Способ получения стирола

Способ может быть использован в нефтехимической и других отраслях химической промышленности. Для получения стирола осуществляют парофазную дегидратацию метилфенилкарбинолсодержащего сырья на катализаторе, содержащем окись алюминия, в присутствии водяного пара. Перед дегидратацией сырье предварительно испаряют при температуре 190-200°С в токе перегретого до температуры 400-550°С водяного пара с последующей очисткой в дополнительно установленном адсорбере, содержащем отработанный 4000-8000 часов в этом же процессе катализатор и расположенный над ним алюмосиликатсодержащий адсорбент. Адсорбент имеет состав, мас.%: оксид алюминия 5-30, оксид железа (II) 0,1-5,0, оксид магния 0,1-5,0, оксид кальция 0,1-5,0, оксид калия 0,1-3,0, оксид натрия 0,1-3,0, оксид титана (IV) 0,1-3,0, оксид кремния остальное. Массовое содержание отработанного катализатора от общей загрузки составляет 80-90%. После очистки сырье поступает в реактор дегидратации. Технический результат - увеличение срока службы катализатора, повышение качества сырья, поступающего на дегидратацию, при сохранении высокой селективности процесса. 4 пр.

 

Изобретение относится к нефтехимической и химической промышленности и предназначено для получения стирола парофазной дегидратацией метилфенилкарбинола.

Одной из стадий получения стирола является парофазная дегидратация метилфенилкарбинола (МФК), которая осуществляется в присутствии катализатора оксида алюминия при температуре 250-320°С в каскаде из двух адиабатических реакторов с промежуточным подогревом контактного газа при использовании молярного избытка воды до 10 моль на моль МФК. Срок промышленной эксплуатации катализаторов составляет порядка 8000 часов, который определяется снижением удельной активности катализатора. Одним из факторов снижения активности катализатора является нейтрализация активных кислотных центров катализатора солями натрия. Последние попадают в сырьевой поток на стадии нейтрализации продуктов эпоксидирования [Солдатов И.В., Карлин Э.А., Ксенофонтов Д.В., Харлампиди Х.Э. Способ регенерации гетерогенного алюмооксидного катализатора дегидратации метилфенилкарбинола / Вестник Казанского технологического университета №1, 2009. С. 19-22].

Известны способы получения стирола [RU 2121472, опубл. 10.11.1998; RU 2106334 опубл. 10.03.1998; SU 775100, опубл. 30.10.1980; RU 2104991, опубл. 20.02.1998] путем парофазной дегидратации метилфенилкарбинола на катализаторе, содержащем окись алюминия.

Наиболее близким по своей технической сути является способ получения стирола [SU 389069, опубл. 05.07.1973] парофазной дегидратацией метилфенилкарбинола на окиси алюминия в присутствии водяного пара. МФК и пары воды перед контактным аппаратом перегревают в печи до температуры 350-400°С. После печи перегретые пары воды с примесью органических соединений направляют в контактный аппарат, где происходит каталитическое окисление. Процесс осуществляют при весовом соотношении МФК к водяному пару от 1:0,5 до 1:10.

К недостаткам вышеуказанных способов получения стирола относится присутствие в поступающем на дегидратацию сырье солей натрия, которые нейтрализуют активные кислотные центры катализатора, что приводит к снижению его каталитической активности, снижается селективность процесса.

Задачей изобретения является повышение качества сырья поступающего на дегидратацию, увеличение срока службы катализатора дегидратации при сохранении высокой селективности процесса.

Для решения поставленной задачи предлагается способ получения стирола путем парофазной дегидратации метилфенилкарбинола в присутствии водяного пара на катализаторе - окиси алюминия, с последующим выделением целевого продукта, при этом исходное сырье предварительно испаряют при температуре 190-200°С в токе перегретого до температуры 400-550°С водяного пара с последующей очисткой в дополнительно установленном адсорбере, содержащем отработанный 4000-8000 часов в этом же процессе катализатор и расположенный над ним алюмосиликатсодержащий адсорбент следующего состава, масс. %: оксид алюминия 5-30, оксид железа (II) 0,1-5,0, оксид магния 0,1-5,0, оксид кальция 0,1-5,0, оксид калия 0,1-3,0, оксид натрия 0,1-3,0, оксид титана (IV) 0,1-3,0, оксид кремния остальное, при этом массовое содержание отработанного катализатора от общей загрузки составляет 80-90%, после чего сырье поступает в реактор дегидратации.

