CS239600B1 - Spósob zahusťovania ortuínatých katalytických roztokov hydratácie acetylénu a zariadenie na Jeho nskutočňovanie - Google Patents
Spósob zahusťovania ortuínatých katalytických roztokov hydratácie acetylénu a zariadenie na Jeho nskutočňovanie Download PDFInfo
- Publication number
- CS239600B1 CS239600B1 CS841694A CS169484A CS239600B1 CS 239600 B1 CS239600 B1 CS 239600B1 CS 841694 A CS841694 A CS 841694A CS 169484 A CS169484 A CS 169484A CS 239600 B1 CS239600 B1 CS 239600B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- reactor
- acetylene
- mercury
- hydration
- catalyst
- Prior art date
Links
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 35
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 title claims description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 title claims description 15
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 15
- 230000036571 hydration Effects 0.000 title claims description 13
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 title claims description 13
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 title description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 25
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 claims description 2
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N Acetaldehyde Chemical compound CC=O IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 4
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 230000000887 hydrating effect Effects 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- DOBUSJIVSSJEDA-UHFFFAOYSA-L 1,3-dioxa-2$l^{6}-thia-4-mercuracyclobutane 2,2-dioxide Chemical compound [Hg+2].[O-]S([O-])(=O)=O DOBUSJIVSSJEDA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N acetaldehyde Chemical compound [14CH]([14CH3])=O IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 1
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000002459 sustained effect Effects 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
Vynález rieši sposob zahusťovania ortirCnatých katalyzátorov používaných k výrobě acetaldehydu hydratáciou acetylénu a zariadenie na uskutočnenie tohoto sposobu.
V súčasnosti sa v priemyselnom meradle uskutočňuje hydratácia acetylénu na acetaldehyd v kontaktnom roztoku, ktorým js vodný roztok síranu ortuťnatého, síranu železnatého a železitého v zriedenej kyselině sírovej v zariadení, ktorého hlavným článkem je reaktor naplněný týmto roztokom, do ktorého sa privádza pri teplotách 95 až 105 °C acetylén. Z reaktora vystúpujúca panoplynná zmes obsahujúca acetaldehyd, vodu, vedíajšie produkty reakcie, ortuť a nezreagovaný acetylén sa čiastočne cchladzuje najčastejšie v troch po sebe nasledujúcich aparátech, za. účelom kondenzácie pár ortute, ktorá sa. neustále vracia spolu s. častou kondenzátu do· vetvy čerstvého regenerovaného katalyzátoru a s ňou opat na vstup do reaktora v jeho spodnej časti. Takto spracovaná zmes sa potom ďalej vedie na skrápáme vodou, kde sa oddělí acetaldehyd a tento sa spracuje známými postupmi na hotový produkt. Nezreagovaný acetylén sa vedie ďalej na regeneráciu známými postupmi a je použitý znova do procesu, Pre zahezpečenie trvalej aktivity katalytického roztoku v reaktore sa jeho časť odoberá a po rege2 nerácii bežne používanými sposobmi sa vracia spať na vstup do reaktora, spolu s prúdmi v· uvedenej parciálnej kondenzácie vystupujúcej reakčnej zmesi. Teplotu v prvom výmenniku tepla je nevyhnutné regulovat' v určitom obmeďzenom rozsahu, pri ktorom dochádza v prevažnej miere ku kondenzácii časti pár ortute, vody a vyššievrúcich podielov.
