CS205778B1 - Způsob výroby styrenu - Google Patents

Description

Předloižený vynález nachází použití při získávání styrenu katalytickou dehydratací methylfenylikarbinolu při Ispolečné výrobě propylenioxidu a styrenu. Styren se využívá hlavně při výrobě polystyrenu .a při výrobě íbutaldien-styrenového kaučuku.

Většina známých způsobů dehydratace alkylaromatickýclh alkoholů ,se provádí v parní fázi na katalyzátorech za přítoimnesiti vodní páry. Jako katalyzátory ise 'používají kysličník titanu, kysličník křemičitý,, kysličník 'hlinitý a jiné vhodné látky. Dehydratace se provádí při teplotách v rozmezí 180 °'C ,aSž 280 °C. /Při výrtobě styrenu tímto /způsobem nepřesahuje výtěžek produktu 80 % hmotnostních a /'výtěžek vysofeovroucích vedlejších produktů ₍je v rozmezí 2 až 4 % hmotnostní /(,francoiuziské patentové spisy č. 1 459 796, 1 460 574, 1 469 326, patentové slpilsy USA č. 3 3S0 42/2, '3 351 635 a 3 442 963).

. Je známý 'způstolb výroby styrenu z me.thylfenyllkarbimiolu ιζ/a adiabatidkých podmínek tía kysličníku hlinitém neb,o kysličníku titamičitém jako katalyzátorech ea přítomnosti vodní páry při atmosférickém tlaku a při teplotě v rozmezí 270 °C až 300 1C (francouzský patentový (spíte č. 1 460 520).

Kdylž dehýdraiační reakce methylfenylkarbino205778 lu probíhá zia vyšší spotřeby tepla, (je nutné k dosažení Úplné přeměny methylfenylk/arbinolu zavádět větší mno/žisf/ví přehřáté · v-odní páry /(/15 molů vody na .1 mol. methy IfenyltoarblnoluJ, ciož předstaiviUje vyšší. spotřebu energie a nutnost 'vzít v Úvahu čištění 'vody a Výrobu páry.

V průběhu tohoto způsobu na,stává kromě toho přehřátí methylfenylkarbinolu, což vede ke Vzniku velkého min/ažsitví ivysokovríoucích vedlejších produktů, eoiž nutně snižuje výtěžek konečného produktu.

Účelem předloženého vynálezu /je tedy 'zvýšení výtěžku styrenu za sbuičasného snížení spotřeby energie.

Úkol ypřád loženého vynálezu spočívá ‘v tom, aby se zlepšila technologie katalytické dehydratace v parní fázi methylfenylkartotoolu, což ,by umožnilo Isnížit rt/rarlbu ivýsioikovroucích vedlejších produktů a zvýšit selektivitu uvažovaného způlso/bu.

•Daný úikol byl podle vy/nálelziu vyřešen tím, že' ,se při Způsobu výroby styrenu dehydratací methylfenylknthinolu v parní fázi ná dehyd/ratačním katalyzátoru za přítomnosti vodní páry a za adiabialtických podmínek provádí podle předloženého /vynálezu dehydratace methylfenylkarbiriolu dVouisfíupňově, přičemž teplota kontaktního plynu, který opouští první stuipeň a přichází ke druhému htupni je regulována tak, že

Jettro teplota oa ivfetuplu do prvního dehydlratačníhto stopině (je (SÍtejná inébo se jí blíží.

Jako dehydíriátační katalyzátor ise používá například kysličník hlinitý, kysličník křemičitý, kysličník ititaničlitý -.a .'bslťathíjvlhoidné látky.

Jedna výhodná torna piibvédení způsobu podle vyinátózu ispočílvá |v tom, lže se dehydratace Uskutečňuje n^!a· kysličníku 'hlinitém při' teplotě kontaktního plynu, 'která .na (vstupu do každého stupně leží iv iqblalsltl 260 °C ,aiž 300 °C. Molární poměr meťhylfenýlkařbinol — vodní pára je v prvním stopni 11:10.

Objemová rychlost methylifeinylkarbiinolu, v obou dehydratlačních stupních leží v rozmezí 0,5 .až 3 deg·¹.

Hlavní výhoda způsobu podle předloženého vynálezu (Spočívá v tom, lže ise prakticky úplně vyloučí tvorba vedlejších ivylsoikovroucích produktů, přičemž selektivita způsobu Se tím zvýší na 99 %.

Další důležitou výhodou (je snížení Ispotřeby páry z 15 molů na ÍO mlolů na 1 mol methýlfenylkarbinoliu, ,čímtž se 'sníží potřeba energie na celý zJpůsolb.

