Способ получения стирола

 

Изобретение относится к нефтехимической промышленности и может быть использовано в процессе совместного получения окиси пропилена и стирола. Цель изобретения - повышение выхода стирола и снижение расхода водяного пара. Поставленная цель достигается парофазной дегидратацией метилфенилкарбинола в двухступенчатом адиабатическом реакторе в присутствии водородсодержащего газа, вводимого в реакционную зону не менее чем двумя потоками при весовом соотношении по ступеням 8 : 1-3 и соотношении метилфенилкарбинол : водяной пар : водород 1 : 0,8-1,0 : 0,0004-0,04. 11 табл., 1 ил.

Изобретение относится к нефтехимической промышленности и может быть использовано в процессе совместного получения окиси пропилена со стиролом.

Известен способ получения стирола дегидратацией алкилароматических спиртов в паровой фазе при температуре 180-280^oC (патент США N 3442963, кл. 260-669, 1969). В качестве катализатора используют окиси титана, тория и др.

Недостатком этого способа является невысокий выход стирола и значительное количество тяжелых продуктов.

Наиболее близким по своей сути является способ получения стирола (Технический проект. Опытно-промышленное производство совместного получения окиси пропилена и стирола. Предприятие п/я М-5399, г. Воронеж, 1978, объект N Т-3136/2) дегидратацией метилфенилкарбинола в процессе совместного получения окиси пропилена со стиролом.

В этом процессе дегидратацию метилфенилкарбинола осуществляют в двухступенчатом адиабатическом реакторе в присутствии водяного пара на катализаторе окись алюминия при температуре 280-320^oC и давлении в реакционной зоне 1,1-1,4 ата. Разбавление метилфенилкарбинола водяным паром составляет 1: 1,475 по весу.

Объемная скорость подачи метилфенилкарбинола 0,6 ч^-1.

Недостатками указанного способа получения стирола дегидратацией метилфенилкарбинола в процессе совместного получения окиси пропилена со стиролом являются невысокий выход стирола и повышенный расход водяного пара.

Целью изобретения является повышение выхода стирола и снижение расхода водяного пара.

Поставленная цель достигается дегидратацией метилфенилкарбинола в присутствии водяного пара в двухступенчатом адиабатическом реакторе на катализаторе окись алюминия в присутствии водородсодержащего газа, ввод которого в зону реакции осуществляется не менее чем двумя потоками при весовом соотношении водорода, вводимого на первую и вторую ступени реактора, равном 8:1-3, и весовом соотношении метилфенилкарбинол водяной пар водород, равном 1: 0,6-1,0:0,0004-0,04.

В качестве водородсодержащего газа используют метановодородную фракцию, содержащую 85 об. водорода. Процесс осуществляют при давлении, близком к атмосферному.

На чертеже приведена схема описываемого способа получения стирола.

Метилфенилкарбинол по линии 1, смешиваясь с водяным паром из линии 2 и водородсодержащим газом из линии 3, поступает в первую ступень реактора 4, где на катализаторе проходит процесс дегидратации метилфенилкарбинола в стирол.

Контактный газ из реактора 4 по линии 5 поступает на вторую ступень реактора 6, предварительно смешиваясь с водородсодержащим газом из линии 3, поступающего по линии 14. В реакторе 6 на катализаторе проходит процесс дегидратации метилфенилкарбинола в стирол. Контактный газ из реактора 6 по линии 7 поступает в конденсатор 6, откуда сконденсировавшиеся углеводороды и водяной пар по линии 9 поступают на разделение и получение товарного продукта, а несконденсированный газ по линии 10 компрессором 11 циркулирует по линии 12 в линию подачи водородсодержащего газа 3. Часть водородсодержащего газа из линии 12 по линии 13 поступает в топливную сеть.

Пример 1 (прототип). Дегидратацию метилфенилкарбинола (МФК) проводят известным способом на катализаторе окись алюминия в двухступенчатом адиабатическом реакторе. Объемная скорость подачи МФК 0,6 ч^-1. Температура в реакторе на входе в I и II ступени 300^oC. Разбавление МФК: водяной пар 1:1,475 по весу.

В I и II ступени реактора загружено по 360 мл катализатора окись алюминия. Расход фракции метилфенилкарбинола выдерживался 600 т/ч и водяного пара 636 г/ч.

Составы сырья и катализата приведены в табл.1.

Пример 2. Дегидратацию МФК проводят по предлагаемому способу на катализаторе окись алюминия в двухступенчатом реакторе в присутствии водяного пара. Объемная скорость подачи МФК 0,6 ч^-1. Температура в реакторе на входе в I и II ступени 300^oC. В реактор подавалась метановодородная фракция, содержащая 85 об. водорода. Подача метановодородной фракции осуществлялась двумя потоками на I и II ступени реактора при весовом соотношении подачи водорода на ступени соответственно 8:1. Весовое соотношение метилфенилкарбинол водяной пар водород выдерживалось равным 1:1:0,0004. В I и II ступени реактора загружено по 360 мл катализатора окись алюминия.

