DE69807018T2 - Verfahren zur Herstellung von Styrol - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Styrol

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Styrol.
  • Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Styrol, ausgehend von Benzol und Ethan.
  • Noch genauer betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Styrol durch gleichzeitige Dehydrierung von Ethylbenzol und Ethan zum Erhalt von Styrol bzw. Ethylen.
  • Wie allgemein bekannt, ist Styrol ein Produkt, das zur Herstellung thermoplastischer Polymere, wie Polystyrole (PS), Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere (ABS), Styrol-Acrylnitril-Harze (SAN), elastomere Styrol-Butadien-Copolymere (SBR), und in Formulierungen für ungesättigte Polyesterharze verwendet wird.
  • Styrol wird im Allgemeinen durch die adiabatische oder isotherme katalytische Dehydrierung von Ethylbenzol in Gegenwart von Katalysatoren, ausgewählt aus Metalloxiden oder ihren Gemischen, hergestellt. In der veröffentlichten internationalen Patentanmeldung WO 97-18034 besteht zum Beispiel der Katalysator aus einem Gemisch, umfassend Fe&sub2;O&sub3;, K&sub2;O, MnO&sub3;, MgO, mindestens ein Oxid von Cu, Zn, Sc, Ti, W, Mn, Ni, Pd, Al, P, Bi, B, Sn, Pb und Si und mindestens zwei Seltenerdmetalle. In der italienischen Patentanmeldung MI97A-1463 besteht der Katalysator andererseits aus einem Gemisch von Cr&sub2;O&sub3;, SnO und mindestens einem Alkalioxid auf Aluminiumoxidträger in delta- oder theta-Phase. Weitere Information für die Dehydrogenierung von Ethylbenzol ist im Stanford Research Institute (SRI International) Report 338, 1977 verfügbar.
  • Ethylbenzol wird wiederum durch die Alkylierung von Benzol, erhältlich als Raffinerieprodukt, mit Ethylen hergestellt, das aus dem Cracken oder der Dehydrierung von Ethan stammt. Die Alkylierungsreaktion kann in der Dampfphase unter Verwendung von Zeolithkatalysatoren mit hohen SiO&sub2;/Al&sub2;O&sub3;-Verhältnissen, zum Beispiel Zeolithen des Typs ZSM-5 oder Lewis-Säuren, oder in flüssiger Phase durchgeführt werden. Einzelheiten bezüglich der Alkylierung von Benzol mit Ethylen sind in SRI verfügbar.
  • Die herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von Styrol erfordern daher im Allgemeinen die Verfügbarkeit von Ethylen zur Herstellung von Ethylbenzol.
  • Mit dem Ziel der Vereinfachung der herkömmlichen Herstellungsverfahren hat der Anmelder jetzt ein neues Verfahren zur Herstellung von Styrol gefunden, in dem Ethylen und Styrol gleichzeitig in der gleichen Dehydrierungseinheit hergestellt werden.
  • US-A-2,376,532 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Styrol und Ethylen, wobei Schritt a) einen Katalysator verwendet und Schritt b) ein thermisches Verfahren ohne
  • Die vorliegende Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Herstellung von Styrol, wie im nachstehenden Anspruch 1 offenbart.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein erster Strom einer frischen Beschickung von Benzol, Raffinerie-Reinheit, folglich mit einer Reinheit von mehr als 95 Gew.-%, in die Alkylierungseinheit zusammen mit einem zweiten Strom eines zurückgeführten Produkts eingebracht, das aus Ethylen und nicht umgesetztem Ethan besteht. Insbesondere besteht dieser zweite Strom aus 2-50 Gew.-% Ethylen; 50-98 Gew.-% Ethan.
  • Im zurückgeführten Strom sind 0,1-1 Gew.-% (berechnet aus der Summe von Ethylen + Ethan) der anderen leichten Produkte, gebildet in sowohl der Alkylierungs- und Dehydrierungsphase, ebenfalls vorhanden.
  • Die zwei Ströme werden in die Alkylierungseinheit so eingebracht, dass sie die durch die gegenwärtigen Technologien erforderlichen Benzol/Ethylen-Verhältnisse aufweisen, die typischerweise zwischen 3 und 10 betragen.
