FR2630731A1 - Process and plant for the production of styrene - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention a essentiellement pour objet un procédé pour la production de styrène par déshydrogénation catalytique de vapeur d'éthylbenzène. The present invention essentially relates to a process for the production of styrene by catalytic dehydrogenation of ethylbenzene vapor.
Elle vise également une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé. It also relates to an installation for the implementation of this process.
I1 a déjà été proposé, pour produire du styrène, de vaporiser un mélange d'éthylbenzène dilué avec de l'eau, ce mélange vaporisé étant lui-même mélangé avec de la vapeur d'eau surchauffée avant d'être injecté dans un système réactionnel où s'effectue une réaction de déshydrogénation catalytique du mélange, étant entendu que la température du mélange e-t la quantité d'eau dans ce mélange sont telles qu'elles permettent ladite réaction.L'effluent du système réactionnel, contenant essentiellement du styrène, de l'éthylbènzène n'ayant pas réagi, de l'eau et des sous-produits tels que l'hydrogène, le benzène, le toluène, le monoxyde et le dioxyde de carbone, le méthane, l'éthane et autres, est refroidi et condensé pour séparer une phase organique contenant notamment du styrène et que l'on soumet à une distillation pour récupérer du styrène pratiquement pur, tandis que l'éthylbenzène qui n'a pas réagi est recyclé vers la vaporisation. I1 est à noter ici que la distillation permettant de produire le styrène est réalisée à une pression inférieure à la pression atmosphérique de façon à réduire la température et éviter ainsi la polymérisation du styrène qui a tendance à se produire lorsqu'on élève la température. It has already been proposed, in order to produce styrene, to vaporize a mixture of ethylbenzene diluted with water, this vaporized mixture being itself mixed with superheated steam before being injected into a reaction system where a catalytic dehydrogenation reaction of the mixture takes place, it being understood that the temperature of the mixture and the amount of water in this mixture are such that they allow the said reaction. The reaction system effluent, essentially containing styrene, unreacted ethylbenzene, water and by-products such as hydrogen, benzene, toluene, carbon monoxide and dioxide, methane, ethane and the like are cooled and condensed to separate an organic phase containing in particular styrene and which is subjected to a distillation to recover practically pure styrene, while the ethylbenzene which has not reacted is recycled towards vaporization. It should be noted here that the distillation making it possible to produce the styrene is carried out at a pressure below atmospheric pressure so as to reduce the temperature and thus avoid the polymerization of the styrene which tends to occur when the temperature is raised.
Cependant, dans ces procédés connus, des quantités considérables d'énergie sont exigées pour notamment vaporiser le mélange éthylbenzène-eau et chauffer les produits vaporisés afin de les amener à la température de réaction. On peut évidemment réduire cette dépense d'énergie en récupérant la chaleur dans la mesure du possible, en particulier lors de l'étape de refroidissement de l'effluent de réaction. Toutefois, une quantité considérable de l'énergie fournie et correspondant à une chaleur de faible niveau thermique est encore perdue lors de la condensation de l'effluent de réaction ainsi que dans les condenseurs du système de distillation. However, in these known methods, considerable amounts of energy are required in particular to vaporize the ethylbenzene-water mixture and to heat the vaporized products in order to bring them to the reaction temperature. This energy expenditure can obviously be reduced by recovering the heat as far as possible, in particular during the step of cooling the reaction effluent. However, a considerable amount of the energy supplied and corresponding to heat of low thermal level is still lost during the condensation of the reaction effluent as well as in the condensers of the distillation system.
Aussi, la présente invention a pour but de remédier aux inconvénients ci-dessus en proposant un procédé et une installation de production de styrène qui utilisent avantageusement la chaleur qui est normalement perdue et non récupérée. Also, the present invention aims to remedy the above drawbacks by proposing a process and an installation for producing styrene which advantageously use the heat which is normally lost and not recovered.
