Способ выделения стирола

 

(11) 925926

Союз Советских

Соцналнстниескнх

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б! ) Дополнительное к авт. свид-ву(22)Заявлено 14.07.80 (21) 2956680/23-04 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет.(53)M. Кл.

С 07 С 15/46

9еудврстеанный квнитет

СССР аю делен изобретений и открытий

Опубликовано 07.05.82. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 07.05.82 (53) УЙK547. 538.

° 141 (088, 8) Я.И.Коренман, В. С. Смирнов, P.И.Терехин, -.А.Т.Алымова, А. И. Фоменко и Г. Я. Хейфец (I (72) Авторы изобретения

Воронежский технологический инстйтут-.-----... (7I ) Заявитель (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ СТИРОЛА!

Изобретение относится к нефтехимическому синтезу и может быть использовано при производстве стирола.

Известен метод очистки стирола или смесей, содержащих стирал, заключающийся в том, что стирол, после обработки ингибитором полимеризации, перегоняют и дистиллят пропускают через слой адсорбента-активированная окись алюминия, силикагель, активированный уголь, окись кальция или молекуляр!

Ь ные сита t1) .

Однако данный метод предусматривает адсорбционную очистку перегнанного стирола.

Наиболее близким к предлагаемому

15 является способ выделения стирола из продуктов дегидрирования этилбензола, заключающийся в том, что исходную смесь обрабатывают отбеливающей зем20 лей, осадок отфильтровывают, Фильтрат направляют сначала в экстрактор, в.который одновременно вводят 703-ный раствор AgN0p и парафиновый раствори2 тель. Рафинат, экстракт и кубовый продукт направляют на раздельную ректификацию и выделяют стирол (21.

Адсорбционная очистка проводится с целью. уменьшения или исключения образования шлама при экстракции.

Известный способ позволяет снизить потери серебра. Расход отбеливающей земли 0,025 т на 1 т стирола. Однократно используемая отбеливающая земля является вредным отходом производства с точки зрения охраны окружающей среды.

Цель изобретения - упрощение технологии процесса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выделения стирола из продуктов дегидрирования этилбензола путем предварительной адсорбционной очистки последних и последующей ректификации, адсорбционную очистку проводят ионитом на основе сополимера стирола и дивинилбензола.

925926

Предлагаемый способ позволяет очистить стирол от таких примесей, как дивинилбензол.

Из числа испытанных адсорбентов наиболее эффективен катионит КУ-23„ представляющий собой сополимер стирола и дивинилбензола. Адсорбция дивинилбензола происх дит за счет его специфического межмолекулярного взаимодействия с ионитом, Загрузка катио- (о нита в адсорбер составляет 0,3 т на

1 т/ч очищаемых углеводородов при содержании в них дивинилбензола

0,03 мас.3. Углеводороды, поступающие на адсорбцию непосредственно с узла 15 о конденсации, имеют температуру 20 С.

Десорбцию проводят бензол-толуольной фракцией при 20-60 С.

Предлагаемым способом предусмотрена установка двух аппаратов, один из которых работает как адсорбер,,другой как десорбер.Периодическое переключение адсорбера на десорбцию, а десорбера на адсорбцию производят через 10-14 ч. Перегрузка адсорбента д производится через 5-6 мес.

На чертеже изображена установка, реализующая предлагаемый способ.

В реактор дегидрирования 1 по линйям 2 и 3 подают этилбензол и водя36 ной пар, Контактный газ после системы теплообменных аппаратов 4 по линии 5 направляют на узел конденсации 6. По линии 7 из системы выводят воду. Углеводороды по линии 8 при от- з крытом вентиле 9 и закрытых вентилях

10 и 11 подают в адсорбер 12, из которого по линии 13 при открытом вентиле 14 и закрытых вентилях 15 и 16 направляют в ректификационную колонну 17. Отходящие из колонны 17 по линии 18 пары банэола и толуола конденсируют в конденсаторе 19 и полученный конденсат частично по линии 20 возвращают в колонну !7,в качестве орошения, а его балансовый избыток по линии 21 при открытом

-вентиле 22 и закрытых вентилях 10 и

11 подают в аппарат 23 для регенерации адсорбента. Бензол-толуольную 56 фракцию с десорбированным дивинилбензолом выводят из системы по линии 24 при открытом вентиле 25 и закрытом вентиле 16. При открытых вентилях

ll, 16, 10 и 15 и закрытых вентилях м

25,22 и 24 в аппарате 23 происходит адсорбция дивинилбензола, а в аппарате 12 его десорбция.

