DE2364611A1 - Verfahren zur dehydrierung eines alkylierten aromatischen kohlenwasserstoffs - Google Patents

Verfahren zur dehydrierung eines alkylierten aromatischen kohlenwasserstoffs

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Description

63 Gießen 2364611
Ludwigstraße 67
The Dow Chemical Company, Midland, Michigan, USA
VERFAHREN ZUR DEHYDRIERUNG EINES. ALKYLIERTEN AROMATISCHEN KOHLENWASSERSTOFFS
Die Herstellung von aromatischen Kohlenwasserstoffen, wie Styrol, durch rasches Hindurchleiten von alkyliercen aromatischen Kohlenwasserstoffen und Dampf bei hohen Temperaturen über ein geeignetes Katalysatorbett ist allgemein bekannt und wird in der Technik in großem Maßstab verwendet. So besteht z.B. bei der Herstellung von Styrol die übliche Arbeitsweise darin, daß überhitzter Dampf und verdampftes Äthylbenzol in den richtigen Mengen-Verhältnissen gemischt werden, so daß sich die gewünschte Temperatur einstellt, und daß man dann die Mischung durch einen katalytischen Reaktor schickt, wobei die Dehydrierung von Äthylbenzol zu Styrol eintritt.
Es ist bekannt, daß die Dehydrierung eines alkylierten aromatischen Kohlenwasserstoffs eine stark endotherme Reaktion ist. Deshalb hängt der Anteil des gebildeten dehydrierten Kohlenwasserstoffs von der dem Reaktor pro Einheit
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an alkyliertem aromatischen Kohlenwasserstoff zugeführten Wärmemenge ab. Bei den älteren Verfahren zur Herstellu^· von Styrol wurden zwei Typen von Reaktoren in großem Umfang verwendet. Bei einem dieser Reaktoren wird ein massiver Festbettkatalysator verwendet, und die Reaktionswärme wird allein durch überhitzten Dampf zugeführt, der den Ausgangskohlenwasserstoffen beigemischt wird. Beim anderen Reaktortyp befindet sich der Katalysator in von außen mit Brenngas beheizten Röhren, die den Kontakt enthalten und durch die der mit Wasserdampf gemischte Ausgang skohlenwass er st off geleitet wird. Bei dem Reaktor mit dem massiven Festbett kann die Wärmezuführung und damit die Umwandlung des alkylierten Kohlenwasserstoffs durch Erhöhung der Menge oder der Temperatur des überhitzten Da.-r.:,ras gesteigert werden. Dieses muss aber gegen die Bildung vcr. Nebenprodukten und die Kosten des Dampfs abgewogen werder^ doch kann man allgemein sagen, daß je heißer der in den Reaktor eingeführte Dampf ist, desto geringer die Ausbe^ce ist. Die gleichen Überlegungen gelten auch für den Röhrenreaktor.
Man hat schon versucht durch andere Verfahren, die Konversion bei dieser Dehydrierung unter Beibehaltung der Ausbeute zu verbessern. Im Verlauf der Jahre sind die Katalysatoren durch Änderung der Zusammensetzung und der Teilchengröße verbessert worden und auch die Reaktoren sind weiter entwickelt worden, um die Wärme besser auszunutzen. Solche
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Systeme scheinen aber auf Konversionen von 38 bis 40 % in einer Anlage beschränkt zu sein, wenn eine vernünftige Ausbeute erreicht werden soll.
Bei neueren Verfahren werden Mehrfachreaktoren verwendet $ und die zur Aufrechterhaltung der Reaktion erforderliche Wärme wird zwischen den Reaktionsstufen zugeführt* Ein derartiges Verfahren zur Zuführung von Wärme ist in der US-PS 3 118 006 offenbart, wobei Dampf dem Ausgang aus einem Reaktor direkt zugegeben wird, um die Reaktionstemperatur der Mischung vor dem Eintritt in den nächsten Reaktor zu erhöhen. Bei dieser Arbeitsweise mit mehreren Reaktoren und direkter Einspritzung von Dampf zwischen den Reaktionsstufen können so hohe Konversionen, wie 50 %, erzielt werden, wobei die Ausbeute an Styrol bei dem gewünschten Niveau von z.B. 90 % oder noch höher gehalten wird. Auch die noch neueren Verbesserungen des Verfahrens und der dazu gehörenden Anlagen haben anscheinend nicht dazu geführt, daß man die Konversion bzw. den Umsatz des alkylierten aromatischen Kohlenwasserstoffs wesentlich oberhalb 50 % erhöht,ohne die Ausbeute des gewünschten vinylaromatischen Kohlenwasserstoffs zu beeinträchtigen.
