Способ получения стирола

 

Изобретение относится к нефтехимической промышленности и может быть использовано при получении стирола дегидратацией метилфенилкарбинола в процессе совместного получения окиси пропилена и стирола. Сущность изобретения является осуществление испарения жидкого сырья и его перегрев непосредственно в реакционной зоне за счет тепла водяного пара, поступающего как из перегревателя контактного газа, так и из пароперегревательной печи, причем высококипящие продукты, содержащие также метилфенилкарбинол, предварительно при испарении не отделяются, а разлагаются на ряд ценных продуктов в реакторе вместе с основной массой сырья. 4 табл., 1 ил.

Изобретение относится к циклическим соединениям, в частности, к дегидратации метилфенилкарбинола в стирол в процессе совместного получения окиси пропилена и стирола.

Известны способы дегидратации алкилароматических спиртов в паровой фазе в адиабатическом реакторе с использованием в качестве катализатора окиси титана, тория, алюминия при температуре 180-280^oC [1, 2].

Недостатком указанных способов является низкий выход целевых продуктов и высокий расход энергоресурсов.

Наиболее близким по своей технической сущности является способ дегидратации метилфенилкарбинола в стирол с водным паром в присутствии катализатора на основе окиси алюминия в двухступенчатом адиабатическом реакторе с промежуточным подогревом контактного газа, обеспечивающего равенство температур на входе в каждую ступень контактирования [3]. Недостатком указанного способа также является недостаточная конверсия метилфенилкарбинола и селективность, а также повышенные потери тепла водяного пара на стадиях перегрева шихты и углеводородов при отборе высококипящих продуктов из испарителя, сжигание которых ухудшает санитарно-техническое состояние производства. К этому необходимо добавить необходимость периодической чистки перегревателя шихты от полимерных отложений, что приводит к незапланированным остановкам производства.

Предлагаемый способ лишен указанных недостатков, т.к. позволяет полностью исключить из технологической схемы узлы испарения и перегрева шихты до 320^oC и, следовательно, снизить потери тепла и углеводородов, избежать остановок систем, связанных с чисткой перегревателя шихты.

Целью изобретения является снижение расхода энергоресурсов, расхода сырья и стабилизация работы производства, а также улучшение санитарно-технического состояния производства.

Поставленная цель достигается описываемым способом, согласно которому испарение жидкого сырья и его перегрев проводят непосредственно в реакционной зоне за счет тепла водяного пара, поступающего как из перегревателя контактного газа, так и из пароперегревательной печи, причем высококипящие продукты, содержащие также метилфенилкарбинол, предварительно при испарении не отделяются, а разлагаются на ряд ценных продуктов в реакторе вместе с основной массой сырья.

Как показали исследования, при разложении высококипящих, отобранных из испарителя при температуре 280-320^oC, образуется в основном стирол и этилбензол.

На чертеже дана предлагаемая схема дегидратации.

По данному способу сырье - метилфенилкарбинольная фракция подается по линии 1 в конвекционную часть печи 2, где нагревается до температуры 180-190^oC за счет тепла отходящих дымовых газов и по линии 3 в жидком виде направляется на смешение с водяным паром и далее по линии 4 с температурой 270-320^oC в реактор I ступени 5.

Контактный газ по линии 6 поступает в межступенчатый перегреватель 7, где перегревается до температуры 270-320^oC, затем по линии 8 направляется в реактор II ступени 9. Контактный газ после реактора по линии 10 направляется на охлаждение и ректификацию.

Водяной пар поступает по линии 11 в печь 2, где перегревается до температуры 500-700^oC и по линии 12 поступает частично по линии 13 на смешение с сырьем, а частично на межступенчатый перегреватель 7, откуда подается также на смешение с сырьем по линии 15.

Регулирование количества пара, поступающего из однокамерной пароперегревательной печи, производится в реактор 5 и межступенчатый перегреватель 7 с помощью заслонки с неполным прикрытием 14, что позволяет выдерживать необходимую температуру в каждом из реакторов.

Через каждые 400-1000 ч работы проводится регенерация катализатора паровоздушной смесью.

Изобретение иллюстрируется следующими изобретениями.

Пример 1. Фракция метилфенилкарбинола подается в испаритель, откуда в смеси с водяным паром в паровой фазе поступает в теплообменник для непрямого перегрева водяным паром, поступающим из межступенчатого перегревателя, до температуры 270-320^oC и направляется в I ступень контактирования. Контактный газ на выходе из I ступени нагревается до температуры реакции в межступенчатом перегревателе и поступает во II ступень контактирования. Тяжелокипящий остаток, отбираемый из испарителя, направляется на сжигание.

Дегидратация проводится при двух значениях объемных скоростей на катализаторе окись алюминия (10 л) при следующих условиях (см. табл. 1).

При этом получены следующие результаты (см. табл. 2).

Пример 2 (по предлагаемому способу). Дегидратация МФК проводится при условиях, описанных в примере 1, однако сырье нагревается в пароперегревательной печи до температуры 180-190^oC в жидком виде без отделения из него высококипящих. Испаритель и перегреватель шихты из технологической схемы исключены.

При этом соблюдается следующий режим дегидратации (см. табл. 3).

При этом получены следующие результаты (см. табл. 4).

Таким образом, внедрение данной схемы на действующем производстве окиси пропилена совместно со стиролом на АО "Нижнекамскнефтехим" позволит: исключить из технологической схемы узлы испарения и перегрева сырья и соответственно снизить потери тепла при испарении и перегреве в аппаратах и трубопроводах за счет подачи в зону реакции жидкого сырья; увеличить производительность реакторов по стиролу за счет повышения конверсии и разложения МФК и тяжелокипящих, ранее выводимых из испарителей; соответственно снизить удельные расходы сырья и водяного пара; улучшить санитарно-техническое состояние производства за счет исключения операции сжигания тяжелокипящих, выводимых из испарителя.

Формула изобретения

Способ получения стирола дегидратацией метилфенилкарбинола в двухступенчатом раеакторе на катализаторе - окись алюминия - в присуствии водяного пара с подогревом потока, выходящего из первой ступени, путем непрямого контакта с перегретым водяным паром, отличающийся тем, что на дегидратацию подают фракцию метилфенилкарбинола в жидком виде, предварительно перегретую в конвекционной части перегревательной печи до 180 - 190^oС и смешанную перед входом в слой катализатора первой ступени реактора в массовом соотношении 1 : 1,0 - 1,2 с водяным паром, поступающим из межступенчатого перегревателя и непосредственно из пароперегревательной печи.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2