SU458122A3 - Способ получени циклогексана - Google Patents

Description

ченный до тонкого порошка материал подложки ввод т в жидкую фазу реакционной среды во взвешенном состо нии. В большинстве случаев максимальное количество катализатора , кторый находитс  в жидкой фазе во взвешенном состо нии, 1-50%.

Водород ввод т в реакционный аппарат в избыточном количестве по отношению к стехиометрическому .

На чертеже дана схема устройства дл  гидрировани  бензола, когда процесс очистки проводитс  в две стадии (это один из вариантов устройства, с помощью которого можно реализовать описываемый способ).

По трубопроводу 1 в аппарат 2 ввод т гидрирующую газообразную смесь дл  контактировани  с абсорбирующим маслом, которое поступает по трубопроводу 3. Газообразную смесь, очищенную от содержащихс  в ней пентана и более т желых углеводородов, вывод т по трубопроводу 4. Использованное масло из этого аппарата через патрубок 5 направл ют в аппарат 6, где регенерируют насыщенное углеводородами масло, впуска  в аппарат по трубопроводу 7 поток вод ного пара.

Абсорбированные маслом продукты удал ют из верхнего участка аппарата 6 по трубопроводу 8, тогда как регенерированное масло направл ют на рециркул цию и по патрубку 3 вновь возвращают в аппарат 2.

Удаленную из аппарата 2 гидрирующую газообразную смесь перевод т в аппарат 9, где происходит контактирование ее с жидким циклогексаном , подаваемым сюда по трубопроводу 10. При этом увлекаемый газообразной смесью нар масла полностью задерживаетс  циклогексаном.

«Обезмасленную гидрирующую газообразную смесь удал ют из аппарата 9 по трубопроводу 10. Вполне очевидно, что така  смесь содержит в своем составе некоторое количество паров циклогексана.

Образующуюс  в ходе последней операции смесь масла и циклогексана вывод т из аппарата по патрубку 11. Количество цпклогексана , вытекающего из аппарата но этому патрубку , которое восполн ют введением его дополнительной порции через патрубок 12, в большинстве случаев не превышает 0,5% от количества циклогексана, накапливающегос  в качестве готового продукта во врем  его синтеза.

Дл  гидрогенизации жидкого бензола, который подают в реакционный аппарат 13 по трубопроводу 14, в этот аппарат по трубопроводу 10 ввод т гидрогенизационную газообразную смесь. Процесс ведут в жидкой фазе в присутствии катализатора, наход щегос  во взвешенном состо нии, в качестве которого можно использовать, например, скелетный никелевый катализатор (никель Рене ). Готовые продукты, а также оставшиес  не превращенными реагенты вывод т из аппарата в парообразном состо нии через трубопровод 15

и вместе с другими примес ми подают в теплообменник 16, где указанные соединени  охлаждают . В результате происходит конденсаци  неочищенного циклогексана. После этого соединени  направл ют в сепаратор 17, откуда сконденсировавшийс  циклогексан удал ют но патрубку 18, а остальные соединени  в газообразномсосто нии - по патрубку 19. Неочищенный циклогексан полностью очищают далее дистилл цией, вследствие чего достигаетс , с одной стороны, выделение очень чистого циклогексана, а с другой - получение углеводородов низкого молекул рного веса, молекулы которых содержат менее

5 атомов углерода, а также таких углеводородов , молекул рный вес которых превышает молекул рный вес циклогексана, выдел емого в сепараторе. Трубопровод 20 служит дл  отвода из реакционного аппарата жидкой фазы, которую откачивают с помощью насоса 21 и нагнетают во внешний холодильник 22, откуда охлажденную жидкость вновь возвращают по патрубку 23 в аппарат 13.

Через отводной патрубок 24 отбирают определенное количество жидкой фракции, которую вывод т из реактора по трубопроводу 20, и направл ют затем в фильтр 25 дл  отделени  от жидкости твердых частиц катализатора .

Новые порции катализатора ввод т в реакционный аппарат через натрубки 23 и 26. Дополнительный реактор дл  проведени  заключительной стадии реакции устанавливают

между основным реакционным аппаратом 13 и теплообменником 16.

Пример 1. В реакционный аппарат емкостью 18 м загружают 10 м циклогексана, ввод т туда же газ, содержащий 70% На и

создают в аппарате давление 40 кг/см, причем температура исходной реакционной среды 20°С.

Вышеуказанный газ, поступающий из устройства дл  риформинга, очищают в две стадии: на первой он контактирует с фракцией углеводородов, средний молекул рный вес которых 144, а на второй - циклогексаном.

