Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука - Кирпичников П.А.
Скачать (прямая ссылка):
Пероксидные соединения, не более 0,003—0,005 Альдегиды, не более 0,01—0,02 Полимеры Отсутствие
СОВМЕСТНОЕ ПРОИЗВОДСТВО СТИРОЛА И ПРОПИЛЕНОКХИДА
Технологический процесс совместного производства стирола и пропиленоксида состоит из следующих трех основных стадий.
Окисление этилбензола кислородом воздуха в гидропероксид этилбензола:
СдНч — CH^—CHj "Ь Os —CgH5 — CH—CHj
I
ООН
Эпоксидирование пропилена гидропероксидом этилбензола с образованием пропиленоксида и метилфенилкарбинола:
C6H5 -CH-CH3+ CH2=CH-CH3 —> C6H5-CH-CH3 + CH2-CH-CH3
I I \ /
ООН он о
Дегидратация метилфенилкарбинола с образованием стирола:
C6H5-CH-CH3 —>- C6H5-CH=CH2+H2O
!
он
Наряду с основными реакциями протекают побочные, при которых получаются ацетальдегид, ацетон, ацетофенон, бензальдегид, бензойная кислота.
Окисление этилбензола в гидропероксид
«
Окисление этилбензола в гидропероксид кислородом воздуха проводится при 155 "С и давлении не более 0,4 МПа в присутствии катализатора — 10%-ного водного раствора едкого натра в" каскаде из пяти последовательно соединенных реакторов барботажного типа (рис. 41). Исходная этилбензольная шихта, состоящая из свежего и возвратного этилбензола, через теплообменник 5 подается в подогреватель 3, где подогревается паром до 150 °С, а затем в верхнюю часть первого по ходу реактора 4Х. Этилбензольная шихта самотеком из нижней части предыдущего реактора поступает в верхнюю часть следующего реактора. Для осуществления самотека реакторы расположены каскадом.
Воздух, очищенный от масла, механических примесей и воды, подогревается в теплообменнике 2 до 100 °С и подается параллельно в нижнюю часть всех реакторов. Для обеспечения лучшего контакта воздуха с этилбензолом распределение воздуха по сечению каждого реактора проводится через распределительное устройство.
Реакция окисления экзотермичная. Теплота реакции снимается частично за счет уноса паров этилбензола с отработанным воздухом, частично за счет испарения парового конденсата, подаваемого во встроенный в реактор змеевик. Отработанный воздух, содержащий органические продукты, после нейтрализации и выделения из него возвратного этилбензола направляется на установку по каталитическому дожигу. Оксидат, выходящий из последнего реактора с содержанием 10% (масс.) гидропероксида этилбензола, охлаждается свежей этилбензольной шихтой в теплообменнике 5 до 50—60 °С и собирается в емкость 6, откуда поступает в сепаратор 7, где за счет снижения давления происходит выделение растворенного в оксидате воздуха. Отдувки из сепаратора 7 направляются в конденсатор 8, охлаждаемый антифризом. Конденсат стекает в сепаратор 7, а отдувки после конденсатора направляются на сжигание. После сепаратора 7 оксидат подвергается отмывке от щелочи обессоленной водой, подаваемой в соотношении к оксидату 0,04—1. Отмывка оксидата проводится в две ступени.
Рис. 41. Схема процесса окисления этилбензола в гидропероксид:
/ — компрессор; 2, 3, 5, 21 — теплообменники; 4}—4$ — реакторы окисления; 6, 14, 19 — емкости; 7 — сепаратор; 8, 24, 25 — конденсаторы, 9, 13, 15, 18, 20 — насосы; 10 — холодильник; И, 16 — смесители; 12, 17 — элек-троразделителн; 22 — колонна концентрирования гидропероксида этилбензола; 23 — кипятильник.
/ — этилбензол; // — воздух; /// — катализатор; IV — азот; V — отработанный воздух; VI — конденсат; VII — отдувки на сжигание; VIII — водный слой на обезвреживание; IX — обессоленная вода; X — гидропероксид этилбензола; XI — возвратный этилбензол, XII — к пароэжекционной установке.
Из сепаратора 7 оксидат насосом 9 через холодильник 10 подается в смеситель //, куда поступает частично загрязненная вода с электроразделителя 17. После смесителя // смесь оксидата с водой направляется в электроразделитель 12. Оксидат из электроразделителя самотеком поступает в емкость 14, откуда насосом 15 подается на вторую ступень отмывки. Нижний водный слой насосом 13 отводится на установку термического обезвреживания. На вторую ступень отмывки в смеситель 16 подается обессоленная вода. Верхний углеводородный слой из электроразделителя 17 собирается в емкость 19 и подается на концентрирование гидропероксида в колонну 22. Пары этилбензола, отбираемые из верхней части колонны, конденсируются и возвращаются на окисление. Кубовая жидкость колонны 22 с содержанием гидропероксида этилбензола 18—26% (масс.) охлаждается в теплообменнике 21 и направляется на вторую стадию— эпоксидирование.
Режим работы колонны концентрирования гидропероксида этилбензола 22
Температура верха, 0C 45
Температура низа, °С 70—75 Давление верха, кПа 3,9
Давление низа, кПа 9—10,7 Число тарелок 8 "
О-]
kr-<tw/4/\7~~)jr-
Рис. 42. Схема эпоксидирования пропилена гидропероксидом этилбензола и разделения эпоксидата иа легкую и тяжелую фракции:
1, 10 — теплообменники; 2,
реакторы
эпоксидирования; 3,26 — сепараторы; 4,11, 21-ректификадионные колоииы; 5, 12, 22 — кипятильники; 6, 13, 16, 17, 23, 24, 25 — конденсаторы; 7, 8, 14, 18, 27 — сборники; 9, 15 19, 20, 28, 29 — насосы.
