CS225312B1 - Způsob odstraňováni stopových množství organických sloučenin chlóru a síry z etylbenzenu - Google Patents

Description

225 312

Vynález se týká způsobu odstraňování stopových množství organických sloučenin chloru a síry z etylbenzenu.

Je známo, že halogenové a siraé sloučeniny přítomné ve výchozím etylbenzenu při jeho dehydrogenaci na etyren snižují životnost a zhoršují katalytické vlastnosti železitých dehydrogenačních katalyzátorů a to proporcionálně s jejich množstvím· Při použití adiabatických reaktorů dochází dále na vrchu katalytického lože k uvolnění chloru ve formě chlorovodíku, který ihned reaguje s draslíkem, obsaženým v dehydrogenačním katalyzátoru, za vzniku chloridu draselného, který v důsledku vysokých teplot a velké lineární rychlosti proudu plynů a par těká· Tím se jednak ochuzuje o draslík nejpřednější vrstva katalyzátoru, kde probíhá největší část reakce, což vede k prudkému poklesu selektivity této vrstvy a dále, těkající chlorid draselný se usazuje v dalším zařízení, především ve výměnících tepla, což vede zase ke zvýšení odporu celého zařízení· Dokud bylo nutno odstavovat zařízení i z jiných příčin, nevadila tolik nezbytná výměna dezaktivovaného katalyzátoru jako v současné době, kdy kvalitní katalyzátory a spolehlivá zařízení by mohly umožňovat až několikaletý nepřetržitý provoz· Zatím co v r· 1948 se ještě připouštěl obsah chloru v etylbenzenu 500 ppm, v r· 1963 již max, 5 ppm chloru a 10 ppm síry a životnost katalyzátoru se uvádí 3 roky za předpokladu, že obsah chloru a síry bude menší než 1 ppm· Etylbenzen, vyráběný nejobvyklejším způsobem, tj· alkylací benzenu etylenem za přítomnosti katalytického komplexu obsahujícího AlClj, mívá obvykle 5 až 15 ppm chloru a okolo 5 ppm síry· Ze známých způsobů odstraňování

225 312 chloru a síry je možno uvést následující metody: superfrakcionace etylbenzenu, kterou se sníží obsah chloru na cca 5 ppm, práni etylbenzenu 20 %ním roztokem NaOH při 40 °C a dalším vedením přes lože pevného NaOH, čímž se sníží obsah chloru a síry z 40 ppm na 10 ppm a konečně postup podle pat. NSR 1 618 244, který používá filtr před vlastní reaktor. Tento filtr je reaktor naplněný tabletami KgOO^ a CaCO-j a vyhřátý na 530 až 540 °0. Etylbenzen se před vstupem do reaktoru ředí vodní parou. Tímto filtrem lze údajně snížit obsah chloru a síry z 6 ppm na 1 ppm.

Způsob odstraňování stopových množství organických slou· čenin chloru a síry z etylbenzenu podle vynálezu spočívá v tom, že etylbenzen prochází přes železitý dehydrogenační katalyzátor při teplotě 480 až 600 °0 a při objemové rychlosti 1 až 30 objemů .kapalného etylbenzenu na 1 objem katalyzátoru. Je výhodné, jestliže se etylbenzen před vstupem na železitý dehydrogenační katalyzátor zředí vodní parou v poměru 0,1 až 5 dílů vodní páry na 1 díl etylbenzenu.

Výhodou tohoto způsobu je, že se využívá schopnosti železí týoh dehydrogenačních katalyzátorů, které za změněných reakčních podmínek, především nižších teplot, než jakých se používá při výrobě styrenu, jsou schopny buS úplně nebo značně snížit obsah chloru a síry v přicházejícím etylbenzenu, a zadržet vzniklé součeniny chloru a síry a tím přispět ke zvýšení selektivity vlastní dehydrogenační reakce a k podstatnému prodloužení životnosti vlastního dehydrogenačního katalyzátoru. Při tom může vzniknout nepatrné množství styrenu a benzen-toluenové frakce, které však nejsou na závadu v případě, že se etylbenzen dále použije pro výrobu styrenu.

