RU2106194C1

RU2106194C1 - Membrane member of hydrogenation reactor

Info

Publication number: RU2106194C1
Application number: RU94027086/25A
Authority: RU
Inventors: А.П. Мищенко; Е.М. Чистов; Н.Р. Рошан; знов В.М. Гр; В.М. Грязнов
Original assignee: Институт нефтехимического синтеза им.А.В.Топчиева РАН
Priority date: 1994-07-18
Filing date: 1994-07-18
Publication date: 1998-03-10
Also published as: RU94027086A

Abstract

FIELD: organic chemistry; liquid-phase hydrogenation of organic compounds. SUBSTANCE: membrane member of hydrogenation reactor comprises casing where helically winding channel is formed coated with catalyst film. Reactor casing comprises inlet pipes for admission of reactant into channel, outlet pipes for withdrawing products, and flat thin-wall catalytic membrane attached to casing all around its perimeter. EFFECT: originally conceived membrane member for widely used hydrogenation reactors; simpler and cheaper structure. 2 dwg

Description

Изобретение относится к каталитическим реакторам с мембранными катализаторами, а именно к мембранным элементам реакторов для гидрирования органических соединений в жидкой фазе. The invention relates to catalytic reactors with membrane catalysts, and in particular to membrane elements of reactors for the hydrogenation of organic compounds in the liquid phase.

Известен мембранный элемент из тонкостенной трубки сплава палладия, который применяется в реакторе для гидрирования и дегидрирования, изготовленный в виде двухзаходной спирали и впаянный концами в трубчатый коллектор (см. Platinum Metals, Review, 1986, 30(2), 68-72). A known membrane element from a thin-walled tube of a palladium alloy, which is used in a reactor for hydrogenation and dehydrogenation, made in the form of a two-helix and soldered into a tubular collector (see Platinum Metals, Review, 1986, 30 (2), 68-72).

Недостатком указанного элемента является использование для монтажа пайки трубок серебряных припоев, что приводит к образованию в процессе эксплуатации трещин и дырок в месте пайки трубок. Кроме того, припои могут взаимодействовать с органическими соединениями, приводя к образованию побочных продуктов. The disadvantage of this element is the use of silver solders for mounting the solder tubes, which leads to the formation of cracks and holes in the place of soldering the tubes during operation. In addition, solders can interact with organic compounds, leading to the formation of by-products.

Наиболее близким известным устройством к предложенному является мембранный элемент каталитического реактора, содержащий корпус, в котором выполнен профильный канал, патрубок для ввода в канал реагента, патрубок для выхода продуктов и плоскую тонкостенную мембрану, герметично присоединенную к корпусу по его периметру, выполненную из фольги, изготовленной из сплава палладия. (См. авт. св. СССР N 361805, кл. B 01 J 1/00, 1972). The closest known device to the proposed one is a membrane element of a catalytic reactor, comprising a housing in which a profile channel is made, a pipe for introducing into the reagent channel, a pipe for exiting products and a flat thin-walled membrane hermetically attached to the housing along its perimeter made of foil made of palladium alloy. (See ed. St. USSR N 361805, class B 01 J 1/00, 1972).

Этот элемент работает следующим образом. This item works as follows.

С внешней стороны элемент смывают водородом, который диффундирует через фольгу внутрь канала элемента. Внутрь канала элемента подают жидкое вещество для гидрирования. Водород вступает в реакцию с гидрируемым веществом на внутренней поверхности фольги. Вещество подают внутрь элемента через отверстия в стенке корпуса. From the outside, the element is washed off with hydrogen, which diffuses through the foil into the channel of the element. Inside the channel of the element serves a liquid substance for hydrogenation. Hydrogen reacts with the hydrogenated substance on the inner surface of the foil. The substance is fed into the element through openings in the wall of the housing.

Такой элемент не обеспечивает хорошего контакта вещества с поверхностью фольги и массоперенос вещества к различным точкам фольги неравномерен, что не обеспечивает достаточной интенсивности процесса. Кроме того, используют пайку припоями для закрепления фольги, что приводит к нарушению герметичности. Such an element does not provide good contact of the substance with the surface of the foil and the mass transfer of the substance to different points of the foil is uneven, which does not provide a sufficient intensity of the process. In addition, soldering is used to fix the foil, which leads to a violation of the tightness.