A cet effet, l'invention a pour objet un procédé pour la production de styrène par déshydrogénation catalytique de vapeur d'éthylbenzène, et du type consistant à mélanger un flux de vapeur d'eau avec de leéthylbenzène vaporisé préalablement dilué avec de l'eau, et à injecter le mélange de vapeur d'eau et d'éthylbenzène dans un système réactionnel de déshydrogénation, ce après quoi l'effluent de réaction est condensé pour produire une phase organique contenant notamment du styrène et à laquelle on fait subir une distillation, tandis que l'éthylbenzène qui n'a pas réagi est recyclé vers la vaporisation, caractérisé en ce que la vaporisation de l'éthylbenzène dilué étant effectuée à une pression inférieure à celle nécessaire pour faire passer directement la vapeur éthylbenzène-eau dans ledit système réactionnel, on effectue le mélange de cette vapeur avec ledit flux de vapeur d'eau qui lui, se trouve à une pression-supérieure à celle nécessaire pour le faire passer directement dans le système réactionnel, dans un système éjecteur où la vapeur éthylbenzène-eau est entraînée par ledit flux de vapeur d'eau pour ainsi produire un mélange de cette vapeur et de ce flux avec une dépense d'énergie minimum au niveau de la vaporisation, tout en procurant audit mélange une pression suffisante pour permettre son injection directement dans le système réactionnel de déshydrogénation. To this end, the subject of the invention is a process for the production of styrene by catalytic dehydrogenation of ethylbenzene vapor, and of the type consisting in mixing a stream of water vapor with vaporized ethylbenzene previously diluted with water , and injecting the mixture of steam and ethylbenzene into a dehydrogenation reaction system, after which the reaction effluent is condensed to produce an organic phase containing in particular styrene and which is subjected to distillation, while the unreacted ethylbenzene is recycled to the vaporization, characterized in that the vaporization of the diluted ethylbenzene being carried out at a pressure lower than that necessary for passing the ethylbenzene-water vapor directly into said reaction system , this steam is mixed with said stream of water vapor which is at a pressure higher than that necessary to pass it directly into the sys reaction teme, in an ejector system where the ethylbenzene-water vapor is entrained by said flow of water vapor so as to produce a mixture of this vapor and of this flow with a minimum energy expenditure at the level of vaporization, while providing said mixture with sufficient pressure to allow its injection directly into the dehydrogenation reaction system.
On comprend donc déjà que l'originalité de ce procédé réside dans la vaporisation à relativement basse pression du mélange éthylbenzène-eau, de sorte que cette vaporisation pourra être effectuée en utilisant une chaleur de bas niveau thermique, à savoir celle normalement perdue dans l'installation et non récupérée, étant entendu qu'après vaporisation, ce mélange sera en quelque sorte aspiré dans le système éjecteur grâce au flux de vapeur d'eau surchauffée alimentant le système éjecteur et qui entratnera, du fait de sa pression plus élevée, ledit mélange éthylbenzène-eau. It is therefore already understood that the originality of this process resides in the vaporization at relatively low pressure of the ethylbenzene-water mixture, so that this vaporization can be carried out using heat of low thermal level, namely that normally lost in the installation and not recovered, it being understood that after vaporization, this mixture will be somehow sucked into the ejector system thanks to the flow of superheated steam supplying the ejector system and which will cause, due to its higher pressure, said mixture ethylbenzene-water.
Suivant une autre caractéristique du procédé de l'invention, la source de chaleur utilisée pour vaporiser le mélange éthylbenzène-eau est une source de chaleur de bas niveau thermique prélevée au niveau de la condensation, et/ou dé la distillation précitées. According to another characteristic of the process of the invention, the heat source used to vaporize the ethylbenzene-water mixture is a heat source of low thermal level taken from the condensation, and / or from the abovementioned distillation.
Suivant un mode de réalisation préféré, la source de chaleur précitée est prélevée au niveau d'un condenseur de reflux intermédiaire associé à une colonne de distillation. According to a preferred embodiment, the above-mentioned heat source is taken from an intermediate reflux condenser associated with a distillation column.