  • Die Alkylierungsreaktion wird mit herkömmlichen Systemen, zum Beispiel gemäß dem in der veröffentlichten europäischen Patentanmeldung 432.814 beschriebenen Verfahren, durchgeführt.
  • Das mit dem Alkylierungsprodukt gemischte Ethan ist ein Strom einer frischen Beschickung, die aus der Raffinerie stammt, und ist daher, wie Benzol, mit einer Reinheit höher oder gleich 95 Gew.-% verfügbar. Zum Erhalt eines guten Gleichgewichts zwischen den Alkylierungs- und Dehydrierungsreaktionen ist bevorzugt, dass das gesamte Ethan, sowohl zurückgeführt, als auch in der Beschickung, im alkylierten Strom vorhanden ist, so dass Molverhältnisse Ethylbenzol/Ethan von vorzugsweise zwischen 0,01 und 1 erhalten werden.
  • Das erhaltene Gemisch wird nach der Zugabe von Ethan und möglicherweise zurückgeführtem Ethylbenzol in die Dehydrierungseinheit eingebracht, die hauptsächlich aus einem Reaktionsreaktor und einem Regenerierungsreaktor des Katalysators besteht.
  • Die Dehydrierungsreaktion wird in der Gasphase in katalytischen Festbett- oder Fließbettreaktoren durchgeführt, auch wenn Fließbettreaktoren wegen ihrer technologischen Vorteile bevorzugt sind, die dem Fachmann allgemein bekannt sind.
  • Jeder Katalysator, der zur gleichzeitigen Dehydrierung eines Paraffins, wie Ethan, und eines alkylaromatischen Kohlenwasserstoffs, wie Ethylbenzol, in der Lage ist, kann im erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden.
  • Zum Beispiel basiert ein Katalysator, der für diese Art von Reaktion besonders geeignet ist, auf Gallium und Platin auf Aluminiumoxid in der delta- oder theta-Phase oder in einem Gemisch der delta- + theta-, theta- + alpha- oder delta- + theta- + alpha-Phasen, modifiziert mit Siliciumdioxid und mit einer Oberfläche von vorzugsweise weniger als 100 m²/g, bestimmt mit dem BET-Verfahren.
  • Insbesondere ist er ein Katalysator, der umfasst:
  • i) 0,1-34 Gew.-%, vorzugsweise 0,2-3,8%, Ga&sub2;O&sub3;;
  • ii) 1-99 ppm (auf Gewicht bezogen), vorzugsweise 3-80 ppm, Platin;
  • iii) 0,05-5 Gew.-%, vorzugsweise 0,1-3%, eines Alkali- und/oder Erdalkalioxids, zum Beispiel Kalium;
  • iv) 0,08-3 Gew.-% Siliciumdioxid,
  • wobei der Rest zu 100 Aluminiumoxid ist.
  • Ein Verfahren zur Herstellung des vorstehend beschriebenen Katalysators besteht im Dispergieren der Vorstufen der Metalle auf einem Träger, der aus Aluminiumoxid und Siliciumdioxid besteht.
  • Ein Beispiel der Dispersion kann das Tränken des Trägers mit einer Lösung, die die Vorstufen von Gallium und Platin enthält, gefolgt von Trocknen und Brennen umfassen. Ein alternatives Verfahren besteht aus Eisenabsorption, gefolgt von Abtrennen der Flüssigkeit, Trocknen und Aktivieren des Feststoffs oder Oberflächenabsorption der flüchtigen Art von Gallium und Platin und mögliches Brennen des Feststoffs.
  • Unter den vorstehend aufgeführten Verfahren ist Tränken oder Eintauchen des Trägers in die die Vorstufen enthaltende Lösung bevorzugt.
  • Im Fall eines Alkali- oder Erdalkalimetalls bestehen die Zugabeverfahren aus:
  • - gleichzeitigem Tränken des Trägers;
  • - Zugabe des Metalls zum Träger vor Dispersion der Vorstufe von Gallium und Platin;
  • - Behandlung des Gallium und Platin enthaltenden Feststoffs durch Ionenaustauch, Tränken usw., mit dem Alkali- oder Erdalkalimetall.
