В качестве реакционной системы для гидроформилирования пропилена рекомендуются секционированные реактора. Соотношение диаметр-длина таких реакторов составляет, по отдельным данным от 1/10 до 1/20, что соответствует нормам, применяемым для реакторов высокого давления. Реакционная система может состоять из одного, преимущественно из двух или нескольких, реакционных зон, в которых создаются разные реакционные условия. Для образования нескольких реакционных зон реакторы соединяют последовательно или один реактор расчленяют на отдельные секции. Имеет смысл вести гидроформилирование пропилена также в трубчатых змеевиковых реакторах с соотношением диаметр-длина 1:1500.
Охлаждение реакторов осуществляют ко двум различным принципам. Преимущественно ведут косвенное охлаждение через вмонтированную систему теплосьема, которая в последнее время конструировалась большей частью из трубок Фильда, и реже в виде охладительной рубашки или сочетанием этих двух устройств. По второму принципу, реакционное тепло отводят, используя жидкие, а в случае необходимости и газообразные рециркулируемые продукты. При возможном сочетании обоих принципов доминирующим остается косвенное охлаждение. По подавляющему большинству патентов, реакционную смесь подвергают продольному перемешиванию. Цель, которая при этом достигается, - это придание процессу высокой тепловой устойчивости, т.е. слабой чувствительности к возмущениям. Исключением является трубчатый змеевиковый реактор, в котором указанная цель достигается без перемешивания благодаря большой величине удельной поверхности теплообмена.
Без использования специальных вспомогательных средств, расположенных внутри реактора, перемешивание может быть осуществлено за счет внешней циркуляции жидкого продукта. Целесообразнее, однако, вмонтировать в реактор устройство для перемешивания и вместе с этим отказаться от ведения циркуляции за пределами самой реакционной системы. Устройство для перемешивания состоит в основном из концентрически установленной внутри реактора циркуляционной труби, которая, таким образом, делит реактор на две секции, соединенные с верхней и нижней частью этой трубы. Реагенты подаются в нижнюю часть концентрической трубы и проходят по ней вверх, а затеи по внешней части опускаются вниз. Их целесообразно вводить через сопла, создавая таким образом высокие линейные скорости, и кинетическую энергию потока использовать как движущую силу. В виде исключения, реакционную смесь перемешивают во всем объеме реакционной системы. В основном же используют систему по крайней мере в виде двух реакционных зон: в одной идет смешение, а вторая работает по принципу вытеснения. Объемное соотношение обеих зон составляет 2:1.
Литература