Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука - Кирпичников П.А.
Скачать (прямая ссылка):
Режим работы колонн установки выделения стирола
Колонна 2 Колонна 12 Колонна 19 Колонна 33
Температура верха, °С Температура низа, 0C Давление верха, кПа Давление низа, кПа Число тарелок Флегмовое число
Стирол-ректификат получается с чистотой не менее 99,6— 99,8% (масс). Содержание примесей должно быть не более, % (масс):
Пероксиды 0,003—0,005
Альдегиды 0,01—0,02
40
51
25
46
120
103
103
83
4
5,3-4,6
5,3—6,7
2,7—4
9
25,3—28
25,3—28
10,7—12
21
50
60
32
0,7—1
23—25
50—52
1—2
ПРОИЗВОДСТВО а-МЕТИЛСТИРОЛА ДЕГИДРИРОВАНИЕМ ИЗОПРОПИЛБЕНЗОЛА
а-Метилстирол C6H5- C(CH3)=СН.2 применяется в промышленности синтетического каучука для получения сополимерных бута-диен-а-метилстирольных каучуков и в промышленности і ластмасс.
а-Метичстирол представляет собой бесцветную прозрачную подвижную жидкость с резким специфическим запахом. R воде растворяется плохо, хорошо растворяется в органических растворителях.
Горюч, с воздухом- образует взрывоопасные смеси. Токсичен. Предельно допустимая концентрация а-метилстирола в воздухе производственных помещений не более 5 мг/м3. а-Метилстирол поли-меризуется медленнее стирола, что облегчает его выделение из реакционных смесей и хранение.
Современное промышленное производство а-метилстирола основано на каталитическом дегидрировании изопропилбензола:
C8H5-CH' п=? C6H5-C=CH2 + H2 4CH3
Реакция дегидрирования эндотермична, тепловой эффект составляет 117 кДж/моль. Процесс сопровождается разложением изопропилбензола с образованием бензола, толуола, этилбензола, стирола, смол и газообразных продуктов:
C6H5-CH —>- C6H6-t-CH2=CH-CH3
4CH3
C6H5-CH' —> C6H5-CH3+ CH2=CH2
4CH3
/CH3
C6H5-CH —>¦ C6H5-CH=CH2+ CH4
4CH3
/CH3 +Нг
C6H5-CH —> C6H5-CH2-CH3+ CH4
4CH3
Дегидрирование изопропилбензола
Изопропилбензольная шихта — смесь свежего и возвратного изопропилбензола — через подогреватель 1 подается в смесительную камеру испарителя 2 (рис. 47). Испарение проводится в токе водяного пара, что снижает температуру кипения изопропилбензола с 153 до 120 °С. Из испарителя пары шихты поступают в перегреватель 3, где перегреваются до 450—500 °С. Испарение и перегрев шихты осуществляются за счет теплоты контактного гага, поступающего из реактора 4. Перегретые пары шихты направляются в смесительную камеру реактора, где смешиваются с водяным паром, перегретым до 700 °С.
Дегидрирование изопропилбензола в а-метилстирол проводится при температуре 590—640 °С в присутствии катализаторов на основе оксида железа. Контактный газ из реактора проходит сначала перегреватель 3, где охлаждается до 350—450 °С, затем испаритель 2 и охлажденный до 300--35O °С поступает в котел-утилизатор 6. Из котла-утилизатора контактный газ с температурой 160—200 0C
V
Рис. 47. Схема дегидрирования изопропилбензола в а-метилстирол
/ — подогреватель; 2 — испаритель; 3 — перегреватель; 4 — реактор; 5 — пароперегрева-тельная печь; 6 — котел-утилизатор: 7,8 — конденсаторы; 9 — отстойник; 10, 12, 14 — сборники; //, 13, 16 — насосы; 15 — емкость; 17 — каплеотбойник.
/ — изопропилбензольиая шнхта; // — водяной пар; /// — конденсат; IV — топливный газ; V — вода на отпарку углеводородов; VI — печное масло; VII — отдувкн в топливную сеть.
направляется на конденсацию. Несконденсировавшийся газ после охлаждения и компримирования поступает в топливную сеть, а образующийся конденсат собирается в отстойник 9, где расслаивается на водный и углеводородный слои. Нижний водный слой собирается в емкость 10 и направляется на отпарку углеводородов, а затем на очистку. Верхний углеводородный слой поступает в сборник 12, откуда насосом переводится на дополнительное отстаивание от воды в сборник 14, затем заправляется ингибитором (гидрохиноном, тио-дифениламином, «-дифениламином) и подается на выделение и очистку а-метилстирола.
Условия и показатели процесса дегидрирования изопропилбензола
Температура, 0C 590—640
Объемная скорость подачи сырья, ч-1 0,5
Молярное соотношение изопропилбензол : водяной пар 1 ; 20
Содержание а-метилстнрола в печном масле, % (масс.) 55
Выход а-метилстирола в расчете на пропущенный изопро- 37—39 пилбензол, % (масс.)
Селективность, % (масс.) 90—96
Конверсия, % (масс.) 50—55
Выделение и очистка а-метилстирола
Выделение и очистка а-метилстирола осуществляется ректификацией под глубоким вакуумом на установке, состоящей из пяти колонн (рис. 48). Углеводородный конденсат, полученный при дегидрировании изопропилбензола, подогревается в теплообменнике / до 50--70 0C и подается на выделеоие смеси легких углеводородов в колонну 2. Дистиллят колонны 2 направляется на выделение так называемой широкой фракции, состоящей из бензола, толуола, этилбензола, стирола и изопропилбензола. Кубовая жидкость колонны 2
Рис. 48. Схема выделения и очистки а-ме-тнлстирола:
/ — теплообменник; 2, 12, 21, 32, 39 — ректификационные колонны; 3, 13, 22, 33, 40 — кипятильники; 4, 14, 23, 34, 41 — водяные конденсаторы; 5, 15, 24, 35, 42, 47 — рассольные конденсаторы; 6, 16, 25,
