(57)【要約】少なくとも１台のコンプレッサを使用して、望ましくない重合反応が最小限に抑えられるように、好ましい圧力／温度条件の範囲内でエチルベンゼンと水の混合物の共沸気化を容易にすることにより、特にエチルベンゼンからスチレンへの操作において、脱水素反応流出物の様々な成分の分離中に生成する、塔頂蒸気から凝縮熱を効率的に回収するための改良された方法および関連設備が開示される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
脱水素触媒を含む反応器系で、高温で水蒸気の存在下にエチルベンゼンの脱水素によりスチレンを製造する方法において、
（ａ）重合防止剤の存在下に約２００ｍｍＨｇ未満の塔頂圧力で実施される、エチルベンゼン−スチレン分留塔での分留により、未反応エチルベンゼンを粗スチレンから分離するステップと、
（ｂ）前記分留塔からのエチルベンゼン塔頂蒸気を共沸気化器で凝縮させて、本質的にエチルベンゼンと水の共沸混合物からなる、反応器への供給物を沸騰させるための熱を供給するステップと、
（ｃ）前記の気化した反応器供給物、前記分留塔塔頂蒸気、あるいはこれらの両方を圧縮して、前記反応器系へ供給するのに適する圧力にある、エチルベンゼンと水の共沸混合物を得るステップと
を含む改良。
【請求項２】
さらに、前記エチルベンゼン−スチレン分留塔が約５０〜１７０ｍｍＨｇの塔頂圧力で運転される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
さらに、前記共沸混合物が約２５０〜３９０ｍｍＨｇの圧力で沸騰する請求項１に記載の方法。
【請求項４】
さらに、前記共沸気化器において凝縮する前記塔頂蒸気と沸騰するエチルベンゼンおよび水の前記共沸混合物の温度差が約１５〜２５℃である請求項１に記載の方法。
【請求項５】
さらに、前記共沸気化器で凝縮する塔頂エチルベンゼン蒸気の割合が、０．３〜１．０である請求項１に記載の方法。
【請求項６】
さらに、前記共沸混合物中の前記水が、工程の凝縮物から取り出される請求項１に記載の方法。
【請求項７】
さらに、前記反応器供給物における水とエチルベンゼンのモル比が、約４〜１２である請求項１に記載の方法。
【請求項８】
さらに、前記反応器系の入口での前記圧力が約４００〜１１００ｍｍＨｇである請求項１に記載の方法。
【請求項９】
さらに、前記脱水素触媒が本質的に酸化鉄系脱水素触媒からなる請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
さらに、前記分留が減圧下に実施される請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
ステップ（ｃ）が前記の気化した反応器供給物だけを圧縮することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
ステップ（ｃ）が前記分留塔塔頂蒸気だけを圧縮することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
ステップ（ｃ）が、前記の気化した反応器供給物と前記分留塔塔頂蒸気の両方を圧縮することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
脱水素触媒を含む反応器系で、高温で水蒸気の存在下にアルキル芳香族化合物を脱水素する方法において、
（ａ）重合防止剤の存在下に約２００ｍｍＨｇ未満の塔頂圧力で実施される、分留塔での分留により、未反応アルキル芳香族化合物を粗生成物から分離するステップと、
（ｂ）前記分留塔塔頂蒸気を凝縮させて、本質的にアルキル芳香族化合物と水の共沸混合物からなる、反応器への供給物を沸騰させるための熱を供給するステップと、
（ｃ）前記の気化した反応器供給物、前記分留塔塔頂蒸気、あるいはこれらの両方を圧縮して、前記反応器系へ供給するのに適する圧力にある、アルキル芳香族化合物と水の共沸混合物を得るステップと
