Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука - Кирпичников П.А.
Скачать (прямая ссылка):
9
30
40
30
40
9
Флегмовое число
0,1
10
25
1
50
0,5
Дегидратация метилфенилкарбинола
Дегидратация МФК в стирол проводится в присутствии водяного пара при 250—320 0C в двухступенчатом адиабатическом реакторе 2 с промежуточным подогревом контактного газа (рис. 45). Катализатором процесса дегидратации служит активный оксид алюминия. Фракция МФК, представляющая смесь МФК и ацетофенона, подогревается в теплообменнике 7 до 115—120 0C за счет теплоты парового конденсата и поступает в колонну 5, где подогревается до температуры кипения и испаряется. Испарение осуществляется в токе водяного пара, что снижает температуру кипения фракции. В колонну 5 подается все количество водяного пара, необходимого для разбавления МФК.
Из колонны 5 смесь паров фракции МФК и водяного пара с температурой 145—150 °С поступает в перегреватель 4, где перегре-
Рис. 45."Схема дегидратации метилфенилкарбинола в стирол;
J — трубчатая печь; 2j реакторы дегидратации МФК; 3 — подогреватель; 4 — пере-
греватель; 5 — колонна; 6 — кипятильник; 7 — теплообменник; 8 — скруббер; 9 — воздушный конденсатор; 10 — сепаратор; 11 — водяной конденсатор; 12 — отстойник; 13, 15 — емкости;' 14, 16 — насосы.
/ — МФК; — водяной пар; IH — топливный газ; IV — кубовая жидкость колонны на выделение МФК н ацетона; V — 20 %-ный раствор едкого натра; Vl — вода на отпарку углеводородов; VII — катализат на ректификацию стирола; VIII — отдувкн в топливную сеть.
вается до 290—320 0C за счет теплоты перегретого'^водяного пара, поступающего из межступенчатого подогревателя 3Ас температурой 500—550 °С. Перегретые пары фракции МФК и водяного пара из перегревателя 4 поступают в реактор первой ступени 2Х. Температура парогазовой смеси на входе в реактор 2Х составляет 290—320 °С. В результате эндотермической реакции и теплопотерь температура контактного газа на выходе из реактора снижается до 246—290 °С. Подогрев контактного газа, поступающего в реактор 22, до 290— 320 °С осуществляется в межступенчатом подогревателе 3 за счет теплоты перегретого водяного пара, выходящего из печи / с темпе-' ратурой 600—640 °С. После подогревателя 3 водяной пар с температурой 500—550 °С поступает сначала в перегреватель 4, где охлаждается до 170—180 0C и далее в колонну 5.
Контактный газ после реактора 22 с температурой 280—310 °С поступает в скруббер 8, где охлаждается до ПО—120 0C и отмывается от катализаторной пыли водным конденсатом, подаваемым в верхнюю часть' скруббера. В скруббере происходит также нейтрализация контактного газа от бензойной кислоты 20%-ным раствором щелочи и отпарка углеводородов из водного конденсата, благодаря подаче острого пара. Контактный газ из скруббера направляется на конденсацию в воздушный конденсатор 9 и конденсатор //, охлаждаемый охлажденной водой. Несконденсировавшиеся газы после конденсатора // подаются на сжигание в пароперегре-вательную печь /. Конденсат поступает в отстойник 12, где происходит расслаивание на водный и углеводородный слои. Верхний углеводородный слой самотеком стекает в емкость 15, откуда насосом 16 направляется на установку ректификации стирола. Нижний водный слой собирается в емкость 13, откуда насосом 14 подается в скруббер 8 для очистки и охлаждения контактного газа.
Когда содержание стирола в углеводородном конденсате становится меньше 50%, катализатор подвергается регенерации. Регенерация проводится паровоздушной смесью,, причем количество водяного пара такое же, как и при реакции дегидратации, а воздух подается из условия поддержания температуры в слое катализатора 550—600 °С.
Показатели и условия процесса дегидратации метилфенилкарбинола в стирол
Температура, °С 250—320
Молярное соотношение МФК : водяной пар 1 : 10 Конверсия МФК, % (масс.)
в реакторе I ступени 50—70
в реакторе II ступени 20—40
Общая конверсия, % (масс.) 90
Селективность, % (масс.) 96—97
Ректификация стирола
Углеводородный конденсат, подогретый до 70—75 °С, подается в колонну 2, предназначенную для выделения стирольной фракции из катализата (рис. 46). Обогрев колонны 2 осуществляется паром
ПО
Дуя Aw/ Дуя
16 ^ л. 77чЛч j 2J^ 24
fits
1/
27
Рис. 46. Схема ректификации стирола
1,11— теплообменники; 2, 12, 19, 33 — ректификационные колонны; 3, 13, 20, 34 — кипятильники; 4, 5, 16, 17, 23, 24, 37, 38, 42, 43 — конденсаторы; 6, 10, 14, 18, 21, 25, 27, 29, 32, 35, 39, 45 — насосы; 7 — агломерационный фильтр; 8, 31 — емкости; 9, 15, 22, 26, 36 — фильтры; 28, 30, 40 — холодильники; 41 — роторно-пленочный испаритель; 44 — сборник; 46 — сборник с мешалкой.
/ — катализат, // — кубовая жидкость колонны 2 на выделение ацетофеиоыа; /// — этилбензольная фракция; /V — стирол-ректификат; V — смола; VI — водяной пар; VII — к пароэжекциоиион установке.
через кипятильник 3. Кубовая жидкость колонны 2 проходит через фильтр 9, где происходит улавливание частиц полимера, и направляется на выделение ацетофенона.
Пары стирольной фракции из верха колонны 2 конденсируются в конденсаторах 4 и 5. Конденсат насосом 6 через агломерационный фильтр подается в колонну 2 в виде флегмы, избыток собирается в емкость 8, откуда насосом 10 через теплообменник 11, где подогревается до 76 °С, подается в колонну 12 для выделения стирола-сырца. Обогрев колонны осуществляется через пленочный кипятильник 13. Пары из верхней части колонны конденсируются в конденсаторах 16 и 17. Конденсат забирается насосом 18, часть его подается на орошение колонны в виде флегмы, а остальное количество направляется в колонну 19 для выделения этилбензольной фракции. Кубовая жидкость колонны 20 возвращается в емкость 8 после охлаждения в холодильнике 28. Кубовая жидкость колонны 12 — стирол-сырец «рез холодильник 30 подается в колонну 33 для получения стирола-ректификата. Колонна 33 обогревается паром через пленочный кипятильник 34. Пары стирола-ректификата из верха колонны 33 поступают в конденсаторы 37 и 38. Конденсат непрерывно забирается насосом 39 и подается в колонну в виде флегмы, избыток через холодильник 40 направляется на склад. Кубовая жидкость колонны <3<3 подается в роторно-пленочный испаритель 41 для выделения стирола-рецикла. Пары стирола конденсируются в конденсаторах 42 и 43. Конденсат стекает в сборник 44 и в виде рецикла возвращается в колонну 33. Кубовая жидкость — смола самотеком стекает в сборник 46 и подается на склад.
