Реактор для окисления углеводородных газов

Реактор для окисления углеводородных газов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

№ 117670

,1нс:. 12,, 1

120, 1901

СССР

- о,дЯОТг1..

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

И, С. Травкин, В. П. Беликов и Т. П. Петрова

PEAKTOP ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДНЫХ. ГАЗОВ

Заявлено 17 октября 1955 г. за Jче 1913/576638/23 в Министерство химической промышленности

Известные конструкции реакторов д1пi окисления углеводородных газов кислородом позволяют осуществлять процесс как при повышенном, так и при нормальном давлении.. Однако при повышении давления во избежание взрыва концентрация кислорода в реакционной смеси не может быть высокой и обычно не превышает 3%, что приводит к низкой конверсии и удорожает продукты окисления.

При нормальном давлении концентрация кислорода может быть по-. вышена до 30 — 40%, но поддержание необходимого для реакции температурного режима в пределах 300 †4 сильно затрудняется из-за быстрого затухания процесса.

Предлагаемый реактор относится к типу трубчатых реакторов, работающих при нормальном давлении, и отличается тем, что имеет устройство для управления температурным режимом, чем устраняется указанный недостаток. Сущность изобретения заключается в том, что в верхней части реактора помещен электрозапал для запуска и вдоль оси реактора смонтирован электронагревательный элемент для поддержания необходимой температуры. реакции.

Реактор для окисленйя углеводородных газов кислородом при нормальном давлении (см. чертеж) представляет собой цилиндр со сварным днищем 2 и съемной крышкой 3, Смесь углеводородного газа (Са или С» фракции, или любые смеси) с техническим кислородом поступает в верхнюю часть реактора по трубе 4, где помещается электроспираль о из нихрома (электрозапал), закрепленная по наружной изолированной трубе б, нижний конец которой наглухо заварен. При большой производительности реактора проволока мо к i быть заменена на шины. Питание электрозапала производится через трансформатор током при напряжении не выше 60 в.

При встрече газового потока с поверхностью накаленной электроспирали (или шины) в нем возникают возбужденные углеводородные молекулы, которые при взаимодействии с кислородом обусловливают начало радикально-цепного процесса, идущего с большим выделением тепла, Это тепло в течение 10 — 30 мин. (в зависимости от размера реактора) разогревает и всю остальную массу. газа до температуры порядка 375 — 380 при которой начинается автоокислительный процесс с большой скоростьюЗатем запал выключается полностью, а дальнейшее окисление углеводородного газа идет за счет собственного реакционного тепла.

В нижней части трубы б во.внутрь ее вставляется другая электростшраль 7 из нихрома, обеспечивающая наг1 ев стенки этой трубы до температуры порядка 400 . Назначение этого элемента заключается в том, ..чтобы поддерживать в стационарном состоянии реакцию окисления при снятии избыточного реакционного тепла, ибо при отсутствии нагретой поверхности внутри реактора возникают условия к быстрому затуханию цепного процесса.

Съем избыточного тепла, как показано на чертеже, производится путем подачи в рубашку 8 смягченной воды через штуцер 9 Уровень воды в рубашке поддерживается на определенной высоте.пэ водомерному стек лу 10. При больших размерах реактора теплосъем может производиться при помощи трубчатого теплообменника, расположенного внутри реактора

Тепловой эффект реакции при полном окислении 1 кг углеводорода, например пропана, †око 2700 ккал, поэтому в процессе теплоснятия кипящей водой образуется относительно большое количество водяного пара (около 4 т на 1 кг прореагированного пропана), который выходит из штуцера 11 и может быть использован при ректификации смеси жидких продуктов окисления. Конечние продукты окисления.с образовавшимися газами и с углеводородами, не вошедшими в реакцию, выходят из реактора по трубе 12 в систему охлаждающих аппаратов.

- Для измерения, температуры внутри реактора по всей его длине .,расположены карманы 1З для термопар.

На крышке реактора 3 расположены штуцеры 14 для взрывных мембран, сделанных из алюмйниевой фольги.

Предмет изобретения

Реактор для окисления углеводородных газов кис,лородом при нормальном давлении при температурах от 300 до 400 и содержании кислорода в смеси порядка 30 — 40 /о, выполненный в виде вертикального цилиндра.с рубашкой для охлаждения за счет кипящей воды, отлич ающийся тем, что, с целью обеспечения- непрерывного протекания реакции, поддерживания требуемой температуры реакции, повышения конверсии за один проход и увеличения полезного использования углеводородов, для запуска реактора в его верхней части пойещен электрозапал и вдоль осй реактора. смонтирован электронагревательными элемент