Auf dem Gebiet der Dehydrierung von alky!aromatischen Kohlenwasserstoffen ist seit vielen Jahren angenommen worden, daß mit Erhöhung des Umsatzes die Ausbeute des gewünschten Produktes entsprechend sinkt. Es liegt deshalb auf der Hand, daß ein Verfahren, das höhere Umsätze bei der gleichen Aus-
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beute ergeben würde, äußerst interessant sein würde und eine sehr erstrebenswerte Verbesserung für die Dehydrierung von alky!aromatischen Kohlenwasserstoffen wäre.
Auf diesem Gebiet ist weiterhin seit langer Zeit angenommen worden, daß bei der Verwendung von überhitztem Dampf für die Zuführung der Wärme in direkten Kontakt mit derr. Ausgangskohlenwasserstoff dieser Dampf nicht bei einer Temperatur von höher als 800 C sein kann, ohne die Ausbeute des gewünschten Produktes zu beeinträchtigen. Dampftemperaturen von höher als 800 C sind deshalb wegen des raschen thermischen Krackens, das normalerweise bei der Berührung zwischen dem Ausgangskohlenwasserstoff und dem Dampf von hoher Temperatur eintritt, vermieden worden. Da aber die Verwendung von Dampf von höherer Temperatur die Benutzung von wesentlich kleineren Volumina ermöglichen würde, wäre die Verwendung von einem solchen Dampf bei dieser Reaktion sehr wünschenswert, wenn damit nicht ein unerwünschter thermischer Abbau der in den Ausgangsstoffen enthaltenen Kohlenwasserstoffe verbunden wäre.
Durch die vorliegende Erfindung werden die geschilderten Nachteile beseitigt.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Dehydrierung eines alkylierten aromatischen Kohlenwasserstoffs durch Mischen des Kohlenwasserstoffs mit überhitztem Dampf in einer Zone, die einen Dehydrierungskatalysator enthält, wobei das
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■- 5 -
Verfahren dadurch gekennzeichnet, ist, daß die Anfangsströme von Kohlenwasserstoff und überhitzen Dampf in eine Vielzahl von alternierenden Strömen unterteilt werden, indem man die Anfangsströme durch eine Mischvorrichtung, die vor der Katalysatorzone angeordnet ist, führt, so daß beim Austritt· aus der Mischvorrichtung und beim Eintritt in die Katalysatorζone die alternierenden Ströme sorgfältig und schnell gemischt werden.
Einige bei der Erfindung in Betracht kommende Mischvorrichtungen sind in den Zeichnungen abgebildet, die folgendes zeigen: " . ·
Figur 1 ist ein Längsschnitt einer Ausführungsform der Mischvorrichtung.
Figur 2 ist ein Querschnitt des oberen Endes der Ausführungsform von Figur 1 entlang der Schnittlinien 2-2.
Figur 3 ist eine Draufsicht auf den Boden der Ausführungs· form von Figur 1.
Figur 4 ist eine isometrische Ansicht einer anderen Ausführungsform der Mischvorrichtung nach der Erfindung.
Figur 5 ist ein schematisches Fließdiagramm, das eine Ausführungsform der Erfindung erläutert.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden zwei oder mehrere katalytisch^ Dehydrierungsreaktoren oder Reaktorbette, die hintereinander betrieben
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werden, verwendet, wobei der zu dehydrierende alkylierte aromatische Kohlenwasserstoff dem ersten Reaktor nur mit einem Bruchteil der gesamten Dampfmenge zugeführt wird. Wenn zwei Reaktoren verwendet werden, wird der Abgang aus dem ersten Reaktor mit dem Rest der üblichen Dampfmenge in einer Mischvorrichtung mit mehreren Strömen, wie sie vorher charakterisiert wurde, gemischt und die Mischung wird in einen zweiten Reaktor eingeleitet, wo weitere Mengen des alkylierten aromatischen Kohlenwasserstoffes dehydriert werden. Das vinylsubstituierte aromatische Kohlenwasserstoffprodukt wird anschließend durch Destillation abgetrennt» Dieses Schema kann für eine beliebige Anzahl von hintereinander geschalteten Reaktoren angewandt werden., Wenn der zwischen den einzelnen Reaktionsstufen eingespritzte Dampf mit dem Abgang des vorherigen Reaktors durch Hindurchführung durch eine Mischvorrichtung mit mehreren Stromausgängen gemischt wird, wurde gefunden, daß Dampf mit einer Temperatur von etwa 825 bis etwa 1 000 C verwendet werden kann, um die erforderliche Wärme für die Erhöhung der Temperatur des Kohlenwasserstoffstromes zu liefern, ohne daß eine störende Menge an thermischer Krackung und eine entsprechende Erniedrigung der Ausbeute beobachtet wird.