Газ, очищенный с использованием т желых углеводородов содержит, помимо водорода,

концентраци  которого 70 об. %, 21% метана, 6% этана, 2% пропана, 1% бутана и 10 частей на 1 млн. об. ч. углеводородов, молекулы которых содержат 5 атомов углерода. Этот газ поступает в реакционный аппарат со скоростью 5000 в пересчете на нормальные услови , после чего туда же ввод т 50 кг никел  Рене  в виде порошка, наход щегос  во взвещенном состо нии в 200 л циклогексана .

Затем в реакционный аппарат ввод т жидкий бензол, содержащий серу концентрацией 1 вес. ч. на 1 млн. вес. ч. бензола, со скоростью 3 . В соответствии с приведенной на чертеже

технологической схемой жидкую фазу охлаждают циркул цией указанной жидкости через внешний тенлообменник, после чего жидкость вновь направл ют в реакционный аппарат . При этом увлекаемый инертными газами и непрореагировавшим водородом циклогексан конденсируют. После отделени  газообразных продуктов от жидкого циклогексана содержание в полученном циклогексане бензола составл ет приблизительно 100 вес. ч. на 1 млн. вес. ч. продукта.

По истечении четырех суток содержание бензола в циклогексане, выводимом из реакционного аппарата и конденсируемом, начинает возрастать и достигает величины 1000 вес. ч./млн. В этом случае, не прерыва  процесса, в реакционный аппарат ввод т новую порцию катализатора, представл ющего собой суспензию 50 кг его в 200 л циклогексана , и концентраци  бензола в получаемом циклогексане немедленно понижаетс , достига  первоначальной величины. Катализатор дополнительно ввод т тридцать восемь раз, т. е. в общей сложности сорок раз без извлечени  катализатора, однако из реакционного аппарата вывод т часть жидкой фазы, что производ т с целью устранени  значительного увеличени  объема наход щейс  в реакторе жидкой фазы.

По завершении сороковой операции введени  катализатора его плотность в жидкой фазе достигает определенной величины, котора   вл етс  наиболее предпочтительной и не должна быть превышена. Начина  с этого момента, в ходе проведени  непрерывного процесса при периодическом введении новых порций катализатора периодически или непрерывно отбирают определенную часть реакционной смеси, причем это делают, не прекраща  процесса. Указанную отбираемую часть реакционной смеси декантируют с последующим возвратом жидкой фазы в процессе гидрогенизации , тогда как декантированный катализатор удал ют либо обрабатывают с целью регенерации или дл  других целей.

В результате получают приблизительно 16000 кг циклогексана при концентрации 350 вес. ч./млн. вес. ч. бензола на 1 кг расходуемого катализатора.

Дл  сравнени , если при проведении процесса обычным способом, т. е. при введении в реакционный аппарат одновременно всего количества катализатора, например 2000 кг, в начальной стадии процесса по завершении

последнего образуетс  лишь 13000 кг циклогесана при концентрации 350 вес. ч./млн. вес. ч. бензола на 1 кг катализатора.

Пример 2. Согласно примеру 1, в реакционный аппарат первоначально ввод т 500 кг катализатора, в результате чего образуетс  циклогексан с содержанием бензола 10 вес. ч./ млн. В тот момент, когда содержание бензола достигает величины 100 вес. ч./мин. (по

истечении 100 час), в реакционный аппарат ввод т дополнительно 50 кг катализатора. Новые дополнительные порции катализатора ввод т в реактор без удалени  использованного 29 раз, что в общей сложности составл ет 30 раз за врем  проведени  всего процесса . После этого использованный катализатор удал ют в соответствии с режимом введени  в реакционный аппарат новых его порций . Как и в примере 1, максимальное весовое содержание наход щегос  в аппарате катализатора составл ет приблизительно 25%. Пример 3. Гидрогенизацию осуществл ют по примеру 1, однако испаренный циклогексан , удал емый из первого реакционного

аппарата вместе с инертными газами и непрореагировавшим водородом, направл ют во второй реакционный аппарат, куда загружают никель, нанесенный на поверхность частиц кизельгура. Таким образом установлено, что

первое дополнительное введение катализатора в первый реакционный аппарат может быть произведено по истечении шести дней вместо четырех. Это позвол ет увеличить продолжительность работы реакционного аппарата до

момента введени  дополнительных порций катализатора .

В ходе процесса в соответствии с новым способом до момента извлечени  из реакционного аппарата использованного катализатора

можно 40 раз дополнительно загружать еп новые порции.

Предмет изобретени 

Способ получени  циклогексана гидрогенизацией бензола во взвешенном слое никелевого катализатора с одновременной подачей свежего катализатора и выводом отработанного, отличающийс  тем, что, с целью повышени  выхода целевого продукта, первоначально катализатор подают в реактор парциально в количестве 1-40% от максимальной загрузки.

I/

Гг