Способ получения стирола

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИ ( 7 С 15/46 УДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ЗОБРЕТ ЕНИЯ А ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Юкельсон И.И. Технология основ" ного органического синтеза. М. Хи:мия, 1968, с. 197-209.65, кл. 260-669 СТИРОЛАсится к области алитическим деэола и может роизводствах илароматическихсокращение испольэова идрированияцель дост этил- игнут Патент США У 351571970,(57) Изобретение отнполучения стирола кагидрированием этилбебыть использовано встирола и других вин. углеводородов. Цельэнергозатрат за счеттепла продуктов дегбензола. Поставленна 801296557 способом получения стирола каталити"ческим дегидрированием этилбензолав присутствии водяного пара при600 С. Конденсацию продуктов реакции ведут охлаждением эа счет косвенного теплообмена с паровым конденсатом до 150-180 фС с последующим компрнмированием до давления 3"8 ата.После этого продукт конденсируют спомощью косвенного теплообмена с паровым конденсатом. Способ предусматривает использование тепла каталиэата для подогрева исходных реагентов,а тепла конденсации - для полученияводяного пара низкого давления 0,7"0,91 ата. Таким образом, за счет повышения давления на стадии конденсации утилизируется 306 ккал/кг (против 140 ккал/кг) тепла, а при охлаждении катализата - 198 ккал/кг (против 140 ккал/кг). 1 ил.1 12965Изобретение относится к способамполучения стирола каталитическимдегидрированием этилбензола и можетбыть использовано в производствахстирола и других винилароматическихуглеводородов.Цель изобретения - сокращениеэнергозатрат путем использования тепла продуктов дегидрирования этилбензола.На чертеже представлена схемаосуществления предлагаемого способа,В реактор 1 дегидрирования полинии 2 подают этилбензол, а по линии 3 - водяной пар. Продукты реак,ции (катализат), предварительно подогретые, из реактора 1 по линии 4поступают в реактор 5, из которогокатализат по линии 6 отводят в котел-утилизатор 7 для получения пара 20давлением 4,0-6,0 ата, Водяной парполучают из парового конденсата, по.ступающего в аппарат 7 по линии 8,теплообменом с катализатом через25стенку Пар из котла-утилизатора 7по линии 9 направляется в процесс илипередается в сторону. Охлажденный катализат из аппарата 7 по линии 10поступает в бункер-отделитель 11, вкотором происходит выделение частиц30катализаторной пыли из катализата.Катализаторная пыль из бункераотделителя 11 по линии 12 периодически, по мере накопления, отгружается в отвал, а освобожденный от пыли 35катализат по линии 13 поступает накомпримирование в компрессор 14,Скомпримированный катализат из аппарата 14 по линии 15 подается в котелутилизатор 16 для почти полной кон- фденсации продуктов реакции при повы.шенном давлении. Водяной пар получаютиэ парового конденсата, поступающегов котел-утилизатор 16 из линии 17,теплообменом с катализатом черезстенку. Полученный пар выводится полинии 18 и направляется в процесс,а избыток передается на сторону.Сконденсированные и частично несконденсированные продукты из аппарата 16 по линии 19 поступают длябыстрого охлаждения в теплообменник20, из которого несконденсировавшиеся углеводороды по линии 21 поступают в процесс и используются кактопливо, Жидкие продукты реакции изтеплообменника 20 по линии 22 отводят в разделитель 23, в котором уг 57леводороды отделяют от парового конденсата, Углеводороды изразделителя 23 по линии 24 подают на фракцио нирование, а паровой конденсат по линии 25 подают на очистку с последующим использованием в процессе.П р и м е р 1. Стирол получают согласно известному способу, Дегидрирование проводят на катализаторе, имеющем в своем составе, Е: Ре О 68-72; Стяоз 4-63 К Соэ 19-21,а также другие добавки до 4 мас.