Die Figuren 1, 2 und 3 erläutern eine bevorzugte Ausführungsform der Mischvorrichtung mit mehreren Strömen, die bei dem Verfahren nach der Erfindung verwendet wird. Bei diesem Mischer, der allgemein mit 9 bezeichnet wird, ist
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eine Leitung 10 vorhanden, durch die eine der zu mischenden Komponenten geführt wird, wobei diese Leitung mit Kopfraura 11 im Flansch 17 verbunden ist. Aus dem Kopfraum 11 geht die Komponente durch die Rohre 12, die zu der Öffnung konvergieren zu dem Boden der Mischvorrichtung. Die andere Komponente wird durch die Leitung 14 in den Hohlraum 15 eingeführt. Diese Komponente geht durch die Zwischenräume zwischen den Rohren 12. Beim Verlassen der Mischvorrichtung sind deshalb die relativ kleinen mehrfachen Ströme an Kohlenwasserstoff und an überhitzera Dampf in einer alternierenden Anordnung zueinander, wodurch eine Nebeneinanderstellung und ein enger Kontakt der Ströme vorhanden ist, so daß eine schnelle Vermischung eintritt, nachdem die Ströme die Mischvorrichtung verlassen.
Figur 4 zeigt eine isometrische Ansicht einer alternativen Konstruktion einer Mischvorrichtung mit einem Mehrfachstrom. Eine Reihe von konzentrischen Rohren bilden die Ringräume 40, 41, 42, 43 und 44. Um eine Mischung des Dampfs und der Kohlenwasserstoffkomponenten am Austritt zu erzielen, wird ein Kohlenwasserstoff den alternierenden Ringräumen, z.B. 40, 42 und 44 zugeführt, wogegen überhitzter Dampf in die restlichen Ringräume, z.B. 41 und geleitet wird. Es kann eine größere oder kleinere Anzahl von solchen Räumen nach Bedarf vorgesehen werden.
Figur 5 zeigt ein Fließdiagramm für das Verfahren nach der Erfindung im Schnitt. Für eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung wurden bei der Herstellung von
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Styrol aus Äthyl folgende Bedingungen für das Fließdiagramm nach Figur 5 angewandt, wobei diese aber nicht beschränkend sind:
Eine Strömung von 45,3 kg/h verdampftes Äthylbenzol wird
ο *■'
bei etwa 580 C durch die Leitung 10 zugeführt und mit etwa 27,2 kg/h überhitzten Dampf aus Leitung 14 bei etwa 8500C beim Austritt der beiden Ströme aus der Mehrfachstrom-Austrittsmischeinrichtung 9 gemischt. Die Mischung geht durch die Leitung 53 zu dem ersten Reaktor 54 bei einer Reaktionstemperatur von etwa 650 C. Das Äthylbenzol wird in dem Reaktor bei der Berührung mit einem Festbettkatalysator 55 dehydriert. Der Katalysator enthält 86,8 % Eisen-III-oxid, 1,6 % Chromoxid und 11,9 % Kalium, berechnet als Kaliumcarbonat, und liegt in Form von Kügelchen von einer Größe von 4,7 mm vor. Der Abgang aus dem ersten Reaktor 54 hat eine Temperatur von etwa 6400C. Dann werden 22,7 kg/h Dampf bei etwa 1 0000C aus Leitung 14 mit diesem Abgang beim Verlassen des Dampfes und des Abganges aus dem Ausgangsmischer 9 gemischt und über Leitung 58 dem zweiten Reaktor bei etwa 6700C zugeführt.