В качестве метилфенилкарбинолсодержащего сырья можно использовать фракцию метилфенилкарбинола (МФК) совместного производства оксида пропилена и стирола, а также любую другую фракцию, содержащую МФК.

В качестве алюмосиликатсодержащего адсорбента применяют катализатор синтеза изопрена для разложения ВПП [SU 1453819 опубл. 20.12.1996].

В качестве катализатора процесса дегидратации МФК используют активный оксид алюминия.

Процесс дегидратации может происходить в двухступенчатом адиабатическом реакторе с промежуточным подогревом контактного газа. На входе обеих ступеней контактирования может обеспечиваться равенство температур.

Для процесса дегидратации метилфенилкарбинола в стирол могут использоваться реактора со стационарным слоем катализатора.

Температура процесса дегидратации 260-300°С.

Процесс дегидратации метилфенилкарбинола преимущественно осуществляют при соотношении пар: сырье от 1,0 до 1,2.

Промышленная применимость предлагаемого способа подтверждена экспериментально.

Пример 1.

Процесс проводят на пилотной установке. В качестве сырья используется фракция МФК состава, масс. %: МФК 78,64, ацетофенон 14,30, спирты 3,03, стирол 0,06, тяжелые продукты 2,48, неидентифицированные продукты 1,49, содержание солей натрия в МФК, в пересчете на Na, 5 ppm.

Исходное сырье предварительно испаряют при температуре 200°С в токе перегретого до температуры 550°С водяного пара, выдерживая соотношение пар : сырье=1,0.

Пары фракции МФК и водяного пара направляют на очистку в адсорбер, который содержит отработанный 8000 часов в этом же процессе катализатор (активная окись алюминия), над ним располагают алюмосиликатный адсорбент следующего состава, масс. %: Al2O3 - 22,40, Fe2O3 - 0,42, MgO - 0,43, CaO - 0,67, K2O - 2,4, Na2O - 1,2, TiO2 - 0,47, SiO2 - остальное.

Массовое содержание отработанной активной окиси алюминия от общей загрузки составляет 80%.

После очистки пары фракции МФК и водяного пара с содержанием солей натрия, в пересчете на Na, менее 0,1 ppm масс. % нагревают до температуры 280°С и направляют в реактор дегидратации МФК. Дегидратацию проводят в реакторе адиабатического типа. Катализатор процесса дегидратации МФК - активный оксид алюминия. Расход МФК выдерживался 250 г/ч. Объемная скорость подачи МФК 0,6 ч-1. Температура в реакторе 280°С.

Пары продуктов реакции из кубовой части реактора конденсируют, сепарируют на органический и водный слои. Из органического слоя выделяют стирол известными методами.

Цикл контактирования продолжают до снижения конверсии МФК с 99% в начале и до 97% в конце. Срок службы катализатора дегидратации МФК 10000 часов. Селективность процесса в стирол достигает 99%, в этилбензол 1%, конверсия МФК 99,4%.

Пример 2.

Процесс переработки побочных продуктов осуществляют таким же образом, как в примере 1, за исключением того, что в качестве сырья используется фракция МФК состава, масс. %: МФК 71,9, ацетофенон 28,1, бензальдегид 0,05, бензойная кислота 0,003, содержание солей натрия в МФК, в пересчете на Na, 5,6 ppm.

Адсорбер содержит отработанную 7000 часов в этом же процессе активную окись алюминия.

Массовое содержание отработанной активной окиси алюминия составляет 90%.

После очистки сырье с содержанием солей натрия, в пересчете на Na, менее 0,1 ppm масс. % направляют в реактор дегидратации МФК.

Срок службы катализатора дегидратации МФК 10000 часов. Селективность процесса в стирол достигает 99%, в этилбензол 1%, конверсия МФК 99,3%.

Пример 3.

