Температура процесса 550-6400С, соотношение этилбензол : пар равно 1:3÷3,5, давление над слоем катализатора не более 1 атм.
Основная реакция дегидрирования:
Побочные реакции:
Изопропилбензол, содержащийся в этилбензоле, в процессе дегидрирования превращается в L-метилстирол:
Дивинилбензол полимеризуется с образованием нерастворимых полимеров в колоннах ректификации.
Наличие бензола приводит к образованию дивинила:
Одновременно идут реакции дегидроконденсации с получением полициклических соединений – двухзамещенных стильбенов, фенантренов, нафталинов.
Углерод, образующийся при разделении углеводородов, удаляется с катализатора водяным паром:
Для предотвращения полимеризации стирола в процессе его получения используются также ингибиторы: парахинондиоксим (ДОХ), 4-нитрофенол – отход (ПХФ), 2,6-дитретбутил-4-диметиламинометилфенол (основание Манниха).
Нормы технологического режима.
Таблица 2.1
№ | Наименование стадий и потоков реагентов | Наименование технологических показателей | |||
Температура 0С | Давление | Количество загружаемых или подаваемых компонентов | Прочие показатели | ||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
1 | Водяной пар в печь, поз. 201/1 | 3÷4,5 атм | не более 40 т/час | ||
2 | Топливный газ перед горелками печи, поз. 201/1-2 | 0,3÷1,1 атм | |||
3 | Перегретый пар на выходе из печи, поз. 201/1 | не более 750 | |||
4 | Перегретый пар на выходе из печи, поз. 201/2 | не более 750 | |||
5 | Разряжение в радиантных камерах печи | 3÷15 мм вод. ст. | |||
6 | Контактный газ над слоем, поз. 202/1 | не более 1,0 атм | |||
7 | Контактный газ под слоем, поз. 202/1 | не более 0,6 атм | Содержание стирола не менее 23% | ||
8 | Контактный газ над слоем, поз. 202/2 | не более 0,6 атм | |||
9 | Контактный газ под слоем, поз. 202/2 | не более 0,2 атм | Содержание стирола не менее50% | ||
10 | Водяной пар на смачивание в испаритель, поз. 204 | 3÷4,5 атм перед регулятором расхода | 10÷15% весовых от количества ЭБШ | ||
11 | Подача ЭБШ в испаритель поз. 204 | 70÷80 | не более 12 т/час | Состав ЭБШ: этилбензола не менее 99%, уровень в поз. 204 не более 10% | |
12 | Пароэтилбензольная шихта на выходе из поз. 204 | 150÷160 | |||
13 | Контактный газ на выходе из поз. 205/1-2 | не более 180 | не более 0,2 атм | ||
14 | Паровой конденсат в котлах поз. 205/1-2 | Уровень 50÷70%, общая щелочность не более 12 мг экв/кг | |||
15 | Вторичный пар с котлов поз. 205/1-2 | 3÷4,5 атм | |||
16 | Контактный газ на выходе из поз. 209 | не более 120 | |||
17 | Водоуглеводородный конденсат на выходе из поз. 217 | 40÷65 | |||
18 | Контактный газ на выходе из поз. 211 | не более 450 | |||
19 | Контактный газ на всасе компрессоров, поз. 213/1-4 | 100÷400 мм вод. ст. | |||
20 | Контактный газ на нагнетание, поз. 213/2-4 | не более 150 | не более 2 атм | ||
20а | Контактный газ на нагнетание, поз. 213/1 | не более 170 | не более 2 атм | ||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
21 | Абгаз на поз. 216/1-2 | 1÷8 | |||
22 | УВК в емкости поз. 219 | Уровень не более 80% | |||
23 | Водный конденсат в емкости поз. 221 | Уровень 40÷80% | |||
24 | Стоки в Х.З.К. после теплообменника поз. 231 | не более 40 | Содержание углеводородов не более 100 мг/л | ||
25 | Некондиционный продукт в емкости поз. 235 | Уровень 30÷80% | |||
26 | Паровой конденсат в емкости поз. 240/1-2 | Уровень 30÷70% | |||
27 | Паровой конденсат на сбросе в канализацию, поз. 240 | не более 40 | |||
28 | Ливневые стоки в емкости поз. 260/3 | Уровень не более 80%, содержание углеводородов не более 100 мг/л | |||
29 | Паровой конденсат от насоса поз. 241/1-2 на питание котлов поз. 205/1-2 и возврат в котельную | Общая жесткость не более 20 мкг экв/кг, прозрачность по шрифту не менее 40 см. | |||
2.3 Технологическая схема отделение дегидрирования.
Этилбензольная шихта (ЭБШ) – смесь свежего этилбензола с заводского склада ЛВЖ и возвратного этилбензола из емкости, отделения промпродуктов, насосами подается в испаритель поз. 204 с регулированием расхода через кожухотрубчатый теплообменник поз. 209, где подогревается до 70-95 0С водным конденсатом, проходящим по трубному пространству.
Часть ЭБШ постоянно подается на промышленный хроматограф со сбросом на всос насосов.
В поз. 204 (кожухотрубчатый теплообменник) ЭБШ нагревается до температуры кипения, испаряется и частично перегревается.
Для снижения температуры кипения ЭБШ испарение осуществляют в токе водяного пара.
Расход пара на смешение в трубном пространстве поз. 204 поддерживается регулятором в количестве 10-15% от подачи ЭБШ.
Испарение осуществляется за счет тепла конденсации водяного пара, подаваемого в межтрубное пространство испарителя.
Пары ЭБШ с температурой 150-160 0С, регулируемой расходом пара на испарение, поступают из испарителя в трубное пространство перегревателя поз.203, где нагреваются за счет тепла перегретого водяного пара, поступающего из межступенчатого подогревателя.
Перегретые пары ЗБШ из поз. 203 поступают в смесительную камеру реактора поз. 202, где смешиваются с перегретым водяным паром (не более 750°С) в соотношении I : - 3,5, поступающим из печи поз. 201/11, состоящей из двух радиантных камер и одной конвекционной камеры, объединенных в один блок.
Реактор поз. 202 – вертикальный цилиндрический аппарат, состоящий из двух ступеней, с промежуточным подводом тепла в межступенчатом подогревателе.
В каждой ступени реактора находится слой катализатора с содержанием оксида железа, небольшого количества соединений калия, рубидия, циркония. Для равномерного распределения пароэтилбензольной смеси перед слоями катализатора предусмотрены распределительные устройства.
В реакторе происходит каталитический процесс адиабатического двухступенчатого дегидрирования этилбензола в стирол в токе водяного пара с промежуточным подогревом контактного газа.
Давление на входе в I ступень – не более I ати, на выходе из I ступени – не более 0,6 ати. При завышении давления до I ати включается звуковая и световая сигнализация.