Способ получения стирола и/или @ -метилстирола

 

В.С.Сафронов, Н.Г.Гладышев, В.А.Дубровина, 3.А.Правдивцева и В.В.Сафронов (72) Авторы изобретения

Куйбышевский политехнический институт им.В.В.Куйбышева (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТИРОЛА

И/ИЛИ с ;ИЕТИЛСТИРг ПА

Изобретение относится к сгюсобам получения стирола и/или cL-метилстирола с использованием полимерсодержащих отходов основного производства.

При получении стирола и с -метилстирола протекают нежелательные реакции полимеризации и сополимеризации, приводящие к потерям целевого продукта. Так называемые стирольная и стирольно-cL-метилстирольная смолы содержат 5-30 мас.3 полимерного отхода. Таким образом, при получении мономеров значительны потери мономеров в виде гюлимерных и сопоаимерных отходов производства.

Известен способ получения стирола и/или А-метилстирола термической де" полимеризацией полимер содержащих продуктов-отходов производства стирола и д -метилстирола в присутствии растворителя, роль которого выполняет бензол-толуольная фракция процесса получения стирола и d--метилстирола, и разбавителя — перегретого водяного пара, при массовом соотношении исходное сырье: водяной пар, равном 1:1-3. Предпочтительно деполимеризацию проводить при массовом .

5 соотношении исходное сырье: раство-. ритель, равном 1:6-10 113.

Недостатком этого способа является необходимость в догюлнительной стадии в процессе получения мономеров — термической деструкции полимеров и смол.

Наиболее близким является способ получения стирола и/или о -метилстирола каталитическим дегидрированием алкилбензола и/или изопропилбензола в присутствии перегретого водяного пара с последующим выделением стирола и/или А-метилстИрола полимерного про20 дукта вакуумной ректификацией реакционной смеси 12).

Однако в известном способе получаемый на стадии ректификации поли9374 мерный продукт выводится из системы в виде отхода - стирольной или стирольно-с -метилстирольной смолы, что приводит к значительным потерям мономеров. 5

Цель изобретения - увеличение выхода стирола и/или К-метилстирола и сокращение отходов производства.

Поставленная цель достигается способом получения стирола и/или е д-метилстирола каталитическим дегидрированием этилбензола и/или изопропилбензола в присутствии перегретого водяного пара с последующим выделением стирола и/или cL-метилстирола и 15 полимерного продукта вакуумной ректификацией и введением в исходное сырьее 8-303-ного ра ст вора полимерного продукта в стироле,или с -метилстироле, или апкилбензоле в количестве 5-204 от веса исходного сырья.

8 качестве растворителя могут быть также использованы бензол-толуольная фракция или любой из компонентов углеводородной части конденсата.

Способ осуществляется следующим образом.

По транспортным линиям в реактор дегидрирования поступают испаренный алкилбензол и перегретый до 650-750 С зо водяной пар. 8. реакторе на катализаторе происходит реакция дегидрирования алкилбензола..8 поток сырья поступает раствор полимерного продукта. Полученный в реакторе контактный

35 газ поступает на узел конденсации и затем на узел ректификации. Образованный и выделенный на стадии ректификации полимерсодержащий продукт возвращается на деструкцию в реактор ю дегидрирования. Прочие побочные продукты и чистый мономер выводятся.

Предусмотрен дополнительный ввод растворителя в полимерсодержащий продукт для улучшения его транспорта45 бел ьности .

Согласно предлагаемому способу теплообмен между контактным газом и полимерным отходом осуществляется путем непосредственного контакта и не требует дополнительного оборудования ° 50

Ректификация полученной реакционной смеси проводится по известной схеме.

П р и и е р 1. 8 реактор дегидрирования подается углеводородная шихта, представляющая собой чистый этилбензол, содержащий 99,6 мас.Ф основного вещества, 0,3 мас.3 ксилолов и 0,17 парафиновых углеводородов.

Таблица 1

Содержание, мас.4

Комгонент

0,1

Изопропилбензол

Н-Пропилбенэол

Этилтолуол

Стирол

0,2

0 7

31,0

3 3

3.-Метилстирол

О>5

Метилстиролы ф-Метилстирол

Смола

Полимер

0,6

33,6

30,0

Таблица 2

Парафиновые у гле водороды

Бензол

0,4

0,4

1 5

Толуол

41

Перегретый водяной пар подается в реактор в трехкратном избытке по отношению к этилбензолу.

В поток сырья, поступающего в реактор, вводится раствор полимерного отхода в количестве, составляющим

1/20 от веса этилбензола. Полимерные отходы представляют собой раствор полимера и сополимера стирола с промышленной установки получения стирола

Воронежского завода синтетического каучука.

Со ст ав ра ст вора полимеров при веден в табл.1. с

При дегидрировании этилбензола на катализаторе получается смесь углеводородов. Из 100 r этилбензола при .температуре верха катализаторного слоя 600оС с учетом 1 мас.4 потерь на коксо-газообраэование образуется количество углеводородов, приведенное в табл.2.

5 937441

Продолжение табл. 2

Этилбенэол

И-Пропилбензол

Стирол

50,6

Этилтолуол

1 5

0,1

Бутилбензол

Стирол

А, Иетилстирол

М

Иетилстиролы ..