On précisera encore ici que la vaporisation du mélangé éthylbenzène-eau est effectuée à une pression comprise entre environ 0,2 et 0,6 bar et de préférence entre 0,3 et 0,4 bar en dessous de la pression nécessaire pour faire passer ce mélange directement dans le système réactionnel précité, tandis que la pression du flux de vapeur d'eau précitée est comprise entre environ 2,6 et 13 bar, de préférence entre 4,5 et 11 bar, au-dessus de la pression nécessaire pour faire passer ee flux directement dans ledit système réactionnel. It will also be specified here that the vaporization of the ethylbenzene-water mixture is carried out at a pressure of between approximately 0.2 and 0.6 bar and preferably between 0.3 and 0.4 bar below the pressure necessary to pass this mixing directly in the aforementioned reaction system, while the pressure of the aforementioned steam flow is between approximately 2.6 and 13 bar, preferably between 4.5 and 11 bar, above the pressure necessary to make pass this stream directly into said reaction system.
L'invention a encore pour objet une installation de production de styrène pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus et du type comprenant un système réactionnel de déshydrogénation alimenté par une conduite en vapeur d'eau surchauffée sortant de ce système réactionnel par une autre conduite, une conduite d'alimentation d'éthylbenzène dilué avec de l'eau traversant un appareil de vaporisation et raccordée à des moyens de mélange auxquels est aussi raccordée la conduite citée en dernier lieu, cette installation étant caractérisée en ce que lesdits moyens de mélange comportent un système éjecteur au côté d'aspiration duquel est reliée ladite conduite d'alimentation d'éthylbenzène dilué. The invention also relates to a styrene production installation for the implementation of the above process and of the type comprising a dehydrogenation reaction system supplied by a superheated steam pipe leaving this reaction system by another line, an ethylbenzene supply line diluted with water passing through a vaporization apparatus and connected to mixing means to which is also connected the last mentioned line, this installation being characterized in that said mixing means comprise an ejector system on the suction side to which said diluted ethylbenzene supply line is connected.
Selon une autre caractéristique de cette installation, l'appareil de vaporisation précité constitue un condenseur de reflux intermédiaire associé à une colonne de distillation en aval du système réactionnel de déshydrogénation. According to another characteristic of this installation, the aforementioned vaporization device constitutes an intermediate reflux condenser associated with a distillation column downstream from the dehydrogenation reaction system.
Mais d'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaltront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels
- la figure 1 est une vue schématique d'une installation conforme aux principes de l'invention ; et
- la figure 2 est une vue schématique d'un mode de réalisation préféré d'installation selon cette invention.However, other characteristics and advantages of the invention will appear better in the detailed description which follows and refers to the appended drawings, given solely by way of example, and in which
- Figure 1 is a schematic view of an installation according to the principles of the invention; and
- Figure 2 is a schematic view of a preferred embodiment of installation according to this invention.
En se reportant à la figure 1, on voit une installation pour la production de styrène qui comprend une alimentation en vapeur d'eau 1, cette vapeur étant surchauffée dans un système 2 à l'aide d'un brûleur 3 sous le système 2, la vapeur d'eau surchauffée sortant du système 2 à température élevée par une conduite 4 aboutissant à un système réactionnel de déshydrogénation 5. Referring to FIG. 1, we see an installation for the production of styrene which comprises a supply of water vapor 1, this vapor being superheated in a system 2 by means of a burner 3 under the system 2, the superheated steam leaving the system 2 at a high temperature via a line 4 leading to a dehydrogenation reaction system 5.
La vapeur d'eau surchauffée fournit de la chaleur pour la réaction de déshydrogénation dans le système 5, ce qui signifie que cette vapeur est en relation d'échange thermique avec d'autres courants de fluide dans le système réactionnel de déshydrogénation 5 de manière à préchauffer ces courants pour les amener aux températures nécessaires pour la réaction. En outre, les courants refroidis peuvent retourner, si nécessaire, au système de production de vapeur surchauffée, de façon à être réchauffés, ceci étant matérialisé schématiquement sur la figure 1 par la flèche 4a sur la conduite 4. The superheated water vapor provides heat for the dehydrogenation reaction in system 5, which means that this vapor is in heat exchange relationship with other fluid streams in the dehydrogenation reaction system 5 so as to preheat these streams to bring them to the temperatures necessary for the reaction. In addition, the cooled streams can return, if necessary, to the superheated steam production system, so as to be heated, this being shown schematically in FIG. 1 by the arrow 4a on the pipe 4.
