УСТАНОВКА ПОЛУЧЕНИЯ СТИРОЛА

Полезная модель относится к области нефтехимии, конкретно, к процессу получения стирола дегидрированием этилбензола, используемого в промышленности синтетических каучуков для получения бутадиен-стирольных каучуков и латексов, в промышленности пластмасс для получения полистирола и сополимеров стирола, а также в лакокрасочной, химико-фармацевтической и других отраслях промышленности.
Известна установка получения стирола дегидрированием этилбензола, содержащая узел алкилирования бензола олефинами, который включает реактор алкилирования, отстойник, где разделяются жидкие продукты алкилирования бензола на нижний слой - каталитический комплекс - и верхний слой - алкилат, скруббер щелочной промывки и колонну водной промывки алкилата, узел выделения и очистки этилбензола, включающий три ректификационные колонны, узел дегидрирования этилбензола, включающий испаритель, перегреватель, адиабатический реактор, котел-утилизатор, пенные аппараты и конденсаторы и узел выделения и очистки стирола, содержащий ряд ректификационных колонн и дефлегматоры, охлаждаемые водой (Т.В.Башкатов, Я.Л.Жигалин «Технология синтетических каучуков», М., «Химия», 1980, стр.108-119).
Использование описанной установки при получении стирола приводит к повышенному расходу энергоресурсов, т.к. необходим подогрев и перегрев реакционной массы в несколько ступеней.
Наиболее близкой к предлагаемой является установка для получения стирола дегидрированием этилбензола, включающая узел алкилирования бензола этиленом, содержащий алкилатор, отстойник для отделения реакционной массы от каталитического комплекса, смеситель, отстойник, промывную колонну и отстойник, узел выделения и очистки этилбензола, содержащий три ректификационные колонны, конденсатор для конденсации
паров этилбензола и теплообменник для охлаждения полученного этилбензола, узел дегидрирования этилбензола, содержащий теплообменник, испаритель, перегреватель, адиабатический реактор первой и второй ступеней дегидрирования, межступенчатый подогреватель реакционной массы, котел-утилизатор, пенный аппарат и конденсаторы и узел выделения и очистки стирола, содержащий ряд ректификационных колонн (П.А.Кирпичников, В.В.Береснев, Л.М.Попова «Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука». Л., «Химия», 1986, стр.94-101).
Недостатком такой установки является повышенный расход энергоресурсов при дегидрировании этилбензола.
Задачей полезной модели является разработка установки, позволяющей снизить потребление энергоресурсов при получении стирола дегидрированием этилбензола.
Поставленная задача решается созданием установки получения стирола дегидрированием этилбензола, включающей узел алкилирования бензола этиленом, содержащий реактор алкилирования, отстойник для отделения реакционной массы от каталитического комплекса, смеситель и промывную колонну, узел выделения и очистки этилбензола, содержащий три ректификационные колонны и конденсатор, узел дегидрирования этилбензола, содержащий испаритель, перегреватель, адиабатический реактор первой и второй ступеней дегидрирования, межступенчатый подогреватель реакционной массы, котел-утилизатор, пенный аппарат и конденсаторы и узел выделения и очистки стирола, содержащий ряд ректификационных колонн, при этом конденсатор узла выделения и очистки этилбензола соединен с узлом дегидрирования этилбензола посредством трубопровода, а реактор первой ступени дегидрирования оснащен смесительной камерой для смешения перегретых паров этилбензола с перегретым водяным паром.
Отличием предлагаемой установки для получения стирола от наиболее близкой является то, что конденсатор узла выделения и очистки этилбензола соединен с узлом дегидрирования этилбензола посредством трубопровода, а реактор первой ступени дегидрирования оснащен смесительной камерой для смешения перегретых паров этилбензола с перегретым водяным паром.
Конденсатор узла выделения и очистки этилбензола может быть соединен непосредственно с испарителем или с теплообменником, установленным перед испарителем, узла дегидрирования этилбензола.