Цель изобретения - интенсификация процесса жидкофазного гидрирования, что позволит проводить процессы гидрирования вязких реагентов, как например, жиры и масла. The purpose of the invention is the intensification of the process of liquid-phase hydrogenation, which will allow the hydrogenation of viscous reagents, such as fats and oils.

Указанная цель достигается тем, что в мембранном элементе каталитического реактора, содержащем корпус, в котором выполнен профильный канал, патрубки для ввода в канал реагента и отвода продуктов, и плоскую тонкостенную каталитическую мембрану, герметично присоединенную к корпусу по его периметру, канал имеет вид спирали и покрыт пленкой катализатора. This goal is achieved by the fact that in the membrane element of a catalytic reactor containing a housing in which a profile channel is made, nozzles for introducing into the reagent channel and product withdrawal, and a flat thin-walled catalytic membrane sealed to the housing along its perimeter, the channel has the form of a spiral and coated with a catalyst film.

Для усиления интенсификации процесса гидрирования элемент может быть снабжен перегородкой в профильном канале с отверстием в середине поперечного сечения. To enhance the intensification of the hydrogenation process, the element can be equipped with a partition in the profile channel with a hole in the middle of the cross section.

На фиг. 1 представлен поперечный разрез мембранного элемента; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1. In FIG. 1 is a cross-sectional view of a membrane element; in FIG. 2 is a section along AA in FIG. one.

Мембранный элемент каталитического реактора содержит корпус 1 с каналом 2, выполненным в виде спирали на торцевой поверхности. Плоская тонкостенная каталитическая мембрана 3 по периметру герметично приварена к корпусу реактора. Поверхность канала покрыта пленкой катализатора. Корпус снабжен приваренным патрубком для ввода реагента в элемент и патрубком 6 для вывода продуктов. The membrane element of the catalytic reactor contains a housing 1 with a channel 2 made in the form of a spiral on the end surface. A flat thin-walled catalytic membrane 3 around the perimeter is hermetically welded to the reactor vessel. The surface of the channel is coated with a catalyst film. The housing is equipped with a welded pipe for introducing the reagent into the element and a pipe 6 for outputting products.

Элемент работает следующим образом. The element works as follows.

Растительное масло для гидрирования подают по патрубку 5 внутрь канала 2 и по спирали перемещают вдоль поверхности каталитической мембраны 3. Одновременно снаружи элемента подают водород или водородсодержащую газовую смесь. Водород диффундирует через мембрану внутрь элемента и вступает в реакцию гидрирования с растительным маслом. Дополнительно взаимодействие с водородом происходит в канале на пленке катализатора 4. Продукты реакцию выводят через патрубок 6. Обогрев элемента реактора осуществляют снаружи или обогревом подаваемых реагентов. Vegetable oil for hydrogenation is fed through a pipe 5 into the channel 2 and is spirally moved along the surface of the catalytic membrane 3. At the same time, hydrogen or a hydrogen-containing gas mixture is supplied from the outside of the element. Hydrogen diffuses through the membrane into the cell and reacts with hydrogenation with vegetable oil. In addition, the interaction with hydrogen takes place in the channel on the catalyst film 4. The reaction products are removed through the pipe 6. Heating of the reactor element is carried out externally or by heating the supplied reagents.

Продукт гидрирования на мембранном элементе имеет температуру плавления 41,0^oC и показатель преломления 1,4490. Глубина гидрирования составляет 95%.The hydrogenation product on the membrane element has a melting point of 41.0 ^° C. and a refractive index of 1.4490. The hydrogenation depth is 95%.

Claims

The membrane element of the hydrogenation reactor, comprising a housing in which a profile channel is made, a pipe for introducing into the channel of the reagent, a pipe for product outlet and a flat thin-walled catalytic membrane sealed to the vessel along its perimeter, characterized in that the profile channel has the form of a spiral and coated with a catalyst film.