Le flux de vapeur d'eau surchauffée sortant du système réactionnel de déshydrogénation 5 par une conduite 6 est mélangé avec de l'éthylbenzène vaporisé préal-ablement dilué avec de l'eau.
Plus précisément, l'éthylbenzène s'écoule dans une conduite 7 et est dilué avec de l'eau arrivant par une conduite 8 raccordée à la conduite 7, cette dernière passant au travers d'un appareil de vaporisation 9. Le mélange vaporisé d'éthylbenzène et d'eau passant dans la portion de conduite 7a est alors mélangé dans un moyen 10 avec le flux de vapeur surchauffé sortant de la conduite 6, ce après quoi le mélange de vapeurs est acheminé par une conduite 11 dans le système réactionnel de déshydrogénation 5.The flow of superheated steam leaving the dehydrogenation reaction system 5 via a line 6 is mixed with ethylbenzene vaporized beforehand diluted with water.
More specifically, the ethylbenzene flows in a pipe 7 and is diluted with water arriving through a pipe 8 connected to the pipe 7, the latter passing through a vaporization apparatus 9. The vaporized mixture of ethylbenzene and water passing through the portion of line 7a is then mixed in a means 10 with the flow of superheated steam leaving the line 6, after which the mixture of vapors is conveyed by a line 11 in the dehydrogenation reaction system 5.
L'effluent de la réaction de déshydrogénation est acheminé, par une conduite 12, dans un système de récupération de chaleur 13 et ensuite, par une conduite 14, dans un système de condensation 15 qui sépare l'effluent en trois phases, à savoir : une phase gazeuse qui comprend notamment des hydrocarbures tels que méthane, éthane, benzène et toluène et qui est traitée après évacuation par une conduite 16 ; une phase aqueuse formant un condensat évacué par une conduite 17 et réutilisée après traitement pour constituer par exemple un appoint de vapeur d'eau dans le système 2 produisant de la vapeur surchauffée, et cela après passage du condensat au travers du système de récupération de chaleur 13 ; et une phase organique comprenant du styrène brut évacué par une conduite 18 raccordée à un système de distillation 19 permettant de récupérer du styrène monomère à la sortie 20 du système de distillation 19. The effluent from the dehydrogenation reaction is conveyed, via a line 12, in a heat recovery system 13 and then, via a line 14, in a condensation system 15 which separates the effluent into three phases, namely: a gas phase which comprises in particular hydrocarbons such as methane, ethane, benzene and toluene and which is treated after evacuation by a line 16; an aqueous phase forming a condensate discharged through a line 17 and reused after treatment to constitute, for example, an addition of water vapor in the system 2 producing superheated steam, and this after passage of the condensate through the heat recovery system 13; and an organic phase comprising crude styrene discharged through a line 18 connected to a distillation system 19 making it possible to recover monomeric styrene at the outlet 20 from the distillation system 19.
Ce système comprend une ou plusieurs tours de distillation, et en teté de ce système, on peut récupérer par une conduite 21 du benzène et du toluène destinés à une utilisation ultérieure, tandis que l'éthylbenzène qui n'a pas réagi est recyclé à l'appareil de vaporisation 9 par une conduite qui est la conduite 7 mentionnée précédemment. A cette conduite 7 peut être raccordée une conduite 22 d'alimentation en éthylbenzène frais. This system comprises one or more distillation towers, and at the top of this system, benzene and toluene intended for later use can be recovered via line 21, while the unreacted ethylbenzene is recycled to vaporization apparatus 9 by a pipe which is the pipe 7 mentioned above. To this line 7 can be connected a line 22 for supplying fresh ethylbenzene.
La distillation est généralement conduite à pression réduite de façon à abaisser la température et réduire par conséquent la formation de styrène polymérisé. Un inhibiteur de polymérisation peut également être ajouté dans le système de distillation 19 pour réduire encore la formation de styrène polymérisé. The distillation is generally carried out at reduced pressure so as to lower the temperature and consequently reduce the formation of polymerized styrene. A polymerization inhibitor can also be added to the distillation system 19 to further reduce the formation of polymerized styrene.
