ИТС 18-2019 Производство основных органических химических веществ

     3.3.1. Описание технологических процессов, используемых в настоящее время

3.3.1.1. Дегидрирование этилбензола в стирол

Принципиальная технологическая схема производства стирола дегидрированием этилбензола представлена на рис.3.3.1.

Описание технологического процесса приведено в табл.3.3.1.

Таблица 3.3.1 - Описание технологического процесса дегидрирования этилбензола

Подогретую в теплообменнике этилбензольную шихту, представляющую собой смесь этилбензола-ректификата и возвратного этилбензола, подают в испаритель и далее в смеси с перегретым водяным паром в реактор, где при температуре 560-630°С осуществляется реакция дегидрирования с образованием контактного газа. Контактный газ из реактора направляют в котел-утилизатор, где часть его тепла используется для получения вторичного водяного пара, и далее в пенный аппарат для охлаждения до очистки от катализаторной пыли.

Контактный газ после пенного аппарата конденсируют оборотной водой в конденсаторах и холодильниках и сливают в емкость. В емкости происходит разделение конденсата на углеводородный и водный слои. Углеводородный слой из емкости подают на ректификацию, водный конденсат из емкости направляют в пенный аппарат.

Для предотвращения полимеризации стирола на стадиях его выделения предусмотрено ингибирование контактного газа и углеводородного конденсата ингибитором, который подают в конденсатор и коллектор после пенного аппарата.

Ректификацию углеводородного слоя проводят с последовательным выделением бензол-толуол-этилбензольной фракции и стирола-сырца, стирола-ректификата (основного товарного продукта) и кубовых остатков ректификации стирола (КОРСа), бензол-толуольной фракции (бентола) и возвратного этилбензола.

Для предотвращения полимеризации стирола-ректификата применяют ингибитор пара-трет-бутилпирокатехин.

Рисунок 3.3.1 - Принципиальная схема процесса дегидрирования этилбензола

3.3.1.2. Способ совместного получения стирола и оксида пропилена

Принципиальная технологическая схема совместного производства стирола и пропиленоксида представлена на рис.3.3.2.

Процесс окисления этилбензола кислородом воздуха до гидропероксида этилбензола осуществляют в каскаде реакторов барботажного типа, каждый из которых представляет собой полый аппарат с внутренним змеевиком. Этилбензольную шихту подают в верхнюю часть реактора, воздух - в нижнюю часть реактора.

Раствор гидропероксида смешивают со свежим молибденовым катализатором, рециркулирующими тяжелыми продуктами со стадии разделения, содержащими катализатор, и с избытком пропилена. Полученную смесь направляют в реакционный узел. Эпоксидирование проводят при 100110°С и давлении 2,53 МПа, необходимом для поддержания смеси в жидком состоянии. Чтобы достичь более полной конверсии гидропероксида при высокой удельной производительности и безопасных условиях работы, выполняют реакционный узел в виде каскада из нескольких реакторов с мешалками, охлаждаемых водой.

Рисунок 3.3.2 - Принципиальная схема процесса совместного получения пропиленоксида и стирола

Продукты реакции направляют в колонну, где отгоняется наиболее летучий пропилен, возвращаемый на эпоксидирование. Затем в колонне в виде дистиллята получают оксид пропилена, а кубовый остаток перегоняют в вакуумной колонне, отделяя тяжелый остаток, содержащий катализатор. Часть тяжелого остатка возвращают на эпоксидирование, а остальное сжигают или подают на регенерацию катализатора. Дистиллят колонны состоит главным образом из этилбензола, метилфенилкарбинола и ацетофенона.

Из этой смеси после нейтрализации щелочью вначале отгоняют в колонне наиболее летучий этилбензол, который рециркулируют на синтез гидропероксида. Кубовый остаток колонны поступает в испаритель, где метилфенилкарбинол и ацетофенон в токе перегретого водяного пара испаряются и отделяются от смол. Смесь паров, подогретая в теплообменнике до 300°С, последовательно проходит два адиабатических реактора, заполненных гетерогенным катализатором кислотного типа (активный оксид алюминия), где метилфенилкарбинол подвергается дегидратации. Поскольку реакция дегидратации эндотермична, смесь, охладившуюся после первого реактора, подогревают паром в теплообменнике. Суммарная степень конверсии метилфенилкарбинола при дегидратации составляет 90%.