ИТС 18-2019 Производство основных органических химических веществ
3.4.1. Описание технологических процессов, используемых в настоящее время
3.4.1.1. Алкилирование бензола пропиленом в присутствии 
Процесс получения изопропилбензола состоит из следующих стадий:
- азеотропной осушки бензола на узле ректификации;
- приготовления катализаторного комплекса;
- алкилирования бензола пропиленом в присутствии хлористого алюминия;
- разложения катализаторного комплекса, нейтрализации и депропанизации реакционной массы разложения.
Азеотропную осушку бензола осуществляют в ректификационной колонне при температуре верха 70°С, куба не более 100°С при атмосферном давлении. Осушенный бензол передают на узел алкилирования и узел приготовления катализаторного комплекса. Приготовление катализаторного комплекса производится по непрерывной схеме в реакторах с мешалками, куда подают осушенный бензол и полиалкилбензолы с узла ректификации, воду и хлористый алюминий. Приготовленный катализаторный комплекс передают на алкилирование. Кислые отдувки с реакторов очищают полиалкилбензолами и нейтрализуют 10-процентным раствором NaOH в скрубберах.
Пропилен очищают от примесей в блоке очистки пропилена на адсорбентах и далее подают на стадию алкилирования. Алкилирование бензола пропиленом проводят при температуре 130°С, давлении до 0,4 МПа в работающих последовательно алкилаторах, куда подают осушенный бензол, катализаторный комплекс, фракцию полиалкилбензолов и пропилен (пропиленовую фракцию).
При алкилировании образуется реакционная масса, состоящая из бензола, изопропилбензола (с содержанием ИПБ 27-30%), этилбензола, бутилбензола, полиалкилбензолов и полиалкилбензольной смолы. Реакционную массу после охлаждения подают на узел разложения катализаторного комплекса и улавливания бензола из абгазов.
Разложение катализатора происходит под влиянием воды. Реакционную массу промывают водой и нейтрализуют щелочью. Нейтральную реакционную массу после отстоя от воды и гидроксида алюминия направляют на ректификацию. Гидроксохлористый алюминий отгружают потребителю, загрязненную воду подают на нейтрализацию и очистку. Очистку воды осуществляют острым паром в нейтральной и слабощелочной среде. При переработке низкоконцентрированного пропилена предусмотрена депропанизация реакционной массы алкилирования. Насыщенные бензолом абгазы с узла алкилирования и отдувки с узла разложения очищают полиалкилбензолами и нейтрализуют 10-процентным раствором NaOH.
Реакционную массу подают в систему ректификационного разделения для выделения из нее отдельных компонентов: бензола, изопропилбензола и этилбензольной фракции, бутилбензольной фракции, полиалкилбензольной смолы и полиалкилбензолов. Изопропилбензол направляют на производство фенола и ацетона.
Содержащие бензол отдувки после конденсаторов колонн направляют на очистку полиалкилбензолами в насадочный абсорбер.
Принципиальная схема процесса приведена на рисунке 3.4.1.
|
Рисунок 3.4.1 - Принципиальная схема процесса алкилирования бензола пропиленом на алюмохлоридном катализаторе
Описание технологического процесса приведено в табл.3.4.1.
Таблица 3.4.1 - Описание технологического процесса алкилирования бензола пропиленом на алюмохлоридном катализаторе
Входной поток | Стадия | Выходной поток | Основное | Природо- | |
технологического процесса | Основные, побочные и промежуточные продукты | Эмиссии | технологическое оборудование | охранное оборудо- | |
1 | 2 | 3.1 | 3.2 | 4 | 5 |
Бензол свежий. | Ректификация | Осушенный бензол на стадию приготовления катализаторного комплекса. | Отдувки | Ректификационная колонна | |
Бензол осушенный со стадии ректификации. | Приготовление катализаторного комплекса | Катализаторный комплекс | Кислые отдувки на очистку | Реактор с мешалкой | Скруббер |
Пропилен. | Алкилирование бензола пропиленом | Реакционная масса | Пропиленовые отдувки в | Реактор | |
Реакционная масса. | Разложение, нейтрализация, депропанизация | Реакционная масса на стадию ректификации. Гидроксохлористый алюминий | Химзагрязненная вода на очистку. Отдувки | ||
Химзагрязненная вода со стадии разложения, нейтрализации, депропанизации | Очистка сточных вод | Сточные воды на очистные сооружения | |||
Абгазы со стадии алкилирования. | Нейтрализация абгазов | Отдувки | Скруббер Абсорбер | ||
3.4.1.2. Алкилирование бензола пропиленом в присутствии цеолитов
На рис.3.4.2 приведена принципиальная технологическая схема процесса алкилирования бензола пропиленом на цеолитном катализаторе. В этом варианте один реактор выполняет роль алкилатора, а в другом реакторе осуществляют процесс трансалкилирования. Алкилирование проводят при высоких скоростях подачи жидкого сырья (15-25 ч), мольном соотношении бензола и пропилена (7-8):1, температурах: на входе в реактор - 210-215°С и 250-255°С - на выходе из реактора.
Продукты алкилирования перед подачей их в реактор трансалкилирования изотермического типа охлаждаются в холодильнике 7 до 220°С. Катализатор при этом не дезактивируется, так как не контактирует с пропиленом. Затем их направляют в депропанизатор для отделения прежде всего пропана, содержащегося в пропан-пропиленовой фракции. Кубовый продукт аппарата направляют в колонну для отделения непрореагировавшего бензола. Последний возвращают в реактор. Кубовый продукт колонны направляют в колонну, где из него выделяют целевой продукт - изопропилензол. В качестве промежуточного продукта в колонне выделяют диизопропилбензолы, которые направляют в реактор. В качестве кубового продукта в колонне выводят полиалкилбензолы.
|
