11.Получение циклогексана каталитическим гидрированием бензола. Химизм и термо­динамика процесса. Типы используемых катализаторов, требования к сырью.

Б.Фр 65-85 Изомеризация (60-90^оС, 1-3атм, АlCl3/HCl) Ректификация(получаются циклогексановая фр. и прочие) Азеотропная/экстрактивная ректификация + четкая ректификая 99% ЦГ

ТкипЦГ=81С, ТкипМЦП=72С,

2 типа кат-в гидрирования:

1) металлический Pt, Ni (150-200C, 3-5 МПа). Полная конверсия бензола в ЦГ-отпадает необходимость разделения реакц смеси. Высокие требование к сырью (глубокая Г/О, до сод серы 10^-5%.

Бензол бывает нефтехимический и коксохимический (в нем много серы)

2) сульфидный катализаторы. NiS, MoS. Работают только на осерненном бензоле. Обязательно наличие серы в бензоле (коксохим бензол) Работают при более жестких условиях-350-370С. 30МПа, конверсия ок 98.5%. Помимо бензола в продукте появляется изомеризать М-ЦП.

Процессы: 1)в жидкой фазе 2) в паровой фазе

1)стац слой гранулировн кат-ра (трубчат, стац слой,….) 2) суспендирован кат-р-только жид.ф.

Типы реакторов. 1) трубчатые-тепло снимаетсы кип. Водой. 2) колонные- в межполочное пространство подают холодный водород 3) несколько реакторов со стац слоями

12.Условия, показатели и технология процессов гидрирования бензола в циклогексан. Типы реакторов, методы теплоотвода. Схема гидрирования бензола в циклогексан в трубча­том реакторе.

Условия, показатели и технология процессов гидрирования бензола в циклогексан. Типы реакторов, методы теплоотвода.

В зависимости от типа применяемого катализатора процесс гидрирования может быть:

1. Металлические катализаторы.

Т = 150 – 200 P = 3 – 5 МПа

Конверсия 100% не возникает проблем разделения( на схеме нет колонны ректификации)

2. Сульфидные катализаторы

Т = 350 – 370 P = 30 МПа

Возникает проблема разделения

Гидрирование может проводиться как в жидкой, так и в паровой фазах.

Технология

Аппаратурное оформление процесса гидрирования определяется необходимостью отвода больших количеств тепла. Различают реактора ТРУБЧАТЫЙ и КОЛОННОГО типа. Далее в схеме идут сепараторы выс и низ давления.

1. Трубчатый

2. Колонного типа

С хема гидрирования бензола в циклогексан в трубчатом реакторе

1-реактор 2-т/о 3-холодильник 4-сепаратор выс.давления 5- сепаратор низ.давления 6-компрессор

I – бензин II –водород в изб. III-вода IV –вода с паром V-отдувочные газы VI-циклогексан

1) стац слой 2) суспенизия (IFP)

Из лекций.

Б.Фр 65-85 Изомеризация (60-90^оС, 1-3атм, АlCl3/HCl) Ректификация(получаются циклогексановая фр. и прочие) Азеотропная/экстрактивная ректификация + четкая ректификая 99% ЦГ

ТкипЦГ=81С, ТкипМЦП=72С,

2 типа кат-в гидрирования:

1) металлический Pt, Ni (150-200C, 3-5 МПа). Полная конверсия бензола в ЦГ-отпадает необходимость разделения реакц смеси. Высокие требование к сырью (глубокая Г/О, до сод серы 10^-5%.

Бензол бывает нефтехимический и коксохимический (в нем много серы)

2) сульфидный катализаторы. NiS, MoS. Работают только на осерненном бензоле. Обязательно наличие серы в бензоле (коксохим бензол) Работают при более жестких условиях-350-370С. 30МПа, конверсия ок 98.5%. Помимо бензола в продукте появляется изомеризать М-ЦП.

Процессы: 1)в жидкой фазе 2) в паровой фазе

1)стац слой гранулировн кат-ра (трубчат, стац слой,….) 2) суспендирован кат-р-только жид.ф.

Типы реакторов. 1) трубчатые-тепло снимаетсы кип. Водой. 2) колонные- в межполочное пространство подают холодный водород 3) несколько реакторов со стац слоями

Технологии процессов.

1. IFP процесс. Самый распространенный, суспендированный Ni кат-р (металлический), гидрирование в 2 ступени, 200С, 0.3 МПа. Метанирование – (СО+Н2->CH4+H2O)

Водород осушается в апп 4. Расход катализатора – 1кг /2.3т ЦГ.

Концентрация СО в Н2 не должна быть выше 10^-4%. Сод-е S в бензоле н.б. 10^-4%.

2. Аtlantic Richfield. Процесс в жидкой фазе.

….осушается в адсорберах, имеется циркулирующий водород (с отдувом). Жидкий продукт проходит колонну стабилизации, снизу 5 аппарата выходит ЦГ.

3. Hydrar (UOP). Реакторов может быть до 3х штук, жидкофазное гидрирование. ВСГ циркулирует, ЦГ тоже циркулирует для снижения теплоотдачи. ЦГ-99.9%.

4. С поддувом циркул газа. Парофазный процесс. Схема бывает с ошибками.

5. Heinz Associates. Как в жидкой так и в паровой фазе. Температура в реакторе регулируется за счет испарения циркулирующего ЦГ.