Способ получения ацетальдегида

Способ получения ацетальдегида

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

aiOCOB ПОЛУЧЕНИЯ АЦКТАЛЬДБГИДА парофазной гидратацией аце .тилена путем пропускания ацетиленпаровой смеси при 340-380°С и давлении 0,4-0,5 атм через слои кадмий-кальций-фосфатного катализатора , охлаждения образующихся при этом реакционных газов между слоями катализатора и выделения целевого продукта, отличающийся тем, что, с целью повыиения производительности процесса, 23-37,5% от общего объема ацетилена подают в первый рлой катализатора, а остальной объем в смеси с водяным паром вводят частями в реакцион ,ные газы между слоями катализатора. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ОЮ«ВЮП

РЕСПУБЛИН ае (u) t

/. :-.,, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3006754/23-04 (22) 18 ° 11;80 (46) 23.11 ° 83 Вюл. Р 43 (72) В.Г.Говоров и Г.И.Говоров (53) 547.281.2 (088.8) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (56) 1. Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и неф техимического синтеза. М., "Химия", 1971, с. 326-327.

2. Горин t0.A. и др. Разработка процесса парофазной гидратации ацетилена в ацетальдегид на нертутных катализаторах. — "Химическая про мышленность", Р 4, 1964, с. 265267 (прототип), (54) (57) сносов получкния лцктлль-

ДЕГИДа парофазной гидратацией аце,тилена путем пропускания ацетиленпаровой смеси при 340-3800С и давлении 0,4-0,5 атм через слои кадмий-кальций-фосфатного катализатора, охлаждения образующихся при этом реакционных газов между слоями катализатора и выделения целевого продукта, о т л и ч а ю ц и и с я тем, что, с целью повнаения производительности процесса, 23-37,5% от общего объема ацетилена подают в первый слой катализатора, а остальной объем в смеси с водяным паром вводят частями в реакцион,ные газы между слоями катализатора. Fg

1055737

Изобретение относится к способу получения ацетальдегида, который широко используют для производства уксусной кислоты, бутадиена, пента эритрита, а также альдегидных синтетических смол.

Известен способ получения ацетальдегида парофазной гидратацией . ацетилена при 340-380 С и давлением 0,2-0,8 атм в присутствии кадмий-кальций-фосфатного катализатора путем пропускания ацетилено-паровой смеси (AIIC) через четыре слоя катализатора. Так как процесс гидратации ацетилена идет с выделением тепла, между слоями катализатора ре- 15 акционные газы охлаждг от водой до исходной температуры (340-380 C)(1J.

Недостатком данного способа является сравнительно низкая объемная скдрость процесса (125 ч."), приводящая к низкой производительности процесса.

Наиболее близким к изобретению является способ получения ацетальде гида парофазной гидратацией ацетилена при 340-380 C и давлении 0,20,8 атм в присутствии кадмий-кальций-фосфатного катализатора путем пропускания ацетилено-паровой смеси через 10 слоев катализатора. Процесс ведут при постоянном отноше-. нии пара и газа, равном 9. Охлаждение реакционных газов между полками осуществляют путем впрыскивания воды.

Объемная скорость процесса составляет 150-200 ч производительность процесса - 137-185 г/л . ч (21, Недостатком известного способа является сравнительно низкая про- 40 изводительность процесса.

Цель изобретения - повышение производительности процесса.

Поставленная цель достигается предлагаемым способом получения 45 ацетальдегида парафазной гидратации ацетилена путем пропускания исходной ацетилено-паровой смеси через слои кадмий-кальций-фосфатного, катализатора при 340-380ОС и давлении 0,4-0,5 атм, охлаждения образующихся при этом реакционных газов между слоями и выделением. целевого продукта, причем 23-37,5% от общего объема ацетилена подают в первый слой катализатора, а ос- 55 тальной объем ацетилена в смеси с водяным паром вводят частями в реакционные газы между слоями катализатора.

При подаче менее. 23% ацетилена 60 на первую полку пришлось бы использовать АПС, нагретую до не вькае

100ОC для охлаждения реакционных газов, но при этом значительно воз» растут объемы ацетилена, подаваемого 65 вместе с паром для охлаждения реакционных газов. Вследствие этого возрастает тепло, выделяющееся на последующих полках. Но в AIIC, нагретой до 100 С, не может быть стабильным водяной пар — он может превращаться в конденсат.

При подаче на первую полку более 37,5% ацетилена снижается про.изводительность процесса. В этом случае необходимо на охлаждение реакционных газов подать увеличенные количества AIIC, нагретой до высокой температуры. Вследствие этого, в реакционных газах окажется неоправданно большое количество водяного пара, что требует увеличенных объемов катализатора. A это также приводит к снижению производительности. Нагрев АПС, подаваемой на охлаждение реакционных пазов между слоями катализатора, учитывает прежде всего воз- . можность использования водяного пара низких параметров. Расчеты показывают что если смешать "транспортный" ацетилен (он состоит из

50% водяного пара и 5ОВ ацетилена и имеет температуру около 100 С} с водяным паром, получается AIIC с температурой 130 С. Если же транспортный ацетилен смешать с водяным паром более высоких параметров> но получаемых тут же, на производстве можно получить АПС с температу1 рой 200ОC„

Температура АПС диктует объемы исходного ацетилена, подаваемого на первую полку катализатора. Если на первую полку подать 30% исходного ацетилена, на все остальные полки должно быть подано 70% исходного ацетилена, В этом случае в слоях катализатора образовано максимальное количество ацетальдегида и выделится максимальное количество тепла. Для погашения этого тепла необходимо использовать MIC c возможно низкой температурой, т.е. с температурой 130 С.