Mais tous les éléments ci-dessus n'ont pas besoin d'être décrits plus en détail, puisqu'ils appartiennent à l'état connu de la technique. However, all of the above elements do not need to be described in more detail, since they belong to the known state of the art.
Conformément à la présente invention, et en se reportant à la figure 1, le mélange effectué en 10 de l'éthylbenzène dilué avec de l'eau sortant par la conduite 7 après passage dans l'appareil de vaporisation 9, et du flux de vapeur surchauffée sortant par la conduite 6 est effectué dans un système éjecteur 100 du type venturi par exemple, et la conduite 11 reliant le système éjecteur 100 au système de déshydrogénation 5 passe de préférence au travers d'un système de préchauffage 101. In accordance with the present invention, and with reference to FIG. 1, the mixing carried out in 10 of ethylbenzene diluted with water leaving via line 7 after passage through the vaporization apparatus 9, and of the vapor flow superheated leaving via line 6 is carried out in an ejector system 100 of the venturi type for example, and line 11 connecting the ejector system 100 to the dehydrogenation system 5 preferably passes through a preheating system 101.
La pression de vaporisation dans l'appareil 9 est inférieure à la pression qui serait nécessaire pour faire passer le mélange éthylbenzène-eau directement dans le système réactionnel de déshydrogénation 5. Cette pression est comprise entre environ 0,2 et 0,6 bar et de préférence entre 0,3 et 0,4 bar, en dessous de la pression nécessaire pour faire passer le mélange vaporisé d'éthylbenzène-eau, directement dans le système réactionnel précité.Ainsi, comme on le comprend, la température de la source de chauffage nécessaire pour effectuer la vaporisation du mélange éthylbenzène-eau peut être très faible, de sorte que, selon la présente invention, on utilisera avantageusement la chaleur perdue et habituellement non récupérée de l'installation, à savoir par exemple la chaleur disponible dans le système de condensation 15 ou dans les condenseurs du système de distillation 19, étant entendu que la chaleur de ces deux systèmes pourra être éventuellement combinée pour effectuer la vaporisation à faible pression dans l'appareil 9. On réalisera ainsi une économie considérable de l'énergie pour produire le mélange d'éthylbenzène et d'eau vaporisé, et cela en utilisant de la chaleur normalement perdue dans l'installation. The vaporization pressure in the apparatus 9 is lower than the pressure which would be necessary to pass the ethylbenzene-water mixture directly into the dehydrogenation reaction system 5. This pressure is between approximately 0.2 and 0.6 bar and of preferably between 0.3 and 0.4 bar, below the pressure necessary to pass the vaporized mixture of ethylbenzene-water, directly into the aforementioned reaction system. Thus, as is understood, the temperature of the heating source necessary to carry out the vaporization of the ethylbenzene-water mixture can be very low, so that, according to the present invention, advantage will be used of the waste heat and usually not recovered from the installation, namely for example the heat available in the condensation 15 or in the condensers of the distillation system 19, it being understood that the heat of these two systems could possibly be combined to carry out the vaporization at low pressure in the apparatus 9. This will result in considerable energy savings for producing the mixture of ethylbenzene and vaporized water, and this by using heat normally lost in the installation.
Le flux de vapeur d'eau surchauffée passant dans la conduite 6 est à une pression plus élevée que la pression qui serait nécessaire pour faire passer ledit flux directement dans le système réactionnel de déshydrogénation 5. Cette pression peut être comprise entre environ 2,6 et 13 bar, et de préférence entre 4,5 et 11 bar, au-dessus de la pression nécessaire pour faire passer le flux de vapeur d'eau surchauffée directement dans le système réactionnel précité. The flow of superheated steam passing through line 6 is at a higher pressure than the pressure which would be necessary to pass said flow directly into the dehydrogenation reaction system 5. This pressure can be between approximately 2.6 and 13 bar, and preferably between 4.5 and 11 bar, above the pressure necessary to pass the flow of superheated steam directly into the aforementioned reaction system.