Процесс переработки побочных продуктов осуществляют таким же образом, как в примере 1, за исключением того, что пары фракции МФК и водяного пара направляют адсорбер, который содержит отработанную 6000 часов в этом же процессе активную окись алюминия, над ней располагают алюмосиликатный адсорбент следующего состава, масс. %: Al2O3 - 5,0, Fe2O3 - 5,0, MgO - 5,0, CaO - 5,0, K2O - 0,1, Na2O - 0,1, TiO2 - 0,1, SiO2 - остальное. Массовое содержание отработанного катализатора от общей загрузки катализатора и сорбента составляет 85%.

После очистки сырье с содержанием солей натрия, в пересчете на Na, менее 0,1 ppm масс. % направляют в реактор дегидратации МФК.

Срок службы катализатора дегидратации МФК 10000 часов. Селективность процесса в стирол достигает 99%, в этилбензол 1%, конверсия МФК 99,6%.

Пример 4.

Процесс переработки побочных продуктов осуществляют таким же образом, как в примере 2, за исключением того, что пары фракции МФК и водяного пара направляют адсорбер, который содержит отработанную 5000 часов в этом же процессе активную окись алюминия, над ней располагают алюмосиликатный адсорбент следующего состава, масс. %: А12О3 - 30,0, Fe2O3 - 0,1, MgO - 0,1, CaO - 0,1, K2O - 3,0, Na2O - 3,0, TiO2 - 3,0, SiO2 - остальное.

Массовое содержание активной окиси алюминия составляет 85%.

После очистки сырье с содержанием солей натрия, в пересчете на Na, менее 0,1 ppm масс. % направляют в реактор дегидратации МФК.

Срок службы катализатора дегидратации МФК 10000 часов. Селективность процесса в стирол достигает 99%, в этилбензол 1%, конверсия МФК 99,5%.

Таким образом, использование данного изобретения позволит очистить поступающее на дегидратацию сырье от солей Na до менее 0,1 ppm масс. %, повысить срок службы катализатора до 10000 часов, при сохранении высокой селективности процесса в стирол до 99%.

Способ получения стирола путем парофазной дегидратации метилфенилкарбинолсодержащего сырья на катализаторе, содержащем окись алюминия в присутствии водяного пара, отличающийся тем, что исходное сырье предварительно испаряют при температуре 190-200°С в токе перегретого до температуры 400-550°С водяного пара с последующей очисткой в дополнительно установленном адсорбере, содержащем отработанный 4000-8000 часов в этом же процессе катализатор и расположенный над ним алюмосиликатсодержащий адсорбент следующего состава, мас.%: оксид алюминия 5-30, оксид железа (II) 0,1-5,0, оксид магния 0,1-5,0, оксид кальция 0,1-5,0, оксид калия 0,1-3,0, оксид натрия 0,1-3,0, оксид титана (IV) 0,1-3,0, оксид кремния остальное, при этом массовое содержание отработанного катализатора от общей загрузки составляет 80-90%, после очистки сырье поступает в реактор дегидратации.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу получения стирола или замещенных стиролов, включающему этапы: (a) обеспечения дегидратации сырья, содержащего 1-фенилэтанол или замещенный 1-фенилэтанол, в присутствии подходящего катализатора дегидратации; (b) обеспечения сепарационной обработки полученной смеси продуктов, получая таким образом поток, содержащий воду и стирол или замещенный стирол, и остаточную фракцию, содержащую тяжелые погоны; (c) обработки потока, содержащего воду и стирол или замещенный стирол, с помощью основания; (d) сепарации потока, обработанного на этапе (с), на обогащенный стиролом или замещенным стиролом поток продукта, и обедненный стиролом или замещенным стиролом поток сточных вод; (e) обработки потока сточных вод, обедненного стиролом или замещенным стиролом, с помощью пара в отгоночной колонне, получая таким образом обработанный поток сточных вод и обработанный поток, содержащий пар и стирол или замещенный стирол.

Изобретение относится к области водородной энергетики, органической химии и катализа, в частности к разработке составов химических систем, способных циклично аккумулировать и высвобождать водород в каталитических процессах гидрирования-дегидрирования и представляющих собой продукты селективного гидрирования олигомеров стирола и кубовых остатков реакционных смол, которые применяют в качестве жидких органических носителей водорода (ЖОНВ).

