4. Функціональна і хімічна схеми виробництва та їх опис
Виробництво стиролу дегидрированием етилбензолу
Фізико-хімічні основи процесу .
Дегидрирование етилбензолу до стиролу являє собою оборотну ендотермічну гетерогенну каталітичну реакцію, описувану рівнянням:
В
Реакція каталізується оксидами і сульфідами металів восьмий групи періодичної системи. Енергія активації реакції дегідрування становить 152 кДж/моль, тому швидкість її сильно залежить від температури. Це також вказує на те, що реакція протікає в кінетичній області. Реакція (г) протікає з поглинанням тепла і збільшенням обсягу газоподібних продуктів. Отже, зрушенню рівноваги вправо сприяє підвищення температури і зниження тиску - загального та парціального етил-бензолу. Так, наприклад, при температурі 595 В° С рівноважна ступінь перетворення етилбензолу при тиску 0,1 МПа дорівнює 0,4, а при тиску 10 кПа - 0,8. Внаслідок цього процес дегідрування етилбензолу проводиться при температурі 600 В° С і загальному тиску 0,1 МПа, що відповідає парціальному тиску етилбензолу близько 10 кПа. Пониження парціального тиску етилбензолу при заданій ступеня конверсії дозволяє також вести процес дегідрування при більш низькій температурі. p align="justify"> Для зниження парціального тиску етилбензолу в реакційну суміш вводять перегрітий водяний пар в масовому відношенні до Етилбензол 2,5:1. Пар, одночасно, грає роль теплоносія, забезпечуючи приплив тепла для здійснення ендотермічної реакції (а). p align="justify"> Реакція дегідрірованія етилбензолу на железооксідние каталізаторах супроводжується побічними реакціями деструкції (крекінгу) етилбензолу та взаємодії їх продуктів, що приводять до утворення бензолу, толуолу, а також метану, етану і оксидів вуглецю, що переходять в газ:
В
Технологічна схема виробництва стиролу дегидрированием етилбензолу.
Технологічний процес виробництва стиролу з етилбензолу складається з двох основних етапів: дегидрирование етилбензолу і виділення стиролу-ректифікату . Процес побудований як циркуляційний і передбачає повернення в цикл надлишку етилбензолу і використання конденсату водяної пари для вироблення свіжого перегрітої пари.
Технологічна схема цього процесу представлена ​​на рис. 3. br/>В
Рис. 3 . Технологічна схема виробництва стиролу дегидрированием етилбензолу: 1 - котел-утилізатор, 2 - випарник, 3 - теплообмінник, 4 - трубчаста піч, 5 - реактор, 6 - водяний холодильник, 7 - розсольний холодильник, 8 - сепаратор відділення газу, 9 <...
