Способ выделения стирола

ОписАниеИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик н 1996407(23) Приоритет -Р 1)М К з г 07 С 15/46 С 07 С 7/04 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(53) УДК 547. 538. .141(088.8) Дата опубликования описания 150283(72) Авторыизобретения Ю,Н. Гарбер, Л.А. Кормина, Н.А, Капустян Алтайский политехнический институт им. И.1 1) Заявит(54) СПОСОБ ЕНИЯ СТИРОЛ Из кой и ти асущественно умность колоннческие затратынеобходимостьции. Кроме тограктивные добавысокой стоимотивны, токсичн промышленносразделенияей, образуюных продуктов 2 явныв обретение относитнефтехимическойименно к способамтрудноразделимых смесщихся в качестве побочнефтехимического синтеза.Известны способы выделения стирола из его смесей с ароматическими углеводородами (АУВ) Се пиролизного бензина (побочного продукта при производстве этилена ) методом жидкостной экстракции или экстрактивной ректификации, используя в качестве селективного растворителя диметилацетамид, й-метилпирролидон. Выделение проводят по непрерывной схеме при давлении 50 мм рт.ст. и бОоС. С верхней части колонны отбирают смесь ксилолов, содержащую .1-4 стирола, а с низа - смесь стирола, с растворителем далее регенерируется ректификацией при пониженном давлении. Количество экстрактивной добавки в 1-10 разпревышает вес исходной фракции 13.Недостатками указанных способовляется низкая емкость экстрактивх добавок, которые применяются размерах, значительно превышающих количество исходного сырья, что еньшает производитель увеличивает энергетиособенно учитывая последующей регенерао, используемые экствки характеризуются стью, коррозионно акы, труднодоступны. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ выделения стирола азеотропной ректификацией этилцеллозольвом (ЭЦ ) в двух колоннах при давлении 30- 70 мм рт.ст. и 50-70 оС с выводом стирола в качестве кубового продукта .первой колонныи отбором в качестве дистиллата второй колонны смеси ксилолов с ЭЦ. В данном способе регенерация азеотропной добавки ЭЦ из его смесей с ксилолами осуществляется в смесителе-экстракторе, где ЭЦ экстрагируется водой, после чего водный раствор ЭЦ подается в ректификационную колонну при давле" нии 30-70 мм рт.ст., откуда кубовый продукт ЭЦ возвращается на смешение с исходной ксилол-стирольной смесью, а дистиллат-практически чистая вола - на экстракцию ЭЦ 2 1.,5 Недостатком такого способа регенерации ЭЦ является использованиедополнительного компонента воды,что значительно увеличивает энергоемкость процесса в связи с необходимостью последующей регенерациисмеси воды - ЭЦ, особенно учитываявысокую теплоту испарения воды, атакже ухудшение качества целевых продуктов вследствие наличия возможныхпримесей воды. Кроме того, в ректификационном цехе появляется необхо. димость освоения несвойственногоэтому, цеху процесса экстракции,Цель изобретения " упрощение технологии процесса и уменьшение энергозатрат за счет изменения узла регенерации растворителя,Поставленная цель достигаетсятем, что, согласно способу выделениястирола из его смесей с ароматическими углеводородами С 8 пиролизного.бензина путем ректификации в присутствии разделяющего агента - этилцеллозольва нод вакуумом с выводомстирола в качестве кубового продуктаи с. отбором в качестве дистиллата смеси, содержащей этилцеллозольв нкснлолы, которую затем подвергаютразделению, разделение смеси этилцеллозольва и ксилолов проводят двуступенчатой ректификацией при температуре верха колонны на первой ступени 128-132 С и атмосферном давлении с отбором в качестве дистиллатасмеси азеотропов этилцеллозольв-ксилолы, которую направляют на вторуюступень ректификации, и кубовогопродукта - смеси ксилолов, и при температуре верха колонны на второйступени 47-71 С при давлении 37100,мм рт.ст., с отбором в качестведистиллата смеси азеотропов этилцеллозольв - ксилолы, которую возвращают на первую ступень ректификации,и кубового продукта - этилцеллозольва.При этом за счет смещения состава0 азеотропа при разных давлениях достигают последовательного выделениясмеси ксилолов, а затем ЭЦ,В таблице представлены свойстваазеотропов ЭЦ - изомерные ксилолы25 при различных давлениях.На чертеже приведена технологическая схема реализации предлагаемого способа.Исходная фракция поступает в смеситель 1, куда подается ЭЦ. Полученная смесь по линии 2 поступает 5на питающую. тарелку ректификационной колонны 3, сниз которой отводятстирол частотой 99, а сверху - смесьаэеотропов, образуемых ксилоламис ЭЦ .в смеси содержится 6-10 стирола). Эту смесь по линки 4 подаютна.питающую тарелку ректификационной колонны 5Дистиллат колонны 5представляет собой смесь азеотроповЭЦ с ксилолами содержание стирола )51 ); которая по линии б поступаетна питающую тарелку колонны регенерации ЗЦ 7, где на Т стадии приатмосферном давлении в качестве кубового продукта отбирается смесь 20ксилолова в дистиллате - смесьазеотропов,ЭЦ с ксилолами. Зта смесьнаправляясь по линии 8, вновь ректифицируется на данной колонне 7при давлении 37-100 мм рт.