を含む改良。
【請求項１５】
（ａ）入口と出口を有し、脱水素触媒を含み、反応器系出口から反応器流出物流を生成する反応器系と、（ｂ）前記反応器系出口の下流にあり、前記反応器流出物流の第１の部分を処理して分留塔頂流を生成する分留塔と、（ｃ）エチルベンゼン反応器供給物を気化させることにより、前記分留塔頂流の少なくとも一部分を凝縮させる凝縮器／気化器と、（ｄ）前記の気化したエチルベンゼン反応器供給物を前記凝縮器／気化器から反応器系入口に流すための導管とを備え、高温で水蒸気の存在下にエチルベンゼンの脱水素反応によりスチレンを製造する装置において、前記分留塔と前記凝縮器の間を流れる蒸気を圧縮するか、前記の凝縮器／気化器と前記反応系入口の間を流れる蒸気を圧縮するか、あるいはこれらの両方を行うための、少なくとも１台のコンプレッサを備える改良。
【請求項１６】
コンプレッサが前記分留塔と前記の凝縮器／気化器の間に直列に位置する請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
コンプレッサが前記の凝縮器／気化器と前記反応系入口の間に直列に位置する請求項１５に記載の装置。
【請求項１８】
第１のコンプレッサが前記分留塔と前記の凝縮器／気化器の間に直列に位置し、第２のコンプレッサが前記の凝縮器／気化器と前記反応系入口の間に直列に位置する請求項１５に記載の装置。
【請求項１９】
前記分留塔頂流が本質的にエチルベンゼンからなる請求項１５に記載の装置。
【請求項２０】
さらに、前記分留塔頂流を凝縮させるのに使用される前記エチルベンゼン反応器供給物が、前記反応器流出物の第２の部分を含む請求項１５に記載の装置。
【請求項２１】
さらに、前記分留塔頂流を凝縮させるのに使用される前記エチルベンゼン反応器供給物が、下流でさらなる処理を受けた前記凝縮分留塔頂流の再循環部分を含む請求項１５に記載の装置。
【請求項２２】
さらに、前記分留塔頂流を凝縮させるのに使用される前記エチルベンゼン反応器供給物が、前記反応器流出物の第２の部分と、下流でさらなる処理を受けた前記凝縮分留塔頂流の再循環部分とを含む請求項１５に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水蒸気の存在下、高温でのエチルベンゼンの脱水素によるスチレン製造工程における、低温熱回収方法に関する。詳細には、本発明は、スチレン生成物から未反応エチルベンゼンを分離するために使用される蒸留塔（以後ＥＢ／ＳＭスプリッターと呼ばれる）を出る塔頂蒸気から凝縮熱を回収する方法を関連設備と合わせて教示する。通常、この熱は冷却水またはエアのフィンを使って大気に捨てられており、したがって無駄になっている。ＥＢ／ＳＭスプリッターでは通常、４００〜７００ｋｃａｌ／（１ｋｇのスチレン生成物）の熱を除去する必要があり、この熱はスチレン製造の全コストのかなりの部分を占める。この熱エネルギーのかなりの部分を回収することにより、運転上の経済性および工程の効率が劇的に改善される。
【背景技術】
【０００２】
米国特許第６，１７１，４４９号は、異なる圧力で運転され、高圧塔の塔頂留出物が低圧塔を再沸騰させるのに必要な熱を供給する、２つの並列蒸留塔でエチルベンゼンとスチレンの分離を実施する、カスケード再沸騰スキームを利用することにより、ＥＢ／ＳＭスプリッターの塔頂流に含まれる熱の少なくとも一部分を回収する方法を教示する。
【０００３】
対照的に、米国特許第４，６２８，１３６号は、この流を用いてエチルベンゼンと水の共沸混合物を沸騰させることにより、ＥＢ／ＳＭスプリッターの塔頂留出物に含まれる熱を回収する方法を教示する。この混合物は、気化した後、次に反応系に送られ、そこでエチルベンゼンのスチレンへの脱水素が起る。しかし、特許第４，６２８，１３６号に記載される方法では、コンプレッサを使用せずにエチルベンゼンと水の共沸混合物蒸気を反応器系に送ることができるように、十分に高い圧力でＥＢ／ＳＭスプリッターを運転する必要がある。この特許はまた、凝縮するＥＢ／ＳＭスプリッターの塔頂留出物と、沸騰するエチルベンゼンおよび水の共沸混合物との温度差が２〜１０℃の範囲にあるべきことを条件として記載する。この温度に関する制約を前提にして、共沸気化が起っている圧力と、ＥＢ／ＳＭスプリッターの必要とされる塔頂圧力との間の関係を導くことができる。この関係を以下にグラフで示す。