Предложен способ получения одного или более желаемых химических продуктов, выбранных из группы, состоящей из пропена, изобутена, 1-бутена, 2-бутена и стирола, включающий приведение гетерогенного катализатора, содержащего соединение, выбранное из группы, состоящей из B-нитрида, B-карбида, Ti-борида, Ni-борида, Nb- борида, Si-нитрида, Ti-нитрида и Al-нитрида, в контакт с кислородом и одним или более жидкими или газообразными реагентами, выбранными из группы, состоящей из пропана, н-бутана, изобутана и этилбензола, причем гетерогенный катализатор катализирует окислительное дегидрирование (ОДГ) одного или более жидких или газообразных реагентов с образованием одного или более желаемых химических продуктов.

Предложен способ дегидрирования алканов или алкилбензолов до соответствующих алкенов и водорода (Н2), включающий приведение в контакт алкана или алкилбензола с катализатором на основе сульфида металла (MeS), в котором дегидрирование проводят в одном или нескольких реакторах дегидрирования в присутствии сероводорода (H2S) без образования H2S в качестве продукта реакции, водяной пар (H2O) составляет менее 10% (объемного расхода) от используемого газа-носителя для алканов или алкилбензолов, молярное соотношение сероводорода к алканам или алкилбензолам находится между 0,01 и 0,2, молярное соотношение сероводорода (H2S) к водороду (Н2) находится между 0,01 и 0,2, и либо бензол, толуол или комбинации их обоих, либо метан, этан или комбинации их обоих используют в качестве газа-носителя.

Изобретение относится к способу получения стирола из отходов полистирола, включающему растворение отходов полистирола в органическом растворителе, введение полученного раствора в реактор и разложение полистирола в отсутствие катализатора при повышенной температуре и атмосферном давлении.

Данное изобретение относится к способу алкилирования алкилбензолов для получения алкилата. Способ включает следующие стадии: а) подачи алкилбензола, имеющего формулу (I), и первого потока алкилирующего агента в первую зону реакции, их контактирования с катализатором А с получением реакционного потока I, при этом по меньшей мере один алкилирующий агент выбран из группы, состоящей из метанола, формальдегида и диметоксиметана, где заместители Rn, когда их больше одного, могут быть одинаковыми или отличаться друг от друга, причем каждый независимо выбран из группы, состоящей из C1-4 линейных или разветвленных алкилов, величина n обозначает количество заместителей R и является целым числом 0, 1 или 2; б) подачи реакционного потока I и второго потока алкилирующего агента в, по меньшей мере, одну вторую зону реакции, где они контактируют с катализатором В с получением реакционного потока II; и в) подачи реакционного потока II в, по меньшей мере, одну третью зону реакции, где он контактирует с катализатором C с получением реакционного потока III, содержащего алкилат.

Изобретение относится к двум вариантам способа контроля за образованием слаболетучих соединений при получении альфа-метилстирола. Один из вариантов способа включает подачу первой композиции на дистилляционную колонну, причем указанная первая композиция содержит ацетон, фенол, кумол и альфа-метилстирол; очистку первой композиции в дистилляционной колонне с получением второй композиции, содержащей по меньшей мере 1 вес.% альфа-метилстирола и по меньшей мере одну органическую кислоту, причем весовое процентное содержание альфа-метилстирола во второй композиции выше, чем в первой композиции; и добавление некоторого количества амина во вторую композицию.

Изобретение относится к нефтехимической промышленности, в частности к катализаторам парофазной дегидратации метилфенилкарбинола в стирол. Предложен кальцийфосфатный катализатор для парофазной дегидратации фракции метилфенилкарбинола, включающий оксид кальция, пятиокись фосфора, хлор, воду при следующем содержании компонентов, мас.

Настоящее изобретение относится к вариантам композиции присадки для контроля и ингибирования полимеризации стирола. В одном варианте композиция состоит из амина и хинонметида, где указанный амин выбран из группы, содержащей триизопропаноламин (ТИПА) и пропоксилированный этилендиамин (ПЭД), триэтаноламин (ТЭА) и трибутиламин (ТБА), диэтаноламин (ДЭА), моноэтаноламин (МЕА) и их комбинации.