0,1

46,0

0 3 lO

1,4

1,4 р-Метилстирол

5i9

Смола

Полимер

Толуол I4,0

8,1

66,6

При де гидри ров ании 100 г угле водородной шихты с учетом 13 потерь получена реакционная смесь, состав которой представлен в табл.4, Таблица 4

Компонент

Содержание, r

1,6

2,0

35э7

11 7

Бенэол

Толуол д - Этилбе нзол

Изопропилбензол

H-П ропилбен зол

0,1

4в Стирол

23,8

24,1

Д;Иетилстирол

При термической деструкции 20 г полимерного отхода получается реак" ционная смесь, состав которой приведен в табл.5.

Т абли 1а 3

Таблица 5

Компонент

Содержание, мас. t бенэол

0,1

0 3

Изопропилбензол

Этилтолуоп

0 3

0,4

Иэопропилбенэол

8 результате протекания реакции терыеческой деполимериэации полимеров стирола в реакторе из 5 г полимерного отхода образуется, r

Стирол 3,0 с .-Иетилстирол 0,2

Непроконвертированная смола 1,8

Полимер От сут ст вует

Коэффициент извлечения мономеров

3,0+О 2 составляет --, --- - 1004=6М.

8 результате совместного протекания реакций дегидрирования и термодеполимеризации происходит обогащение реакционной смеси стиролом на

2,9 отн.4. Непроконвертированная стирольная смола выделяется обычным способом.

П р.и м е р 2. 8 реактор дегидрирования подается углеводородная шихта, содержащая 37,8 мас.4 иэопро. пилбензола и 62,2 мас.3 этилбенэола. Перегретый водяной пар подается в трехкратном избытке по отношению к углеводородам. Температура в реак" торе .580 С. В поток сырья, поступао ющего в реактор, подается раствор сополимера с .-метилстирола и стирола в количестве 1/5 от массы углеводородной шихты.

Раствор представляет собой кубовый продукт колонны выделения д-метилстирола промышленной установки

Ф совместного получения стирола и а -метилстирола.

Состав раствора сополимера приведен в табл.3.

Продолжение табл. 3

937441

Продолжение табл. 5

Продолжение табл. 6

:) 0,1

Этилтолуолы

0,2

0,6

Стирол

0,1

I4,8

5;Метилстирол

10 ф-Метилстирол

65,6

0,4

0 3

3,8

Смола

Полимер

29,6

2,?

Отсутствует

Таблиц а 7

Компонент

Количество, г

Бенэол

Толуол

Этилбензол

1 9

2,2

33,2

10,6

25,3

Изопропилбенэол

Стирол

d,-Метилстирол

25,8

Табли ца 8

Табли ца 6

Количество, r

Компонент

Изопропилбенэол

Стирол

0,1

Компонент

0,8

И

d.-Метилстирол

8,7

Изопропилбензол

0,1

0,4

Смола

0,2

H-Пропилбензол

Ьутилбензолы

Стирол .Д;Метилстирол ф-Метилстирол

Метилстиролы

Смола

Полимер

Таким образом происходит обогащение 100 г углеводородной части контактного газа на 1,4 г целевых мономеров, что составляет 12,9 отн.4.

Коэффициент извлечения мономеров из

25 раствора полимерного отхода составляет -- -- - ° 100=76 отн.Ф.

15 д+О 6

Пример 3. В реактор дегидрирования подается углеводородная шихта, содержащая 62,8 мас.3,атил- ЗВ бензола и 37,8 мас.3 изопропилбензола. Перегретый водяной пар подается. в трехкратном избытке по отношению к углеводородам. Температура в реакторе 660ОС. В поток сырья, поступа- З ,ющего в реактор, подается раствор сополимера с -метилстирола и стирола в количестве 1/10 от массы углеводородной шихты. Полимерный отход представляет собой кубовый остаток ректи- В фикационной колонны установки. получения стирола и с -метилстирФла Куйбышевского завода синтетического спирта.

Состав полимерного отхода приведен в табл.6.

При дегидрировании 100 г углеводородной шихты с учетом 1,0 мас.4 потерь получена реакционная смесь, состав которой приведен в табл.7.

При термической деструкции 10 г полимерного отхода получена реакционная смесь, состав которой приводится в, табл. 8 °

9374

Составитель T. Pàåâñêàÿ

Редактор Н.Рогулич Техред Ж. Кастелевич

Корректор И. пуска

Заказ 4370/31 Тираж 445 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Таким образом, за счет реакции термодеполимериэации полимерного отхода процесса совместного получения стирола и cl- exhacx poaa происходит обогащение мономерами углеводородного конденсата установки дегидрирова- . ния на 8 отн.3.Коэффициент извлечения целевых компонентов из раствора полимерного отхода составляет

8i2+0,8 100=95 е

На промышленных установках получения стирола каталитическим дегидрированием этилбензола выход полимерных отходов в виде раствора поли- >s меров и сополимеров в целевом компоненте в среднем составляет 25 кг на тонну товарного стирола. формула изобретения

Способ получения стирола и/или щ

3.-метилстирола каталитическим дегид41 10 рированием этилбенэола и/или иэопропилбензола в присутствии перегретого водяного пара с последующим выделением стирола и/или d.-метилстирола и полимерного продукта вакуумной. ректификацией, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевых продуктов и сокращения отходов производства, в исходное сырье вводят 8-30Ф-ный раствор полимерного продукта и стироле, -метилстироле или алкилбенэоле в количестве 5-203 от веса исходного сырья.

Источни ки информации, принятые во внимание Лри экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке и 2747923/04 26 01 79 °

2 ° Справочник нефтехимика. Под ред. С.К.Огородникова. Т.2, Л., нХимия", 1978, с.383 (прототип).