Расход материальных потоков составил: фр.МФК 600 г/ч, водяной пар 431 г/ч, метановодородная фракция на I ступень 2,02 л/ч и на II 0,25 л/ч. Давление в реакторе 1,2 ата.

Составы сырья и катализата приведены в табл. 2.

Пример 3. Дегидратацию МФК проводят по предлагаемому способу на катализаторе окись алюминия в двухступенчатом адиабатическом реакторе в присутствии водяного пара. Объемная скорость подачи МФК 0,6 ч^-1. Температура в реакторе на входе в I и II ступени 300^oC. В реактор подавалась метановодородная фракция, содержащая 85 об. водорода. Подача метановодородной фракции осуществлялась двумя потоками на I и II ступени реактора при весовом соотношении подачи водорода на ступени соответственно 8:2. Весовое соотношение метилфенилкарбинол водяной пар водород выдерживалось равным 1:1:0,0004. В I и II ступени реактора загружено по 360 мл катализатора окись алюминия. Расход материальных потоков составил: фр. МФК - 600 г/ч, водяной пар 431 г/ч, метановодородная фракция на I ступень 1,82 л/ч и на II 0,454 л/ч. Давление в реакторе 1,2 ата.

Составы сырья и катализата приведены в табл.3.

Пример 4. Дегидратацию МФК проводят по предлагаемому способу на катализаторе окись алюминия в двухступенчатом адиабатическом реакторе в присутствии водяного пара. Объемная скорость подачи МФК 0,6 ч^-1. Температура в реакторе на входе в I и II ступени 300^oC. В реактор подавалась метановодородная фракция, содержащая 85 об. водорода. Подача метановодородной фракции осуществлялась двумя потоками на I и II ступени реактора при весовом соотношении подачи водорода на ступени соответственно 8:3. Весовое соотношение метилфенилкарбинол водяной пар водород выдерживалось равным 1:1:0,0004. В I и II ступени реактора загружено по 360 мл катализатора окись алюминия.

Расход материальных потоков составил: фр. МФК 600 г/ч, водяной пар - 431 г/ч, метановодородная фракция на I ступень 1,65 л/ч и на II 0,62 л/ч. Давление в реакторе 1,81 ата.

Составы сырья и катализата приведены в табл.4.

Пример 5. Дегидратацию МФК проводят по предлагаемому способу на катализаторе окись алюминия в двухступенчатом адиабатическом реакторе в присутствии водяного пара. Объемная скорость подачи МФК 0,6 ч^-1. Температура в реакторе на входе в I и II ступени 300^oC. В реактор подавалась метановодородная фракция, содержащая 85 об. водорода. Подача метановодородной фракции осуществлялась двумя потоками на I и II ступени реактора при весовом соотношении подачи водорода на ступени соответственно 8:1. Весовое соотношение метилфенилкарбинол водяной пар водород выдерживалось равным 1:0,8:0,0202. В I и II ступени реактора загружено по 360 мл катализатора окись алюминия.

Расход материальных потоков составил: фр. МФК 600 г/ч, водяной пар - 345 г/ч, метановодородная фракция на I ступень 105 л/ч и на II 13,0 л/ч. Давление в реакторе 1,24 ата.

Составы сырья и катализата приведены в табл.5.

Пример 6. Дегидратацию МФК проводят по предлагаемому способу на катализаторе окись алюминия в двухступенчатом адиабатическом реакторе в присутствии водяного пара. Объемная скорость подачи МФК 0,6 ч^-1. Температура в реакторе на входе в I и II ступени 300^oC. В реактор подавалась метановодородная фракция, содержащая 85 об. водорода. Подача метановодородной фракции осуществлялась двумя потоками на I и II ступени реактора при весовом соотношении подачи водорода на ступени соответственно 8:2. Весовое соотношение метилфенилкарбинол водяной пар водород выдерживалось равным 1:0,8:0,0202. В I и II ступени реактора загружено по 360 мл катализатора окись алюминия.

Расход материальных потоков составил: фр. МФК 600 г/ч, водяной пар - 345 г/ч, метановодородная фракция на I ступень 95,0 л/ч и на II 24,0 л/ч. Давление в реакторе 1,24 ата.

Составы сырья и катализатора приведены в табл.6.

