DE1793100B2 - PROCESS FOR MANUFACTURING VINYL-SUBSTITUTED AROMATIC HYDROCARBONS - Google Patents
PROCESS FOR MANUFACTURING VINYL-SUBSTITUTED AROMATIC HYDROCARBONSInfo
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Description
falls hervorgerufen durch den darin eingebauten Wärmeaustauscher. Es ist deshalb bei dem Verfahren des Standes der Technik erforderlich, den Eingangsdruck zu erhöhen. if caused by the built-in heat exchanger. It is therefore with the procedure the prior art required to increase the inlet pressure.
Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung ist es möglich, einen bemerkenswert verbesserten Umwandlungsgrad zu erzielen im Vergleich mit demjenigen eines adiabatisc^cn Einstufen-Reaktionsverfahrens. Weiterhin ist es auch möglich, eine verbesserte Selektivität zu erzielen im Vergleich mit dem bekannten adiabatischen Vielstufen-Reaktionsverfahren unter Verwendung der gleichen Menge an zugeführtem Wasserdampf.According to the method of the present invention, it is possible to have a remarkably improved degree of conversion achievable in comparison with that of an adiabatic one-step reaction process. Furthermore, it is also possible to achieve an improved selectivity compared with the known one multi-stage adiabatic reaction processes using the same amount of feed Steam.
Hinsichtlich der Anzahl der Stufen des verwendeten Reaktionsgefäßes ist das Verfahren der vorliegenden Erfindung nicht besonders beschränkt. Ein 2- bis 4-S'ulen-Reaktü·· ist jedoch aus wirtschaftlichen ( :. bilden bevorzugt. Für das Verfahren der vorliegenden Erfindung können die üblichen für die Dehydrierleaktion verwendeten Dehydrierkatalysatoren verwendet werden.The method of the present invention is not particularly limited as to the number of stages of the reaction vessel used. A 2- to 4-S'ulen-Reaktü ·· is, however, for economic (:. Constitute preferred for the process of the present invention, the standard can be used for the dehydrogenation Dehydrierleaktion used..
Bei der Durchführung des \ erfahrens der vorliegenden Erfindung kann der eingesetzte Anteil an aikylsubstituierteni aromatischem Wasserstoff in jeuer Reaktionsstufe in gewünschter Weise ausgewählt werden. Falls der gleiche Zufühningsantcil angewandt wird, soll die Menge an zugeführtem Wasserdampf in den späteren L.ufen größer sein. Aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten wrd es deshalb in der Regel empfehlenswert sein, den alk\ !aromatischen Kohlenwasserstoff in einem solchen Verr iltnis einzuleiten, daß dieses mit jeder Reaktionsstufe abnimmt.When performing the \ experience of the present Invention, the proportion of aikylsubstituierteni aromatic hydrogen used in jeuer Reaction stage can be selected in a desired manner. If the same feed rate is used the amount of water vapor supplied should be greater in the later stages. For economic It would therefore usually be considered from a point of view recommended, the alk \! aromatic hydrocarbon to be initiated at such a rate that this decreases with each reaction stage.
Die folgenden Beispiele beschreiben einige Ausführungsformen des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung.The following examples describe some embodiments of the method according to the present invention.
Auf 500- C erhitztes dampfförmiges Äthylbenzoi und auf 680 C überhitzter Wasserdampf werden in einem Verhältnis von 5: 15 kg/h vermischt. Das erhaltene Reaktionsgemisch, dessen Temperatur 600 C beträgt, wird in die erste Stufe des Reaktors eingeleitet, worin das Äthylbenzol bei einer Flüssigkeitsraumgeschwindigkeit von 0,51 mit einem pelletisierten Dehydrierungskatalysator in Kontakt gebracht wird. Dieser Katalysator liegt in Form eines festen Bettes \or unu wurde aus 84% Fc1O3, 3% Cr0O3. 120O KOH und 10O NaOH hergestellt.Vaporous ethylbenzoi heated to 500 ° C. and steam superheated to 680 ° C. are mixed in a ratio of 5:15 kg / h. The reaction mixture obtained, the temperature of which is 600 ° C., is introduced into the first stage of the reactor, in which the ethylbenzene is brought into contact with a pelletized dehydrogenation catalyst at a liquid space velocity of 0.51. This catalyst is in the form of a fixed bed, or was made from 84% Fc 1 O 3 , 3% Cr 0 O 3 . 12 0 O KOH and 1 0 O NaOH produced.
