SU594626A1 - Method of performing chemical reactions - Google Patents
Method of performing chemical reactions Download PDFInfo
- Publication number
- SU594626A1 SU594626A1 SU762350513A SU2350513A SU594626A1 SU 594626 A1 SU594626 A1 SU 594626A1 SU 762350513 A SU762350513 A SU 762350513A SU 2350513 A SU2350513 A SU 2350513A SU 594626 A1 SU594626 A1 SU 594626A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- catalyst
- layer
- size
- reaction
- layers
- Prior art date
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 27
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 24
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 16
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 38
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- HGINCPLSRVDWNT-UHFFFAOYSA-N Acrolein Chemical compound C=CC=O HGINCPLSRVDWNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
диальном направлении поток газа существует и развиваетс по высоте каждого сло катализатора, следовательно, увеличиваетс скорость переноса тепла и средн по сечению трубы температура газа, кроме того, увеличиваетс скорость переноса исходного газа в зону реакции, продуктов реакции из зоны реакции, а тепла в зону реакции.In the diagonal direction, a gas flow exists and develops along the height of each catalyst layer, therefore, the rate of heat transfer increases and the gas cross section averages across the pipe. In addition, the rate of transfer of the source gas to the reaction zone, reaction products from the reaction zone, and heat to the reaction zone increases. .
Пример 1. В реакционную трубу диаметром 98 мм и высотой 8 м трубчатой печи загружают кольцевидный никелевый катализатор с наружным диаметром 10 мм, 15 мм, 20 мм по квазисинусоидальному закону . Слои катализатора каждого размера высотой 400 мм загружают в следующем пор дке:Example 1. A annular nickel catalyst with an outer diameter of 10 mm, 15 mm, 20 mm is loaded into the reaction tube with a diameter of 98 mm and a height of 8 m of a tubular furnace according to a quasi-sinusoidal law. Catalyst layers of each size with a height of 400 mm are loaded in the following order:
1-й слой - гранулы с наружным диаметром 10 мм; 2-й слой - 15 мм; 3-й слой - 20 мм; 4-й слой - 15 мм; 5-й слой - 10 мм; 6-й слой - 15 мм; 7-й слой - 20мм и.т. д:1st layer - granules with an outer diameter of 10 mm; 2nd layer - 15 mm; 3rd layer - 20 mm; 4th layer - 15 mm; 5th layer - 10 mm; 6th layer - 15 mm; 7th layer - 20mm it.t. d:
Всего загружают 20 слоев катализатора.Total load 20 layers of catalyst.
Предлагаема многослойна загрузка, Б которой чередуютс слои с гранулами 3-х размеров, обеспечивает прерывание каналов в местах контакта соседних слоев и позвол ет не допустить образование сквозных каналов по всей длине трубы.The proposed multilayer loading, which alternates layers with granules of 3 sizes, ensures interruption of the channels at the points of contact of adjacent layers and prevents the formation of through channels along the entire length of the pipe.
В реакционную трубу подают смесь метана и вод ного пара при 480° С и соотношении парогазовой смеси 4:1. Расход метана составл ет 95 . Газова смесь проходит последовательно через 1-й слой катализатора, 2-й слой, 3-й слой, 4-й слой и т. д. 20 слоев катализатора.A mixture of methane and water vapor at 480 ° C and a vapor-gas ratio of 4: 1 is fed into the reaction tube. Methane consumption is 95. The gas mixture passes sequentially through the 1st catalyst bed, the 2nd layer, the 3rd layer, the 4th layer, and so on. 20 catalyst layers.
Гидравлическое сопротивление 4acTeiJ слоев, расположенных ближе к оси трубы, измен етс от сло к слою намного меньше , чем частей слоев, наход щихс у стенки трубы. Чем больше диаметр гранул, тем это сопротивление частей слоев, наход щихс у стенки трубы, меньше. Поэтому при переходе газовой смеси из первого сло во второй и далее по мере ее движени по второму слою газова смесь движетс в радиальном направлении к стенке трубы. При переходе газовой смеси в третий слой и далее при ее движени в третьем слое смесь продолжает двигатьс в радиальном направлении к стенке трубь, а расход газовой смеси ближе к оси трубы и у стенки достигает минимальной и максимальной величины соответственно. Благодар этому радиальному движению газа происходит перемешивание потоков более холодных частей газовой смеси, наход щихс ближе к оси трубы, с потоками более гор чими , расположенными у стенки трубы.The hydraulic resistance of the 4acTeiJ layers located closer to the pipe axis varies from layer to layer much less than the parts of the layers located at the pipe wall. The larger the diameter of the granules, the smaller the resistance of the parts of the layers located at the pipe wall. Therefore, when the gas mixture passes from the first layer to the second layer and further as it moves along the second layer, the gas mixture moves in the radial direction to the pipe wall. When the gas mixture passes into the third layer and then as it moves in the third layer, the mixture continues to move radially to the wall of the pipe, and the flow rate of the gas mixture closer to the pipe axis and near the wall reaches its minimum and maximum values, respectively. Due to this radial movement of the gas, the flows of the colder parts of the gas mixture, which are closer to the pipe axis, are mixed with the hotter ones located at the pipe wall.