Intenzívnejšie chladenie je nevhodné, pretože by dochádzaio aj ku kondenzácii produktu a tento by prenikal spolu s prúdom regenerovaného katalyzátora opat na vstup do reaktora, čo· je nevhodné. Výskům vedúci k objavu hydratačnej reakcie započal Ku.čerov v roku 1875 a prvé práce v tejto oblasti publikoval o šest rokov neskór. Priemyselnému uplatneniu dlho však zabraňovala tvorba smol a rýchla dezaktivácia katalyzátora. Až princip používania .přebytku acetylénu podta Grunsteina (nem. pat. č. 250 356, USA pat. 1 044 169 a 1 107 019, fr. pat. 455 370) umožnil plné priemyselne využitie hydratácie acetylénu na základe Kučerové) reakcie. Ďalšie zlepšeme v priemyselne j aplikácii zaviedla firma IG Farben kontinuálnou regeneráciou katalyzátora solární trojmocného železa, ktorá dosiahla svojho vrcholu v tridsiatich rokoch a je používaná v praxi dones. Princip hydratácie je nasledovný. Do reaktora, vstupuje 2 800 m3/hi acetylénu, ku ktorému. sa přidává 1,5 m3/h páry. Zmes vstupuje do spodnej časti reaktora a barbotuje cez roztok katalyzátore. Roztok katalyzátora obsahuje 4 gramy Fe2(CO4]3 na 1 liter a 180 g SO4+2, vrátane volnej H2SO4. Okrem toho roztok katalyzátora obsahuje vel'ké množstvo kovověj Hg suspendovanej v roztoku. Neskór sa výroba acetaldehydu orientovala na iné suroviny ako acetylén. Vychádza sa z petrochemických surovin, ktoré sú ekonomicky výhodnejšie a k procesu nie je potřebné používat drahej a toxickej ortute.
Pretože mechanizmus hydratačnej reakcie acetylénu nio je do súčasnosti spolahlivo objasněný, vo výrobniach používajúcich acetylén na báze zemného plynu často dochádza z doposial’ roznych, presne neidentifikovaných a analyticky nepostřehnutelných příčin k poklesu aktivity katalytického roztoku s následným poklesom tvorby produktu a teda aj vznikajúceho reakčného tepla, v dósledku čoho poklesne teplota v reaktore i konverzia acetylénu a katalyzátor sa započne zriedovať. Zriedený katalyzátor má pochopitelné nižšiu aktivitu a celý proces má progresivně klesajúci výkon, až je nutné výrobu přerušit a zabezpečit přípravu vhodného kontaktu.
Uvedené nedostatky odstraňuje spósob zahusťovania ortuťnatých katalyzátorov hydratácie acetylénu podta vynálezu, pri ktorom sa do hydratačného reaktora spolu so vstupujúcim acetylénom privádza aj vodná para v množstvách od 0,3 do 3 m3 páry na 1 m3 acetylénu.
Kondenzát získaný čiastočným ochladením z reaktora vystupujúcej paroplynnej zmesi sa vedie priamo spát do reaktora spolu s regenerovaným katalyzátorem, alebo cez odlučovač ortute do kanalizácie, připadne súčasne do reaktora i kanalizácie. Zariadenie 11a uskutočňovanie sposobu, ktoré pozostáva z valcovitej nádoby s kónickým dnom 1 napojenej hornou častou na spodný otvor 2 výmenníka tepla 3, pričom nádoba 1 je opatřená vostavbou 4 a svojím kónickým dnom je potrubím 5 cez ventil 6 napojená na přívodně potrubie regenerovaného katalyzátora 7. Potrubie 7 je ďalej napojené na spodnú časť hydratačného reaktora 8 nad přívodně potrubie acetylénu S, do ktorého je napojená potrubím 10 vodná para a horná časť reaktora 8 je napojená cez potrubie 11 na spodnú časť 2 výmenníka tepla 3, pričom medzirúrkový priestor 12 nádoby s kónickým dnom 1 je svojou vrchnou častou napojený potrubím 13 s ventilom 14 do odlučovača ortute 15, ktorý je potrubím 16 napojený do kanalizácie. Použitím zvýšeného množstva páry, bez následného zrieďovania katalyzátora, sa významné zlepšia poměry v barbotážnom reaktore pri nižších množstvách zreagovaného acetylénu s prímesou nečistot.