По линии ?6 кубовый остаток колонны 17 направляют в колонну 27, .с верхней части которой по линии 28 огводят возвратный этилбензол. Стиролсырец по линии 29 .подают в колонну

30, на который в качестве дистиллята по линии 31 выделяют стирол-ректификат, а кубовый остаток выводят из системы по линии 32.

Пример 1. На дегидрирование подают 10100 кг/ч этилбензола и

32500 кг/ч водяного пара.

Углеводородный конденсат пропус.кают через адсорбционную колонну 12, загруженную 3 т ионита. Из колонны

23 в это время десорбируют дивинилбензол бензол-толуольной фракцией, Температура адсорбции 20 С, температура десорбции 40 С. Температура в кубовых частях колонны выделения бензол-толуольной фракции 100 С, колонны выделения возвратного этилбензола 103 С; колонны выделения стирола-ректификата 85 С.

Расходы компонентов с основными технологическими потоками приведены в табл. 1.

С конденсированнЫми углеводородами (технологический поток 8) расходуется 3 кг/ч дивинилбензола, из которых 1,5 кг/ч адсорбируется на ионите и в последующем десорбируются бензол-толуольной фракцией (технологическийий поток 25) ° Оставшиеся

1,5 кг/ч дивинилбензола с техноло; ическим потоком 13 поступают в колонну выделения бензол-толуольной фракции. В этой колонне при самопроизвольной термополимеризации образуется дополнительно 8,5 кг/ч смолы, в т.ч. 8 кг/ч из стирола и 0,5 кг/ч из дивинилбензола. Общий расход смолы с кубовым остатком колонны выделения бензол-толуольной фракции (технологический поток 26) 50+8,5=58,5 кг/ч, а расходы стирола и дивинилбензола

5144 - 8 = 5136 xc/÷ и 1,5 - 0,5 =

1 кг/ч соот вет ст венно.

В колонне выделейия возвратного этилбензола термополимеризуется

13 кг/ч стирола и 0,5 кг/ч дивинилбензола. Расходы смолы, дивинилбензола и стирола с кубовым остатком указанной колонны 58,5+О 5+13=72 кг/ч, 1-0,5=0,5 кг/ч и 5136-13=5123 кг/ч соот ветственно.

Бензол-толуол чая фра кция, подаваемая на десорбцию, в зависимости

925926

5 от климатических условий, времени года, особенностей технологической схемы и режима работы теплообменного оборудования имеет температуру 2060 С . П ри увеличении температуры с

20 до 60 С скорость десорбции возрастает на 20-40 ;, при неизменных загрузке адсорбента, времени адсорбции и количестве адсорбированного дивинилбензола. При температурах 20-60 С и 1о др. указанных параметрах время практически полной десорбции дивинилбензола 2-3 ч.

Предложенная загрузка адсорбента (0,3 т на 1 т/ч очищаемых углеводо" ts родов) позволяет одному аппарату работать в режиме адсорбции 10-14 ч.

Последней величиной определяется и время работы одного аппарата в режиме десорбции. При увеличении температуры и возрастании скорости десорбции возрастает количество десорбиро" ванного дивинилбензола в первые ча- . сы работы аппарата (1-2 ч) но среднечасовой расход дивинилбензола за д все время работы аппарата в режиме . десорбции (10-.14 ч) остается неизменным.

Пример 2. На дегидрирование подают 10100 кг/ч этилбензола и. зв

32500 кг/ч водяного пара. ,Углеводородный конденсат пропускают через адсорбционную колонну

12, загруженную 3 т ионита. Иэ ко. лонны 23 в это время десорбируют дивинилбензол бензол, †.толуольной фракцией. Температура адсорбции 20 С, температура десорбции 20 С. Температура в кубовых частях колонны выделения бенэол-толуольнои фракции 100 С, колонны выделения возвратного этилбензола 103 С, колонны выделения стирола-ректификата 85 С., Расходы компонентов с основными технологическими потоками приведены в табл.2.

Пример 3. На дегидрирование подают 10100 кг/ч этилбензола и

32500 кг/ч водяного пара.

Углеводородный конденсат-пропускают через адсорбционную колонну 12, загруженную 4 т ионита. Из колонны

23 в это время десорбируют дивинил" бензол бензол-толуольной фракцией.

Температура адсорбции 20 С, температура десорбции 60 С. Температура в кубовых частях колонны выделения бен. зол-толуольной фракции 100 С,. колонны выделения возвратного этилбензола. 103 С, колонны выделения стирола" ректификата 85 С.