2005529951.tif 000002
【０００４】
上のグラフに見られるように、米国特許第４，６２８，１３６号で教示される方法では、コンプレッサを使用せずに共沸混合物が反応器系に送られるためには、ＥＢ／ＳＭスプリッターを少なくとも２００ｍｍＨｇの塔頂圧力で運転することを必要とする。というのは、反応器系の入口での圧力の実際上の下限は４００ｍｍＨｇ程度であり、約１１００ｍｍＨｇに達し得るが、エチルベンゼンと水の共沸混合物蒸気を必要な反応温度に上げ、また、その流を反応器系に送りその中を通過させるために必要とされる熱交換系（例えば、反応器供給物−流出物・交換器または直火式加熱炉）を、エチルベンゼンと水の共沸混合物蒸気が通過するためには、前記の圧力を、さらに１００〜２００ｍｍＨｇだけ高くしなければならないからである。この制限の結果として、米国特許第４，６２８，１３６号で教示される方法では、ＥＢ／ＳＭスプリッターに求められる運転温度は、塔頂から熱を回収するのにまったく努力が払われていない従来の方法における運転温度より、かなり高い。しかし、このような高温、高圧での運転では、運転および資本コストの両方がより上昇する。
【０００５】
また、特許第４，６２８，１３６号の方法を実施するのに必要とされる運転温度と圧力の増加により、スチレンの重合速度が増加することにもなる。これは直接の収率低下である。重合防止剤を含まないスチレンモノマーでは、重合速度は、温度が７〜８℃上がる毎にほぼ２倍になる。工業的に実施する場合、特許第４，６２８，１３６号で教示される方法では、ＥＢ／ＳＭスプリッターを従来の方法より２０℃〜３０℃程度高い温度で運転することになる。最終的結果として、高価な重合防止剤の添加量を増やすことが必要となるか、望ましくないスチレンポリマー生成の増加（収率低下）を受け入れるか、あるいはこれらの両方であり、全体的な工程の経済性に実質的にマイナスの影響を与える結果となる。さらに、特許第４，６２８，１３６号で教示される方法を実施するのに必要とされる、ＥＢ／ＳＭスプリッターおよび脱水素化反応器系の運転の密な結合は、反応系のどこかでの（例えば、熱交換表面の汚れにより、あるいは、触媒床での大きな圧力低下をもたらす触媒摩滅により、引き起され得るような）圧力低下の増大により、ＥＢ／ＳＭスプリッターを通常よりさらに高い圧力と温度条件の下で運転することが必要になるであろうことを意味し、重合防止剤の使用量、スチレンポリマー副生成物、あるいはこれらの両方がさらに増加する結果となる。
【０００６】
従来技術における、これらおよび他の欠点または制約は、本発明の改良された方法と関連設備により、すべてまたは部分的に克服される。
【特許文献１】米国特許第６，１７１，４４９号
【特許文献２】米国特許第４，６２８，１３６号
【特許文献３】米国特許第４，６９５，６６４号
【特許文献４】米国特許第５，２５５，７４２号
【特許文献５】米国特許第５，４０４，９５２号
【特許文献６】米国特許第６，３００，５３３号
【特許文献７】米国特許第６，２８７，４８３号
【特許文献８】米国特許第６，２２２，０８０号
【特許文献９】米国特許第５，６５９，０９５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本明細書に記載される新規発明の主要な実施形態において、米国特許第４，６２８，１３６号によって教示される方法の前記の制約を、コンプレッサの使用により克服できることが見出された。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