Následující .příklady .slouží k blilžlším.u vysvětlení způsobu podle vynálezu:

.Příklad 1

Způsob Ise provádí za adialhatlckýcih.podmínek ve dvoustupňovém reakčním zařízení, opatřeném výměníkem tepla, .'který ;je umístěn mezi oběma Stupni. Každý iStuipeň reaktoru .obsahuje 10 1 kysličníku hlinitého. iSmlsí ise 10 kg/h methylfenylkarbiinoliu is 15 kg/h vodní páry. Získaná směs se zahřeje na teplotu 275 °C a vede se do první,ho isltupně reaktoru. Vlivem reakčního tepla eniďottherniiní dehydratáční reakce klesne teplota vycházejícího kontaktního plynu na 24)5 °C. Kontaktní plyn |se ohřeje opět průchodem tepelným Výměníkem na teplotu '275 °C a při této teplotě ise 'zavádí do druhého dehydratačnlho Stopině. Reakční produkty .opdulštějí druhý reakční stupeň ive (směsi (S vodní paroiu se vedou do tepelného (výměníku a potom tío· odlučovacího zařízení, kde se Isnalzí a irbzídělí.

Organický podíl Ise analyzuje chromatograficky.

Získá se: 0,3 kg/h methyifenylkarbiinolu,

7,7 kg/^:h .styrenu, 0,035 kg/h ethyibenzenu. Vysoko vroucí vedlejší produkty nebyly zjištěny. Výtěžek .předíatajvuÍje 90% konverzí a Odpovídá 99,55% 'selektivitě na Istyren.

P ř í k 1 a d 2

Způsob se protvádí ve Istejném dvoustupňovém zařízení, jako je pojplsánlo v příkladě 2.

. 15 kg/h meťhylfenylkarlbinioliu ,se smísí se 22 kg/h vodní páry, reakční isrněis ise zahřeje na teplotu 290 “C a zavede 'se do Ipirivmího Stupně reaktoru. Na 'základě (reakčního tepla ,probíhající endothermní dehydratační reakce, klelsme teplota na .výstupu prvního (Stupně na 260 °C. Páry se dále zahřejí na (ploše tepelného výměníku na teplotu 290 °C ,a .zavedou se do. (druhéhlo stupně reaktoru. (Páry vystupující z druhého istupně reaktoru se iv odluiooivalcím zařízení ishází a rozdělí.

Získá ise: 1,5 kg/h methylfenylkairbinolu, 11,4 kg/h styrenu, 0,095 kg/h .ethyibenzenu, což odpovídá 90% (konverzi .a 99,.2% (selektivitě na styren. Tvorba vysekav,roucích vedlejších produktů nebyla zjištěna.

Příklad 3 . Způsob se provádí Iv jedmoistopňovém atiiaibatickém reaktoru .(anámý Způsob).

kg/h melthylfenylkarbtoolu ise ismísí ® 15,5 kg/ /h vodní páry, .reakční smějs |se zahřeje na teplotu 280 ^0 (a izaivede se do reáktoru 's obsahem kysličníku hlinitého. Páry vycházející z reaktoru se vedou do odlučovače, kde se .srazí a rozdělí.

Získaný organický podíl ise analyzuje chromatOigraficky. íZIská ©e: 0,6 (kg/h methylfenylikairbinolu, 5,2 .kg/h styrenu, 0,03 'kg/h ethylbeinzenu a 0,245 kg/h Vylsokqvnoiucích produktů, c:bž představuje 91 % konverzi, 95,5% selektivitu na styren a 4,0% selektivitu ve vtítafou na vylsloiko,vroucí produkty. ,

Srovnání příkladů 1 a 2 (s příkladem 3, který popisuje známý aťa|v, ukázuije, lže předložený vynález zvyšuje Selektivitu zjpůisohu vyloučením· tvorby vysolkavrioucích produktů .na 99 % a snižuje molární poměr jnethylfemylkarbimol— vo|dní pára na 1:10, Což umbžňulfe snížení spotřeby energie.

Claims (4)

1. Způsob výroby styrenu (dehydratací methylfenylkarblniolu v parní ,fáal na tiehydratačních katalyzátorech za přítomnosti Iviodní páry a za adiaibaltických podmínek, vyznačený túm, že Se dehydratace methylifenylkairbinolu provádí Idivejlstupňově, přiičiemž teplota kontaktního plynu, který vychází 'z pirvníhlo stupně a vchází do druhého stupně je na,stavena tak, že je stejná, nebo |se blíží teplotě kontaktního plynu vstupujícího do prlvnlho Stupně. ·'

2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se dehydratace (provádí ,na kysličníku hlinitém při 'tepietě na vstupu do 'obou .stupňů v rozmezí 1260 °C .až 300 °C.

3. Způlsob podle boldiu 1 a 2, Iv, y z n a č e n ý it t m, že se kontaktní plyn izáhřívá před vstupem do druhého stupně na teplotu, kterou měl .při vstupu do .prvního Stupně.

4. Způlsob ipodle bodu 1, iv yiz n.a černý tím, že se methylfenylkarblnlol a vodní pára zavádí do .prvního Stupně v miolárním .poměru 1:10.