Die Ausgangsstoffe gehen durch ein zweites Bett des Dehydrierungskatalysators 60 und werden aus dem zweiten Reaktor bei etwa 6500C abgezogen. Etwa 45 % des ursprünglichen eingeführten Äthylbenzols ist jetzt umgesetzt worden und zu 91 % in Styrol umgewandelt worden. Der Gesamt strom geht aus dem zweiten Reaktor durch die Leitung 61 zu einem
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dritten Mischer bei etwa 650 C, wo weitere 6,8 kg/h Dampf von etwa 1 000 C zugesetzt werden. Dann wird die Mischung einem dritten Reaktor bei einer Temperatur von etwa 6600C zugeführt, wo noch weiteres Äthylbenzol zu Styrol umgesetzt wird. Nach der dritten Redetionsstufe sind etwa 65 % des Äthylbenzols zu einem Produkt umgesetzt, das zu 91 % aus Styrol besteht. Der Kohlenwasserstoff-Dampfstrom wird dann gekühlt, kondensiert und getrennt mit einer anschließenden Destillation des Kohlenwasserstoffanteils, um Styrol, das anschließend durch weitere Desitllation gereinigt wird, abzutrennen. Auch bei derartig hohen Umsätzen sind die Ausbeuten an Styrol, bezogen auf Äthylbenzol, mindestens den Ausbeuten gleich, die mit den üblichen Dehydrierungsverfahren erhalten werden. Obwohl die Zeichnungen nur ein Gefäß zeigen, ist es für den Fachmann klar, daß alle Reaktorbetten in dem gleichen Gefäß angeordnet sein können.
Dieses Verfahren kann mit einer beliebigen Anzahl von hintereinander angeordneten Reaktoren durchgeführt werden, doch ist die Einspritzung von Dampf zwischen 2 oder 3 Reaktionsstufen in der Regel für die praktische Durchführung der Erfindung am besten geeignet. Es wird dadurch bei der Erfindung, die Einführung von mehr Wärmeenergie in die Reaktion mit der Erreichung eines höheren Umsatzes erreicht, ohne daß eine übermäßige thermische Krackung auftritt. Man kann infolgedessen Dampf mit Temperaturen von mehr als 800°C verwenden und dadurch einen höheren Umsatz des alkylierten aromatischen Kohlenwasserstoffs erreichen, ohne daß die Ausbeute des vinylaromatischen Kohlenwasserstoffs auf ein un-
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wirtschaftliches Niveau absinkt.
Der besondere Vorzug der Erfindung besteht in der beachtlichen Erhöhung des Umsatzes des alkylierten aromatischen Kohlenwasserstoffes zu dem vinylsubstituiert en aromatischen Kohlenwasserstoff. Es ist überraschend, daß diese Verbesserung möglich ist, da die - ■ zahlreichen Abwandlungen des schon seit langem bekannten Verfahrens nicht ausreichend bedeutungsvoll waren, um eine Änderung des normalen Verfahrens zur Dehydrierung von alkylierten aromatischen Kohlenwasserstoffen, das vorwiegend in der Industrie verwendet wird, herbeizuführen.
Da bei der technischen Durchführung die den Dehydrierungsreaktoren zugeführten Ausgangsstoffe und die Abgänge daraus Dampf und andere Kohlenwasserstoffe alsalkylsubstituierte aromatische Kohlenwasserstoffe enthalten, werden diese Ströme hier häufig als "Kohlenwasserstoffstrom" bezeichnet, um sie von dem Dampf zu unterscheiden, der dazu verwendet wird, der Reaktion die erforderliche Wärme zuzuführen.
Die Ausdrücke "Mehrfachstrom-Austrittsmischvorrichtung", "Mischvorrichtung" und "Mehrfachrohrmischer" beziehen sich auf Mischvorrichtungen, wie sie in den Figuren 1, 2, 3 und 4 gezeigt werden, die eine Vielzahl von im wesentlichen rohrförmigen Zonen haben, die zwei getrennte Ströme in alternierenden rohrartigen Räumen aufnehmen können. Der-
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artige Ströme berühren sich nicht innerhalb der Mischvorrichtung, sondern sind darin in eine Vielzahl von alternierenden Strömen unterteilt, so daß beim Austreten aus der Mischvorrichtung die relativ kleinen und nebeneinander liegenden Ströme von Kohlenwasserstoff und Dampf sich gründlich und schnell beim Eintritt in die nächste Reaktionszone mischen. Diese gründliche und schnelle Mischung reduziert die thermische Krackung sehr stark gegenüber der direkten Einspritzung von Dampf von hoher Temperatur, der in den Kohlenwasserstoffstrom in ausreichenden Mengen eingespritzt werden müsste, um den Strom auf eine für die Dehydrierung geeignete Temperatur zu erwärmen.
