Новые технологии для быстрых химических реакций Г.Г. Алексанян Москва, 2009 г.

x r d 0

Многоступенчатая подача реагентов была использована в промышленном производстве - полиизобутиленов с ММ = (Новогрозненский НПЗ, г. Грозный) - подача катализатора в три зоны - полиизобутиленов с ММ = (АО "Ефремовский завод СК") - подача катализатора в десять зон. Полимеры требуемого качества получались в этих случаях при температурах на о С выше, чем при традиционном способе производства полиизобутиленов этих же марок в объемных реакторах смешения, и улучшенными эксплуатационными свойствами.

Показатель Трубчатый турбулентный реактор (ИХФ РАН, г. Москва, БГУ, г. Уфа) Объемный реактор ЛенНииХиммаш, Россия Объемный реактор фирмы Stratco, США Объемный реактор фирмы Amoco, США Объем реактора, м 3 0,04 0,021,5 4,0 До Металлоемкость, т 0,057,5До 4050 Энергоемкость, отн. ед. 0,08 0, Время выхода на режим, ч 0,01 5,5 0,54 1 Время пребывания, ч 0,003 1,5 0,5 11 Производитель- ность, т/ч Более До 5До 10 Удельная производитель- ность, отн. ед. Более ,5 0,5 Удельные затра- ты на, отн. ед. воду0,8111 сырье 0,75 10,91 катализатор 0,55 11 Технико-экономические показатели трубчатого турбулентного реактора, работающего в режиме квазиидеального вытеснения в турбулентных потоках в сравнении с объемными реакторами идеального смешения

Малогабаритные ТТА 1-ого поколения внедрены: 1) Для получения олигоизобутиленов с молекулярной массой ММ= на АО "Салаватнефтеоргсинтез", г.Салават, Россия; АО "Нефтерогсинтез", г. Кременчуг, Украина; 2) синтеза средне- (ММ ) и высоко- (ММ ) молекулярных полиизобутиленов на АО "Ефремовский завод СК", г.Ефремов, Тульской обл., Россия; 3) в производстве полибутенов на нефтеперерабатывающем заводе нефтяной компании "ЮКОС", г. Самара, Россия; 4) сополимеризации изобутилена с изопреном при получении среднемолекулярного бутилкаучука с ММ на АО "Ефремовский завод СК. 5) сульфатировании бутиленов в производстве метилэтилкетона на АО "Салаватнефтеоргсинтез"; 6) хлорирования этилена молекулярным хлором в растворе дихлорэтана на АО "Каустик", г.Стерлитамак, Россия; 7) экстракции фенолов на участке промывки поглотительной фракции каменноугольной смолы в коксохимическом производстве на АО "Нижнетагильский металлургический комбинат", г. Нижний Тагил, Россия и др.

Схема установки алкилирования STRATCO Трехзонный трубчатый турбулентный реактор синтеза высокооктанового алкилбензина: 1 - ввод кислоты; 2 - ввод олефина; 3 - ввод изобутана; 4 - выход продукта; 5 - термопары; 6 - система диспергирования углеводорода; 7 - проботборник. Зона создания и стабилизации первичной эмульсии Зона химических реакций Разделение продуктов H 2 SO 4 олефины i-C 4 Подготовка сырья и катализатора Химическое превращение: Процесс эмульгирования + Химическая реакция Разделение продуктов

ПоказателиStratcoKellogТТР Объем аппарата, м 3 10>1000,3 Металлоемкость, отн.ед. 110ОД Энергоемкость, отн.ед. 11,30,7 Соотношения: iС4/олефин.10/112/17/1 H 2 SO 4 /углеводород.1ч-1,5/11-5-1,3/10,7/1 Расход кислоты, кг/тн« « »70 (возможно и ниже) Содержание ТМП Октановое число ММ, пункт ч-96 Основные показатели процесса алкилирования ТТР в сравнении с существующими процессами.

Преимущества диффузор-конфузорного ТТА по сравнению с гладкой трубой Переход к развитой турбулентности при значительно меньших потоках. Лучшая эффективность смешения. Больший коэффициент теплоотдачи. Сохранение высокой эффективности смешения по всей длине реактора. Способность образования тонких дисперсий в двухфазных системах (газ–жидкость, жидкость-жидкость) и активный массообмен.

ТТА диффузор-конфузорной конструкции в настоящее время широко используются при получении: 1 хлорбутилкаучука по реакции взаимодействия бутилкаучука с молекулярным хлором, 2 при производстве двойных (СКЭП) и тройных (СКЭПТ) этиленпропиленовых каучуков на стадиях разложения каталитической системы водой, 3 введения стабилизатора-антиоксиданта в раствор хлорбутилкаучука в углеводородном растворителе (АО "Нижнекамскнефтехим"), 4 в производстве цис-1,4-изопренового каучука на стадиях разложения каталитической системы водой; 5 воднощелочной отмывки растворителя, в производстве бутадиен- - метилстирольного каучука при остановке процесса сополимеризации (АО " Каучук", г. Стерлитамак); 6 в производстве неэтилированного бензина при смешении необходимого числа потоков, отличающихся плотностью и вязкостью (АО "Нижнекамскнефтехим"). Рекомендованы также для использования на стадиях сульфатирования С 8 -С 16 олефинов и экстракции в производстве моющих средств на заводе синтетических продуктов, г. Новочеркасск, Россия и др.

А TУР / A TТАИ L/LttF/Ftt Сравнение показателей турбулентного теплообменника (ТТ) с (ТТАИ-25)- ООО- Теплообмен

Экологические последствия реализации проекта «турбулентный реактор» ПроцессЭффект 1 Получение метилэтилкетона 1.Снижается расход серной кислоты с 175 кг до кг/т продукта. 2.Ликвидируется выброс на факел 2 Производство дихлорэтана 1.Полностью отсутствует кокс. 2.Снижается расход углеводородов при исключении проскока хлора 3 Производство хлористого этила Исключается выброс хлора в атмосферу 4 Получение пиперилена Отсутствие гельфракции полимера 5 Сернокислотное алкилирование Сокращение расхода серной кислоты, снижение энергозатрат, уменьшение потребления воды 6 Хлорирование каучуков Уменьшение количеств вредных веществ: хлор, хлористый водород и пр. 7 Олигомеризация бутиленов Уменьшение сточных вод в раз 8 Полимеризация изобутилена и алкилирование фенола Снижение количества вредных побочных продуктов 9 10