Ainsi, comme on le comprend, ce flux de vapeur d'eau surchauffée constitue, lorsqu'il entre dans le système éjecteur 100 un fluide moteur, de sorte que le mélange vaporisé à faible pression éthylbenzène-eau entrant, par le côté aspiration, dans le système éjecteur 100,,est entratné par ce fluide moteur pour ainsi produire un mélange de ce fluide moteur ou vapeur d'eau surchauffée avec l'éthylbenzène dilué et vaporisé, ledit mélange possèdant au total une pression suffisante pour permettre son injection directement par la conduite 11 dans le système de déshydrogénation 5, étant entendu, encore une fois, que la dépense d'énergie, comme on l'a vu précédemment, demeure minimum au niveau de la vaporisation de l'éthylbenzène dilué dans l'appareil 9. Thus, as can be understood, this flow of superheated water vapor constitutes, when it enters the ejector system 100 a driving fluid, so that the vaporized mixture at low pressure ethylbenzene-water entering, via the suction side, into the ejector system 100,, is driven by this working fluid so as to produce a mixture of this working fluid or superheated steam with diluted and vaporized ethylbenzene, said mixture having in total sufficient pressure to allow its injection directly by the line 11 in the dehydrogenation system 5, it being understood, once again, that the energy expenditure, as we have seen previously, remains minimum at the level of the vaporization of the ethylbenzene diluted in the apparatus 9.
Comme on le comprend, dans la conduite 11 de transport des vapeurs sortant du système éjecteur 100 et parvenant au système réactionnel, il y aura un équilibre des pressions, c'est-à-dire que la pression dans la conduite 11 sera plus faible que celle de la vapeur surchauffée dans la conduite 6, et plus élevée que celle régnant dans la conduite 7a transportant le mélange vaporisé d'éthylbenzène et d'eau, étant entendu qu'au total pression est suffisante pour permettre le passage direct du mélange vaporisé dans le système de déshydrogénation 5. Le système de préchauffage 101 permettra éventuellement de porter le mélange vaporisé sortant du système éjecteur 100 à la température requise pour la réaction. On remarquera ici que la position du système de préchauffage 101 n'est pas critique, ce système pouvant par exemple être prévu en aval de l'appareil de vaporisation 9 sur la portion de conduite 7a ou encore pouvant être par exemple inclus dans-le système de déshydrogénation 5 ou même dans le système de récupération de chaleur 13. As will be understood, in the pipe 11 for transporting the vapors leaving the ejector system 100 and arriving at the reaction system, there will be a pressure equilibrium, that is to say that the pressure in the pipe 11 will be lower than that of the superheated steam in line 6, and higher than that prevailing in line 7a carrying the vaporized mixture of ethylbenzene and water, it being understood that in total pressure is sufficient to allow the direct passage of the vaporized mixture into the dehydrogenation system 5. The preheating system 101 will eventually allow the vaporized mixture leaving the ejector system 100 to be brought to the temperature required for the reaction. It will be noted here that the position of the preheating system 101 is not critical, this system can for example be provided downstream of the vaporization device 9 on the pipe portion 7a or can also be included for example in the system. dehydrogenation 5 or even in the heat recovery system 13.
On se reportera maintenant à la figure 2 qui illustre un mode de réalisation préféré d'installation selon cette invention, et dans laquelle les mêmes repères que dans la figure 1 ont été utilisés pour désigner les éléments communs. Reference will now be made to FIG. 2 which illustrates a preferred embodiment of installation according to this invention, and in which the same references as in FIG. 1 have been used to designate the common elements.
Comme sur la figure 1, on retrouve sur la figure 2 le système éjecteur 100 dans lequel est mélangé la vapeur d'éthylbenzène dilué et recyclé par la conduite 7, avec le flux de vapeur surchauffée passant dans la conduite 6. As in FIG. 1, we find in FIG. 2 the ejector system 100 in which the diluted ethylbenzene vapor is mixed and recycled through line 7, with the flow of superheated vapor passing through line 6.