Výhody navrhovaného sposobu spočívajú predovšetkým v tom, že umožňuje dodržiavanie predpísanej hustoty a zloženie katalyzátora aj pri kolísavom obsahu nečistot v spracovávanom acetyléne, a to v dósledku zmien zloženia spracovávaného zemného plynu, porúch v systéme výroby acetylénu či vypieracej časti. Nerovnoměrná kvalita acetylénu sa taktiež vyskytuje pri nábehoch výroby. V dósledku použitia vyššieho množstva páry do hydratačného reaktora bez následného zriedenia katalyzátora sá z reakčného prostredia odstránia nečistoty prichádzajúce vstupným acetylénom ale aj vznikajúce v samotnom procese. Medzi výhody nesporné patří aj jednoduchost z htadiska obsluhy zariadenia a investičná nenáročnost. Sposob a zariadenie boli s úspechom overené na výrobní acetaldehydu ako je uvedené v nasledujúcich príkladoch.
Přikladl
Vo výrobnom procese po vykonaných úpravách zariadenia podta vynálezu sa pracovalo s katalyzátorom o hustotě 1120 kg/ /m3. V priebehu 24 hodin hydratácie s prídavkom 2 m3/h vodnej páry na 1 m3 vstupujuceho acetylénu a striedavým odvádzaním kondenzátu cez odlučovač ortute do kanalizácie i do reaktora, vzrástla hustota katalyzátora na hodnoty 1210 kg/m3 a zloženie katalyzátora málo predpisané hodnoty.
Příklad 2
Pri ustálenom chodě hydratácie a hustotě katalyzátora 1 241 kg/m3 sa do reaktora dávkoval acetylén a vodná para v pomere 0,635 m3 páry na meter kubický acetyléuu. V priebehu 2 hodin vzrástol objem nezreagovaného acetylénu za reaktorom na dvojnásobek počiatočnej hodnoty a hustota katalyzátora, ktorá sa meria v hodinových intervaloch, poklesla na hodnotu 1 206 kg/m3. Na základe týchto údajov sa upravilo množstvo pridávanej páry na 1 m3 na m3 acetylénu a v priebehu nasledujúcich troch hodin sa kondenzát získaný v prvom kondenzátore za reaktorom pri teplote 85 °C odvádzal rovnakým dielom spát do reaktora ako aj cez odlučovač ortute do kanalizácie. Po tejto době mala hustota katalyzátora hodnotu 1 250 kg/m3 a množstvo nezreagovaného acetylénu za reaktorom pokleslo na póvodnú hodnotu, vstupná zmes acetylénu a vodnej páry sa znova upravila na hodnotu 0,635 m3 páry na m3 acetylénu a výroba pokračovala ďalej na původnýcb priaznivých parametrech kontaktného roztoku.
P r i k 1 a d 3
V priebehu 3 mesiacov overovacieho chodu výroby s využitím spósobu a zariadenia podl'a vynálezu sa trvale udržiavala hustota. kontaktného' roztoku v rozmedzí 1 200 až '239600
230 kg/m3, keď před používáním uvedeného zapojenia bola hustota cca 1 050 kg/m3, pričom bolo přidávané do reaktora podfa potřeby 0,4 až 2,9 m3 páry ňa m3 vstupujúceho acetylénu.
Využitie vynálezu spadá do oblasti výroby acetaldehydu hydratáciou acetylénu za použitia ortutnatých katalyzátorov.
Claims (2)
1. Spůsob zahusťovania ortutnatých katalytických roztokov hydratácie acetylénu pozostávajúcich z roztoku síranu ortutnatého, železnatého a železitého v zriedenej kyselme sírovej vyznačený tým, že do hydratačného reaktora sa spolu so vstupujúcim ačetylénom privádza aj vodná para v množstvách od 0,3 do 3 m3 páry na 1 m3 acetylénu, pričom kondenzát získaný čiastočným ochladením z reaktora vystupujúcej paroplynnej zmesi sa vedie priamo spát do reaktora spolu s regenerovaným katalyzátorom alebo cez odlučovač ortute do kanalizácie, připadne súčasne do reaktora i kanalizácie.