  • Ein anderer Katalysator, der im erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden kann, ist in der italienischen Patentanmeldung MI97A-1463 beschrieben und besteht aus:
  • i) 6-30 Gew.-%, vorzugsweise 13-25% Cr&sub2;O&sub3;;
  • ii) 0,1-3,5 Gew.-%, vorzugsweise 0,2-2,8%, SnO;
  • iii) 0,4-3 Gew.-%, vorzugsweise 0,5-2,5%, eines Alkalioxids, zum Beispiel Kalium;
  • iv) 0,08-3 Gew.-% Siliciumdioxid;
  • wobei der Rest zu 100 Aluminiumoxid in delta- oder theta-Phase oder in einem Gemisch der delta- + theta-, theta- + alpha- oder delta- + theta- + alpha-Phasen ist.
  • Die Dehydrierungsreaktion wird in einem Temperaturbereich von 450 bis 700ºC bei einem Druck im Bereich von 0,01 bis 0,3 MPa (0,1 bis 3 Atm) und mit einer Fließgeschwindigkeit der Reagenzien, ausgedrückt als stündliche volumetrische Fließgeschwindigkeit der Reagenzien pro Liter des Katalystors (stündliche Katalysatorbeladung des Gases oder GHSV), zwischen 100 und 10000 Std&supmin;¹ durchgeführt. Der Katalysator kann als solcher oder verdünnt mit einem inerten Produkt, zum Beispiel alpha-Aluminiumoxid, möglicherweise modifiziert mit Oxiden von Alkalimetallen und/oder Siliciumdioxid, bei einer Gewichtskonzentration des inerten Produkts zwischen 0 und 50%, verwendet werden.
  • Im Fließbett-Dehydrierungsreaktor ist ein Betrieb bevorzugt:
  • - bei einer Temperatur im Bereich von 450 bis 650ºC;
  • - bei einem Druck der Atmosphärendruck oder leicht höher ist;
  • - bei einer Raumgeschwindigkeit zwischen 100 und 1000 Std&supmin;¹, vorzugsweise zwischen 150 und 300 Std&supmin;¹;
  • wobei die Verweilzeit des Katalysators in der Fließbettzone von 5 bis 30 Minuten, vorzugsweise 10 bis 15 Minuten, und in der Desorptionszone von 0,2 bis 10 Minuten variiert.
  • Während der Dehydrierungsreaktion wird das Katalysatorsystem (Katalysator + mögliches Verdünnungsmittel) kontinuierlich aus dem Reaktor entfernt, um es zu regenerieren.
  • Im Reaktor ist bevorzugt, bei einem Druck, der Atmosphärendruck oder leicht höher ist, bei einer Katalysatorbeladung im Bereich von 100 bis 1000 Std&supmin;¹ und mit einer Verweilzeit des Feststoffs, die von 5 bis 60 Minuten oder von 20 bis 40 Minuten variiert, zu arbeiten. Die Regenerierungstemperatur beträgt im Allgemeinen zwischen 600 und 700ºC.
  • Der regenerierte Katalysator wird auf dem gleichen Weg zum Reaktor transportiert, auf dem der erschöpfte Katalysator zum Regenerator transportiert wird. Das so entworfene Regenerator-Reaktorsystem ermöglicht, dass die Betriebsparameter und Leistungen des Verfahrens konstant gehalten werden.
  • Das regenerierte Katalysatorsystem wird kontinuierlich zum Dehydrierungsreaktor wieder zugeführt, so dass die für die Reaktion erforderliche Wärme aus dem regenerierten Katalysator entfernt wird, der bei einer Temperatur wieder zugeführt wird, die höher ist als die mittlere Reaktionstemperatur.
  • Bevor er wieder in den Dehydrierungsreaktor zugeführt wird, kann der Katalysator gegebenenfalls einer Reduktionsbehandlung bei Temperaturen im Bereich von 650 bis 700ºC in Gegenwart eines Reduktionsmittels zum Beispiel Methan für Zeiträume im Bereich von 0,2 bis 10 Minuten unterzogen werden.