工程のフロースキームの１つまたは複数の選ばれた位置でコンプレッサを使用することにより、従来技術を凌ぐいくつかの重要で予想外の利点が実現される。ａ）ＥＢ／ＳＭスプリッターを実質的により低い圧力および温度で運転することが可能になる。ｂ）反応部における適度な圧力低下の増加が補償される。ｃ）ＥＢ／ＳＭスプリッターの運転条件を工程全体の反応部とは独立に設定することが可能になる。ｄ）凝縮する塔頂留出物と気化する共沸混合物との間でより大きな温度差が許されるので、必要な熱伝達面積が少なくなる。ｅ）塔頂流に含まれる実質上すべての利用可能な熱を回収することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
エチルベンゼンと水の共沸混合物蒸気を脱水素反応器系に送るのにコンプレッサを使用するという一般的な考え方は、すでに、米国特許第４，６９５，６６４号に教示されている。しかし、特許第４，６９５，６６４号に教示された方法では、エチルベンゼンと水の共沸混合物は、本発明によって教示されるように、ＥＢ／ＳＭスプリッターの塔頂を用いて必要な熱を供給されるのでなく、反応器流出物との熱交換により沸騰させられる。この違いの結果として、特許第４，６９５，６６４号を実施する際には、共沸混合物の圧力は約２００ｍｍＨｇに維持されなければならない。これより高い圧力は、脱水素反応器をより高圧で運転する必要があるので望ましくなく（触媒の安定性を保つために、より多くの触媒とより多くの水蒸気を必要とする）、一方、２００ｍｍＨｇより低い圧力で系を運転すると、圧縮コストが実施不可能なほど高くなる。対照的に、本発明の方法は、約１５０〜６００ｍｍＨｇ、好ましくは約２５０〜３９０ｍｍＨｇの、より高い共沸混合物の圧力で実施できるので、ＥＢ／ＳＭスプリッターでの重合の問題による制約しかない。
【００１０】
したがって、本発明の方法と設備の独特な特徴により、従来技術の方法で教示される許容圧力範囲のはるか外にある、約１５０〜６００ｍｍＨｇの範囲、好ましくは約２５０〜３９０ｍｍＨｇの範囲の圧力で、ＥＢ／水の共沸混合物を気化させることができる。さらに、以下に説明するように、本発明の方法と設備を用いてその他の予想外の効率性および経済性が実現される。
【００１１】
本発明の方法および設備は、触媒による炭化水素の脱水素化工程、例えば、通常は酸化鉄系脱水素触媒を含む反応器系で、高温で、蒸気の存在下に、エチルベンゼンの脱水素化によりスチレンを製造する工程に関する。
【００１２】
前記の工程によるスチレンの製造に適用される、本発明の第１の実施形態を、図１に示す。この実施形態では、エチルベンゼンと水蒸気の気体混合物２が、直火式水蒸気過熱炉１０１で一般に約７００〜９００℃の温度に予め加熱された追加の水蒸気１と混合される。得られる混合物３は、脱水素反応の吸熱性によって失われる熱を補償するための熱供給手段と共に１つまたは複数の脱水素反応器を備える脱水素反応系１０２を通過する。反応器は、等温的でも断熱的でもよく、熱は、直接に（例えば米国特許第５，２５５，７４２号および第５，４０４，９５２号（これらの特許は参照として本明細書に組み込まれる）に記載されるように、例えば、反応混合物を、直火式加熱器、あるいは無炎分散（ｆｌａｍｅｌｅｓｓ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ）燃焼管に通すことにより）、あるいは、反応混合物をシェル＆チューブ式熱交換器内の熱運搬媒体、例えば水蒸気、溶融塩または煙道ガス（Ｆｌｕｅ  ｇａｓ）と接触させることにより、間接的に加えてもよい。脱水素反応は、約５００〜７００℃、好ましくは約５５０〜６５０℃の温度で、また、約０．３〜２気圧、好ましくは約０．３〜０．８気圧の圧力で、好ましくは、酸化鉄系脱水素触媒（当技術分野で公知のように、その例には、Ｓｔｙｒｏｍａｘ  ３、Ｈｙｐｅｒｃａｔ、およびＤ−０２３９Ｅという、それらの商品名で通常呼ばれる触媒が含まれる）の存在下に実施される。反応器への供給物３における水蒸気とエチルベンゼンの全体としてのモル比は、通常、約５〜１５である。水蒸気コストが下がり、流出物凝縮コストが下がり、また、比較的小さな装備により投資が節減されるので、より低い比が好ましい。工程を実施できる、水蒸気とエチルベンゼンの比の最小値は、触媒の安定性を含む様々な要因と、水蒸気過熱炉１０１および脱水素系１０２の金属構造の温度限界とに依存する。
