10.1. Технологічна схема синтезу етилбензену.

Схема реакції:

Рис. 10.2. Технологічна схема процесу синтезу етилбензену: Устаткування: 1 – конденсатор; 2 – теплообмінник; 3 – реактор алкілування; 4-8 – ректифікаційні колони. Матеріальні потоки:І – свіжий бензен, ІІ – етилен, ІІІ – рецикл, IV – легкокиплячі домішки, V – домішки бензену, VI – етилбензен, VII – кубовий залишок.

Свіжий бензен І, змішують з бензеном рециклу V, нагрівають у теплообміннику 2 та випаровують у конденсаторі 1. Далі суміш пари бензолу, етилену ІІ та рециклу ароматичних вуглеводнів надходить до реактору алкілування 3. Каталізатор розроблений фірмою „Мобіл ойл”. Далі у колоні 4 виділяється бензен та розчинені в ньому гази, які утворюються у колонні 5 і використовуються як паливо, а бензен рециркулює назад до реактору алкілування. Кубова рідина із колони 4 спрямовується до системи, що складається із трьох ректифікаційних колон 6-8, де виділяють відповідно, бензен, етилбензен та поліалкілбензени. Кубовий залишок VII використовують як паливо, за рахунок чого забезпечують 60% необхідних тепловитрат процесу.

10.2. Технологічна схема виробництва стиролу.

Схеми реакцій:		(алкілування бензену)
		(дегідрування етилбензену)

Рис. 10.3. Технологічна схема виробництва стиролу: Устаткування: 1 – реактор алкілування; 2 – нейтралізатор каталізатора; 3-5 – ректифікаційні колони; 6 – змішувачі; 7 – реактор дегідрування; 8 – теплообмінник; 9 – конденсатор; 10 – сепаратор; 11-12 – ректифікаційні колони. Матеріальні потоки:І – свіжий бензен, ІІ –етилен, III – поліетилбензен, IV – хлористий алюміній, V – вода, VI – розчин хлористого алюмінію, VII – розчин соди, VIII – непрореагувавший бензен, IX – етилбензен, X – поліетиленбензени, XI – пара, XII – водний шар, XIII – несконденсовані гази, XIV – бензен, XV – толуен, XVI – стирол, XVII – смолоподібні домішки.

Осушений бензен І у надлишку змішується із етиленом ІІ та рециклом поліетилбензену ІІІ та надається до реактора алкілування 1. Алкілування відбувається у рідкий фазі у присутності каталізатора AlCl₃ – IV. Каталізатор безперервно виводиться із процесу, регенерується та повертається до процесу. Реакційну суміш потім обробляють водою V для видалення розчину хлористого алюмінію VI, промивають розчином Na₂CO₃ у апараті 2. Із продуктів алкілування у ректифікаційних колонах 3-5 виділяють залишок бензену VIII, етилбензен IX та поліетилбензени Х. Бензен та поліетилбензени повертають до реактору алкілування, а виділений етилбензен змішують з перегрітою водяною парою ХІ у змішувачі 6 та подають на дегідрування до реактору 7. Продукти дегідрування охолоджують у теплообміннику 8 та конденсують у апараті 9. В сепараторі 10 відокремлюють органічну фазу від водного конденсату ХІІ. З водного конденсату відганяють розчинені вуглеводні, а воду використовують в кип’ятильниках ректифікаційних колон. Незконденсований газ застосовують як паливо ХІІІ. Органічну фазу розділяють у колоні 11. Верхній продукт з цієї колони підлягають додатковому розділенню у колонах 12 та 13. У колоні 12 відганяють суміш бензену-толуену, а залишок етилбензену в кубі повертають до реактору дегідрування. Суміш бензен-толуен розділяють у колоні 13. Бензен XIV повертають на стадію алкілування, а толуен XV виділяють як побічний продукт. В колоні 14 очищують стирол-сирець.

Витратні показники на 1 т стиролу: етилен – 307,0 кг; бензен – 820,0 кг; каталізатори – 420,0 кг; пара – 1700,0 кг; паливо – 1530,0 ккал; охолоджуюча вода – 65000,0 кг; електроенергія – 66,0 кВт·ч.

Як побічні продукти отримують 52 кг толуолу, 9 кг 27%-ного водного розчину AlCl₃ та 1510 водного конденсату.