Реактор для окисления углеводородных газов

11(10 12 о, 19 с 1 СССРьР о,ДКОТ 1 ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУИ, С, Травкин, В. П. Беликов и Т. П. Петрова РЕАКТОР ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДНЫХ, ГАЗОВ Заявлено 17 октября 955 г. за че 191357 бб 38/23 в Министерство химическойпромышленностиИзвестные конструкции реакторов дл 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 повышена до 30 - 40%, но поддержание необходимого для реакции темпе. ратурного режима в пределах 300 в 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 цилиндрсо 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 б из нихрома (электрозапал), закрепленная по наружной изолированной трубе б, нижний конец которой наглухо заварен, При большой производительности реактора проволока мок 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 скоростью.Затем запал чыключается полностью, а дальнейшее окисление углеводородного газа идет за счет собственного реакционного тепла.В нижней части трубы б во внутрь ее вставляется другая электроспираль 7 из нихрома, обеспечивающая наг 1 ев стенки этой трубы до температуры порядка 400. Назначение этого элемента заключается в том, ,.чтобы поддерживатьв 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 реактораТепловой эффект реакции при полном окислении 1 кг углеводорода,например пропана, - около 2700 ккал, поэтому в процессе теплоснятия кипящей водой образуется отна"ительно большое количество водяного пара (около 4 т на 1 кг прореагированного пропана), который выходит из штуцера И 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 1 З для термопар.На крышке реактора 3 расположены штуцеры 14 для взрывных мембран, сделанных из алюмйниевой фольги.Предмет изобретенияРеактор для окисления углеводородных газов кис,лородом при нормальном давлении при температурах от 300 до 400 и содержании кисло.рода в смеси порядка 30 - 40%, 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 конвер.сии за один проход и увеличения полезного использования углеводородов, для запуска реактора в его верхней части пойещен электрозапал и вдоль осй реактора смонтирован электронагревательныв элемент,