53.Условия, технология и показатели процесса алкилирования бензола пропиленом в присутствии а1с1з.

При алкилировании бензола пропиленом образуется изопропилбензол (кумол):

С ₆Н₆+ СН₃-СН=СН₂ С₆Н₅-СН(СН₃)₂

Преимущества А1С1з:

• отсутствие олефинов в продуктах реакции;

• низкие температуры

• возможность переалкилирования полиалкилбензолов, следовательно повышения выходи моноалкилбензолов

Недостатки А1С1з:

• коррозионная среда (использования в качестве промоторов кислот), необходимость нейтрализации

• трудность утилизации отработанного катализатора

• Утилизация сточных вод

Сырье:

для производства изопропилбензола служат пропан-пропиленовая фракция, содержащая 40-80% пропилена и бензол, обезвоживание которого осуществляется путем азеотропной дистилляции.

Технология.

Хлорид алюминия вводится в количестве 8-10% от алкилата. Потери его не превышают 1,5-2%.

Алкилирование бензола пропиленом производится в алкилаторе, представляющий собой пустотелый аппарат колонного типа. Поскольку среда коррозионная, реактор футерован графитовыми плитками, перемешивание которых осуществляется самим газом. Отвод тепла экзотермической реакции осуществляется за счет испарения части бензола, выходящего из алкилатора вместе с отходящими газами. При последовательном охлаждении газа бензол конденсируется и вновь возвращается на алкилирование. Температуру в алкилаторе регулируют степенью насыщения отходящего газа бензолом, а количество испаряющегося бензола зависит от давления в алкилаторе.

Условия процесса.

Давлении до 0,5 МПа, Т=90-130С.

Регулирование Т осуществляется путем изменения давления. Повышенная температура реакции (90-130С) необходима для увеличения скорости деалкилирования полиалкилбензолов. Реакция алкилирования идет с достаточной скоростью даже при Т 35-40С.

Б:пропилен=2-3:1

Состав алкилата: Б=55-60%, ИПБ=30-35, ДиИПБ=5-10, полиИПБ, смолы=5.

Исх.сырье: очистка от ацетиленов, диенов, сернистых, кислородсодержащих, влаги – отравляют кат.комплекс. повышается расход сырья, качество цел. понижается.

54. Принципиальная схема алкилирования бензола пропиленом. Общий вид алкилатора. Схема разделения алкилата.

Схема из лекций:

Рис.56. Технол схема алкилир-я бензола пропиленом.

1-т/обм. 2- колонна азеотр осушки. 3-конденсатор. 4-кипятильник 5-водоотделитель 6-алкилатор. 7-холодильник-конденсатор. 8,15,17,20,22-отстойники. 9-холодильник. 10-скруббер. 11-нейтрализационная колонна. 12,18-напорные баки, 13-компрессор. 14-разлагатель. 16-сборник углеводородной эмульсии. 19-диффузорный смеситель. 21-насадочная промывная колонна. 22-колонна для отгонки углеводородов. 24 ловушка бензола.

Сверху в 10 идут полиизопропилбензолы. В 11й раствор NaOH. Из 11 сверху сбоку выходит пропан на пиролиз. Снизу справа 11 выходит что то в апп 24.

В насос и потом в 18 входит раствор NaOH.

На схеме внизу слева в 1 идет бензол. Правее-катал-й комплекс. Еще правее фракция С…

Из 22 выходит «на ректификацию»

Аппараты:1- ТО, 2- колонна азеотропной осушки, 3,8- конденсатор, 4- кипятильник, 5- водоотделитель, 6- емкость катализаторного комплекса, 7- алкилатор, 9,14- отстойники, 12- холодильники, 10- скруббер, 11, 15- нейтрализационные колонны, 13- разлагатель, 16- промывная колонна.

Потоки: I- бензол, II- сухой бензол, III- HCl, IV- ПАБ, V- AlCl₃, VI- пропан, VII- вода, VIII- пропан, IX- раствор NaOH, X- отработанный раствор NaOH, XI- алкилат на ректификацию.

Схема разделения алкилата

аппаратура:

1,2,3,4, – ректификационные колоны под атмосферным давлением, 5-вакуумная колонна

Потоки:

I – алкилат; II – бензол на алкилирование (рецикл)

Из 2й колонны сверху выходит:ИПБ, ЭБ. ББ

III – полиалкилбензол, ДИПБ-на возврат

IV – тяжелые примеси, смолы; V – ЭБфракция.

VI – товарный алкилбензол

VII – ББ фракция

Общий вид алкилатора:

Сверху-парогазовая смесь, справа – продукты реакции, ниже – подается вода, справа внизу подается пропилен, слева внизу – бензол (сырье), каталитический комплекс, выше-вода.