Способ рекуперации серы из кубовых остатков ректификации стирола

(54) СПОСОБ РЕКУПЕРАЦИИ СЕРЫ ИЗ КУБОВЫХ ОСТАТКОВ РЕКТИФИКАЦИИ СТИРОЛА(57) Изобретение относится к областивыделения стирола из продуктов дегидрирования зтилбензола и. касаетсяспособа рекуперации серы из кубовыхостатков ректификации стирола,(КОРС)который может быть использован в химической и нефтехимической промышленности, С целью упрощения технологиипроцесса рекуперацию серы осуществляют в следующей последовательности ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОПИСАНИЕ И А ВТОРСКОМУ СЕИД,ЯО 128658 Суспензию серы в толуольном растворе КОРС, охлажденную до 10-30 С,подают в отстойник, в котором происходит ее разделение. Осветленныйраствор КОРС выводят сверху отстойника, а шлам серы (ШС), скапливающийся в конической части отстойника,под действием силы тяжести поступает в Ц-образную трубку, в рубашкукоторой подают нагретые,до 80-140 Спродукты дегидрирования этилбензолапечное масло и пройдя по трубке,в которой сера частично плавится,поступает в смеситель. В смесителеШС растворяется в горячем печноммасле, которое поступает из рубашки.Полученный гомогенный рабочий раствор серы выводят из смесителя и подают на стадию выделения стирола.Степень рекуперации серы 77,98-82,86мас.7 При этом значительно упрощается приготовление рабочего растворасеры и создается возможность еенепрерывной дозировки в процессе рек"тификации, 1 ил, 1286585Изобретение относится к выделениюлегко полимеризующихся мономеровдпя синтетических каучуков, в частности стирала, иэ реакционной смеси,получаемой при дегидрировании этилбензола, путем ректификации в присутствии серы в качестве ингибитора полимеризации и касается рекуперациисеры из кубовых остатков ректификации стирола. Изобретение может быть1 использовано в химической и нефтехимической промышленности.Цель изобретения является упрощение технологии процесса за счет упрощения приготовления рабочего раствора ингибитора и осуществления не -прерывной дозировки серы,На чертеже приведена принципиаль ная технологическая схема, поясняющая предлагаемый способ.Суспензия серы после кристаллизации в толуольном растворе кубовых остатков ректификации стирола (КОРС) 25 через штуцер 1 поступает в отстойник 2, где происходит ее разделение, Осветленный раствор КОРС выходит по переливной трубке 3, а осадок,скапливающийся в конической части отстой З 0 ника, под действием силы тяжести по, ступает в П-образную трубку 4. Прохождение серы по трубке облегчается тем, что трубку обогревают горячим печным маслом, подаваемым в рубашку через штуцер 5. Вследствие обогрева трубки в пристеночном слое происходит частичное плавление и растворение серы, вязкость образующегося раствора значительно уменьшается, и 40 осадок, пройдя по трубке, поступает в смеситель 6. В смесителе осадок растворяется в горячем печном масле, которое поступает из рубашки 7 через отверстие 8. Полученный гомогенный 45 раствор серы в печном масле выходит из смесителя через штуцер 9.П р и м е р 1. В отстойник диамет. ,ром 200 мм и высотой 300 мм поступает суспензия кристаллической серы в количестве 6,48 кг/ч (0,0018 кг/с) с массовой концентрацией твердой фазы 10(содержание общей серы - растворенной и кристаллической 11, 36 мас.) в толуольном растворе КОРС и темпера турой 10 С.Исходный кубовый остаток ректификации в производстве стирола (КОРС) имеет следующий состав. мас.%:0,15 углеводороды Для предотвращения полимеризации стирола в процессе ректификации в печное масло добавляют серу в количестве 0,09-0,10 мас.%.