Е, при температуре 600 С и давлении на входе в реактор 1,8 ата Объемная скорость подачи сырья 0,5 чНа дегидрирование подают 100 кг/ч этилбензола. Соотношение этилбензол - водяной пар выдерживают равным 1:3 по весу. Температура катализата на выходе из реактора составляет 574 С. Тепло катализата используют для подогрева исходных реагентов, При этом каталиэат охлаждают с 574 до 232 С. Затем катализат быстро охлаждают до 104 фС и конденсируют при этой температуре, Тепло конденсирующихся продуктов реакции используют для получения водяного пара низкого давления (0,7-0,91 ата). Для выдерживания температуры конденсации, равной 104 С, необходимо поддерживать давление конденсации 1,2 ата; соответственно, давление на входе в реактор. должно составлять не менее 1,8 ата,Доля сконденсированных продуктов от поданных на конденсацию при давлении 1,2 ата и гемпературе конденсации 104 С составляет 0,333.При конденсации выделяется 55940 ккал/ч тепла.На 1 кг катализата при конденсации утилизируется 140 ккал/кг тепла,при охлаждении с 574 до 232 С на 1 кг катализата утилизируется 174 ккал/кг тепла.П р и м е р 2, Стирол получают согласно предлагаемому способу. Дегидрирование проводят на катализаторе, состав которого аналогичен приведенному в примере 1, при 600 С и давлении на входе в реактор 1,0 ата. Объемная скорость подачи сырья 0,5 чНа дегидрирование подают 100 кг/ч этилбензола. Соотношение этилбензол - водяной пар выдерживают равным 1:3 по весу, Температура продуктов реакции на выходе из реактора составляет 574 С, Тепло катализата, выходящего1296557 из реактора, используется для получения водяного пара давлением 4,06,0 ата в котле-утилизаторе, При этомкатализат охлаждают с 574 до 180 С.После отделения от катализаторной пыли катализат сжимают до давления3,0 ата и при этом давлении конденсируют. Тепло конденсирующихся продуктов используют для получения водяного пара давлением 2,0 ата, Доля 10сконденсированных продуктов от по-данных на конденсацию составляет0,751.При конденсации катализата придавлении 3,0 ата и 130 С выделяется 15122560 ккал/кг тепла.На 1 кг катализата при конденсации утилизируется 306 ккал/кг тепла.При охлаждении с 574 до 180 С на 1 кгкатализата утилизируется 198 ккал/кг 20тепла,За счет повышения давления настадии конденсации катализата до3,0 ата количество утилизируемоготепла по сравнению с известным способом возрастает в 2,2 раза для получения водяного пара давлением 2,0 ата,Кроме того, возрастает на 143количество утилизируемого тепла при1охлаждении катализата в парогенераторе,П р и м е р 3. Стирол получаютсогласно предлагаемому способу. Дегидрирование проводят на катализаторе, состав которого аналогичен приведенному в примере 1, при 600 С идавлении на входе в реактор 1,0 ата,Объемная скорость подачи сырья 0,5 ч .На дегидрирование подают 100 кг/чэтилбензола. Соотношение этилбензола - водяной пар выдерживают равным1;3 по весу, Температура продуктовреакции на выходе из реактора составляет 574 С. Тепло катализата, выхо- .дящего из реактора, используют дляполучения водяного пара давлением4,0-6,0 ата в котле-утклизаторе, Приэтом катализат охлаждают с 574 до150 С. После отделения от катализаторной пыли катализат сжимают додавления 6,0 ата и при этом давленииконденсируют, Тепло конденсирующихсяпродуктов используют для полученияводяного пара давлением, 3,6 ата. Долясконденсированных продуктов от поданных на конденсацию составляют0,862,4При конденсации катализата при давлении 6,0 ата и 150 С выделяется 152400 ккал/ч тепла.На 1 кг катализата при конденсации утилизируется 381 ккал/кг тепла. При охлаждении с 574 до 150 С на 1 кг катализата утилизируется 212 ккал/кг тепла.За счет повышения давления на стадии конденсации катализата до 6,0 ата количество утилиэируемого тепла по сравнению с известным способом возрастает в 2,7 раза для получения водяного пара давлением 3,6 ата.