Mais ici, le système de distillation 19 est constitué par une colonne de distillation 102 raccordée à la conduite 7 de recyclage de l'éthylbenzène qui n'a pas réagi. Et c'est un condenseur de reflux intermédiaire 103 placé sur une boucle 104 en un point approprié sur la colonne entre l'arrivée de styrène brut par la conduite 18 et la sortie des produits de tête tels que benzène et toluène par la conduite 21, qui constitue l'appareil de vaporisation 9. Autrement dit, la quantité requise de mélange éthylbenzène-eau et comprenant de l'éthylbenzène recyclé, de l'éthylbenzène frais, et de l'eau de pré-dilution, traverse le condenseur de reflux intermédiaire 103 où ce mélange est vaporisé à basse pression avant de parvenir au système éjecteur 100, étant entendu qu'il se produit en même temps une condensation de la vapeur de reflux intermédiaire. But here, the distillation system 19 is constituted by a distillation column 102 connected to the pipe 7 for recycling unreacted ethylbenzene. And it is an intermediate reflux condenser 103 placed on a loop 104 at an appropriate point on the column between the arrival of crude styrene via line 18 and the exit of the top products such as benzene and toluene through line 21, which constitutes the vaporization apparatus 9. In other words, the required quantity of ethylbenzene-water mixture and comprising recycled ethylbenzene, fresh ethylbenzene, and pre-dilution water, passes through the intermediate reflux condenser 103 where this mixture is vaporized at low pressure before reaching the ejector system 100, it being understood that there is at the same time a condensation of the intermediate reflux vapor.
Pour des conditions identiques de fonctionnement du système réactionnel de déshydrogénation, il a été trouvé que l'énergie consommée par l'installation selon l'invention était de 1,1 million de kilocalories/tonne de styrène produit, alors que l'énergie consommée dans une-installation de l'art antérieur telle qu'exposée au début de la présente description était de 1,5 million de kilocalories/tonne de styrène produit, ce qui est beaucoup plus élevé. For identical operating conditions of the dehydrogenation reaction system, it was found that the energy consumed by the installation according to the invention was 1.1 million kilocalories / tonne of styrene produced, while the energy consumed in an installation of the prior art as set out at the beginning of this description was 1.5 million kilocalories / tonne of styrene produced, which is much higher.
La comparaison ci-dessus montre indubitablement les avantages de la présente invention par rapport aux procédés classiques en ce qui concerne l'économie d'énergie réalisée, ces avantages résultant notamment de l'utilisation d'un système éjecteur tel que 100. The above comparison undoubtedly shows the advantages of the present invention compared to conventional methods with regard to the energy saving achieved, these advantages resulting in particular from the use of an ejector system such as 100.
Il faut encore remarquer ici, en se réfèrant de nouveau à la figure 2, que, si l'on n'utilisait pas un appareil éjecteur comme prévu par l'invention, il faudrait augmenter notablement la température et donc la pression de distillation pour obtenir la vaporisation du mélange éthylbenzène-eau, et cette augmentation risquerait de provoquer évidemment la polymérisation du styrène produit, ce que l'on cherche à éviter, d'où l'intérêt de prévoir un système éjecteur dans l'installation. It should also be noted here, with reference again to FIG. 2, that, if an ejector device was not used as intended by the invention, the temperature and therefore the distillation pressure should be markedly increased to obtain vaporization of the ethylbenzene-water mixture, and this increase could obviously cause the polymerization of the styrene produced, which is sought to be avoided, hence the advantage of providing an ejector system in the installation.
A cet égard et à titre d'exemple, on a fait fonctionner l'installation de la figure 2 en utilisant, en fond de la colonne de distillation 102, une pression de 0,3 bar absolu ce qui correspond à une température de 1050C, et on a établi que si on utilisait la même colonne 102, mais sans le système éjecteur 100 selon l'invention, il fallait, pour réaliser la vaporisation du mélange éthylbenzène-eau grâce au condenseur de reflux intermédiaire, utiliser en fond de la colonne de distillation une pression de 0,46 bar absolu, ce qui correspond à une température de 1170C. Il en résulte que la perte de styrène due à la polymérisation fera plus que doubler lorsque la température passe de 1050C à 117 C. In this regard and by way of example, the installation of FIG. 2 was operated using, at the bottom of the distillation column 102, a pressure of 0.3 bar absolute, which corresponds to a temperature of 1050C, and it was established that if the same column 102 was used, but without the ejector system 100 according to the invention, it was necessary, in order to carry out the vaporization of the ethylbenzene-water mixture using the intermediate reflux condenser, use at the bottom of the column distillation a pressure of 0.46 bar absolute, which corresponds to a temperature of 1170C. As a result, the loss of styrene due to polymerization will more than double when the temperature goes from 1050C to 117 C.