【００１３】
反応器流出物４は、比較的低温の反応器供給物１３と、供給物／流出物・熱交換器１０３で熱交換して、冷却される。次に、反応器流出物は、水蒸気発生器１０４でさらに冷却され、凝縮器（ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ）１０５で、冷却媒体（図示せず）として空気または冷却水のいずれかを用いて、少なくとも部分的に凝縮される。部分的に凝縮した流出物は相分離器１０６に流入し、脱水素排ガス５が液体から分離される。次に、分離器１０６で生じた液体は、デカンテーションによって炭化水素流７と水性凝縮物流６とに分離される。炭化水素流７は、しばしば粗スチレン（ｃｒｕｄｅ  ｓｔｙｒｅｎｅ）流と呼ばれ、スチレン、未反応エチルベンゼン、および水／水蒸気の混合物、ならびに、ベンゼン、トルエンと、アルファ−メチルスチレン、ジビニルベンゼン、および２環の化合物（例えばスチルベン）を含み得る様々な高沸点化合物などの反応副生成物を含んでいる。
【００１４】
次に、粗スチレン流７は、通常、様々な軽質および重質留分を分離するため、一連の蒸留塔で処理される。この処理の第１のステップは、通常、ベンゼンおよびトルエンを残りの混合物から除去することを含み、続く第２ステップでは、未反応エチルベンゼンが回収される。別法として、第１ステップで、エチルベンゼンをベンゼンおよびトルエンと共に除去し、次に、第２ステップでこれらの軽質成分からエチルベンゼンを分離してもよい。どちらのスキームでも、最後の蒸留ステップで、より重質な成分からスチレンを分離する。
【００１５】
図１、２および３で本発明を例示するために、粗スチレン流７を処理する第１ステップで、エチルベンゼンをより軽質の成分と共に除去するスキームを示すことを選択した。しかし、本発明の方法は、前記の別のスキームにも適用できることが理解されるであろう。図１に示されるスキームでは、粗スチレン流７が、好ましくは減圧下に運転される分留塔１０７に供給される。減圧下に分留塔を運転すると、塔底流１０の温度が低くなることにより、スチレンポリマーの生成速度が小さくなる、または、流れ７に添加しなければならない高価な重合防止剤１４の量が減る、あるいはこれらの両方が起るという点で、一般に処理工程に好都合である。通常、分留塔１０７は、１００ｍｍＨｇ未満の塔頂圧力で運転されるように設計され、この結果として塔底流１０は１００℃より低い温度になる。
【００１６】
この分野の従来技術の方法では、通常、分留塔１０７を出る塔頂蒸気流８は、共沸気化器（ｖａｐｏｒｉｚｅｒ）１０８に類似しているが冷却水または空気を用いる凝縮器で凝縮され、この場合には、この冷却水または空気は熱回収されることなく排気または廃棄される。従来の方法の１ステップとしてこのように凝縮される時、塔頂蒸気流８がもつ蒸発潜熱は、この流れの温度が水蒸気発生またはエチルベンゼンの気化に使用するには低すぎるという理由で、通常、大気に捨てられる。しかし、本発明によれば、エチルベンゼンと水の共沸混合物は純粋な個々の成分のそれぞれの沸点よりかなり低い温度で沸騰するので、塔頂蒸気流８を凝縮させ、その凝縮熱を、エチルベンゼンと水の共沸混合物を気化させるのに用いることができることが今や見出された。
【００１７】