  • Am Ende der Dehydrierungsreaktion wird ein dehydrierter Strom erhalten, der im Wesentlichen aus Ethylen und Styrol besteht. Insbesondere umfasst der Strom: 2-35 Gew.-% Styrol; 1-20% Ethylen; 25-75% nicht umgesetztes Ethan und 2-40% nicht umgesetztes Ethylbenzol; 0,1-2% andere Produkte, wie Methan, Wasserstoff, Toluol, Benzol, die während der Alkylierungs- und Dehydrierungsreaktion gebildet wurden.
  • Der dehydrierte Strom wird abgekühlt, filtriert und zu einem Destillationsabschnitt zum Erhalt von Styrol und nicht umgesetzten Ethylbenzol, das zur Dehydrierung zurückgeführt wird, und der Rückgewinnung des Ethylen enthaltenden Stroms befördert, das als Beschickung zur Alkylierungseinheit zurückgeführt wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur. Herstellung von Styrol kann leichter in Bezug auf das Blockdiagramm der beigefügten Figur verstanden werden, das eine veranschaulichende, aber nicht einschränkende Ausführungsform darstellt.
  • In Bezug auf das Diagramm stellt (A) die Alkylierungseinheit, (D) den Dehydrierungsreaktor, (R) die Regenerierungseinheit des Katalysators, (C) einen Abscheider, (S) ein Destillationssystem und (F1), (F2) und (F3) drei Filtrationseinheiten dar. (G1) und (G2) stellen zwei Wärmetauscher dar, (AC) ist ein Luftkühler und (T) eine Kompressionseinheit.
  • Das vorliegende Verfahren kann daher deutlich aus dem beigefügten Diagramm und der vorstehenden Beschreibung verstanden werden. Tatsächlich werden ein aus Benzol bestehender Strom (1) und ein Strom (14) aus zurückgeführten Produkten, die aus Ethylen und Ethan, sowie Spuren von Methan und Wasserstoff bestehen, als Umsetzungsteilnehmer in die Alkylierungseinheit (A) eingebracht. Die inerten Produkte (3), die sich andernfalls im Produktionszyklus ansammeln würden, werden von der Alkylierungseinheit abgetrennt.
  • Der Strom des alkylierten Produkts (4), der aus Ethylbenzol und Ethan besteht, wird mit einem aus Ethan bestehenden Strom (2) und mit einem aus zurückgeführten Ethylbenzol bestehenden Strom (16) gemischt. Das so erhaltene Gemisch (5) wird nach Vorerwärmen in (G1) in den Dehydrierungsreaktor (D) eingebracht (7). Der Reaktor (D) arbeitet in Kombination mit der Regenerierungseinheit des Katalysators (R). Insbesondere werden kleine Portionen des Katalysators kontinuierlich aus dem Reaktor (D) entfernt und durch Leitung (6) in den Regenerator (R) übergeführt. Gleichzeitig werden analoge Portionen des regenerierten Katalysators aus dem Regenerator (R) entfernt und wieder in den Reaktor (D) durch Leitung (6') eingelassen. Die Abgase (19) aus dem Regenerator (R) werden in (G2) gekühlt, in (F2) filtriert und entnommen.
  • Das dehydrierte Produkt (8), das aus Styrol, nicht umgesetztem Ethylbenzol und Ethan, Methan und Wasserstoff und anderen Produkten, wie Toluol und Benzol, besteht, wird in (G1) abgekühlt, in (F1) filtriert, im Luftkühler (AC) gekühlt und in den Abscheider (C) eingebracht.
  • Ein Strom (12) von kondensierbaren Produkten, die aus Styrol, Ethylbenzol und anderen Nebenprodukten (Benzol, Toluol) bestehen, wird vom Boden (C) zurückgewonnen. Ein Strom (11) der leichten Produkte, bestehend aus Ethylen, Ethan, Methan und Wasserstoff, wird vom Kopf von (C) zurückgewonnen.