Скорость переноса тепла увеличиваетс , поэтому увеличиваетс средн температура газовой смеси, вследствие чего растет степень химического реагировани . Кроме того, перемешивание газовой смеси, благодар движению газовой смеси в радиальном направлении, приводит к тому, что растет скорость процесса переноса продуктов реакции из зоны реакции и в зону реакции газовой смеси и увеличиваетс скорость переноса тепла в зону реакции. При дальнейшем движении газовой смеси в четвертом , п том и шестом сло х возникает и развиваетс движение газа в радиальном направлении от стенки трубы к оси. ПриThe rate of heat transfer increases, so the average temperature of the gas mixture increases, as a result of which the degree of chemical reaction increases. In addition, mixing the gas mixture, due to the movement of the gas mixture in the radial direction, leads to an increase in the rate of transfer of the reaction products from the reaction zone and into the reaction zone of the gas mixture and an increase in the rate of heat transfer to the reaction zone. Upon further movement of the gas mixture in the fourth, fifth, and sixth layers, gas begins and develops in the radial direction from the pipe wall to the axis. With
этом вли ние на конверсию метана радиального движени газовой смеси от стенки трубы к оси аналогично движению газовой смеси к стенке трубы.This effect on the conversion of methane radial movement of the gas mixture from the pipe wall to the axis is similar to the movement of the gas mixture to the pipe wall.
В следующих сло х газова смесь также мен ет свое направление аналогично описанному. Из 20-го сло катализатора газова смесь выходит с температурой 800° С, давлением 25 ати и составом,. %: 3,47 СН4; 6,13 СОг; 43,2 ПзО; 41,5 На; 5,68 СО.In the following layers, the gas mixture also changes its direction as described. From the 20th layer of the catalyst gas mixture comes out with a temperature of 800 ° C, a pressure of 25 MPa and composition. %: 3.47 CH4; 6.13 CO2; 43.2 PzO; 41.5 On; 5.68 SB.
Указанный способ по сравнению с аналого .м при том же расходе метана, отношении парогазовой смеси и при тех же услови х парогазовой смеси на входе в реакционную трубу обеспечивает повышениеThis method compared with the analog. M with the same consumption of methane, the ratio of the gas-vapor mixture and under the same conditions of the gas-vapor mixture at the entrance to the reaction tube provides an increase
выхода водорода на 4 об. %, и уменьшение содержани остаточного метана наhydrogen output at 4 vol. % and a decrease in the residual methane content
2об.%, что говорит о значительном увеличении степени химического реагировани и соответственно производительности по водороду . 2%, which indicates a significant increase in the degree of chemical reaction and, accordingly, the performance of hydrogen.
Пример 2. Интенсификаци процессов тепло- и массообмена имеет место и при проведении реакции каталитического превращени пропилена в акролеин в трубе , загруженной чередующимис сло ми сферического катализатора.Example 2. The intensification of the processes of heat and mass transfer also takes place during the reaction of the catalytic conversion of propylene to acrolein in a tube loaded with alternating layers of a spherical catalyst.
В трубу с внутренним диаметром 20 ммIn a pipe with an internal diameter of 20 mm
загрузили 35 слоев катализатора вьшотойhave loaded 35 layers of catalyst
по, 100 мм следующих размеров:by, 100 mm of the following sizes:
1-й слой - 3 мм; 2-й слой - 4 мм; 3-й1st layer - 3 mm; 2nd layer - 4 mm; 3rd
слой - 6 мм; 4-й слой - 4 мм; 5-й слой -layer - 6 mm; 4th layer - 4 mm; 5th layer -
3мм; 6-й слой - 4 мм и т. д.3mm; 6th layer - 4 mm, etc.