Если же на первую полку гидрататора подать максимальный объем ацети-, -лена, для погашения тепла необхо,:димо испольэовать АПС с максимальной температурой.

Таким образом, доля ацетилена, подаваемая на первую полку катализатора, диктует температуру АПС, подаваемой на охлаждение реакционных газов между слоями катализатора: минимальный объем ацетилена требует минимально нагретой AIIC, а максимальНый объем (из указанных пределов) требует АПС с максимальной температурой.

Способ осуществляют следующим дбразом.

1055737

Таблица 1

Полки, их вход 2

9 10

6.. 7 8

3 4

Ацетилен, нм >/ч

200 226 257 294 . 332

130 144 159 177

1300 1586 1911 2293 2800 3394 4113 4791 5968

Пар, нм /ч

Отношение П:Г 9,1 9,25 9,6 10,0 . 10,4 10,9 11,5 12,1 12,8

4 5 6 7 8

Слои катали2 затора

10.

Ацетилен,нм /ч 110 118 127 137 147 158 170 183 197

1100 1310 1523 1778 2053 2372 2720 3117 3543

Пар, нм /ч

Отношение

П:1

9 05 9 2 9,6 9,75 10,1 10,5 10,95 11,4 12,5

С учетом параметра имеющегося водяного пара выбирают количество

"транспортного" ацетилена, направ-, ляемого на первую полку гидрататора..

Остальной пар распределяют по коллекторам, размещенным между слоями катализатора. К части ацетилена, направляемого в первый слой катализатора, добавляют необходимое количество водяного пара, прошедшего пароперегревательную печь и нагретого до 500 С. При смешении этих потоков в первом слое катализатора образует» ся AIIC с температурой 340-380 С.

Остальной водяной пар, минуя пароперегревательную печь, поступает 15 в коллекторы пара, размещенные между слоями катализатора. Объемы пара, поступающие в слои катализатора, определяют регуляторами давления по заданной температуре реакционных 2щ газов, поступающих в нижерасполоОбщий объем дополнительно введенного ацетилена составляет 1920нм/ч

-9 дополнительного пара — 28356 нм /ч. 4О, Общий объем катализатора — 4700 л.

На выходе из последнего слоя катализатора получают 35930 мн/ч" газа, нагретого до 370 С, содержащего 1345 нм /ч ацетальдегида, -45

1275 нм9/ч ацетилена, остальноеводяной пар.

Реакциокные газы направляют затем на стадию выделения ацетальдеги да. 50 женные слои катализатора. Приборы

КИП пропускают в межполочные прост° Р ранства столько пара, сколько необ- ходимо для приведения их температуры до начальной величины, т.е. до

340-380 С.

Пример 1. Подача 22,9% ацетилена на первую полку катализатора.

AIIC, содержащая 700 нм /ч ацетилена и 6300 нм /ч перегретого водяного пара, образующих смесь с температурой 340О С, под избыточным давлением 0,4 атм подают в первый слой кадмий-кальций-фосфатного катализатора. С целью охлаждения реакционных газов в межполочные пространства добавляют ацетилен и водяной пар, смесь которых образует тем пературу AIIC равную 200ОС.

Параметры процесса приведены в табл. 1.

Пример 2. Подача 37,3% ацетилена на первую полку катализатора.

AIIC, содержащую 800 нм /ч ацетилена и 7200 нм9/ч перегретого пара, имеющую температуру 340 С, под избыточным давлением,0,5 атм подают на первую полку аппарата, в котором содержится 10 слоев кадмийкальций-фосфатного катализатора.

На вход в следующие слои катализатора добавляют АПС, имеющую расчетную температуру 150 С и параметры, приведенные в табл. 2.

Т а б л и ц а 2

1055737

Таблица 3

»»

М»»»»» йю

Способ

» тный П

Характеристики процесса

Извес ример 1 Пример 2

» °

Отношение-,П:Г в начале процесса

Отношение П:Г в конце процесса с

12,8

7,8

12,5

Среднее отношение П Г

7,4

10;9

10,75

Объемая скорость на переработанный ацетилен, ч

254

125-150

252

Производительность. ацетальдегида, г/л ч

497

175

480

L .Как видно из табл, 3, предлагаемый тельность процессадо 480-497 г/л.ч проспособ позволяет повысить производи- тив 175-185 г/л.ч в известном способе, Составнтель Н.Куликова

Техред A.h÷

W»

Редактор Г.Безвершенко

Корректор A.Повх ей

Заказ 9232/20 Тираж 418

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и,открытий

113035р Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул.,Проектная, 4

Общий объем дополнительно введен ного ацетилена составляют 1340 ни /ч водяного пара - 19525 нм9/ч. Объем. нагруженного катализатора - 5508 л.

На выходе из последнего слоя .ката лизатора в. смеси газов оказалось

1190 нм >/ч ацетальдегида,950 нм /ч ацетилена и. 35525 нм /ч водяного пара. Температура газов 380 С. По.лученные газы направляют на стадию выделения ацетальдегида.

Сравнительные данные по производительности в предлагаемом и извест ном способах представлены в табл.3.