Предлагаемая полезная модель содержит (фиг.):
1 - узел алкилирования бензола этиленом, который включает в себя отстойник для отделения реакционной массы от каталитического комплекса, смеситель и промывную колонну;
2 - узел выделения и очистки этилбензола, включающий три ректификационные колонны и конденсатор;
3 - узел дегидрирования этилбензола, содержащий испаритель, перегреватель, адиабатический реактор первой ступени дегидрирования, оснащенный смесительной камерой для смешения перегретых паров этилбензола с перегретым водяным паром, и второй ступени дегидрирования, межступенчатый подогреватель реакционной массы, котел-утилизатор, пенный аппарат и конденсаторы;
4 - узел выделения и очистки стирола, содержащий ряд ректификационных колонн.
Установка для получения стирола работает следующим образом. Процесс алкилирования бензола этиленом проводится в узле алкилирования бензола этиленом 1. В нижнюю часть реактора алкилирования непрерывно поступают осушенная бензольная шихта, каталитический комплекс на основе хлорида алюминия, этилен, рециркулирующий каталитический комплекс и возвратный бензол. Из реактора алкилирования реакционная масса подается в отстойник для отделения реакционной массы от
каталитического комплекса. Отстоявшийся рециркулируемый каталитический комплекс выводится снизу отстойника и возвращается в реактор алкилирования. Далее реакционная масса поступает в смеситель, где смешивается с кислой водой. Отстой реакционной массы от воды происходит в отстойнике, откуда верхний слой - реакционная масса - поступает в промывную колонну на промывку водой и далее на нейтрализацию 2-10%-ным раствором щелочи. Нейтрализованная реакционная масса поступает в колонну на отмывку водой от щелочи.
Отмытая реакционная масса подается в узел выделения и очистки этилбензола 2. В первой ректификационной колонне дистиллятом выделяется не прореагировавший бензол, который подается на осушку, а кубовый продукт поступает во вторую ректификационную колонну. Дистиллятом второй колонны выделяют целевой продукт - этилбензол. Пары этилбензола с верха колонны поступают в конденсатор, где конденсируются за счет испаряемого парового конденсата. Кубовый продукт второй колонны подается в третью ректификационную колонну, где в качестве дистиллята выделяют фракции диэтилбензола и полиалкилбензолов, возвращаемые в реактор на деалкилирование.
Из конденсатора узла выделения и очистки этилбензола 2 этилбензол с температурой 132-139°С по трубопроводу поступает в испаритель или теплообменник, установленный перед испарителем, узла дегидрирования этилбензола 3. В испарителе производится подогрев, испарение и частичный перегрев паров этилбензола до температуры не менее 160°С за счет тепла конденсации пара. Из испарителя пары этилбензола поступают в трубное пространство перегревателя, где перегреваются до температуры 500-550° С за счет тепла перегретого водяного пара, выходящего из межступенчатого подогревателя реактора. Перегретые пары из перегревателя поступают в смесительную камеру реактора первой ступени дегидрирования, где смешиваются с перегретым водяным паром, поступающим из пароперегревательной печи с температурой не более 750°С. Из реактора
первой ступени дегидрирования реакционная масса поступает в межступенчатый подогреватель, откуда поступает на вторую ступень дегидрирования. Реакционная масса - пароэтилбензольная смесь - на входе в реактор первой ступени дегидрирования имеет температуру 560-630°С. За счет эндотермической реакции после первой ступени дегидрирования температура реакционной массы снижается до 550°С и подогревается в межступенчатом подогревателе. Из реактора дегидрирования реакционная масса с температурой 550°С поступает в котел-утилизатор, где охлаждается до температуры 200-250°С. Из котла-утилизатора реакционная масса подается в пенный аппарат, где охлаждается до температуры 100-150°С. Из пенного аппарата реакционная масса направляется в конденсаторы для дальнейшего охлаждения и далее в отстойник, где происходит отстой и расслаивание конденсата на углеводородный и водный слои.
Из узла дегидрирования этилбензола 3 реакционная масса (углеводородный слой) поступает в узел выделения и очистки стирола на ректификацию. В первой колонне дистиллятом выделяют бензол-толуольную фракцию (бентол), которую направляют на разделение, из кубового продукта первой колонны во второй ректификационной колонне дистиллятом выделяют этилбензол и возвращают его в узел дегидрирования. Кубовая жидкость второй колонны поступает в третью колонну, где дистиллятом выделяют целевой продукт - стирол.
Предлагаемая полезная модель позволяет снизить потребление энергоресурсов при получении стирола дегидрированием этилбензола.