становить 280-340 В° С, у міру відпрацювання каталізатора температуру підвищують. Кількість вводиться в бензол сірковуглецю чи сірководню не перевищує 0,25% від маси сировини (по сірці). При об'ємної швидкості по бензолу 0,42 год-1 ступінь конверсії бензолу в циклогексан досягає 99%. Термін служби каталізатора близько 2 років. br/>
1.2 Апаратурне оформлення процесу
Існує декілька принципово відмінних схем промислового процесу гідрування:
1) Гідрування проводять в трубчастих реакторі, в міжтрубному просторі якого знаходиться киплячий конденсат. Виділяється в трубному просторі тепло стискається водяною парою, який утворюється в міжтрубному просторі. Трубчастий реактор являє собою вертикальний кожухотрубчасті теплообмінник. Реактор забезпечений штуцерами для підведення вихідної суміші та відводу продуктів реакції, а також для подачі води в межтрубное простір і відведення утворюється пара. Температура реакційної суміші вимірюється в 10 точках на різних рівнях по висоті реакційної зони обов'язкової сигналізацією мінімальної (130 В° C) і максимальної (240 В° C) температури. Для запобігання перегріву перших по ходу газу верств каталізатора його розбавляють інертним матеріалом.
2) Застосовують апарати із суцільним шаром каталізатора, вміщеного на дірчастих полицях або в спеціальних кошиках в кілька шарів. У просторі між шарами є холодильники. Іноді використовується кілька адіобатіческіх реакторів із суцільним шаром каталізатора і проміжним охолодженням реакційної маси
3) Нерідко використовується апарати, в яких каталізатор розміщують в декілька шарів в спеціальній каталізаторної коробці, яку монтують поза реактора, виймають з нього і вставляють при заміні каталізатора. У кільцевий простір між корпусом реактора і каталізаторної коробкою подають холодний водень або реакційну суміш для часткового відводу тепла і запобігання корпусу від дії високих температур. У кілька місць по висоті коробки вводять холодний водень, причому, щоб не послаблювати корпус реактора, всі труби виведені не збоку, а через масивну кришку і днище/7 /.
4) Цікавим варіантом оформлення процесу є поєднання двох реакторів: реактора для гідрування в рідкій фазі з суспендованих каталізатором реактора для гідрування в газовій фазі зі стаціонарним каталізатором/7 /.
1.3 Способи отримання циклогексану
Реакція гідрування протікає в жорстких умовах при підвищених температурі і тиску.
Процес гідрування проводять звичайно в рідкій фазі в присутності каталізаторів, в якості яких, як правило, використовують нікелеві суспендовані (нікель Ренея), нанесені (Ni/Al 2 O a , Ni на кизельгуром, відновлена ​​гідроокис нікелю) і низькотемпературні, що містять благородний метал (Pt/Al 2 0 3 l Rh/Ai 2 0 3 ).
У зв'язку з тим, що реакція гідрування бензолу характеризується високою зекзотермічностью, важливе значення при розробці промислового процесу мають ефективний контроль за температурою реакції і використання виділяється теплоти.
1.3.1 Процес, розроблений Французьким інститутом нафти
Призначення - виробництво циклогексану високої чистоти каталітичним гідруванням бензолу. Процес протікає в дві стадії. На першій з них здійснюється гідрування основної частини бензолу на суспендованих непірофорном нікелі Ренея, на другий - дегидрирование на стаціонарному каталізаторі Ni/Al 2 0 3 (рис. 1.4). p> Схема процесу виробництва циклогексану, розробленого Французьким інститутом нафти:
В
Рис. 1.4
1 - основний реактор гідрування; 2 - допоміжний реактор гідрування, 3 - теплообмінник, 4 - конденсатор; 5 - сепаратор високого тиску; 6 - колона стабілізації; 7 - сепаратор;/- бензол;// - водень;///- вода; IV - отдувочний газ; V - циклогексан.
Бензол і водень надходять в основний реактор жидкофазного гідрування, куди насосом подається і каталізатор у вигляді суспензії. Однорідність розподілу каталізатора забезпечується барботированием газу через рідину та інтенсивної циркуляцією реакційного розчину через виносної теплообмінник, у якому генерується технічний пар низького тиску. Температура в реакторі регулюється за рахунок випаровування циклогексану. Гідрування проводиться при 200 З С і 4 МПа (парціальний тиск водню приблизно 0,3 МПа).
Продукти реакції з верхньої частини основного реактора гідрування надходять у допоміжний реактор, в якому забезпечується практично 100%-ва ступінь перетворення бензолу в циклогексан. Потім продукти відводяться в сепаратор високого тиску і піддаються фракціонування в колоні стабілізації. Газоподібні продукти з сепаратора частково повертаються па рецикл. Гази отдувки з сепаратора і колони стабілізації використовуються в якості палива. Витрата суспендованого каталізатора становить 1 кг на 2,3 т цик...
