158798. lajstromszámú szabadalom • Eljárás aromás szénhidrogén-párlatok kéntelenítésére és hidrogénezésére
7 ban végbemenő hidrogéneaés mértékétől és a hűtés fokától függően. A főreafctorfea betáplált anyag esetleg gőzfázisban is lehet, de ebben az esetben, a. kilépési hőmérséklet rögzifeve lóvén, nagymértékű vi'sszakeringtetéses hűtésre lenne 5 szükség. Minthogy a hidrogénezés túlnyomórészt az első hidrogénező fokozatban, azaz a főreak« torban megy végbe, a hidrogénező reakció által termelt hő zöme ebiben a fokozatban keletkezik, és ezért hűtésre rvan szükség a fokozat hőmérsékle- 10 tének a kívánt határon belül tartására. Ezt a hűtést vagy folyadékivisszakeraingtetéséivel vagy hűtött csöves reaktor alkalmazáséval végezhetjük. A folyadék célszerűen a főreaktorból távozó vagy az utókezelő reaktorból távozó folya- 15 dék lehet. Folyadék visszakeringtétésének alkalmazása azt jelenti, hogy a lineáris sebesség a reaktoron át megnő, aminek a reaktor megnlövekedése a következménye, azonos érintkezési idő elérése érdekében. Ez elkerülhető csö- 20 ves hűtött reaktor alkalmazásával, amikor a katalizátor a csöveikiben van elhelyezve, és a hűtőközeget a csöveken kívül áramoltatjuk. Ily módon a hőmérsékletemelkedés a csövekben a kívánt mórtékre korlátozódik. Ilyen reaktorban 25 magasabb átlagos katalizátorréteg hőmérséklet érhető el adoitt hidrogénezési szinten, mint egy adiabatikus reáktorlban. A hűtött csöves reaktor hűtésére gőz, nyomás alatti víz, gáz vagy bármely olyan anyag használható, amely nem 3 Q •bomlik el az eljárás során előforduló hőmérsékleteken. Ilyen rendszeriben a korlátozó tényező az a sebesség, amellyel hő vonható el a kataiizátomiafc az elfogadható hőmérsékleten belül tartására. A fő hidrogénező reaktorként sg hűtött csöves reaktort alkalmazva ezt a fokozatot előnyösen végig gőzfázisban bájtjuk végre, mert különben megoszlási nehézségek fordulhatnák elő. 40 A legalkalmasabb viisszakeringetett hűtőközeg a cikloíhexán, és kívánatos, hogy ez minél nagyobb résziben folyékony legyen a főreakítorba való belépéskor, minthogy a párolgási hője hozzájárul a hűtő hatáshoz, és így a szükséges hűtés elérésére kevesebb ciklohexánt kell vissza- 45 keringetni. Ez azt. jelenti, hogy a hidrogénezésre betáplált összes anyag, azaz a ciklohexán és az újonnan kéntelenített benzol minél alacsonyabb hőmérsékletein lép be a reaktorba, amelynek azonban elég magasnak kell lennie ahhoz, hogy a katalizátor kellően hatásos legyen a kívánt hidrogénezési fok elérésére. Ahhoz, hogy a cMohexánná való teljes átalakulás egyetlen fokozatban elérhető legyen, a kilépési hőmérsékletet 300 C° alatt kellene tartani, mert különben a hidrogénezés nem menne teljesen végbe. Sőt a reakeióhőmérsékletnek kb. 200 C° alatt kellene lennie, hogy a hidrogén parciális nyomása kellő szinten legyen az összes nyomáshoz viszonyítva. Azonkívül kellő átalakulás elérésére és ugyanakkor a reaktorban a hőmérsékletesésnek kellő értéken való tartiására olyan 65 8 mértékű visszakeringetésire lenne szükség, amely túlságosan leszorítaná a hidrogén parciális nyomását. Egyéb lehetőségek, magasabb összes nyomás vagy igen nagy hidrogénfelesleg alkalmazása gyakorlatilag nem valósíthatók meg ipari eljárásblan. Ezeknek a nehézségéknek az elkerülésére a találmány érteimében a hidrogénező fokozatokban hűtetlen utókezelő reaktort alkalmazunk. Ezért 90-^99 súly%, előnyösen klb. 95 súly% ciklohexánt termelünk a fő hidrogénező reaktorban, és az átalakítás hátralevő részét az utókezelő reaktorban hajtjuk végre. Ilyen alacsony átalakulási szinték esetéiben magasabb kilépési hőmérséklet használható a fő reaktorban, mint ha 100%MOS átalakulásra törekednénk a fő reaktorban, amellett kellő parciális hidrogénnyomás tartható fenn. Az utókezelő reaktorban könnyebb nagy parciális hidrogénnyoimásít fenntartani, mint a fő reaktorban, és teljes ihidrogénezés érhető el anélkül, hogy a hőmérséklet elfogadhatatlanul magasra emelkedne, bár nem alkalmazunk hűtést. Az utókezelő reaktor kevert i(gáz-folyadék) fázisban vtagy gőzfázisban működhet, és kilépési hőmériséklelte előnyösen alacsonyabb lehet, mint a fő reaktorban a kilépési hőmérséklet, minthogy ez előnytös az átalakulás szintje szempontjáb ól. Kívánatos lehet a reagáló anyagok áramlását a fő reaktorban időszakonként megfordítani. Ennek az az oka, hogy a kénltelenítési fokozatban esetleg el nem távolított kén hajlamos a katalizátort a reaktorba való belépés helyén dezaktiválni, ahol a hőmérséklet és ezzel a katalizátor ként felvevő képessége kisebb, mint a kilépés helyén. Az áramlást megfordítva a nagyobb ként felvevő képességű katalizátor lesz kitéve a kéntelenítő fokozatból érkező anyagnak, ami meghosszabbítja a fő reaktorban levő katalizátor élettartamát. A találmány szerinti eljárásban használt hidrogén lehet technikailag tiszta, Vagy finomítóból származó kevert gáz, mint például a gőzzel való raformálás véggáza, amely metánt is tartairtalmíaz, vagy a katalitikus refonmálás véggáza is lehet. Két vagy több szénatomot tartalmazó szénhidrogén is használható, feltéve, hogy a reakciókörülményeket és különösen a hőmérsékletet gondosan kézben tartjuk, nehogy friss nikkel jelenlétében a hőmérséklet felszökjék. Előnyösen a gáz legalább 50 mól%, és még célszerűbben 70—99 mól% hidrogént tartalmaz. Az eljiárás egyik előnye, hogy földgáz vagy gőzreformalásábó'l eredő hidrogén használható anélkül, hogy a gázt komprimálni kellene. Az általános gyakorlattal egyezően a gáz visszaikeringetlhető a fő reaktorba, és ha kevert gázt használunk, például metán tartalmút, akkor gáz öblíthető ki a visszakeringeíési gázkaraimból, vagy metán távolítható el a nagy-4