В процессе перемещения по Б-образной трубке шлам серы частично плавится и растворяется за счет тепла печного масла, которое поступает в рубашку П-образной трубки с температурой 140 С в количестве 6,48 кг/ч (0,0018 кг/с). При этом вязкость частично расплавленной и растворенной серы значительно снижается и шлам серы, пройдя по трубке, поступает в смеситель диаметром 40 мм и высотой 100 мм, где его смешивают с горячим потоком печного масла, В результате смешения происходит полное растворение кристаллической серы и из смесиСтиролМетилстиролыПолимерыТяжелыеуглеводороды 14, 20Сера 20,20Шлам серы (осадок серы)из конической части отстойника в количестве 0,943 кг/ч (0,000262 кг/с) поступает в Б-образную трубку диаметром12 мм, обогреваемую продуктами де -гидрирования этилбензола - печныммаслом,Состав шлама серы следующий,мас;Сера 65,50Толуол 19,03Стирол 3,56Метилстиролы 10,27Тяжелыеуглеводороды 3,11Печное масло получают дегидрированием этилбензола в присутствии железохромкалиевого катализатора прио580-620 С, объемных скоростях подачи этилбезола 0,5-2,0 чи массовом разбавлении водяным паром1:2 - 3,0.Печное масло дегидрирования этилбезола (или дегидрогенизат) имеетследующий состав, мас, :Этилбензол 43,53Стирол 49,93Толуол 4,64Бензол 1,53Вода 0,10Сера 0,09Тяжелыетеля выходит гомогеНный раствор серы (8,1 мас.%) в печном масле с температурой 127 С в количестве 7,423 кг/ч (0,0021 кг/с). Получен - ный рабочий раствор серы имеет температуру кристаллизации серы 76 С, поэтому его можно подавать непосредственно на смешение с основным потоком печного масла, поступающим на ректификацию, до содержания серы в общем потоке печного масла 0,09 - 0,10 мас,%. В общем потоке печного масла содержание примесей не будет превышать 0,056 мас.%, в состав которых входят,компоненты КОРС и растворителя - толуола.Печное масло с растворенной серой поступает на ректификацию. Из него отгоняются бензол, толуол, этилбензол, целевой продукт - стирол. Тяжелые углеводороды и сера концентрируются в кубе колонны товарного стирола и роторно-пленочного испарителя (КОРС). На процесс дегидрирования этилбензола примеси, содержащиеся в серном шламе, не оказывают влияния, так как они присутствуют в небольших количествах в печноммасле.Из верхней части отстойника выходит раствор КОРС с содержанием серы 2,43 мас.% в количестве 5,533 кг/ч (0,00154 кг/с) . Степень рекуперации серы из КОРС 81,76 мас.%.П р и м е р 2. В отстойник (параметры, как в примере 1) поступает суспензия кристаллической серы .в толуольном растворе КОРС с содержанием твердой фазы 14,0 мас,% (содержание общей серы 15,30%).Условия осаждения следующие:. температура суспензии 10 С, концентрация КОРС в толуоле 70 мас.%,расход суспензии 3,096 кг/ч (0,00086 кг/с), перепад уровней осадка серы в отстойнике и в сме,сителе 0,09 м. Шпам серы в количестве 0,36 кг/ч (0,0001 кг/с) поступает в П-образную трубку, на обогрев котомкой подают печное масло в количестве 6,84 кг/с (0,0019 кг/с) с температурой 80 С.Состав шлама серы, мас.%: Сера 62,30 Тол уол 13,17 Стирол 5,01 Метилстиролы 0,74 Полимеры 14,42Тяжелыеуглеводороды 4,36Из смесителя выходит гомогенныйраствор серы в печном масле с температурой 72,8 С в количестве 7,20 кг/ч(0,002 кг/с), Полученный раствор сконцентрацией серы 3, мас.% имееттемпературу начала кристаллизации 10 67 С. Из отстойника выходит растворКОРС с содержанием, серы 2,4 мас.% вколичестве 2,725 кг/ч (0,00076 кг/с).Степень рекуперации серы из КОРС82,86 мас.%.15П р и м е р 3. В отстойник (параметры, как в примере 1) поступаетсуспензия кристаллической серы втолуольном растворе КОРС (60 мас.%) 20 в количестве 5,40 кг/ч (0,0015 кг/с)с содержанием твердой фазы серы12,0% (содержание общей серы14,30 мас,%) при 30 С. Шлам серы вколичестве 0,946 кг/ч (0,000263 кг/с)поступает в Б-образную трубку, наобогрев которой поступает печное масло с температурой 110 С в количестве 8,28 кг/ч (0,0023 кг/с).