225 312

Pro tento způsob je možno použít samostatný reaktor, který v případě výroby styrenu by byl předřazen před vlastní dehydrogenacní reaktor nebo z hlediska energetického ještě výhodnější by bylo zařadit katalyzátor do proudu nastřikovaného etylbenzenu těsně před dehydrogenacní reaktor, kde jsou pro tento účel velmi vhodné reakční podmínky· Jako katalyzátor je možno použít všechny železité dehydrogenaoní katalyzátory·

I

Příklad 1

Do izotermního integrálního laboratorního reaktoru o vnitřním průměru 22mm bylo nasypáno ml železitého dehydrogenačního katalyzátoru o složení 97,2 % hmot· ϊ'β₂°3> θ % hmot· KgO, 2 % hmot. ^a°i⁸ hmot. B₂0^ o průměru a délce 3 mm. Reaktor byl elektricky vyhřát na 480 °C a do reaktoru nastřikován etylbenzen v množství 65 ml za h po dobu 24 h. Průměrné složení etylbenzenu mezi 22 a 24 h bylo následující.

etylbenzen % hmot.

styren % hmot.

x

BT frakce % hmot.

Cl ppm

S ppm nástřik 99,7 0,0 0,3 produkt 98,4 1,3 0,,3

12,3 5,2 pod 1 pod 1 pozn.: BT* benzen-toluen

Příklad 2

Do stejného zařízení jako v příkladu č. 1 bylo nasypáno 10 ml železitého dehydrogenačního katalyzátoru o složení 93,6 % hmot. Pe₂0^, 10 % hmot. K₂0, 2 % hmot. ^Cr2°3* ^{2 hmot}· TiO2, ² % hmot. V20₅ a 0,4 % hmot. MoO^

225 312 a reaktor byl vyhřát na teplotu 480 °C a při této teplotě udržován 24 h a po té zvýšena teplota na 530 °C a opět udržována 24 h. Do reaktoru byl zároveň nastřikován etylbenzen v množství 65 ml za h a voda v množství 5 ml za h. Složení etylbenzenu mezi 22 a 24 h u,každé teploty bylo následující· etylbenzen styren BT frakce % hmot* % hmot. % hmot·

Cl S ppm ppm

nástřik	99,7	0,0	0,3	12,3	5,2
produkt při 480 °C	99,13	0,57	0,3	2,0	1,1
produkt při 530 °C	97,1	2,6	0,3	1,2	0,5

Příklad 3

Do stejného zařízení jako v příkladu 1 bylo nasypáno ml železitého dehydrogenačního katalyzátoru o složení 93,6 hmot. % PegO-j, 10 % hmot. KgO, 2 % hmot. ^Cr2°3* ² k®⁰**' TiO2, ² V20₅ a 0,4 % hmot. iúoO^ a reaktor byl vyhřát na teplotu 580 °C a při této teplotě udržován 24 h. Do reaktoru byl zároveň nastřikován etylbenzen v množství 125 ml za h a voda v množství 350 ml za h. Průměrné složení etylbenzenu mezi 22 a 24 h bylo následující etylbenzen styren % hmot. % hmot.

BT frakce % hmot.

Cl S ppm ppm nástřik 99»7 produkt 95,3

0,0 0,3

4,2 0,5

12,3 5,2

Claims (2)

1. 0 0

   předmět vynXlezu

   225 312

   1. Způsob odstraňování stopových množství organických sloučenin chloru a síry z etylbenzenu, vyznačený tím, že etylbenzen prochází přes železitý dehydrogenační katalyzátor při teplotě 480 až 600 °C a při objemové rychlosti 1 až 30 objemů kapalného etylbenzenu na 1 objem katalyzátoru,
2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se etylbenzen před vstupem na železitý dehydrogenační katalyzátor zředí vodní parou v poměru 0,1 až 5 dílů vodní páry na 1 díl etylbenzenu·