Пример 7. Дегидратацию МФК проводят по предлагаемому способу на катализаторе окись алюминия в двухступенчатом адиабатическом реакторе в присутствии водяного пара. Объемная скорость подачи МФК 0,6 ч^-1. Температура в реакторе на входе в I и II ступени 300^oC. В реактор подавалась метановодородная фракция, содержащая 85 об. водорода. Подача метановодородной фракции осуществлялась двумя потоками на I и II ступени реактора при весовом соотношении подачи водорода на ступени соответственно 8:3. Весовое соотношение метилфенилкарбинол водяной пар водород выдерживалось равным 1:0,8:0,0202. В I и II ступени реактора загружено по 360 мл катализатора окись алюминия.

Расход материальных потоков составил: фр. МФК 600 г/ч, водяной пар - 345 г/ч, метановодородная фракция на I ступень 86,0 л/ч и на II 32,0 л/ч. Давление в реакторе 1,24 ата.

Составы сырья и катализата приведены в табл.7.

Пример 8. Дегидратацию МФК проводят по предлагаемому способу на катализаторе окись алюминия в двухступенчатом адиабатическом реакторе в присутствии водяного пара. Объемная скорость подачи МФК 0,6 ч^-1. Температура в реакторе на входе в I и II ступени 300^oC. В реактор подавалась метановодородная фракция, содержащая 85 об. водорода. Подача метановодородной фракции осуществлялась двумя потоками на I и II ступени реактора при весовом соотношении подачи водорода на ступени соответственно 8:1. Весовое соотношение метилфенилкарбинол водяной пар водород выдерживалось равным 1:0,6:0,04. В I и II ступени реактора загружено по 360 мл катализатора окись алюминия.

Расход материальных потоков составил: фр. МФК 600 г/ч, водяной пар - 259 г/ч, метановодородная фракция на I ступень 202,0 л/ч и на II 25,0 л/ч. Давление в реакторе 1,28 ата.

Составы сырья и катализата приведены в табл.8.

Пример 9. Дегидратацию МФК проводят по предлагаемому способу на катализаторе окись алюминия в двухступенчатом адиабатическом реакторе в присутствии водяного пара. Объемная скорость подачи МФК 0,6 ч^-1. Температура в реакторе на входе в I и II ступени 300^oC. В реактор подавалась метановодородная фракция, содержащая 85 об. водорода. Подача метановодородной фракции осуществлялась двумя потоками на I и II ступени реактора при весовом соотношении подачи водорода на ступени соответственно 8:2. Весовое соотношение метилфенилкарбинол водяной пар водород выдерживалось равным 1:0,6:0,04. В I и II ступени реактора загружено по 360 мл катализатора окись алюминия.

Расход материальных потоков составил: фр. МФК 600 г/ч, водяной пар - 259 г/ч, метановодородная фракция на I ступень 182,0 л/ч и на II 46,0 л/ч. Давление в реакторе 1,28 ата.

Составы сырья и катализата приведены в табл.9.

Пример 10. Дегидратацию МФК проводят по предлагаемому способу на катализаторе окись алюминия в двухступенчатом адиабатическом реакторе в присутствии водяного пара. Объемная скорость подачи МФК 0,6 ч^-1. Температура в реакторе на входе в I и II ступени 300^oC. В реактор подавалась метановодородная фракция, содержащая 85 об. водорода. Подача метановодородной фракции осуществлялась двумя потоками на I и II ступени реактора при весовом соотношении подачи водорода на ступени соответственно 8:3. Весовое соотношение метилфенилкарбинол водяной пар водород выдерживалось равным 1:0,6:0,01. В I и II ступени реактора загружено по 360 мл катализатора окись алюминия.

Расход материальных потоков составил: фр. МФК 600 г/ч, водяной пар - 259 г/ч, метановодородная фракция на I ступень 166,0 л/ч и на II 62,0 л/ч. Давление в реакторе 1,28 ата.

Составы сырья и катализата приведены в табл.10.

Выход стирола на разложенный МФК составил 82,0, на пропущенный МФК 73,3 мас. и разбавление МФК водяной пар 1:0,6 г/г.

Качество стирола-ректификата, получаемого по предлагаемому способу получения стирола дегидратацией метилфенилкарбинола, приводится в табл.11.

Использование предлагаемого способа получения стирола дегидратацией метилфенилкарбинола позволит увеличить выход стирола на разложенный и на пропущенный МФК на 1-5% и снизить расход водяного пара на 32-59%

Формула изобретения

Способ получения стирола в процессе совместного получения окиси пропилена со стиролом дегидратацией метилфенилкарбинола в двухступенчатом адиабатическом реакторе на катализаторе окись алюминия в присутствии водяного пара, отличающийся тем, что дегидратацию метилфенилкарбинола в стирол проводят в присутствии водородсодержащего газа и ввод в реакционную зону осуществляют не менее чем двумя потоками при массовом соотношении водорода, вводимого в процесс на первую и вторую ступени реактора, равном 8 1 3, и соотношении метилфенилкарбинол водяной пар водород 1 0,6 1,0 0,0004 0,04.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5