Ceci montre encore une fois les avantages de la présente invention.This again shows the advantages of the present invention.
On a donc réalisé selon cette invention une installation de production de styrène réalisant d'importantes économies d'énergie par vaporisation d'un mélange éthylbenzène-eau à basse pression avant d'injecter ce mélange dans un système réactionnel de déshydrogénation, et cela grâce à l'utilisation d'un système éjecteur pour permettre à la chaleur de vaporisation d'être constituée par de la chaleur perdue dans l'installation, et généralement non récupérée. According to this invention, a styrene production installation has therefore been produced, achieving significant energy savings by vaporizing an ethylbenzene-water mixture at low pressure before injecting this mixture into a dehydrogenation reaction system, and this thanks to the use of an ejector system to allow the heat of vaporization to be constituted by heat lost in the installation, and generally not recovered.
Les perfectionnements selon cette invention sont avantageusement applicables à tous procédés et toutes installations classiques de production de styrène utilisant le principe de la déshydrogénation catalytique d'éthylbenzène en présence de vapeur d'eau, et on réalisera ainsi, sur ces installations existantes, une économie d'énergie. The improvements according to this invention are advantageously applicable to all conventional processes and installations for the production of styrene using the principle of catalytic dehydrogenation of ethylbenzene in the presence of water vapor, and an economy will therefore be achieved on these existing installations. 'energy.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés que titre d'exemple. Of course, the invention is in no way limited to the embodiments described and illustrated which have been given only by way of example.
Aucontraire, l'invention comprend'tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. On the contrary, the invention includes all the technical equivalents of the means described as well as their combinations, if these are carried out according to the spirit.
Claims (6)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8805623A FR2630731B1 (en) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | PROCESS AND PLANT FOR THE PRODUCTION OF STYRENE |
| IN459DE1988 IN174617B (en) | 1988-04-27 | 1988-05-24 |
Applications Claiming Priority (2)
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| FR2630731A1 true FR2630731A1 (en) | 1989-11-03 |
| FR2630731B1 FR2630731B1 (en) | 1990-08-31 |
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ID=26226629
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR8805623A Expired - Lifetime FR2630731B1 (en) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | PROCESS AND PLANT FOR THE PRODUCTION OF STYRENE |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111013514A (en) * | 2019-12-18 | 2020-04-17 | 安徽昊源化工集团有限公司 | Energy-saving and consumption-reducing system for recycling heat of styrene product produced by ethylbenzene dehydrogenation |
| CN111013514B (en) * | 2019-12-18 | 2024-05-14 | 安徽昊源化工集团有限公司 | Energy-saving and consumption-reducing system for heat recovery of styrene product produced by ethylbenzene dehydrogenation |
-
1988
- 1988-04-27 FR FR8805623A patent/FR2630731B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-05-24 IN IN459DE1988 patent/IN174617B/en unknown
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| THE OIL AND GAS JOURNAL, vol. 71, no. 44, 29 octobre 1973, page 91, Tulsa, US; C.BECDELIEVRE: "Process meets high purity specifications" * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111013514A (en) * | 2019-12-18 | 2020-04-17 | 安徽昊源化工集团有限公司 | Energy-saving and consumption-reducing system for recycling heat of styrene product produced by ethylbenzene dehydrogenation |
| CN111013514B (en) * | 2019-12-18 | 2024-05-14 | 安徽昊源化工集团有限公司 | Energy-saving and consumption-reducing system for heat recovery of styrene product produced by ethylbenzene dehydrogenation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IN174617B (en) | 1995-01-21 |
| FR2630731B1 (en) | 1990-08-31 |
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