  • Der Strom (12) geht zur Destillationseinheit (S), zum Beispiel eine Einheit, die eine oder mehrere Destillationssäulen umfasst, aus denen das Styrol (18) mit hohem Grad an Reinheit (> 99,5%) zusammen mit dem Ethylbenzol (16) zurückgewonnen wird, das zur Dehydrierung zurückgeführt wird, und den Nebenprodukten (17), die nachfolgenden Behandlungen unterzogen werden.
  • Der Strom (11) wird auf Betriebsdruck der Alkylierungseinheit in (T) gebracht, vom Wasserstoff (15) im Membranfilter (F3) abgetrennt und in (A) als primäre Beschickung durch Leitung (14) zurückgeführt.
  • Ein veranschaulichendes, aber nicht einschränkendes Beispiel ist zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung und ihrer Ausführungsform bereitgestellt.
    • Beispiel 1 Herstellung des Dehydrierungskatalysators
  • Ein mikrosphäroider Pseudobohämit, zu dem Siliciumdioxid (1,2 Gew.-%) mit einem Teilchendurchmesser zwischen 5 und 300 Mikron gegeben wurde, wird durch Sprühtrocknen eines hydrierten Aluminiumoxidsols und Ludox-Siliciumdioxid hergestellt.
  • Eine Probe des Pseudobohämits wird einer thermischen Behandlung unterzogen, die in einem ersten Brennen für 1 Stunde bei 450ºC, gefolgt von einem zweiten Brennen bei 1180ºC für 4 Stunden in einem Strom trockener Luft besteht.
  • Das erhaltene Produkt weist eine spezifische Oberfläche von 32 m²/g, eine Porosität von 0,22 cm³/g auf und besteht hauptsächlich aus alpha-Aluminiumoxid, begleitet von delta- und theta-Übergangsaluminiumoxiden.
  • 200 g dieses Aluminiumoxids wurden unter Verwendung des anfänglichen Naßverfahrens mit 44 cm³ einer wässrigen Lösung getränkt, die enthielt: 14,85 g Ga(NO&sub3;)&sub3;, 1,78 g KNO&sub3; und 6 cm³ einer wässrigen Lösung von Pt(NH&sub3;)&sub2;(HCO&sub3;)&sub2;, so dass eine Konzentration von Pt gleich 2,5 g/l, erhalten wurde.
  • Das Tränken wird bei Raumtemperatur durchgeführt. Das getränkte Produkt wird 1 Stunde bei Raumtemperatur in einem Strom trockener Luft stehengelassen und anschließend 15 Stunden bei 90ºC getrocknet. Das getrocknete Produkt wird schließlich in einem Fließbett 4 Stunden bei 750ºC in einem Strom trockener Luft behandelt.
  • Die Gewichtszusammensetzung des so erhaltenen formulierten Produkts wurde wie folgt bestätigt:
  • 2,33% Ga&sub2;O&sub3;, 0,4% K&sub2;O, 75 ppm Pt, 1,56% SiO&sub2;, Al&sub2;O&sub3; auf den Rest zu 100.
    • Beispiele 2-4
  • 101 g des Katalysators von Beispiel 1 wurden in einen Quarzreaktor mit einem Innendurchmesser von 25 mm eingebracht. Der Reaktor wird mit einem elektrischen Ofen erhitzt, um das Katalysatorbett auf der gewünschten Temperatur zu halten.
  • Das Ethylbenzol wird in einen Verdampfer mit einer Dosierungspumpe eingebracht und dann mit einem Strom Ethan gemischt, dessen Fließgeschwindigkeit mit einem Rotationsmessgerät gemessen wird.
  • Das Reaktionsgemisch wird auf 200ºC vorerwärmt und in den Reaktor von unten durch ein kalibriertes Septum eingebracht, das als Gasverteiler arbeitet, um so den Katalysator zu fluidisieren. Eine Expansionsvase ist am Kopf des Reaktors mit der Funktion des Verlangsamen des Abgases und Zurückfallenlassen der Feinteilchen des Katalysators in den Reaktor angebracht. Die Expansions- und Probennehmleitungen werden auf einer Temperatur von 200ºC gehalten, um die Kondensation von Styrol, nicht umgesetztem Ethylbenzol und möglichen schweren Nebenprodukten zu vermeiden.