Es erfolgt Dehydrierung, wobei das Äthylbenzol mit einem Umwandlungsgrad von etwa 35% in Styrol übergeführt wird. Das Reaktionsgemisch der ersten Stufe des Reaktors wird dann mit 2 kg/h Äthylbenzol, das auf 500" C erhitzt ist, und 20 kg/h Dampf, der auf 750 C überhitzt ist, vermischt und in die zweite Stufe des Reaktors bei einer Flüssigkeitsraumgeschwindigkeit vor. 0,52 eingeleitet. Das Reaktionsgemisch dieser zweiten Stufe des Reaktors wird mit 1 kg/h Äthylbenzol (500° C) und 13 kg/h überhitztem Dampf (750° C) vermischt und in die dritte Stufe des Reaktors bei einer Flüssigkeitsraumgeschwindigkeit von 0,73 eingeleitet.Dehydration takes place, the ethylbenzene being converted to styrene with a degree of conversion of about 35% is convicted. The reaction mixture of the first stage of the reactor is then with 2 kg / h ethylbenzene, which is heated to 500 "C, and 20 kg / h steam, which is superheated to 750 C, mixed and in the second Stage the reactor at liquid space velocity. 0.52 initiated. The reaction mixture this second stage of the reactor is with 1 kg / h ethylbenzene (500 ° C) and 13 kg / h superheated steam (750 ° C) mixed and in the third stage of the reactor at a liquid space velocity of 0.73 initiated.
Der Gesamtumwandlungsgrad beträgt 60%. Ein derartiger Wert ist bisher in einem adiabatischen Einstufenreaktiunsverfahren niemals erzielt worden. Die erhaltene Selektivität nach dem Verfahren dieses Beispiels beträgt 92,2%, die größer ist als 90,1%. Dieser zuletzt genannte Wert ist in einem adiabatischen uieistufigen Reaktionsverfahren erhältlich, wenn man die gleiche Menge an zugeführtem Wasserdampf bei dem gleichen Umwandlungsgrad verwendet.The total degree of conversion is 60%. Such a value is heretofore in a one-stage adiabatic reaction process never been achieved. The selectivity obtained by following the procedure of this example is 92.2%, which is greater than 90.1%. This latter value is in an adiabatic uieistlichen reaction processes obtainable if the same amount of supplied steam is used the same degree of conversion is used.
Verdampftes und auf 500J C erhitztes Athylbenzol und auf 650 C überhitzter Wasserdampf werden in einem Verhältnis von i,4 : 3,3 kg/h miteinander vermischt. Das erhaltene Reaktionsgemisch, dessen Temperatur 603 J C beträgt, wird in die erste Stufe desVaporized and superheated to 500 J C and heated to 650 C ethylbenzene steam are in a ratio of i, 4: mixed together 3.3 kg / h. The reaction mixture obtained, the temperature of which is 603 J C, is in the first stage of the
ίο Renktens eingeleitet, worin Äthylbenzol in Kontakt mit einem festen Bett eines aus 93% Fe0O3 und insgesamt 7°o Cr0O3 und KOH bestehenden Katalysators, bei einer Flüssigkeitsraumgeschwindigkeit von 0,339 gebracht wird. Es erfolgt Dehydrierung, wobei ein Teil des Äthylbenzols in Styrol umgewandelt wird. Das Reaktionsgemisch der ersten Reaktorstufe wird mit 1,04 kg-h frischem Äthylbenzol (500" C) und 6.2 kg überhitztem Wasserdampf (850 Cj versetzt. Dieses Gesamtgemisch, das nun eine Temperatür von 607" C hat, wird nun in die zweite Reaktorstufe eingeleitet, wobei die Flüssigkeitsraumgeschwindigkeit des Äthylbenzols 0,398 beträgt. Das daraus erhaltene Reaktionsgemisch wird mit 1,04 kg Äthylbenzol (500' C) vnd 8.5 kg-h überhitztem Wasserdampf (850 C) versetzt, und das Gesamlgemisch, dessen Temperatur nun 615 C beträgt, wird in die dritte Reaktorstufe eingeleitet, so daß die FKissigkeitsraumgeschwindigkeit des Äthylbenzols 0,318 beträgt.ίο Renktens initiated in which ethylbenzene is brought into contact with a fixed bed of a catalyst consisting of 93% Fe 0 O 3 and a total of 7 ° O Cr 0 O 3 and KOH, at a liquid space velocity of 0.339. Dehydration takes place, with part of the ethylbenzene being converted into styrene. The reaction mixture of the first reactor stage is mixed with 1.04 kg-h of fresh ethylbenzene (500 "C) and 6.2 kg of superheated steam (850 Cj. This total mixture, which now has a temperature of 607" C, is now introduced into the second reactor stage The reaction mixture obtained therefrom is mixed with 1.04 kg of ethylbenzene (500 ° C.) and 8.5 kg-h of superheated steam (850 ° C.), and the total mixture, the temperature of which is now 615 ° C., becomes introduced into the third reactor stage, so that the liquid space velocity of the ethylbenzene is 0.318.
Die Gcsamtumwandlung ist 60% und die Seleklivität 91.9%. Dagegen beträgt die Selektivität des konventionellen adiabatischen dreistufigen Reaktionsverfahrens unter Verwendung der gleichen Menge an zugefügtem Wasserdampf und bei dem gleichen Umwandlunesiirad nur 90,1%.The total conversion is 60% and the selectivity is 91.9%. In contrast, the selectivity of the conventional adiabatic three-step reaction process using the same amount of added steam and at the same conversion wheel only 90.1%.