Изобретение относится к парофазному способу селективного удаления по меньшей мере 80 мол.% ацетиленовых примесей из входящего газового потока. Указанный входящий поток включает С2-С9 ненасыщенные углеводородные моноолефины, диолефины и ацетиленовые примеси.

Изобретение относится к способу получения этилена из легковозобновляемого растительного сырья, не имеющего продовольственной ценности. Предложен способ получения этилена из легковозобновляемого растительного сырья непродовольственного назначения, который включает измельчение сырья, предварительную химическую обработку 3-6%-ным раствором азотной кислоты при 90-95°С и атмосферном давлении в течение 3-6 ч, предварительное осахаривание осуществляют в течение 18-24 ч, совмещенный процесс осахаривания и сбраживания, в результате которого получают бражку, которую подвергают дистилляции и получают этанол концентрацией 90-96 мас.

Изобретение относится к способу получения стирола или замещенных стиролов, включающему этапы: (a) обеспечения дегидратации сырья, содержащего 1-фенилэтанол или замещенный 1-фенилэтанол, в присутствии подходящего катализатора дегидратации; (b) обеспечения сепарационной обработки полученной смеси продуктов, получая таким образом поток, содержащий воду и стирол или замещенный стирол, и остаточную фракцию, содержащую тяжелые погоны; (c) обработки потока, содержащего воду и стирол или замещенный стирол, с помощью основания; (d) сепарации потока, обработанного на этапе (с), на обогащенный стиролом или замещенным стиролом поток продукта, и обедненный стиролом или замещенным стиролом поток сточных вод; (e) обработки потока сточных вод, обедненного стиролом или замещенным стиролом, с помощью пара в отгоночной колонне, получая таким образом обработанный поток сточных вод и обработанный поток, содержащий пар и стирол или замещенный стирол.

Изобретение относится к производству длинноцепных внутренних кетонов. Изобретение касается способа декарбоксилирующей кетонизации жирных кислот, производных жирных кислот или их смесей в жидкой фазе с элементарными металлами или соединениями металла в качестве катализатора, причем элементарные металлы и соединения металла выбраны из группы, состоящей из магния, железа и их оксидов.

Настоящее изобретение относится к вариантам способа дегидратации по меньшей мере одного кислородсодержащего соединения, выбранного из насыщенных спиртов, имеющих от 1 до 25 атомов углерода, ненасыщенных спиртов, имеющих от 2 до 20 атомов углерода, диолов, имеющих от 2 до 20 атомов углерода, в присутствии по меньшей мере одного катализатора дегидратации, выбранного из оксида церия (CeO2), оксида алюминия (γ-Al2O3), силиката алюминия, алюмосиликатов (SiO2-Al2O3), глиноземов, цеолитов; по меньшей мере одного основного агента, выбранного из аммиака (NH3) или из неорганических или органических соединений, содержащих азот, способных образовывать аммиак (NH3) в течение указанного способа дегидратации; и, возможно, диоксида кремния (SiO2).

Изобретение относится к способу получения легких олефинов, где в способе получения легких олефинов путем непрерывного контактирования сырья на основе кислородсодержащих соединений и катализатора для осуществления реакции дегидратации реакционное давление Р реакции дегидратации находится в диапазоне 1,2-2,8 МПа, среднечасовая скорость подачи сырья Н в реакцию дегидратации находится в диапазоне 7-250 час-1, где в ходе реакции дегидратации Н и Р удовлетворяют математической функции H=f(P), которая является строго возрастающей функцией.

Настоящее изобретение относится к вариантам способа получения алкенолов, а также к способу получения 1,3-бутадиена. Один из вариантов способа получения алкенолов включает дегидратацию 1,3-бутандиола в присутствии по меньшей мере одного катализатора на основе оксида церия, который получают осаждением, в присутствии по меньшей мере одного основания, по меньшей мере одного соединения, содержащего церий, и по меньшей мере одного разбавителя, выбранного из инертных газов, таких как азот (N2) и аргон (Ar), причем способ осуществляют при молярном соотношении между 1,3-бутандиолом и разбавителем, составляющем от 0,3 до 2.