したがって、本発明の方法によれば、分留塔１０７を出て行く塔頂蒸気流８の約０．３０〜１．０、好ましくは０．５０〜０．８０の部分が、それを、米国特許第４，６２８，１３６号に記載される気化器に類似のものでよい共沸・凝縮器／気化器１０８内で、エチルベンゼンと水の混合物１７を沸騰させるために使用することにより、凝縮する。本発明の方法を実施する際に、米国特許第４，６９５，６６４号に記載されるような別のタイプの気化器を用いることもできる。米国特許第４，６２８，１３６号および第４，６９５，６６４号は参照として本明細書に組み込まれる。特許４，６２８，１３６号に教示されるような従来技術の方法では、凝縮器内で凝縮する分留器塔頂蒸気流と沸騰する供沸混合物との間の許容される温度差は、約２〜１０℃の範囲、好ましくは約６℃である。対照的に、本発明の方法および設備は、気化器１０８で凝縮する蒸気と沸騰する共沸混合物の間の、約１０〜３０℃、好ましくは約１５〜２５℃という、より大きな温度差に対応でき、工程の柔軟性がさらに増し効率がさらに良くなる。
【００１８】
共沸気化器１０８を出る凝縮した塔頂留出物部分９、好ましくは凝縮した塔頂留出物の主部分は、還流１６として分留塔１０７に戻され、残りの部分１５は、下流の別の分留塔（図示せず）に向かい、そこで未反応エチルベンゼンが軽質成分から回収される。次に、この回収されたエチルベンゼン流は、新しいエチルベンゼンと混合されて、合体エチルベンゼン原料１１となり系に戻される。図１、２および３に示すように、本発明の好ましい実施形態では、水性反応器凝縮物６の一部分を、主流から分けて、合体エチルベンゼン原料１１に加えることができ、得られるエチルベンゼン／水の共沸性混合物１７は、次に、共沸気化器１０８に向かい、分留塔塔頂蒸気流８から引き出された熱で沸騰させられる。本発明のさらに好ましい実施形態では、エチルベンゼン／水の混合物中の水とエチルベンゼンのモル比は、約４〜１２、好ましくは約６〜１０である。
【００１９】
気化器１０８のサイズは、それらのそれぞれの圧力により決まる、気化器１０８で生じる凝縮する塔頂蒸気９と、やはり気化器で生じるエチルベンゼンと水の沸騰共沸混合物１２との間の、温度差に逆比例するであろう。米国特許第４，６２８，１３６号に記載されるような従来技術の系では、エチルベンゼンと水の沸騰共沸混合物の圧力は、この流が、水蒸気過熱炉１０１からの過熱水蒸気１と混合される前に予め加熱される供給物・流出物の熱交換器１０３を通過できるように、脱水素反応器部１０２の入口に存在する圧力より実質的に高く、通常、約４００〜１１００ｍｍＨｇの範囲でなければならない。その結果、分留塔１０７は、凝縮する塔頂の温度が、１０３に向かうエチルベンゼンと水の共沸混合物の温度より、少なくとも２℃、好ましくは少なくとも６℃、あるいはそれ以上高くなるような圧力で運転しなければならない。その結果、分留塔１０７から出る塔底流１０の温度は、最適な温度より必然的にかなり高くなるであろう。塔底流１０のこの高い温度のために、望ましくないスチレンポリマーの生成が増え、および／または、高価な重合防止剤１４の添加量を増やす必要があり、あるいはこの両方が起る。
【００２０】
しかし、図１に示される本発明の実施においては、エチルベンゼンと水の共沸混合物が脱水素反応系１０２に進み、それを通過するのに必要な圧力へと、エチルベンゼンと水の共沸混合物を圧縮するために、圧縮気化器１０８と熱交換器１０３との間に直列でコンプレッサユニット１０９を用いることによって、この問題は克服される。この新機軸の結果として、分留塔で用いられる運転温度は、下流の圧力の問題から切り離される。こうして、分留塔１０７を、より低い、より適切な温度と圧力、例えば、約２００ｍｍＨｇ未満、好ましくは約７０〜１７０ｍｍＨｇの範囲の圧力で運転できるので、分留塔の塔底流１０の温度はより低くなり、そのため、塔底流１０の望ましくないスチレンの重合が最小限に抑えられ、高価な重合防止剤１４の消費が減ることになる。しかし、本発明の方法と設備であっても、少なくとも少量の重合防止剤１４を流れ７に添加することは、スチレン生成物の損失を尚一層減らすために、一般に望ましいであろう。このような最先端の重合防止剤には、米国特許第６，３００，５３３号、第６，２８７，４８３号、第６，２２２，０８０号、および第５，６５９，０９５号に教示されるものが含まれ、これらの特許は参照として本明細書に組み込まれる。
