Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука - Кирпичников П.А.
Скачать (прямая ссылка):
Комплексы могут вступать в обменные реакции не только с бензолом, но и с продуктами реакции, например с диэтилбензолом, тогда происходит процесс переалкилирования по схеме:
Al2Cl6-C6H5C2H5-HCl + С6Н4(С2Н6)2 —+ C6H6C2H5 + Al2Cl6-C6H4(C2Hs)2. HCl
Так как реакция переалкилирования протекает одновременно с алкилированием в алкилатор вместе с бензолом подается также фракция полиалкилбензолов, выделенная из реакционной массы при ректификации. В результате всех указанных реакций устанавливается вполне определенный равновесный состав продуктов реакции, зависящий только от соотношения алкильных радикалов и бензольных ядер в реакционной смеси.
Бензол подается в количестве, соответствующем молярному соотношению бензол : этилен = (2,8-+3,3) :*1. Образующаяся в процессе алкилирования реакционная масса в среднем содержит: 45— 55% непрореагировавшего бензола, 26—35% этилбензола, 4—10% полиалкилбензолов.
Технологический процесс получения этилбензола состоит из двух основных стадий: алкилирование бензола этиленом и ректификация реакционной массы.
Алкилирование бензола этиленом
Процесс алкилирования бензола этиленом проводится в алкила-торе 1 (рис. 37) в среде этилхлорида при температуре 125—135 °С и давлении 0,26—0,4 МПа. В алкилатор подаются: осушенная бен-
Рис. 37. Схема получения этилбензола:
/ — алкилатор, 3 — конденсаторы, 4 —
теплообменник, 5, 10, 17, 22 — отстойники; 6, 9, 13, 15, 18, 21, 24 — насосы, 7, 12, 14, 20, 23 — емкос*и; 8, 16 — смесители, 11. 19 — промывные колонны.
/ — бензол, // — этилен; /// — этилхлорид, IV — катализаторный комплекс; V — полиалкилбензолы; VI — отработанный каталитический комплекс; VIl — отдувки иа абсорбцию бензола, VIII — избыточная вода; IX — кислые отдувки, X — отработанный раствор щелочи; XI — конденсат; XII — химически загрязненная вода, XIIl — реакционная масса, XIV — полиалкилбензолы; XV — нейтральные отдувки.
зольная шихта, каталитический комплекс, фракция полиалкилбензолов, этилен, рециркулирую-щий каталитический комплекс, возвратный бензол.
Реакция алкилирования идет с выделением теплоты, избыточное количество которой снимается ре-циркулирующим каталитическим комплексом" и испаряющимся бензолом. Бензол из верхней части алкилатора в смеси с абгазом направляется в конденсатор 2, охлаждаемый водой. Несконденсировавшиеся газы из конденсатора 2 направляются в конденсатор 3, охлаждаемый охлажденной водой. Отдувки после конденсатора 3 поступают на дальнейшее улавливание паров бензола. Бензольный конденсат из конденсаторов 2 и 3 самотеком сливается в низ алкилатора 1. Из алкилатора 1 реакционная масса через теплообменник 4, где охлаждается водой до 40—60 °С, направляется в отстойник 5 для отделения от циркулирующего каталитического комплекса. Отстоявшийся каталитический комплекс с низа отстойника 5 забирается насосом 6 и возвращается в алкилатор 1. Для поддержания активности катализатора в линию рециркулирующего комплекса подается этилхлорид. В случае снижения активности катализатора предусмотрен вывод
отработанного каталитического комплекса на разложение. Реакционная масса из отстойника 5 собирается в емкость 7, откуда за счет давления в системе алкилирования поступает в смеситель 8 на смешение с кислой водой, циркулирующей в системе разложения: отстойник 10— насос 9—смеситель 8. Соотношение циркулирующей воды, подаваемой в смеситель, и реакционной массы составляет (1-7-2) : 1. Вода в систему разложения подается из сборника 12 насосом 13. Реакционная масса отстаивается от воды в отстойнике 10; нижний водный слой насосом 9 направляется в смеситель, а верхний слой — реакционная масса — самотеком стекает в промывную колонну 11 на вторичную промывку водой, подаваемой насосом 21 из промывной колонны 19. Из промывной колонны 11 реакционная масса самотеком поступает в сборник 14, откуда насосом 15 откачивается на нейтрализацию в смеситель 16.
Нижний водный слой из промывной колонны // самотеком сливается в емкость 12 и насосом 13 подается в смеситель 8. Нейтрализация реакционной массы в смесителе 16 проводится 2—10%-ным раствором едкого натра. Соотношение реакционной массы и циркулирующего раствора едкого натра 1:1. Отделение реакционной массы от раствора щелочи происходит в отстойнике 17, откуда реакционная масса самотеком поступает в колонну 19 на отмывку от щелочи водным конденсатом. Нижний слой — химически загрязненная вода — из колонны сливается в емкость 20 и насосом 21 откачивается на промывку реакционной массы в колонну //. Реакционная масса из верхней части колонны самотеком поступает в отстойник 22, затем собирается в промежуточную емкость 23 и откачивается на склад.
Выделение и очистка этилбензола
Реакционная масса, полученная при алкилировании бензола этиленом, подогревается в теплообменнике 1 (рис. 38) за счет теплоты полиалкилбензолов, в теплообменнике 2 за счет теплоты парового конденсата, в теплообменнике 3 за счет теплообмена с этилбензо-лом-ректификатом и в теплообменнике 4 за счет теплоты парового конденсата и подается в колонну 5 для выделения непрореагировав-шего бензола. Пары бензола из верха колонны конденсируются в воздушном конденсаторе 7 и конденсаторе 8, охлаждаемом охлажденной водой. Несконденсировавшиеся газы после конденсатора 8 направляются на улавливание бензола. Конденсат — возвратный бензол — собирается в емкость 9, откуда часть его подается в колонну в виде флегмы, остальное количество через холодильник // откачивается на склад.
