Реактор для окисления углеводородов

союз советскихсоциАлистичеснихРЕСПУБЛИК 51,)5 В 01 1 10 00 ТЕН госудАРственный комитетпо изОБРетениям и ОщРытиПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗО ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЯЬСТ 1(71) Ровенское производственное объединение Азотъ им. 50-летия СССР(54) РЕАКТОР ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ(57) Изобретение относится к аппаратам для жидкофазного окисления углеводородов кислородсодержащими газами, может быть использовано в производстве капролактама и адипиновой кислоты и позволяет увеличить производительность реактора по целевому продукту за счет эффективного равномерного использования вводимого холодного углеводорода для его селективного Изобретение относится к усовершенствованию конструкции аппаратов для жидкофазного окисления углеводородов кислородсодержащими газами (например, циклогексана) и может быть использовано в технологии получения капролактама и адипиновой кислоты.Цель изобретения - увеличение производительности реактора по целевым продуктам за счет эффективного равномерного использования вводимого холодного углеводорода дл я селекти вного его окисления.На фиг. 1 схематично показана первая, вторая (сверху) и последняя (нижняя) секции многосекционного реактора; на ЯО 1535620 окисления. Реактор представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат, содержащий корпус, по высоте которого установлены вогнутые вверх в виде части сферы перегородки, разделяющие корпус на секции, в которых осуществляется процесс окисления. Реактор снабжен штуцерами для ввода исходного подогретого углеводорода и кислородсодержащего газа и для вывода оксида в центре днища нижней секции и реакционных газов. Для перетекания реакционной жидкости из верхней секции реактора в нижележащую служат переливные трубы с воронками. Для распределения окисляющего воздуха в реакционной жидкости реактор оборудован газовыми барботерами, а для отвода реакционных газов из секций - переточными трубами. Для подачи Я и равномерного распределения вводимого холодного углеводорода служит кольцевой перфорированный барботер с горизонтальными плоскими щелями, прорезанными на ( наружной и внутренней стенках трубопровода, изогнутого в виде кольца. 1 з.п. ф ф-лы. 4 ил.Фв 4 фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - Я кольцевой перфорированный барботер; на р фиг, 4 - разрез Б - Б на фиг. 3.Реактор представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат, содержащий корпус 1, по высоте которого установлены вогнутые вверх в виде части сферы перегородки 2, разделяющие корпус на секции, в которых осуществляется процесс окисления, Реактор снабжен штуцерами для ввода исходного подогретого углеводорода 3 и кислородсодержащего газа 4, для вывода оксидата в центре днища нижней секции 5 и реакционных газов 6, Для перетекания реакционной жидкости из верхней секцииреактора в нижележащую служат переливные трубы 7 с воронками. Для распределения окисляющего воздуха в реакционной жидкости реактор оборудован газовыми барботерами 8, а для отвода реакционных газов из секции - переточными трубами 9, Для подачи и равномерного распределения вводимого холодного углеводорода предлагается кольцевой перфорированный барботер 10 с горизонтальными плоскими щелями 11, прорезанными на наружной и внутренней стенках трубопровода, изогнутого в в(де кольца.Реактор работает следующим образом.Исходный подогретый до температуры реакции углеводород (циклогексан) поступает через штуцер 3 в верхнюю секцию мног 9 секционного реактора, в ее нижнюю часть (Или реакционная жидкость из предыдущей вЫшерасположенной секции перетекает через переливную трубу 7 в нижерасположенную секцию, в ее нижнюю часть) и подверГаеся окислению воздухом, подаваемым в э)у секцию через барботер 8.Холодный углеводород через штуцер 12 и. перфорированный кольцевой барботер 10 под напором подается равномерно в прос 1 ранство секции. Жидкость вырывается из щелей барботера 10 с большой скоростью н значительно усиливает перемешивание во всем объеме секции.Получаемый оксидат через переливную трубу 7 стекает в нижерасположенную секцию, где подвергается дальнейшему окислению или выводится из нижней секпии реактора через штуцер 5, расположенп 1 ый в днище. Образовавшиеся реакционные гзы, выйдя из барботажного слоя, смешиваются с реакционными газами нижних секций реактора, поступающими в верхнюю секцию через переточную газовую трубу 9, выводится из реактора через штуцер б (или поднимаются по переточной газовой трубе 9 в газовый объем вышерасположенной секции).Наличие кольцевого перфорированного барботера для подачи холодного углеводорода, расположенного в средней части секции, позволяет равномерно распределять вводимый углеводород (циклогексан) по всему реакционному объему секции, интенсифицировать перемешивание жидкости. Осуществляемый таким образом ввод углеводорода позволяет поддерживать в каждой ступени реактора оптимальную постоянную температуру и за счет этого увеличить выход целевых продуктов окисления (циклогексанола и циклогексанона).Усиленное перемешивание реакционной жидкости в средней зоне струями холодного углеводорода, имеющими большую кинетическую энергию, распространяется на весьостальной объем, это приводит к более полному и равномерному использованию реакционного объема секции для проведения селективного окисления в целевые 5 продукты, кроме того, уменьшается отложение смолообразных продуктов реакции и накопление их на днище, стенках корпуса и внутренних деталях реактора. формула изобретения 10 Пан Эк Пн Ра 50 где П. количество отверстий во внутренней стороне;количество отверстий с наружной стороны;диаметр кольцевого перфорированного барботера;диаметр аппарата. Пп 55 1. Реактор для окисления углеводородов,содержащий цилиндрический корпус, установленные по высоте сферические перегородки, разделяющие корпус на секции, шту церы для входа и выхода жидкости, перфорированные концентрические барботеры для подачи кислородсодержа щего газа в каждую секцию, расположенные в нижней части секции, переливные трубы с воронками и переточные газовые трубы, отличаюиийся тем, что, с целью увеличения производительности реактора по целевым продуктам за счет эффективного равномерного использования вводимого холодного углеводорода для его селективного окисле ния, вторая и нижерасположенные секцииреактора снабжены кольцевыми перфорированными барботерами для подачи холодного углеводорода, расположенными между верхним торцом воронки переливной трубы и барботером для подачи кислородсодер жащего газа на высоте Нч которая определяется по формулеНе=КН1 Уггде К - эмпирический коэффициент;Н - высота переливной воронки над газовым барботером, м;уг - газосодержа ние.2. Реактор по п. 1, отличающийся тем,что кольцевой перфорированный барботер 40 для подачи холодного углеводорода снабженпрямоугольными отверстиями, расположенными с наружной и внутренней сторон в нижней части сечения барботера горизонтально под углом а=30 - 60 относительно вертикальной оси сечения перфорированного 45 барботера, а их количество с наружной ивнутренней сторон определяется соотноше- ниемСоставТехред ИТираж 40енного комитета по35, Москва, Ж -дательский комбин тель А Верес лесницкииКорректПодпис ор Т. Малецоем при ГКНТ ССС4/5ул, Гагарина, О изобретениям и открыти5, Рау шская наб., д,ат Патент, г. Ужгород,