Кроме того, возрастает на 223 количество утилизируемого тепла при охлаждении катализата в парогенераторе.П р и м е р 4, Стирол получают согласно предлагаемому способу. Дегидрирование проводят на катализаторе, состав которого аналогичен приведенному в примере 1, при 600 С и дав" лении на входе в реактор 1,0 ата, Объемная скорость подачи сырья 0,5 ч , На дегидрирование подают 100 кг/ч этилбензола. Соотношение этилбензол - водяной пар выдерживают равным 1:3 по несу. Температура продуктов реакции на выходе из реактора составляет 574 С. Тепло катализата, выходящего из реактора, используют для получения водяного пара давлением 4,0-6,0 ата в котле-утилизаторе. При этом катализат охлаждают с 574 до 180 С. После отделения от катализа- торной пыли катализат сжимают до давления 8,0 ата и при этом давлении конденсируют, Тепло конденсирующихся продуктов используют для получения водяного пара давлением 5,0 ата, Доля сконденсированных продуктов от поданных на конденсацию составляет 0,938.При конденсации катализата при давлении 8,0 ата и 150 С выделяется 165840 ккал/кг тепла.1На 1 кг катализата при конденсации утилизируется 415 ккал/кг тепла. При охлаждении с 574 до 180 С на 1 кг ка" тализата утилизируется 198 ккал/кг тепла.За счет повышения давления на стадии конденсации каталиэата до 8,0 ата количество утилизируемого тепла по сравнению с известньи способом возрастает в 2,9 раза для по.. 29655 Составитель Е. ГорлоТехред А, Кравчук Редактор А,О орректор А Обру ПодписССР 15(27 ТиВНИИПИ Госудпо делам и 113035, Москва аж 372ственного комитетобретений и открыЖ, Раудская на да Производственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная лучения водяного пара давлением 5,0 ата.Кроме того, возрастает на 147 ко- личество утилизируемого тепла при охлаждении катализата в парогенераторе.Согласно предлагаемому способу давление катализата после охлаждения до 150-180 С составляет 0,4-0,5 ата.Охлаждение катализата до 150-180 С Ю необходимо для получения вторичного водяного пара давлением 4-6 ата, Полученный пар используется в данном процессе, и его давление определяется гидравлическим сопротивлением кон струкционных устройств, Утилизацию тепла осуществляют в цве ступени: при охлаждении с 574 до 150-180 С и получением вторичного водяного лара давлением 4-6 ата; при конденсации 20 катализата при давлении 3-8 ата и 130-150 С с получением вторичного водяного пара давлением 2-5 ата, Указанные интервалы давлений и температур при конденсации катализата выб раны исходя из условий обеспечения конденсации, расхода электроэнергии и использования получаемого вторичного водяного пара в процессе, Так при 130 С и Р = 2 ата катализат не 30 конденсируется. Увеличением давления конденсации каталчзата более 7б8 ата нецелесообразно, поскольку это приводит к увеличению энергозат рат на компримирование; кроме того, отсутствует необходимость получения вторичного парадавлением выше 2-5 ата.Поэтому связи между температурой, до которой охлаждается катализат, и интервалом давлений при его конденсации не существует.Таким образом, использование пред" лагаемого способа получения стирола с конденсацией продуктов реакции при давлении 3,0-80 ата позволяет в 2,2-2,9 раза увеличить количество утилизируемого тепла. Формула изобретения Способ получения стирола каталитическим дегидрированием этилбензола в присутствии водяного пара, включающий конденсацию продуктов реакции охлаждением путем косвенного тепло- обмена с паровым конденсатом, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью сокращения энергозатрат, охлаждение ведут до 150-180 С, охлажденный продукт компримируют до давления 3-8 ата и подают на дополнительнуи конденсацию, которую проводят косвенным теплообменом с паровым конденсатом,