Изобретение относится к способу изомеризационной дегидратации исходной смеси, содержащей от 40 до 100 масс.% первичного спирта, замещенного в положении 2 алкильной группой, выбранного из изобутанола, 2-метил-1-бутанола и их смесей.

Предложен способ производства 1,3-бутадиена, включающий подачу смеси, содержащей 1,3-бутандиол и воду, в выпарной аппарат, причем указанная вода присутствует в количестве большем или равном 5 мас.% относительно общей массы указанной смеси, с получением: газового потока, содержащего 1,3-бутандиол, выходящего сверху из указанного выпарного аппарата; подачу указанного газового потока в первый реактор, содержащий по меньшей мере один первый катализатор дегидратации, с получением алкенольного потока, содержащего алкенолы и воду, выходящего из указанного первого реактора; подачу указанного алкенольного потока во второй реактор, содержащий по меньшей мере один второй катализатор дегидратации, с получением бутадиенового потока, содержащего 1,3-бутадиен и воду, выходящего из указанного второго реактора; подачу указанного бутадиенового потока во вторую секцию очистки, с получением: потока, содержащего чистый 1,3-бутадиен; и (i) потока, содержащего воду.

Изобретение относится к способу получения олефина, диена или полиена посредством каталитической конверсии по меньшей мере одного спирта, имеющего углеродную цепь по меньшей мере из трех атомов углерода, отличного от пропан-2-ола и глицерина, в присутствии по меньшей мере одного катализатора на основе по меньшей мере одного фосфата металла М или нескольких металлов М, причем М выбран из лантана, празеодима, неодима, прометия, самария, европия, гадолиния, тербия, диспрозия, гольмия, эрбия, тулия, иттербия и лютеция.

Изобретение относится к реактору с псевдоожиженным слоем для получения легких олефинов из кислородсодержащих соединений и/или С4 углеводородов, содержащему зону реакции, снабженную отводящей трубой, которая расположена аксиально и разделяет зону реакции на зону А быстрой реакции внутри отводящей трубы и зону В смешивания рециркулирующего потока вне отводящей трубы.

Настоящее изобретение относится к регенерации катализатора, используемого при получении полисульфидного раствора. Описан способ регенерации катализатора на основе активированного угля, используемого при производстве полисульфидного раствора путем окисления белого щелока, который содержит по меньшей мере 1 мг/л железа, в присутствии указанного катализатора, при этом согласно данному способу катализатор промывают промывочным раствором, чтобы удалить малорастворимый осадок, накопившийся в катализаторе, содержащий элементарную серу и железо, а также марганец, кальций и магний, отличающийся тем, что используемый промывочный раствор представляет собой промывочный раствор, содержащий сульфид натрия, при этом катализатор на основе активированного угля регенерируют, подвергая его многостадийному промыванию, которое включает в себя, по меньшей мере, одну стадию промывания сульфидом натрия и, по меньшей мере, одну стадию промывания, осуществляемую с использованием кислотного промывочного раствора.

Способ может быть использован в нефтехимической и других отраслях химической промышленности. Для получения стирола осуществляют парофазную дегидратацию метилфенилкарбинолсодержащего сырья на катализаторе, содержащем окись алюминия, в присутствии водяного пара. Перед дегидратацией сырье предварительно испаряют при температуре 190-200°С в токе перегретого до температуры 400-550°С водяного пара с последующей очисткой в дополнительно установленном адсорбере, содержащем отработанный 4000-8000 часов в этом же процессе катализатор и расположенный над ним алюмосиликатсодержащий адсорбент. Адсорбент имеет состав, мас.: оксид алюминия 5-30, оксид железа 0,1-5,0, оксид магния 0,1-5,0, оксид кальция 0,1-5,0, оксид калия 0,1-3,0, оксид натрия 0,1-3,0, оксид титана 0,1-3,0, оксид кремния остальное. Массовое содержание отработанного катализатора от общей загрузки составляет 80-90. После очистки сырье поступает в реактор дегидратации. Технический результат - увеличение срока службы катализатора, повышение качества сырья, поступающего на дегидратацию, при сохранении высокой селективности процесса. 4 пр.

Наверх