  • Das Abgas aus dem Reaktor wird zu einem Kühler befördert, der mit Trockeneis gekühlt ist, während die nicht kondensierbaren Produkte in einer stromabwärts verbundenen Tüte gesammelt werden.
  • Am Ende der Reaktion wird der Kühler langsam auf Raumtemperatur gebracht und das flüssige Produkt gesammelt und analysiert.
  • Die Reaktionsphase ist von der Regenerierungsphase gefolgt, in der der Koks, der auf dem Katalysator abgeschieden ist, durch Einbringen von Luft in den Reaktor für 45 Minuten bei einer Temperatur von 660ºC abgebrannt wird. Das Abgas aus dem Reaktor wird in einer Tüte gesammelt.
  • Die beigefügte Tabelle zeigt die Betriebsparameter und erhaltenen Ergebnisse.
  • Die Analysen der kondensierten Reaktionsprodukte wurden durch Gaschromatographie mit HP 5890-Instrument, ausgestattet mit einem Flammenionisationsdetektor (FID) durchgeführt. Eine CP-WAX 10-Kapillarsäule (50 m) wurde zur Abtrennung der Bestandteile vom Gemisch verwendet.
  • Die während des Reaktions- und Regenerierungsschritts gesammelten Gase wurden mit einem HP 5890-Gaschromatographen, ausgestattet mit einem Detektor für thermische Leitfähigkeit (TCD) und einem Analysesystem zur Abtrennung von Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff, CO, CO&sub2;, Methan, Ethan, Ethylen, analysiert. Die Dosierung der unterschiedlichen Arten wird mit dem externen Standardverfahren durchgeführt.
    • Beispiel 5
  • In Bezug auf das Diagramm von Fig. 1 wird 1 kg/Std. Benzol (1) in die Alkylierungseinheit (A) zusammen mit dem zurückgeführten Strom (14) mit einer Fließgeschwindigkeit von 4,2 kg/Std. und 8,3 Gew.-% Ethylen eingebracht.
  • Die Alkylierungsreaktion wird bei einem Druck von 4 MPA (40 Atm) und einer Temperatur von 180ºC gemäß der Beschreibung im veröffentlichten europäischen Patent 432.814 durchgeführt.
  • Der Strom (4), der aus der Alkylierung stammt, enthält 26 Gew.-% Ethylbenzol, 73,5% Ethan, sowie Wasserstoff und Methan. Die gesamte Fließgeschwindigkeit beträgt 5,2 kg/Std. Dazu werden der Strom von Ethan (2), 0,44 kg/Std., und der zurückgeführte Strom von Ethylbenzol (1), 1,5 kg/Std., gegeben, wobei der Strom (7) erhalten wird, der die Beschickung für den Dehydrierungsreaktor bildet.
  • Die Dehydrierungsreaktion wird bei einer Temperatur von 600ºC und einem mittleren Druck von 0,11 MPa (1,1 Atm) durchgeführt.
  • Der Abgasstrom aus dem Reaktor (8) enthält 17,8 Gew.-% Styrol und 5 Gew.-% Ethylen. Nach Abkühlen wird der Strom (8) in einen ersten Strom, der Styrol und Ethylbenzol (12) enthält, und einen zweiten Strom (11), der die Gasphase enthält, getrennt. Der Wasserstoff (15) wird aus dem letzteren durch das Membransystem F3 abgetrennt, wobei der Strom (14) erhalten wird.