Bei dem Verfahren der Erfindung können beliebige für diesen Prozess bekannte Dehydrierungskatalysatoren verwendet werden. Die bevorzugten Katalysatoren enthalten vorwiegend Fe2Oo, in Mischung mit K2O und Cr3O3. Weitere Aktivatoren, Stabilisatoren oder Regler für die Größe der Oberfläche können ebenfalls vorhanden sein.
Es wurde festgestellt, daß das Verfahren der Erfindung mit so wenig wie etwa 1,5 kg Dampf bis zu soviel wie 10 kg Dampf pro kg alkyliertem aromatischen Kohlenwasserstoffbetrieben werden kann. Der bevorzugte Bereich liegt für praktische wirtschaftliche Zwecke bei 2 bis 3 kg Gesamtdampf pro kg alkyliertem aromatischen Kohlenwasserstoff. Die Reaktorgröße hat keinen Einfluß.auf das Verfahren der
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Erfindung, doch ist es vorteilhaft solche Reaktoren zu benutzen, die bei diesem Verfahren als optimal hinsichtlich ihrer Größen und der Verweilzeiten der Reaktanten gelten. Auch die Konfiguration des Reaktors ist unwesentlich, solange ein relativ geringer Druckabfall über den Reaktor eintritt. Das Verfahren nach der Erfindung kann in einem Festbettreaktor, einem Rohrreaktor oder einem Fließbettreäktor mit gleichem Erfolg durchgeführt werden. Wie bereits ausgeführt wurde, können in Abhängigkeit von den im Einzelfäll maßgeblichen wirtschaftlichen Verhältnissen mehrere Reaktoren benutzt werden, wobei in der Regel zwei bis fünf hintereinander angeordnete Reaktoren von Interesse sind. Am meisten sind aber für die Umwandlung von alkylierten aromatischen Kohlenwasserstoffen in viny!aromatische Kohlenwasserstoffe mit befriedigenden Ausbeuten zwei bis drei Reaktoren bevorzugt. Obwohl die Durchführung des Verfahrens mit mehreren Reaktoren bevorzugt ist, kann die Einführung des Dampfs nach dem Verfahren der Erfindung mit Vorteil auch mit einer einzigen Reaktionsstufe benutzt werden, bei der z.B. ein massiver Festbettkatalysator angewandt wird und die gesamten alky!aromatischen Kohlenwasserstoffe und der gesamte Dampf vor dem Eintritt in das Katalysator bett des Reaktors gemischt werden.
Wenn mehrere Reaktoren verwendet werden, wird eine ausreichende Menge an Dampf zwischen den Reaktoren zugegeben, um die notwendige Wärme für die Erhöhung der Temperatur der Mischung auf die erforderliche Temperatur bereit zu stellen. Bei einem System mit zwei Reaktoren kann die'Auf-
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teilung des Dampfes zwischen dem ersten Reaktoreintritt und dem zweiten Reaktoreintritt in der Regel bei einem Verhältnis von 1 : 3 bis 3 : 1 sein, wobei ein Verhältnis von 2 : 3 bis 3 : 2 in der Regel bevorzugt st.
Durch ähnliche Arbeitsweisen lassen sich andere alkylaromatische Kohlenwasserstoffe, wie Isopropy!benzol, Diäthy!benzol, Äthylnaphthalin oder Äthylchlorbenzol, zu den entsprechenden vinylsubstituierten aromatischen Kohlenwasserstoffen dehydrieren.
Die Dehydrierungsreaktion wird bevorzugt bei einer Temperatur von etwa 550 bis etwa 700 C durchgeführt, wobei der bevorzugte Temperaturbereich in der Regel bei etwa 620 bis etwa 685 C für die meisten bekannten Dehydrierungskatalysatoren liegt.
