары реагирующего вещества. Продукты реакции непрерывно выводятся через циклон, где они отделяются от катализатора. Катализатор непрерывно пневматически удаляют из нижней части аппарата на регенерацию. [c.85] Некоторые процессы в псевдоожиженном слое не требуют непрерывной смены катализатора. В этом случае установка упрощается. [c.85] Осуществление реакций в псевдоожиженном слое имет ряд крупных достоинств. [c.85] Тонкое измельчение катализатора и интенсивное вихревое движение отдельных частиц в кипящем слое резко снижают и фактически предотвращают внутридиффузионное торможение в зернах катализатора, ускоряют массопередачу и сводят к минимуму внешнедиффузионное торможение гетерогенных процессов, что приводит к высокой производительности реакторов ВО], [88], [149]. [c.85] Рециркуляция паров, к которым добавляется некоторое количество исходного продукта, наиболее простое решение вопроса. Однако оно не достигает полностью своей цели, так как позволяет лищь снизить содержание исходного продукта в конечных продуктах реакции. Кроме того, рециркуляция паров связана со значительным снижением производительности аппаратуры. [c.85] Выделение конечного продукта из общей массы продуктов реакции и возвращение в цикл непро реагировавшего вещества может быть сделано лишь в случае, когда конечный продукт легко выделяется из смеси с непрореаги-ровавщим веществом, что бывает не всегда просто сделать. [c.85] Многосекционные аппараты получили распространение в крупнотоннаж-,ных химических производствах, например в контактном производстве серной кислоты. Их удобство заключается в возможности доведения процесса практически до полного исчерпывания исходного компонента, или до состояния равновесия, и в возможности поддерживать различную температуру в разных секциях реактора. [c.86] Вернуться к основной статье