Аппарат для проведения экзои эндотермических жидкофазных процессов

) Заявитель ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКЗОЕРМИЧЕСКИХ ЖИДКОфАЗНЫ ПРОЦЕССОВ 4) АППАРА И ЭНДОТ емого олефсколько сдержанияэмульсию циркра; ляцитеплкуляцввода перемешники ии сырьяСущ 2 известных получения диента актподд даваИзобретение относится к химической и нефтехимической промышленности для проведения экзо- и эндотермических процес - сов, протекающих при смешении жидкостей, преимущественно для процесса сернокислотного алкилирования изопарафинов оле 5 Финами, например, алкилирования изобута.на бутиленом в присутствии серной кислоты, процесса алкилирования бензола эгиленом и др.Такие процессы требуют интенсивного перемешивая ия для получения высокодисйерсной эмульсии жидких углеводородных реакционных компонентов в серной кислоте, являющейся катализатором, а также развитой поверхности теплообмена для отвода большого количества тепла, выделяюще ося при реакции алкилирования. Очним иэ основных требований к процессам ал-вйарования углеводародов олефинами является высокое соотношение углеводород опефин в зоне реакции.В установках сернокислотного алкилирования изобугана на один обьем по инового сырья приходится неот объемов изобугана. Для подтакого высокого соотношения изобутана с серной кислотой реуют внутри циркуляционного конт Известен контактср, содержащий циркуонный насос, циркуляционную трубу иообменник, образующие замкнутый цирионный контур, а также средства дпякатализатора и сырья 11,Эти аппараты обладают недостаточнойповерхностью теплообмена, а следовательно, и низкой производительностью по целевому продукту с единицы обьема, высакими энергозагратами.Известны также аетлевые реакторы,содержащие циркуляционный контур из груб.ивающее устройство, теплообменсредства дпя ввода катализатора ествеина 3 м недостатком ов является то, что дпяержания одинаковоготемператур в контуре требуется высокийраскол циркулирующей среды, а, следовательно, и высокие затраты мощности.Пель изобретения - снижение удельныхэнергозатрат на получение целевого продукта, а также повышение удельной производительности аппарата,Поставленная цель достигается тем,что аппарат, содержащий петлевой циркуляционный контур из труб, перемешиваюшееустройство, теплообменники и средства дляввода реагентов, снабжен дополнительнымсредством для ввода реагентов, размещенным о циркудяционных. трубах по ходу потока перед каждым кз последующих тепдообменникоо, а средство для ввода реаген-тов выполнено в виле коаксиально размещенного. о цкркуляционных трубах кольцевого коллектора со струйными смесителями,Поэонный ввол реагентов псэводяегподдерживать требуемый градиент температур при меньшем расходе циркудируюшихреагентов, т.е. достигается снижение затрат энергии на транспорт, а использование струйных смесителей обеспечивает не.обходимое обьемное соотношение реагентов и циркулирующей среды, которое позволяет исключить появление поточных процессов, ликвидировать местные перегревы,т,е. интенсифицировать процесс.На фиг, 1 приведен аппарат, общийокд; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1;на фкг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; нафкг, 4 - разрез В-В на фиг, 2;на фиг, 5 разрез Г-Г на фиг. 1.Аппарат представляет собой замкнутыйциркуляционный контур из труб 1, Он содержит перемешиваюшее устройство 2 и, покрайней мере, два теплообменника 3 и 4струйные смесигели 5 и 6.Перемешивающее устройство 2 содержит винт 7, вал 8 с подшипниковыми узлами и уплотнением, а также электродвигатель 9. Теплообменники состоят иэ корпуса 10 бного пучка 11установленногоф тру 1эксцентрично по отношению к ксрпусу гак, что над трубным пучком образовано пространство 12 для сбора паров кипящего теплоносителя. Трубы закреплены в неподвижных трубных решетках 13, Для обеспечения жесткости трубный пучок снабжен поперечными перегородками 14, Каждый теплообменник имеет штуцеры 15 и 16 соответственно для ввода и вывола теплоносителя, а также штуцер 17 оыоола пара. Струйные смесители 5 и 6 содержатсопло 18, приемную камеру 19 с отверстиями 20 и камеру 21 смешения., (:месктели смонтированы на коллекторе 22,имеющем штуцеры 23 для ввола смесиолефина с иэопарафкном, Диаметр коллектора выбирают преимущественно 0,650,75 от лиаметра циркуляционной трубыдля лучшего усреднения по поперечному10 сечению трубы циркулирующего потока.Аппарат также снабжен штуцерами 24 и25 соответственно лля овода серной кислоты и вывода эмульсии.Работа аппарата осуществляется сде1 5 дующим обраэомеПосле заполнения его кзопарафиом ксерной кислотой вводят о действие перемешиваюшее устройство 2, посредствомкоторого осуществляют перемошкоанкефаэ и циркуляцию образующей эмульсииизопарафина о кислоте по замкнутому кон.туру, включающему трубы 1 и трубноепространство теплообменникоо 3 и 4.В аппарат непрерывно вводят черезштуцер 24 серную кислоту, а через сопла 18 струйных смесителей 5 и 6 о каждую реакционную зону подают углеоолородную смесь олефина с кэопарафкномУглеводородные струи, вытекающие с высозо кой скоростью кэ сопел, засасывают вприемные камеры 19 через отверсткя 20циркулирующую в контуре эмульсию и увлекают ее в камеры 21 смешения, глеосушесгвляегся интенсивное смешение Фаэ35с образованием развитой межфазной псъверхности контакта. Из камеры смешенияполученная дисперсия с достаточно высокой скоростью выбрасывается в циркулирующий поток и усредняется с основнойэмульсией.40Эмульсию углеводородов в серной кислоте, солержащую целевой продукт - алкилбензин, через штуцер 25 выводят изаппарата. При этом углеводородную фазу45 после, отделения от серной кислоты используют в качестве теплоносителя. Теплоноситель подают через штуцеры 16 амежгрубное пространство геплообменников,где осуществляют кипение смеси углево 5 о дородов, В результате выкипания легколетучих компонентов смеси, в основном иэопарафина, осуществляют отвод тепла реакции. Пары углеводородов, поднимающиесяв паровое пространство 1 2, отводят иэ55теплообменника через штуцер 17. Жидкуюфазу, содержащую, главным образом, алкилбенэин, вывбдят из тепдообменнкнячерез штуцер 15,856534 формула изобретения 1. Аппарат для проведения экэо- и эндогермических жидкофаэных процессов, преимущественно для сернокислотного алкилирования иэопарафинов олефинами, содержащий петлевой циркуляционный контур иэ труб, перемешивающее устройство, теплообменники и средства для ввода реагентов, о г л и ч а ю щ и й с я тем, что,с 10 целью снижения удельных энергозатрат на получение целевого продукта, а также повышения удельной производительности, аппарат снабжен дополнительными средствами для ввода реагентов, размещенными в 15 циркуляционных: трубах по холу потока перед каждым из последующих теплообменников,42. Аппарат по и. 1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что средства для вводареагентов выполнены в виде коаксиальноразмещенных в циркуляционных трубахкольцевых коллекторов со струйными смесителями,Источники инфармации,принятые во внимание при экспертизе1. Рейхсфельд В. О, и др, Оборудомние производств основного органического синтеза и синтетических каучуков . Химия, М-Л, 1965, с. 217. 2, Патент США % 3451785,кл, 23-285, опублик. 1961.