VereleichsvcrruchComparison
Unter Verwendung der in der französischen Patentschrift 1 356 227 im Beispiel beschriebenen Dehydrierapparatur wurde ein auf 610 - C erhitztes Ausgangsgemisch, enthaltend 170 kg Äthylbenzol und 330 kg Wasserdampf, in die Apparatur eingeleitet. Es wurde der gleiche Katalysator wie gemäß Beispiel 2 der vorliegenden Erfindung verwendet. Das Ausgangsgemisch wurde in die erste Reaktionsstufe mit einem Festbettkatalysator geleitet, wobei 28"/« des eingeleiteten Äthylbcnzols in Styrol in einer endothermen Reaktion übergeführt wurden. Nach Verlassen des ersten Reaklionsbettes hatte das Gemisch eine Temperatur von 570 C. Das im ersten Reaktionsbett erhaltene Reaktionsgemisch wurde aus dem Reaktor abgezogen und mittels eines indirekten Wärmeaustauschers auf 609' C erhitzt. Das wiedererhitzte Gemisch wurde in das zweite Katalysatorbett geleitet, das den gleichen Katalysator wie das erste Bett enthielt. Im zweitenUsing the dehydrogenation apparatus described in the French patent 1 356 227 in the example was a starting mixture heated to 610 - C, containing 170 kg of ethylbenzene and 330 kg Water vapor, introduced into the apparatus. The same catalyst as used in Example 2 of the present was used Invention used. The starting mixture was used in the first reaction stage with a fixed bed catalyst passed, with 28 "/" of the ethylbenzene introduced in styrene in an endothermic reaction were convicted. After leaving the first reaction bed, the mixture had a temperature of 570 C. The reaction mixture obtained in the first reaction bed was withdrawn from the reactor and heated to 609 ° C by means of an indirect heat exchanger. The reheated mixture was in passed the second catalyst bed which contained the same catalyst as the first bed. In the second
j-,5 Reaktor wurden 17% des anfänglich zugeführten Äthylbenzols in Styrol übergeführt, und die Temperatur des Reaktionsgemisches fiel auf 585° C ab. Das aus der zweiten Reaktionszone abgezogene Gemisch wurde im leeren Raum zwischen den Reaktionsbetten mit 126 kg von auf 660° C überhitztem Wasserdampf vermischt. Das Gasgemisch aus dem Reaktionsgemisch der zweiten Reaktionszone und dem eingeblasenen überhitztem Wasserdampf hatte dann eine Temperatur von 607' C. Dieses Gemisch wurde in die Reaktionszone mit dem dritten Katalysatorbett geleitet. Der Katalysator war der gleiche wie in den lieh eingeleiteten Äthylbenzols in Styrol übergeführt, beiden ersten Betten. Dabei wurden 12% des anfäng-j-, 5 reactor were 17% of the initially fed Converted ethylbenzene to styrene, and the temperature of the reaction mixture fell to 585 ° C. That The mixture withdrawn from the second reaction zone was in the empty space between the reaction beds with 126 kg of steam superheated to 660 ° C mixed. The gas mixture from the reaction mixture of the second reaction zone and that which has been blown in superheated steam then had a temperature of 607 ° C. This mixture was in passed the reaction zone with the third catalyst bed. The catalyst was the same as in that Lent introduced ethylbenzene converted into styrene, first two beds. 12% of the initial
Die Temperatur des Reakuonsgemisches fiel dabei auf 5C>2 C ab. Das Reaktionsgemisch wurde dann nach Verlassen des dritten Katalysators in einer Zwischenzone mit 630 kg auf 660 C überhitztem Wasserdampf vermischt. Die Temperatur des Reaktionsgemisches betrug danach 604 C. Dieses Gemisch wurde in das v'crte Katalysatorbett geleitet.The temperature of the reaction mixture fell to 5 ° C > 2 ° C. After leaving the third catalyst, the reaction mixture was then mixed with 630 kg of steam superheated to 660 ° C. in an intermediate zone. The temperature of the reaction mixture was then 604 ° C. This mixture was passed into the fourth catalyst bed.
wobei X°o des anfänglich zugeführten Athylbirim.k in Sivrol überueführt wurden und die Temperatur aut 594 'C ablief Der uesamte Umwandlungsgrad d.-, ,„^leiteten Äthylbenzols in Styrol betrug also o.v , mit" einer Selektivität von 82-... Die Ausbeute an Styrol aus Äthylbenzol ist dementsprechend 65«,,· S2" i. =-- 53.3°/...where X ° o of the initially supplied Athylbirim.k were transferred in Sivrol and the temperature aut 594 'C expired The total degree of conversion d.-, , "^ Led ethylbenzene in styrene was o.v, with "a selectivity of 82 -... The yield at Styrene from ethylbenzene is accordingly 65 «,, · S2" i. = - 53.3 ° / ...
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