Это дает возможность:
непрерывно выводить продукты реакции и балластные вещества из реакционной зоны, что существенно повышает эффективность процессов с равновесными реакциями;
создавать при противоточной подаче реагентов на противоположных концах реакционной зоны избыток того или иного реагента, что обеспечивает глубокую конверсию взаимодействующего с ним реагента;
использовать в реакционно-ректификационных процессах теплоту экзотермических реакций для непрерывного удаления из реакционной зоны продуктов реакции и балластных веществ.
В промышленности широко используют совмещенные реакционно-ректификационные и реакционно-экстракционные процессы (так называемые каталитическую дистилляцию и каталитическую экстракцию).
Каталитическая дистилляция эффективна, например, при производстве алкил-яушя-алкиловых эфиров из соответствующего спирта и отреот-алкенов, содержащихся в углеводородной смеси, по реакции
Весьма широкое использование в промышленности нашел процесс получения метил-отреот-бутилового эфира (МТБЭ), служащего высокооктановым компонентом бензина, по реакции
Реакция является равновесной и сильно экзотермической, причем равновесная конверсия в МТБЭ при эквимолярном соотношении реагентов и температуре 70 °С не превышает 84 %.
Использование каталитической дистилляции позволяет достигать конверсии, близкой к 100%-ной.
Схема процесса каталитической дистилляции приведена на рис. 6.13.
В средней части 2 аппарата расположен крупнозернистый (формованный) сульфокатионитный катализатор. Верхняя и нижняя части аппарата имеют массообменные устройства (обычно тарелки) и используются соответственно как укрепляющая и исчерпывающая ректификационные зоны.
Выделяющаяся теплота реакции используется для отгонки непрореагировавших углеводородов из реакционной зоны и затем из аппарата (в качестве дистиллята), а также отделения продукта — МТБЭ. В исчерпывающей ректификационной зоне метанол отгоняется от МТБЭ и возвращается в реакционную зону. В результате снизу исчерпывающей ректификационной зоны выводится концентрированный товарный МТБЭ, а сверху укрепляющей ректификационной зоны — непрореагировавшая углеводородная смесь, практически не содержащая изобутена (менее 1 %).
Такие системы весьма эффективны при переработке С4-фрак- ций с большой (30...60%) концентрацией изобутена. Именно такие фракции получают при выделении углеводородов С4 из реакционных газов пиролиза бензина и каталитического дегидрирования изобутана.
|