Расходы компонентов с основными технологическими потоками приведены в табл.3.

Стирол,выделяемый по предлагаемому способу содержит, мас.3:

Основное вещество 99, 85

Этилбензол 0,08

О- Ксилол 0 03

Полимер Отсутствует

Альдегиды 0,005

Перекисные соединения 0,001

Как следует из приведенных данных, предварительная адсорбция дивинилбензола перед ректификацией углеводородов позволяет в 2 раза снизить в них содержание дивинилбенэола. Снижение концентрации дивинилбензола в углеводородах уменьшает степень пространственной разветвленности термополимера и позволяет ежегодно сократить время простоя производства для чистки оборудования на 3-7 дней. Кроме того, сокращаются потери стирола при его самопроизвольной.термополимеризации.

Годовой экономический эффект дяя установки мощностью 120 тыс. т/г составляет эа счет снижения потерь стирола 30 тыс.руб. и за счет уменьшения времени простоя 170 тыс.руб.

92592б

I

1

1

1

1 !

I !

i

I (I

1

I

I»â€”

1

t

I

1

I

t (1

)

1

I

3 Z С»3 и 1-м о х

Э

>Е CL S

2 S а м =) о о а

LO1- X

О» (О S

ЫI-Е

У »

Х л

X

C()

М о (» о с

X

Ы о

Э у

l о к о х х

Э

IS

1 ох О. I- ()(s z Y м

I- Э Е

o n.e

I

I

) !

I о!m и ) ХС) о од—

I*- ). -f6 ()) z )»

zа)-о х а c() )0

Y 2i I зохэ а (- x ц ,8 Э О Э о,ооз

ыо а м

С»3 М\

» л

LA О) EA

OO о m

33 .М

I l

I

I

I

t

S 3 LA х сч

z3

zzo

X X (() zo а (2 со

X а о

v о и о

IX

Э

Х о

E о

I I

Э

-(3 (() сС О

Са а.

oev z

0 IO (z к о.

omso

)- z =) v!

)" о

Э

).(\

° »

М -» .(3 ф л („CL C»I ое

О

)-. к к

O(iI S

I- X "Г!

) о

2 (Х о х

I о

Э (»

°

Й (II CL

R53C2. оосэ

CK )» ((I tO

2) 1

zо

Х С 00 (() о»" к)-о

v>,à. х о х

I

)

1

1 ! .I

l

I

2i

IX

Э

X о

О

I

1 ! . (lI t

=Т I

I

) I .1

IQ I

l (6 I

)-

I !

1

1

I

1

I !

1

1

3

I

1

1

I

1

1

1 !

t (I

l

I

I

1 !

I

l

1

I

I (I

1

I

I

1

t

)

I

1

I

Ц 1

I Ы»

iZ Y 2i X I .(3 (() О

2I O Z e C. -(a. CV

C(I I- Z (. -O O e оэоэао (о 1- ц Nx ).-iz z

»,оОЛЭOOz о аж -х

1 1 I

I 1 ) К) О. -4 00 (»3 3.(\ Ch сц -Ф м О о .-:т оо

С»С 33\ 01

c»t -Ф м!

» о

Ц о о

CO ) )., о

Ш I— - (2

LA о и с(о л

CD о

3(»\ 1 сО <

М CD л

I л 00

LA ° » lA

1 I I ф (.(\ л CD

)3\ - Ш

-Ф

CD ц м ю о

1Î

)., х о z (()

Ck а (-> 6 С3 (1

1

I

1

1

3 ! (t

1 (!

I

I

1 !

1

1

I

I

1 !

3

t

1

1 !

I

I

I

1

1 !

I

1 !

I

1

I

I (I !

1

I

1 (I

1

I

I !

I !

I

I

1

I !

1

I (l

925926

СЧ

1 М

У 3

I» S X

Е I- S

1- Y =Г

8 ау

>х

З

LA ь а е4

I»

1 - I

I

Л

1

I

l .1

I

1 !

I

1 г х °

ecn х

1Y I э е

1 ! о

С1

I» (.Э ь ь

LA 1

1 - Ф

I C> !O о х х 1- о

1-. CO И ОЪ е х п3. ао э

Ф a.e

Y 2I 1 m

O Z O! O

1- z r m

I» !СО-. Ч К

0O2IS охФх

>х

2i

61 о ! о >

hC м

СЧ LA

° «

aA o.