  • Der Strom (12) wird zum Destillationssystem (5) befördert, aus dem der Strom (18), bestehend aus Styrol, der Strom (16), der nicht umgesetztes Ethylbenzol enthält, und der Strom (17), der aus dehydrierten Nebenprodukten, insbesondere Benzol und Toluol, besteht, zurückgewonnen werden. Tabelle 1

Claims (7)

1. Verfahren zur Herstellung von Styrol, umfassend:
a) Einbringen eines Stroms aus Benzol und eines Stroms eines zurückgeführten Produkts, das Ethylen enthält, in eine Alkylierungseinheit;
b) Mischen des Stroms am Auslass der Alkylierungseinheit, der Ethylbenzol enthält, mit einem Ethan enthaltenden Strom;
c) Einbringen des so erhaltenen Gemisches in eine Dehydrierungseinheit, die einen Katalysator enthält, der zur gleichzeitigen Dehydrierung von Ethan und Ethylbenzol zum Erhalt von Ethylen bzw. Styrol fähig ist, wobei der Katalysator ausgewählt ist aus:
i) 0,1-34 Gew.-% Ga&sub2;O&sub3;;
ii) 1-99 ppm (auf Gewicht bezogen) Platin;
iii) 0,05-5 Gew.-% eines Alkali- und/oder Erdalkalioxids;
iv) 0,08-3 Gew.-% Siliciumdioxid,
wobei der Rest zu 100 Aluminiumoxid in der delta- oder theta-Phase oder in einem Gemisch der delta- + theta-, theta- + alpha- oder delta- + theta- + alpha-Phasen mit einer Oberfläche von weniger als 100 m²/g, bestimmt mit dem BET-Verfahren, ist; und
I) 6-30 Gew.-% Cr&sub2;O&sub3;;
II) 0,1-3,5 Gew.-% SnO;
III) 0,4-3 Gew.-% eines Alkalioxids;
IV) 0,08-3 Gew.-% Siliciumdioxid;
wobei der Rest zu 100 Aluminiumoxid in delta- oder theta-Phase oder in einem Gemisch der delta- + theta-, theta- + alpha- oder delta- + theta- + alpha-Phasen ist;
d) Einbringen des die Dehydrierungseinheit verlassenden Produkts in einen Trennabschnitt zur Herstellung eines aus Styrol bestehenden Stroms und eines Ethylen enthaltenden Stroms;
e) Zurückführen des Ethylen enthaltenden Stroms zur Alkylierungseinheit.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der zurückgeführte Strom aus 2-50 Gew.-% Ethylen und 50-98 Gew.-% Ethan besteht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei Ethylbenzol und Ethan in die Dehydrierung in Molverhältnissen von Ethylbenzol/Ethan im Bereich zwischen 0,01 und 1 eingebracht werden.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Dehydrierungskatalyator umfasst:
i) 0,2-3,8 Gew.-% Ga&sub2;O&sub3;;
ii) 3-80 ppm (auf Gewicht bezogen) Platin;
iii) 0,1-3 Gew.-% eines Alkali- und/oder Erdalkalioxids;
iv) 0,08-3 Gew.-% Siliciumdioxid;
wobei der Rest zu 100 Aluminiumoxid ist.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 3, wobei der Dehydrierungskatalysator umfasst:
I) 13-25 Gew.-% Cr&sub2;O&sub3;;
II) 0,2-2,8 Gew.-% SnO;
III) 0,5-2,5 Gew.-% eines Alkylenoxids;
IV) 0,08-3 Gew.-% Siliciumdioxid;
wobei der Rest zu 100 Aluminiumoxid ist.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Dehydrierungsreaktion bei einer Temperatur im Bereich von 450 bis 700ºC, bei einem Druck im Bereich von 0,01 bis 0,3 MPa (0,1 bis 3 Atm) und bei einer Fließgeschwindigkeit der Reagenzien, ausgedrückt als stündliche volumetrische Fließgeschwindigkeit der Reagenzien pro Liter des Katalysators (stündliche Raumgeschwindigkeit des Gases oder GHSV), von zwischen 100 und 10000 Std&supmin;¹ durchgeführt wird.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Dehydrierungsreaktion in einem Fließbettreaktor durchgeführt wird, der:
- bei einer Temperatur im Bereich von 450 bis 650ºC;
- bei einem Druck, der Atmosphärendruck oder leicht höher ist;
- bei einer Raumgeschwindigkeit im Bereich zwischen 100 und 1000 Std&supmin;¹
arbeitet.
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