Bei der Erfindung wird in der Regel Wasserdampf von einer Temperatur von etwa 825 bis etwa 1 000 C verwendet. In den meisten Fällen ist es bevorzugt einen Dampf mit einer Temperatur von etwa 870 bis etx^a 900 C zu benutzen. Wenn in mehren Reaktionsstufen gearbeitet wird, ist es in der Regel nicht erforderlich, so hohe Dampftemperaturen für die Erwärmung der Ausgangsstoffe des ersten Reaktors zu verwenden, doch sind solche Temperaturen für die anschließenden Stufen erforderlich und können für die erste Reaktionsstufe ebenfalls benutzt werden. Für die erste Reaktionsstufe können aber auch
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Temperaturen von etwa 650 bis etwa 825 C verwendet werden.
Beispiel 1
Drei adiabatische radiale Bettreaktoren wurden wie in Figur 5 hintereinander angeordnet und die Ströme an Kohlenwasserstoff und Dampf werden bei jedem Reaktor zuerst durch eine Mischvorrichtung mit alternierenden Rohrausgangen gemäß Figur 1 geschickt. Der übliche Dehydrierungskatalysator hatte ein Schüttgewicht von 1,33 g/
2
ecm und eine Oberfläche von 2,04 ra /g und enthielt 70,0 % Fe3O3, 13,0 % K2O, 1,5 % Cr2O3 und 2,6 % v 2°5· Das gesamte Katalysatorvolumen betrug 15,2 Liter (0^5534 ft. ), wobei 3,6 Liter in dem ersten Reaktor, 4.6 Liter in dem zweiten Reaktor und 7,4 Liter des Katalysators in dem dritten Reaktor waren. Der Rohrseite der ersten Mischvorrichtung wurden 5,44 kg Dampf und 13,7 kg/h eines Kohlenwasserstoff Stroms, der 97,01 Gew. % Äthylbenzol, 0,27 Gew. % Benzol, 2,62 Gew. % Toluol und 0,13 Gew. % Styrol enthielt, zugeführt. Die Temperatur dieses Kohlenwasserstoff-Dampf Stroms, der durch den Mischer hindurch ging, betrug 588°C. In die Mantelseite des Mischers wurden 8,2 kg/h Dampf von einer Temperatur von 872°C eingeleitet. Die Ströme mischten sich beim Verlassen des Mischers mit einer Temperatur von 654°C und
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gingen durch das Katalysatorbett des Reaktors und ergaben einen Abgang mit einer Temperatur von 645 C. Dieser abgehende Strom ging durch die Rohrseite des zweiten Mischers* Der Mantelseite des Mischers wurden 6,8 kg/h Dampf von 1 0000C zugeführt. Die gemischten Ströme hatten beim Durchgang durch das Katalysatorbett eine Temperatur von etwa 672 G und bildeten einen Abgang aus dem Reaktor mit einer Temperatur von 651°C. Auch dieser abgehende Strom wurde durch die Rohrseite des Mischers geführt und es· wurden erneut 6,8 kg/h Dampf von I1 000 C der Mantelseite des Mischers zugeführt. Nach dem Mischen in dem Kanal unter dem Mischer hatte der Strom eine Temperatur von 6620C und trat in den dritten Reaktor mit dieser Temperatur ein. Der Abgang aus dem dritten Reaktor zeigte einen Äthylbenzol-Umsatz von 66,3 Gew. % und eine Styroiausbeute von 90,7 Gew. %.
Für Vergleichszwecke wurde das gleiche Reaktorsystem und der gleiche Katalysator unter den gleichen Reaktionsbedingungen verwendet, mit der Ausnahme, daß übliche "T"-Mischer anstelle der Mischvorrichtung mit alternierenden Rohren verwendet wurden. Der Dampf wurde in den drei Mischvorrichtungen bei Temperaturen von jeweils 757 C, 910 C und 916°C zugeführt. Es wurde ein Äthylbenzolumsatz von 43,6 Gew. % bei einer Styrolausbeute von 92,1 Gew* % erhalten.
Es ergibt sich daraus, daß bei der Erfindung eine Verbesserung des Umsatzes um 20 % erreicht wird, wobei die
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Styrolausbeute bei mehr als 90 % bleibt.
