Володарь железного града - Яр Серебров

реактор синтеза 11 для каталитической конверсии синтез-газа при температуре 250–300 ˚С в диметиловый эфир. Выходящий из реактора синтеза диметилового эфира 11 смесь продуктов, содержит диметиловый эфир, метанол, двуокись углерода и непрореагировавший синтез-газ. Указанную смесь продуктов охлаждают и после дросселирования в устройстве 13 направляют в сепаратор 15, где подвергают разделению на газовую и жидкую фазы. Жидкая фаза, содержащая метанол и воду, поступает в ректификационную колонну 16, где происходит разделение на метанол и воду. Метанол рециркулируют в газгольдер 9, после чего направляют в реактор синтеза диметилового эфира 11. Воду из нижней части ректификационной колонны 16 используют для конденсации диметилового эфира и направляют в нагревательный элемент 19 в топке 20.

Диметиловый эфир получают конденсацией из газовой фазы в поверхностном конденсаторе 14. Непрореагировавший синтез-газ и двуокись углерода газовой фазы поступает в конденсатор 12, где двуокись углерода за счет оборотного охлаждения хладоагентом конденсируется и поступает в теплообменник 17 для охлаждения смеси продуктов, после чего отводится в дымовую трубу 6, а очищенный от двуокиси углерода непрореагировавший синтез-газ рециркулируют в реактор синтеза диметилового эфира 11. Вода, нагреваемая в рубашке 21 за счет теплообмена с золой, подается в нагревательный элемент 19 в топке 20, где испаряется, превращается в перегретый пар и подается в камеру газогенерации 23.

Дегидратация проводится в газообразном состоянии при температуре 280–330 °C и 1.5 атм, в первой ректификационной колонне отгоняют от водной фракции, состоящей из метанола и диметилового эфира, во второй ректификационной колонне отгоняют от непрореагировавшего диметиловый эфир метанола и возвращают метанол в реакционную зону.

Реактор двойной, реактор с псевдоожиженным слоем расположен наверху лифт-реактора. В то время как часть закоксованного катализатора направляют в регенератор для регенерации путем выжигания кокса на стадии (2), остающуюся часть закоксованного катализатора охлаждают и направляют снизу в реакционный аппарат для повторного участия в реакции

Похожий реактор

1 — впускной распределитель сырья; 2 — зона плотной фазы; 3 — внутренние элементы реактора; 4 — лифт-реактор; 5 — устройство для быстрого разделения газа и твердой фазы вихревого типа; 6 — погружная ножка устройства вихревого типа для быстрого разделения газа и твердой фазы; 7 — канал для быстрого прохода газа; 8 — циклон; 9 — опускная труба циклона; 10 — газосборная камера; 11 — выпускной патрубок реактора; 12 — установка для обработки продуктов; 13 — распределитель отпарного газа; 14 — камера осаждения; 15 — направляющий трубопровод для отпаренной смеси; 16 — трубопровод для отвода катализатора; 17 — клапан для регулирования расхода отводимого дезактивированного катализатора; 18 — устройство для регенерации катализатора; 19 — трубопровод возврата катализатора; 20 — клапан для регулирования расхода возвращаемого регенерированного катализатора; 21 — трубопровод для рециркуляции катализатора; 22 — клапан для регулирования расхода катализатора рецикла.

Схема реактора псевдоожижения:

Точка подачи газа для процедуры псевдоожижения. Продукт в твердом агрегатном состоянии. Инертный носитель. Песок в твердой фазе будет размещен именно здесь. Границы слоя псевдоожижения. Реакторный корпус. Отвод золы. Поток утилизируемого материала. Точка погрузки отходов. Отвод газа. Сепаратор. Место возврата пыли. Специальная решетка

Метанол после теплообмена с отходящими продуктами подаётся из регенератора в реактор в четырех точках: одна часть исходного метанола подается отдельно по трубопроводу 41 или смешивается с инертным газом, после чего подается в первое устройство 4 перемешивания катализаторов; другая часть исходного метанола подается в нижнюю часть лифт-реактора 2 по трубопроводу 11; еще одна часть исходного метанола подается в среднюю часть лифт-реактора 2 по трубопроводу 12; и еще одна часть исходного метанола подается в реактор 2 с псевдоожиженным слоем по трубопроводу 23. Температура метанола в каждом из подающих трубопроводов ниже температуры реакции и находится в диапазоне от 40 °C до 100 °C.