Состав шлама серы, мас,%: 301 Сера 63,30Толуол 4,08Стирол 16,71Метилстиролы 0,60Полимеры 11,75 35 Тяжелыеуглеводороды 3,56В результате из смесителя выходитгомогенный раствор серы в печноммасле с концентрацией 6,50 мас.% итемпературой 103 С со скоростью0,00256 кг/с. Температура начала Йкристаллизации серы в полученномрастворе 73 С. Перепад уровней осадка серы в отстойнике и в смесителе0,12 м. Осветленный раствор КОРС втолуоле содержит 3,83 мас.% остаточной серы. Степень рекуперации серыиз КОРС 77,98 мас,%.150П р и м е р 4. В отстойник (параметры, как в примере 1) гоступает суспензия кристаллической серы в толуольном растворе КОРС с содержанием 55 твердой фазы 10,0 мас.%.(содержаниеобщей серы 11,36%).Условия осаждения следующие: темопература суспензии 10 С, концентрация КОРС в толуоле 50 мас.%, расход5 12865 суспензии серы 6,48 кг/ч (0,0018 кг/с), перепад уровней осадка серы в отстойнике и в смесителе 0,1 м, Шлам серы в количестве 0,943 кг/ч (О;000262 кг/с) из конической части отстойника поступает в Б-образную трубку, на обогрев которой поступает печное масло в количестве 6,48 кг/ч (0,0018 кг/с) с темперао 4 турой 70 С. Из смесителя выходит печное масло в количестве 7,423 кг/ч (0,0021 кг/с) с 6,32 мас.% растворена Раст- Растворимость серы, мас.7, при температурах, Свори Гтель 50 60 70 80 90 100 110 120 140 Печноемасло 4,31 5,69 7,32 9,62 1,66. 16,53 19,79 26,74 36,0Формула изобретения 30 Способ рекуперации серы из кубовых остатков ректийикации стирола в процессе выделения стирола из продуктов дегидрирования этилбензола, включающий кристаллизацию растворенной серы, отстаивание шлама серы, приготовление рабочего раствора серы и подачу его на стадию выделения стирола, о т л и ч а ю щ и й с я 40 тем, что, с целью упрощения технологии процесса, шлам серы при транспортировке на стадно приготовления рабочего раствора серы подвергают косвенному теплообмену с продуктами дегидрирования этилбезола, нагретым до 80-140 С, и приготовление рабочего раствора серы ведут путем смешения шлама серы с продуктами дегидрирования этилбезола, поступающи ми после косвенного обмена,Как следует из таблицы, при температуре менее 80 С растворимость серы уменьшается и сера находится частично в кристаллическом состоянии, что не удовлетворяет технологический процесс из-за отложения кристаллической серы в трубопроводах. Приотемпературе более 140 С в печном масле растворяется более 403 серы, однако при этой температуре печное масло находится частично в.парообразном состоянии, что усложняет технологический процесс растворения кристаллической серы. 1(роме того, стирол, являющийся целевым компонентом в печном масле, склонен к полимеризации и при температуре более 140 С скорость полимеризации стирола значительно увеличивается, что приведет к потере целевого продукта.Таким образом, из приведенных данных следует, что при реализации предлагаемого способа упрощается технология процесса отделения серы и появляется возможность непрерывной доной серы и 1,78 мас.7, твердой серыи температурой 63,3 С. Дня получения гомогенного раствора серы в печном масле необходимо значительно увеличить расход печного масла. Интервал температур (80-140 С), с которым поступает печное масло на обогрев в межтрубное пространство, выбран исходя из лучшего растворения осадка серы в печном масле (см.таблицу). зировки серы в прцесс ректиФикации.1286585 Составитель Е,ГорловТехред А.Кравчук Коррек Демчик ктор Ю.Пет аказ 7681/2 Тираж 371 ПодИИПИ Государственного комитета Спо делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж, Раушская наб7 исн Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,