Beispiele 2 bis 6
In der folgenden Tabelle werden weitere Vergleichs-· beispiele gezeigt. Es ist zu beachten, daß die Verwendung von Dampf von 1 0000C bei der zweiten und dritten Mischvorrichtung mit alternierenden Rohren die Ausbeute nicht beeinträchtigte, wogegen höhere Umsätze durch die ausgezeichnete Mischung, mit den alternierenden Rohrmischern erhalten wurden. Die in den Beispielen 3 und 5 verwendeten "!"-Mischvorrichtungen sind typisch für die bekannten Mischvorrichtungen.
Mit "AR" werden in der Tabelle die alternierenden Rohrmischer nach der Erfindung bezeichnet.
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ORIGINAL INSPECTED
Tabelle
cn Beispiel
Nr.		 Reaktor
Nr.,		 Wasser
dampf
kg/h		 Wasser
dampf
Temp. C		 HC*
kg/h		 S/0**
Ver
hält.		 Dampf-
temp. C
Mischer
rohr		 Temp.0C
MisdEr-
austritt		 kumulativ %
Umsatz Ausbeute		 92,5
92,2
91,1
ο
CD		 2
"AR"-Mischer		 1
2
3		 (+5,27)
8,00
7,18
7,24		 868
1 000
1 000		 13,7
13,7
13,7		 0,96
1,49
2,01		 609
647
644		 658
667
655		 24,5
45,9
67,1		 90,3
00 zusammen 27,69 13,7 ___.. ——- 67,9 91,1
92,0
91,2
ro
ο
CD
CD		 3
"T"-Mischer		 1
2
3		 (+5,64)
8,45 ·
7,08
7,08		 737
888
838		 13,6
13,6
13,6		 1,03
1,55
2,07		 670
620
602		 654
657
639		 10,5
20,7
31,3		 92,4
00 zusammen 28,25 13,6 30,2
93,2
91,1
91,0
4
"AR"-Mischer		 1
2
3		 (+5,48)
8,51
6,86
6,91		 872
1 000
1 000		 13,8
13,8
13T8		 1,01
1,51
2,01		 584
643
651		 654
672
660		 20,4
43,4
65,6		 90,1
zusammen 27,76 13,8 ■ν M w» m» —— — --- 64,5 90,0
91,0
90,8
ω 5
"!"-Mischer		 1
2
3		 (+5,32)
8,68
6,86
6,77		 773
921
916		 13,6
13,6		 1,03
1,54
2,04		 687
630
608		 667
663
665		 11,3
27,9
46^5		 91,0
NAL zusammen 27,63 ——— 13,6 ---- ·»*·■■ —·.«. 47,9 CD
92,7 £
92,2 Zl
91,7 -λ
91,0
NSPECTED 6
"AR"-Mischer		 1
2
3
zusammen		 (+5,45)
8,18
6,92
6,96
Tf ßl 		870
1 000
1 000		 13,8
13,8
13,8
13,8		 0,99
1,49
2,00		 586
640
642		 651
662
655		 19,9
40,0
62,2
64,5
HC =» Kohlenwasserstoffausgangsstoff mit 95 % Äthylbenzol
"ids ■
S/Ö-Verhältnis = kg Wasserdampf / kg Äthylbenzol
509827/0988

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1· Verfahren zur Dehydrierung eines alkylierten aromatischen Kohlenwasserstoffs durch Mischen des Kohlenwasserstoffs
    .. mit überhitzten Dampf in einer Zone, die einen Dehydrierungskatalysator enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Anfangsströme von Kohlenwasserstoff und überhitztem Dampf in eine Vielzahl von alternierenden Strömen unterteilt . werden, indem man die Anfangsströme durch eine Mischvorrichtung, die vor der Katalysatorzone angeordnet ist, führt, so daß beim Austritt aus der Mischvorrichtung und beim Eintritt in die Katalysatorzone die alternierenden Ströme sorgfältig und schnell gemischt werden.
    2· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
    der
    hat.
    der überhitzte Dampf eine Temperatur von 825 bis 1 0000C
    3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischvorrichtung eine Vielzahl von Rohren in einem rohrförmigen Mantel besitzt.
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch.gekennzeichnet, daß die Mischvorrichtung aus einer Reihe
    von konzentrischen Ringen besteht.
    509827/096 8
    Leerseite
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113769600A (zh) * 2021-08-31 2021-12-10 中海石油(中国)有限公司 高粘易剪切流体加料静混装置及方法
CN113769600B (zh) * 2021-08-31 2023-12-12 中海石油(中国)有限公司 高粘易剪切流体加料静混装置及方法

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