Катализатор из первого устройства 4 перемешивания катализаторов поднимается в реактор 2 с псевдоожиженным слоем через лифт-реактор 1. В лифт-реакторе и в реакторе с псевдоожиженным слоем осуществляется дегидратация метанола. Выходной поток реактора разделяется в сепараторе-отстойнике 3 для на диметиловый эфир, и закоксованный катализатор, после чего необработанный продукт выходит из системы реактора по трубопроводу 31. После десорбции закоксованного катализатора часть его подается по трубопроводу 21 в теплообменник 8, где катализатор охлаждается и затем подается в первое устройство 4 перемешивания катализаторов. Охлаждающий теплоноситель подается в змеевик теплообменника 8 по трубопроводу 81 и выводится по трубопроводу 82 после теплообмена с катализатором(в качестве охлаждающего теплоносителя используется водяной пар). Другая часть закоксованного катализатора после десорбции подается по трубопроводу 22 в регенератор. Регенерированный катализатор подается во второе устройство 5 перемешивания катализаторов по трубопроводу 52, а свежий катализатор подается в устройство 5 по трубопроводу 51. После перемешивания катализаторы подаются в первое устройство 4 перемешивания катализаторов по трубопроводу 53. По трубопроводу 41 в лифт-реактор подается инертный газ (водяной пар, азот и диоксид углерода.) для перемешивания закоксованного катализатора, свежего катализатора и/или регенерированного катализатора, причем катализатор подается в лифт-реактор снизу.

После выхода из реакционной системы по трубопроводу 31 необработанный продукт, содержащий в основном диметиловый эфир, подается в первый сепаратор 6, где осуществляется разделение продукта, причем выделенный газообразный продукт, содержащий в основном диметиловый эфир, выводится по трубопроводу 61, а выделенная жидкая фаза подается во второй сепаратор 7 по трубопроводу 62. После разделения жидкой фазы получают один выходной поток, содержащий в основном метанол, который возвращают по трубопроводу 71 в реактор 2 для повторного участия в реакции, а второй выходной поток, содержащий в основном воду, выводится из второго сепаратора 7 по трубопроводу 72 для обработки и повторного использования.

Катализатор 1

96,8 г FeCl3·6Н2О растворяли в 3,6 кг воды, очищенной от катионов. Добавляли 3,7 кг цеолита импрегнировали, высушивали и прокаливали в течение 2 часов при температуре 550 °C

1,4 л серной кислоты с концентрацией 95–98 вес.% разбавляли 8,0 кг воды, очищенной от катионов, и охлаждали. 15,4 г жидкого натриевого стекла (концентрация SiO2 26,0 вес.%, модуль 3,2) разбавляли 8,5 кг воды, очищенной от катионов. При непрерывном перемешивании разбавленное жидкое натриевое стекло медленно добавляли в разбавленный раствор серной кислоты для получения золя кремниевой кислоты с концентрацией SiO2, равной 12,0 вес.%, и pH порядка 1,5.

9,1 кг золя оксида алюминия (содержание Al2O3 22,0 вес.%) добавляли в золь кремневой кислоты и непрерывно перемешивали в течение 0,5 часа. 0,3 кг молекулярного сита типа М-1 (про сита подробности взаклепке) и Fe-модифицированногоцеолита добавляли в 4,0 кг воды, очищенной от катионов. После получения в гомогенизаторе однородной дисперсии её добавляли в суспензию псевдобемит/глинозем и перемешивали в течение 0,5 часа для получения суспензии катализатора с содержанием сухого вещества 19,2 вес.% и pH порядка 2,8.

Полученную суспензию высушивали