2. Zariadenie na uskutočňovanie spósobu podfa bodu 1 vyznačený tým, že pozostáva z valcovitej nádoby s kónickým dnom (1)
VYNÁLEZU napojenej hornou častou na spodný otvor (2) výmenníka tepla (3), pričom nádoba (1) je.opatřená vestavbou (4) a svojim kónickým dnom. je potrubím (5). cez ventil (6) napojená na přívodně potrubie regenerovaného katalyzátora (7), ktoré je ďalej napojené na spodnú časť hydratačného reaktora (8) nad přívodně potrubie acetylénu (9), do ktorého je napojená potrubím (10) vodná para a horná časť reaktora (8) je napojená cez potrubie (lij na spodnú časť (2) výmenníka tepla (3), pričom medzirúrkový priestor (12) nádoby s kónickým dnom (1) je svojou vrchnou častou napojený potru• bím (13) s ventilom (14) do odlučovača ortute (15), ktorý je potrubím (16) napojený do kanalizácie.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS841694A CS239600B1 (sk) | 1984-03-09 | 1984-03-09 | Spósob zahusťovania ortuínatých katalytických roztokov hydratácie acetylénu a zariadenie na Jeho nskutočňovanie |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS841694A CS239600B1 (sk) | 1984-03-09 | 1984-03-09 | Spósob zahusťovania ortuínatých katalytických roztokov hydratácie acetylénu a zariadenie na Jeho nskutočňovanie |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS169484A1 CS169484A1 (en) | 1985-06-13 |
| CS239600B1 true CS239600B1 (sk) | 1986-01-16 |
Family
ID=5351960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS841694A CS239600B1 (sk) | 1984-03-09 | 1984-03-09 | Spósob zahusťovania ortuínatých katalytických roztokov hydratácie acetylénu a zariadenie na Jeho nskutočňovanie |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS239600B1 (sk) |
-
1984
- 1984-03-09 CS CS841694A patent/CS239600B1/sk unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS169484A1 (en) | 1985-06-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102503016B (zh) | 一种氨氮废水处理并回收氨制备硫酸铵的装置及方法 | |
| CN109134231B (zh) | 一种微分环流连续生产氯乙酸的装置与工艺 | |
| CA1119621A (en) | Process and a plant for preparing a gas rich in methane | |
| AU2007327788A1 (en) | Integrated process and apparatus for preparing esters of methacrylic acid from acetone and hydrocyanic acid | |
| AU2007331690B2 (en) | Production by distillation of acetone cyanhydrin and method for producing methacrylic ester and subsequent products | |
| CN104829494A (zh) | 一种节能型尿素生产系统及其生产工艺 | |
| CN106748785B (zh) | 一种合成气制乙二醇工艺中废水处理工艺和系统 | |
| CN111470941A (zh) | 一种高品质环己醇生产装置及工艺 | |
| CN103562179B (zh) | 高产量的用于合成脲的方法 | |
| CN105439789A (zh) | 一种hmt连续化合成装置及方法 | |
| CN102050548B (zh) | 一种甲醇制烯烃工艺废水的处理回用方法 | |
| Mortensen et al. | A two-stage cyclic fluidized bed process for converting hydrogen chloride to chlorine | |
| CN105026365B (zh) | 尿素合成方法和设备 | |
| Inoue et al. | Kinetics of m ethan ati on of carbon monoxide and carbon dioxide | |
| EP3233792A1 (en) | Process for urea production | |
| CS239600B1 (sk) | Spósob zahusťovania ortuínatých katalytických roztokov hydratácie acetylénu a zariadenie na Jeho nskutočňovanie | |
| US4464228A (en) | Energy conservation within the Kellogg ammonia process | |
| CN106986400A (zh) | 一种去除蒸汽中cod、氨氮的处理系统 | |
| EP2941416B1 (en) | Urea plant revamping method | |
| Farhana | Thermal decomposition of struvite: a novel approach to recover ammonia from wastewater using struvite decomposition products | |
| CN217568762U (zh) | 一种塔式气液相氯乙烯生产装置 | |
| CN214991236U (zh) | 一种循环丙烯氧化法制丙烯酸成套装置 | |
| CN115490356B (zh) | 草甘膦母液湿式氧化处理系统及氧化处理方法 | |
| CN215428945U (zh) | 一种氯乙烯生产装置 | |
| CN110388638A (zh) | 一种二氧化碳气提法尿素生产中的蒸汽热能循环利用工艺 |