>х

2i о ! о

О>

LA

СО о m с4 м

>О м ь

Ю и >»

I

I !

1 !

1

I с

CO

Э

С>

СЧ

LA

° \

У .6 m ьв.

8 3, О> с C IL..

oes:

z =й

1 . с о ь

СМ

С4

1 !

I

1.

1

1

1 о

Ф

Э

L с

«4 и

° а О ф QQ и м

С!

CV

I х

Э ч

z о

С.) r l lao е о

61 О> Ч а э Ф Й хЗЭО охса О

-Ф СО

LA ОЪ ф м ь

С4

С 3

1 °

I !

I рс

LO с

s. о х а s

X Ф

1- д(з

Iz

r о

Э с с s о

I- С>Ъ

С о

С.) 1

1 LCI о

Ю о .! о с

I о

С о

z х

1"

s

2!

z о

z . о

z о

Я о б

1 >Х уз! z! os охээîzs х C- .IO 1- м =г о еоэ 1 Сус!

1-СЧКСОЕ о mzLoc;e

0 Л ХО>а

1 X I LA

У OI 1 ЧХс1 бечо д

I- Z 3 0 Ф Ф CO

С>О

Б 1=

ЧЭ а аб Зао о>чэ

IK C Е!О

М\

1 «

С4

LA

Ю

СО

LA

I ь

LA ь

925926

I

l

1

1 !

I, I

1

I

1

I ..

1

1

I

I

1

I

1

1 !

1

1

I

I .I !

1

1 !, 1

СЧ м

>Х M Х»" лов

ml-xx

Ое3хх

>,ver

ыоа.х

LA

1 с Жм а 1Х Х 11- Е д Cl

L х с о 1

X Х I

Z I» С Е I

Е Е X С 1 са3=о

Э m 3!3 Crt ОЪ 1

X

m х о

I» о с

X

X х и е

L

О с о х х е

1X

21 х о

>х х .я л о z

3"- Z

omo

1О 3- 1 мох

LA л

О к о

X 1- >Х х,1;о е с z о ю а хо з е, w

333 10 C

Cl X I еmmo

cXOz man к а е с

zozzo v х х с

1 !

1 !

I ! !

1 Х

Al Ig ° с асч о е

>l с К II о е z.

l-Z

33 о

333 о

I1 с о

z е

Z I I,I 1 е о:,3.3 ам ссо о о! осо

1- о е е

Q С!О

Й о t z

Х1 ОЕО о! zzczao

Е l aZO

0 t Ct:

omc хее хО3-О

3 è а !а

I !

I

1 ,1 3

I !

I

I !

1 !

I . 1

l

I

I.

I

3 с

z е

1О

X

2l

I»

z е

z о с

X о

I

I >Z

Мох

m 1- х оао !!О!-С о о о

3ыох х

1 J3 m оое сосЗ

l PO ý х с к э о е

tCt 3- Z

1 — — °

I I 1 3М

О

1 -Ф iA

ИЪ О

OO

О Ф

33 М Ю

О сч м

СЧ - 1

О -4 с4 м

CV -Ф л» 1

О -1 3

--.г сМ М\ О1

c4 м1 LA о с

1 с я с ре о, с а

z c z z е о а 3- в и и

I

3Ч

3 !

3Ъ

° I

LA

I

О

3!\

О

rI3 с

I

1, l

I

1

I

I !

l !

1 !

r !

I !

1

1

I

I

1

I

1

1 !

t

I

1

I

1

l

1

I

I

1

l

I

1 !

I

I

1

1

t

1 !

1

I

1

I

1

I !

1

1

I

1

1 !

13

Формула изобретения

92592

Составитель Т. Раевская

Редактор Н. Кищтулинец Техред —.A.. Au Корректор H.Øâûäêàÿ Заказ 2878/5 Тираж 448 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий l13035, Иосква, Я-35, Раушская наб., д.4/5, Филиал ППП "Патент", r.Óæroðîä, ул.Проектная, 4

Способ выделения стирола из продуктов дегидрирования зтилбензола путем предварительной адсорбционной очистки последних и последующей ректификации, отличающийся тем, что, с цельЮ упрощения техноло гии процесса, адсорбционную очистку

6 14 проводят ионитом на основе сополимера стирола и дивинилбензола.

Источники информации, принятые во внимание. при экспертизе

1. Патент Японии N 52-38543, кл. 16С1, опублик. 1977.

2. Патент ФРГ М 1205523, кл. 12 о 19/01, опублик. 1966 (прототип)