Давление и температура газовой смеси на входе в трубу - 4 ати и 250° С. Состав смеси на входе, вес. %: 92,8 СзНб и 2,7 Og. Весовой расход смеси 35500 кг/ч м2.The pressure and temperature of the gas mixture at the inlet to the pipe is 4 MPa and 250 ° C. The composition of the mixture at the inlet, weight. %: 92.8 SzNb and 2.7 Og. Weight consumption of the mixture is 35,500 kg / h m2.
Состав на выходе из трубы, загруженной чередующимис сло ми катализатора, сравнивалс с аналогичным составом при однослойной загрузке катализатора размером 4 мм в трубу того же диаметра при тех же услови х на входе в трубу.The composition at the exit of the pipe loaded with alternating catalyst layers was compared with the same composition with a single-layer catalyst loading of 4 mm in size in a pipe of the same diameter under the same conditions at the entrance to the pipe.
Количество остаточного кислорода наThe amount of residual oxygen on
выходе из трубы при многослойной загрузке 4,54%, а при однослойной загрузкеat the exit of the pipe with multilayer loading 4.54%, and with single-layer loading
4,78%4.78%
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU762350513A SU594626A1 (en) | 1976-04-09 | 1976-04-09 | Method of performing chemical reactions |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU762350513A SU594626A1 (en) | 1976-04-09 | 1976-04-09 | Method of performing chemical reactions |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU594626A1 true SU594626A1 (en) | 1982-01-07 |
Family
ID=20657944
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU762350513A SU594626A1 (en) | 1976-04-09 | 1976-04-09 | Method of performing chemical reactions |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU594626A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2646601C2 (en) * | 2014-04-24 | 2018-03-06 | Клариант Интернэшнл Лтд | Catalytic configuration with optimized porosity for production of phthalic anhydride |
-
1976
- 1976-04-09 SU SU762350513A patent/SU594626A1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2646601C2 (en) * | 2014-04-24 | 2018-03-06 | Клариант Интернэшнл Лтд | Catalytic configuration with optimized porosity for production of phthalic anhydride |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7846417B2 (en) | Maximum reaction rate converter process for exothermic reactions | |
TW579421B (en) | Flow reactors for chemical conversions with heterogeneous catalysts | |
US5449848A (en) | Dehydrogenation process | |
US8088344B2 (en) | Rod-shaped inserts in reactor tubes | |
US20100092898A1 (en) | Chemical Looping Combustion | |
NO300117B1 (en) | Reactor for dehydrogenation of hydrocarbons with selective oxidation of hydrogen | |
RU2005132643A (en) | METHOD FOR PRODUCING HYDROCARBONS AND A DEVICE FOR PRODUCING HYDROCARBONS FROM SYNTHESIS-GAS | |
RU2117626C1 (en) | Reactor for production of synthesis-gas and method for its production | |
CN100447116C (en) | Preparation of at least one partial oxidation and/or ammoxidation product of a hydrocarbon | |
SA95160426B1 (en) | oxychlorination ethylene | |
CN1208300C (en) | Method for preparing maleic anhydride by catalytic gas phase oxidation | |
US5084247A (en) | Apparatus for performing catalytic reactions | |
Rodriguez et al. | Oxidative dehydrogenation of ethane to ethylene in a membrane reactor: A theoretical study | |
CN1274646C (en) | Isothermal method for dehydrogenating alkanes | |
SU594626A1 (en) | Method of performing chemical reactions | |
KR20070004845A (en) | Catalyst used for oxidation reaction of hydrogen, and dehydrogenation method of hydrocarbon | |
JP2013107873A (en) | Method for producing propylene oxide | |
Zandhaghighi et al. | Applying a new configuration for thermal integration of ethane cracking and CLC processes to enhance the ethylene and hydrogen productions | |
CN110237778A (en) | A kind of isothermal reactor for convenient replacement of catalyst and process method thereof | |
CN104419453B (en) | A kind of method of many unsaturated hydrocarbon selective hydrogenations | |
Voge et al. | Effect of catalyst particle size on selectivity in butene dehydrogenation | |
KR100241085B1 (en) | Oxychlorination of ethylene in two stage fixed-bed reactor | |
US20150336064A1 (en) | Efficient fixed bed platform for production of ethylene oxide by partial oxidation of ethylene using catalyst of wide selectivity | |
CN102649540A (en) | Monolithic catalyst reactor and application of monolithic catalyst reactor to synthesis gas preparation through natural gas reforming | |
KR101257411B1 (en) | Method for production of (meth)acrylic acid |