ст.2511.стадия ), причем в качестве кубового продукта выводится ЭЦ, а в дистиллате - смесь азеотропов ЭЦ с ксилолами, которая возвращается на1 стадию регенерации по линии 9.ЭЦ из колонны 7 возвращается по линии 10 в смеситель 1. Кубовый продукт колонны 5 рециркулирует по линии.11 на питающую тарелку ректификационной колонны 3.П р и м е р 1. Фракция АУВ Ссодержащая, мас.: стирол 32,4 -ксилол 24, М +п-ксилолы 44, (возможно наличие этиленбензола ), поступает в смеситель, куда подают ЭЦ37 мас. от веса исходной фракции). 40100 кг полученной смеси состава,мас.: стирол 23,2, 0-ксилол 17,5,о +и-ксилолы 32,2 и ЭЦ 27 подаютна питающую тарелку первой ректификационной колонны 40 т.т., работающей прк давлении 60 мм рт.ст., температуре 55-70 С и Ф.Ч. 4-6.Из .куба колонны отводят стирол16 кг с чистотой 99),а дистиллат84 кг) представляет собой смесь.азеотропов ЭЦ с ксилолами состава,мас. : 0-ксилол 20,8, и +М -к.сило-лы 3802, ЭЦ 32 и стирол 9. Эту смесьподают на питающую тарелку второйректификационной колонны с 40 т;т,при 60 мм, рт.ст. и 55-65 ОС. Кубовыйостаток второй колонны 11,8 кг ),содержащий,.мас.сткрол 82,3,ЭЦ 8,6 и о + П +м -ксилолы 9,1, рециркулирует на питающую тарелку первой колойны.Дистиллат второй колонны (72 кг),представляющий собой смесь азеотро.пов ЭЦ с ксилолами состава, мас.:6-ксилол 22,8, и +м -ксилолы 41,8 и б 5 ЭЦ 35,4 подают .на питающую тарелку колонны регенерацчи ЭЦ, работающую . при атмосферном давлении и температуре в парах 128-132 1 стадия , .откуда в качестве кубового продукта отбирается,18 ф 7 кг смеси ксилолов . 40 мас. о -ксилола, 60 мас. П +м -ксилоЛов , а в дистиллате 53,3 кг смеси азеотропов ЭЦ и.ксило" лами, содержащей 46-49 мас, ЭЦ. Эта смесь вновь ректифицируется на данной колонне при давлении 60 мм рт.ст. и температуре в парах 56-60,4 С 11 стадия , откуда в каочестве кубового продукта выводится 18,3 кг ЭЦ чистотой 99,7 а в дистиллате - 35 кг смеси азеотропов ксилолов с ЭЦ, содержащих 31 мас. последнего, которая возвращается на 1 стадию регенерации. Общий выход ЭЦ с учетом рецикла 25,6 кг.Колонна регенерации ЭЦ эффектив-. ностью 40 т.т., Ф.Ч. 6-8,П р и м е р 2. Отличается от примера Т тем, что процесс регенерации ЭЦ из его смесей с, ксилолами на колонне 7 на П стадии проводится при давлении 37 мм рт.ст. и температуре в парах 47-51 С. Дистиллат этой колонны - смесь азеотропов ксилолов с ЭЦ - содержит 28 мас. последнего. Общий выход ЭЦ с учетом рецик- . ла 25,8 кг.П р и м е р 3. Отличается от примера 1 тем, что,процесс регенерации ЭЦ из его смесей с ксилолами на колонне 7 на 11 стадии проводится при давлении 100 мм рт.ст, и температуре в парах 69,8-71 О С. Дистиллат . содержит 34 мас. ЭЦ. Общий выход ЭЦ с учетом рецикла 25 кг.Использование предлагаемого способа позволяет улучшить технико-экономические показатели процесса за счет исключения дополнительного экстрагента - воды, применение которой требует постоянной ее регенерации, Кроме того, уменьшение энергетических затрат процесса за счет исключения стадии ректификации смеси воды к - ЭЦ, связанной с испарением воды, обладающей высокой теплотой испарения. Упрощается технолбгическая схема за счет исключения экстрактора, а также улучшаются качества целевых продуктов за счет отсутствия примесей воды.Формула изобретенияСпособ выделения стирола из его смесей с ароматическими углевбдоро" дами С пиролизного бензина путем ректификации в присутствии разделяющего агента - этилцеллозольва вод вакуумом с отбором в качестве дистилЗаказ 835/35 Тираж 416 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 лата смеси, содержащей этилцеллозольв и ксилолы, которую затем подвергают разделению, с выводом стирола в качестве кубового продукта,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью упрощения технологии процесса и уменьшения энергозатрат, разделение смеси этилцеллозольва и ксилолов проводят двуступенчатой ректификацией при температуре верхаколонны на первой ступени 128-132 Си атмосферном давлении с отборомв качестве дистиллата смеси азеотропов этилцеллозольв. - ксилолы, которую направляют на вторую ступень ректификации, и кубового продукта смеси ксилолов, и при температуреверха колонны на второй ступени ректификации 47-71 С при давлении 37100 мм рт.ст. с отбором в качестведистиллата смеси азеотропов этилцеллозольв - ксилолы, которую возвращают на первую ступень ректификации,и кубового продукта - этилцеллозольва. Источники информации,1 О принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Японии Р 53-35059,кл. 16 С 1 опублик, 1979. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2933566, кл. С 07 С 15/46,15 прототип).