ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Получение стирола и а-метилстирола из "Технология органического синтеза" Стирол СбНз—СН = СНг (винилбензол) и а-метилстирол СбНб—СН(СНз)=СНг являются важным исходным сырьем в производстве синтетических каучуков и пластических масс. Стирол также используется в фармацевтической и лакокрасочной промышленности. Потребность в стироле с развитием указанных отраслей все время возрастает. [c.105] Стирол представляет собой бесцветную прозрачную жидкость со сладковатым запахом ( кип=146°С пл = —30,6°С ( 4 °=0,906). а-Метилстнрол — бесцветная горючая жидкость со специфическим запахом ( кип=161°С i л=—20°С 420=0,908). [c.105] Стирол хорошо растворяется в органических растворителях и ограниченно — в воде. На воздухе стирол окисляется с образованием альдегидов и кетонов, придающих ему неприятный запах. Важное свойство стирола — его способность к полимеризации. Для предотвращения самополимеризации к нему добавляют ингибиторы (гидрохинон и др.). В отличие от стирола а-метилстирол при повышенных температурах не полимеризу-ется, но легко окисляется кислородом воздуха, образуя кислородсодержащие продукты, отрицательно влияющие на процесс полимеризации. [c.105] Для получения максимального выхода стирола процесс проводят при высокой температуре, пониженном парциальном давлении, в присутствии катализатора. Пониженное парциальное давление этилбензола создают, смешивая его с перегретым водяным паром, который является теплоносителем и к тому же вступает в реакцию с углеродом, отложившимся на поверхности катализатора. В качестве промышленного катализатора применяют катализаторы типа К-22 на основе оксида железа, которые являются практически саморегенерирующимися и могут работать около двух лет. [c.106] В результате побочных реакций образуются этилбензол, бензол, толуол, стирол, пропилен, водород и другие продукты. Условия реакции и аппаратурное оформление процесса аналогичны таковым при дегидрировании этилбензола. [c.106] На рис. 3.7 приведена технологическая схема дегидрирования этилбензола. Смесь свежего и рециркулирующего этилбензола (шихта) разбавляют водяным паром в массовом соотношении 1,0 0,5 и подают в испаритель 3. Из испарителя этил-бензольная шихта с температурой 130 °С поступает в перегреватель 2, где перегревается до 560 °С. Далее шихту подают в смесительную камеру реактора 1, в которой она смешивается с перегретым до 725—750 °С водяным паром (массовое соотношение пар этилбензол = 2,6 1). Затем парогазовая смесь, имеющая температуру 640 °С, поступает на контактирование с катализатором. Реакционные газы проходят сверху вниз через слой катализатора и выходят из нижней части реактора при 590 °С. Тепло контактного газа используется в перегревателе 2 и котле-утилизаторе 4. Далее контактный газ конденсируется в системе конденсаторов 5, охлаждаемых водой и рассолом. [c.106] В промышленности дегидрирование этил- и изопропилбен-зола проводят в реакторах двух типов — изотермических (трубчатых) и адиабатических (шахтных). [c.107] Изотермический реактор представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат, внутри которого расположены трубы (реторты), заполненные катализатором. Аппарат футерован огнеупорным кирпичом. В реакторах этого типа процесс дегидрирования проводится при температуре 625—650 °С, что обеспечивает наибольший выход стирола. [c.107] Печное масло разделяют вакуумной ректификацией, так как стирол и этилбензол имеют близкие температуры кипения (146,2 и 136,2°С соответственно), а также из-за склонности стирола к термической полимеризации. Ректификационный агрегат состоит из трех колонн, работающих при остаточном давлении 4,0—6,7 кПа, температура верха колонны 40—50°С, куба 84—100 °С. Вакуум в агрегате создается пароэжекционными установками. [c.108] Технологическая схема выделения стирола представлена на рис. 3.8. Печное масло вместе с рециркулирующей этилбензол-стирольной фракцией через подогреватель 1 поступает в ректификационную колонну 3, работающую при остаточном давлении 13,33 кПа (температура верха колонны 40 °С, температура куба 100 °С). В колонне имеются 40 ситчатых тарелок. Отбираемая сверху фракция, содержащая этилбензол, бензол и толуол, подвергается фракционной конденсации. В водном конденсаторе 6 конденсируется этилбензол, содержащий 98% этилбензола и 2% толуола. Этилбензол собирается в сборнике 5, откуда его насосом 4 частично возвращают в виде флегмы в колонну 3, а остальное количество передают на склад. Не-сконденсировавшиеся пары поступают в рассольный конденсатор 7, где конденсируется смесь, содержащая 70—75% этилбензола, 20—25% толуола и 3—5% бензола. Конденсат подают в сборник 8, а затем на выделение этилбензола. [c.108] Кубовый остаток колонны II, содержащий до 40% стирола, перекачивают в испаритель 13. Пары стирола конденсируются в водяном конденсаторе 14 конденсат возвращаюг на ректификацию в колонну 11. Остаток (смолу) собирают в сборнике с мешалкой 15 и направляют на сжигание. [c.109] Вернуться к основной статье