【００２１】
図２に示される別の実施形態では、分留塔塔頂蒸気流８がコンプレッサ１１０を用いて圧縮されるが、エチルベンゼンと水の共沸混合物１２は別途圧縮されない。本発明のこの実施形態もまた、分留塔１０７の運転温度を、エチルベンゼン／水の共沸混合物の圧力から切り離すことが容易になる。コンプレッサ１１０から出る分留塔塔頂蒸気流８は、より高い圧力となり、それに応じて気化器１０８をより高い圧力で運転することができ、結果として気化器１０８から出て行く沸騰したエチルベンゼン／水の共沸混合物の圧力がより高くなる。
【００２２】
図３に示す、本発明のさらに別の実施形態では、分留塔塔頂蒸気流８と、エチルベンゼンと水の共沸混合物１２の両方が、それぞれ、コンプレッサユニット１１０および１０９で圧縮される。本発明のこの実施形態もまた、分留塔１０７の運転温度を、エチルベンゼン／水の共沸混合物の圧力から切り離すことが容易になる。しかし、図１および２の実施形態と比べて、図３の実施形態はまた、気化器１０８の温度／圧力の条件を、分留塔１０７の温度／圧力の条件から切り離すので、さらに運転上の柔軟性が追加される。この実施形態では、気化器１０８は、分留塔１０７の温度／圧力と、脱水素反応系１０２にエチルベンゼン／水の共沸混合物を適正に供給するのに必要とされる温度／圧力との間の任意の圧力（および対応する温度）で運転され得る。
【００２３】
しかし、図１、２および３に示したすべての実施形態は、これらにより分留塔１０７を従来の方法のそれと実質的に同じ比較的低い温度と圧力で運転できるので、スチレンポリマー副生成物を最小限に抑え、同時にまた高価な重合防止剤の使用を最小限に抑え、さらに同時に分留塔塔頂蒸気流から実質的にすべての有用な熱を回収するという点で、まったく圧縮が用いられない米国特許第４，６２８，１３６号に記載される方法を凌ぐ、同じ利点を共有している。すなわち、特許第４，６２８，１３６号は、エチルベンゼンと水の共沸混合物に対する１５ｐｓｉａの好ましい圧力と、分留塔塔頂蒸気流に対する２８０ｍｍＨｇの最小（また、好ましい）圧力とを教示し、分留塔の塔底流が１２５℃になり、その結果、重合防止剤の使用にもかかわらずポリマーの生成が多い。
【００２４】
それに比べて、本発明の方法および設備は、エチルベンゼンと水の共沸混合物に対する約２５０〜３９０ｍｍＨｇ（５〜７．８ｐｓｉａ）の好ましい圧力と、（圧縮前の）分留塔塔頂流に対する約５０〜１７０ｍｍＨｇの好ましい圧力とを用いるので、好ましい塔頂流の圧力で分留塔の塔底温度は約１０５℃となり、特許第４，６２８，１３６号で教示される方法でのポリマー生成に比べて、ポリマー生成が１／４に減少する。好ましい運転パラメータでのこの例示的な比較により、特許第４，６２８，１３６号に教示される方法に勝る本発明の予想外の優越性が明確に示される。
【００２５】
本明細書の本発明の範囲から逸脱することなく、スチレン製造のＥＢ／ＳＭスプリッターからの塔頂蒸気から低温熱回収するための前記の設備および方法に、他の変更および修正がなされ得ることが当業者には明らかであろう。また、前記の説明に含まれるすべての事柄は例示であって限定のためではないと解釈すべきことが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】コンプレッサユニットが分留塔の下流の凝縮器と脱水素化反応器との間に直列に位置する、本発明の第１の実施形態の工程流れ図である。
【図２】コンプレッサユニットが、分留塔と分留塔の下流の凝縮器との間に直列に位置する、本発明の別の実施形態の工程流れ図である。
【図３】分留塔の下流の２つのコンプレッサユニットを用いる、本発明の第３の実施形態の工程流れ図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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