Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука - Кирпичников П.А.
Скачать (прямая ссылка):
Кубовая жидкость колонны 5 насосом 12 подается в колонну 13 для получения этилбензола-ректификата. Обогрев колонны осуществляется паром через выносной кипятильник 14. Пары этилбензола-ректификата из верхней части колонны 13 поступают в конденсатор-испаритель 15, где конденсируются за счет испарения парового ¦конденсата. Несконденсировавшиеся пары этилбензола подаются
Рис. 38. Схема выделения и очистки этилбензола:
1. 2,3,4 — теплообменники; 5, 13, 20 — ректификационные колонны; 6, 14, 21 — кипятильники; 7, 22 — воздушные конденсаторы; 8, 16, 23 — водяные конденсаторы; 9, 17, 24 — емкости; 10, 12, 18, 19, 25, 26, 27 — насосы; /) — холодильник; 15 — конденсатор-испаритель.
/ — сырой этилбензол; // — полиалкилбензолы; 111 — этилбензол-ректифнкат; IV — возвратный бензол; V — отдувки на улавливание бензола; VI — смолы; VII — к пароэжекционной установке.
в конденсатор 16. Полученные конденсаты собираются в емкость 17, откуда насосом 18 часть их возвращается в колонну в виде флегмы, а остальное через теплообменник 3 направляется на склад.
Кубовая жидкость колонны 13, содержащая полиалкилбензолы и смолы, насосом 19 подается в колонну .20 для отделения полиалкилбензолов от смолы. Пары полиалкилбензолов из верха колонны 20 поступают на конденсацию. Конденсат стекает в емкость 24, откуда часть его подается в колонну в виде флегмы, остальное количество через теплообменник / откачивается на склад. Полиалкилбензоль-ная смола из куба колонны 20 насосом 25 подается на склад или на установку получения сополимеров.
Режим работы колонн установки выделения этилбензола
Колонна 5 Колонна 13 Колонна 20
Температура верха, °С Температура низа, 0C Давление куба, МПа Число тарелок Флегмовое число
80—85 155—165 0,16 61 0,5—1
136—139 195—200
0,17 95
3,0
75 193 13,3 кПа 35 0,5
Этилбензол-ректификат получается с чистотой не менее 99,8% (масс). Содержание в нем примесей должно быть не более, % (масс):
Диэтилбензол 0,0005 Железо
Изопропилбензол 0,1 Хлор
Сера 0,0003
0,00001 0,0005
ПОЛУЧЕНИЕ СТИРОЛА ИЗ ЭТИЛБЕНЗОЛА
- Реакция дегидрирования этилбензола в стирол выражается уравнением:
СаН6—CH2- CH3 ч—і C8H5—CH=CH2 -)- H2
4 Кирпичников П. А. и др.
97
Наряду с основной реакцией протекают побочные реакции распада и уплотнения. В результате распада этилбензола образуются бензол, толуол, метан, этилен. Происходит также полное разложение углеводородов:
C9H5—CH2—CH3 —> CeH9-f-CH2=CH2 C9H5-CH2-CH3-T-H2 —> C9H5-CH3-T-CH4 C9H5-CH2-CH3 + 16H2O —> 8CO2+ 21H2 CH4+H2O ч=* СО+ 3H2 CH4 —> С+ 2H2 С+ H2O щ=± СО+ H2 2CO ч-і CO2+ С
Кроме того, образуются замещенные стильбены и другие высоко-конденсированные углеводороды:
2C9H5-CH3 —> C6H5-CH2-CH2-C9H5 C9H5-CH=CH-C9H6
Процесс эндотермический. Тепловой эффект реакции 126кДж/моль.
Для дегидрирования этилбензола в стирол в основном применяются реакторы адиабатического типа, теплоносителем для которых служит перегретый водяной пар. Трубчатые реакторы используются редко.
Технологический процесс производства стирола в адиабатических реакторах состоит из двух основных стадий: дегидрирования этилбензола в стирол и выделения стирола-ректификата.
Дегидрирование этилбензола в стирол
Схема процесса дегидрирования этилбензола приведена на рис. 39. Этилбензольная шихта подогревается в теплообменнике 1 до 70—95 0C за счет теплоты химически загрязненного конденсата и подается в испаритель 2 вместе с небольшим количеством водяного пара. Из испарителя пары шихты с температурой 160 °С поступают в перегреватель 3, где перегреваются до 500—550 0C за счет теплоты перегретого водяного пара, выходящего из межступенчатого подогревателя реактора 4г. Из перегревателя пары шихты направляются на дегидрирование в реактор 4Х. Теплота, необходимая для реакции, подводится с водяным паром, перегретым в печи 5 до 700—750 0C
Пароэтилбензольная смесь на входе в реактор 4Х имеет температуру 560—630 0C За счет эндотермической реакции после первого реактора температура контактного газа снижается до 570 0C Контактный газ из реактора 4Х поступает в межступенчатый подогреватель 6, где подогревается до 580—630 0C1 и затем направляется во второй реактор 42. Контактный газ из реактора 4г с температурой 570 0C поступает в котел-утилизатор 7. Охлажденный до 180—200 °С контактный газ из котла-утилизатора 7 направляется в пенный аппарат 8, где происходит дальнейшее охлаждение контактного газа и отмывка его от механических примесей.
+1
Рнс. 39. Схема дегидрирования этилбензола в стирол:
/ — теплообменник; 2 — испаритель; 3 — перегреватель. 4j — реактор первой ступени; 4% — реактор второй ступени; 5 — трубчатая печь; 6 — межступенчатый перегреватель; 7 — котел-утилизатор; 8 — пенный аппарат; 9, 16, 17, 19 — емкости; 18, 20 — насосы." 10 — воздушный конденсатор; /), /5 — сепараторы; 12, 13, 14 — конденсаторы. / — этилбензол; // — водяной пар; /// — топливный газ; IV — паровой конденсат на очистку; V — водяной пар; VI — печное масло; VII — отдувки в топливную сеть.
