5.Схема и описание реактора.

Основным аппаратом технологической схемы является реактор дегидрирования. Наиболее распространены реакторы адиабатического типа, в которых тепло, необходимое для про ведения реакции, подводится с перегретым водяным паром. Аппарат цилиндрической формы с коническим днищем изготовлен из обычной углеродистой стали и футерован изнутри огнеупорным кирпичом диаметром 4 м и общей высо­той 7,5 м . В верхнюю часть аппарата вмонтированы люк для загрузки катализатора, смеситель и распределитель па­ров по сечению аппарата. Реактор загружают керамическими кольцами Рашига и катализатором. Для облегчения замены отра­ботанного катализатора свежим в аппарат вставлен металличе­ский полый конус; при подъеме конуса катализатор и пасадочные кольца высыпаются через нижний люк. Стенки конуса перфориро­ваны для прохождения парой и газов. Загрузка колец и катализа­тора производится через верхний люк; конус предварительно опускают вниз для перекрытия выгрузного отверстия .Внутри реактора на решетке размещаются слои на­садки, обеспечивающей равномерное распределение газового потока по сечению реактора, между которыми помещен слой катализатора. Применяемый в процессе катализатор К-22 способен к саморегенерированию и может работать непрерывно в течение 1—2 месяцев, после чего его регенерируют, подавая в реактор воздух для выжигания отложившегося на зернах катализатора кокса.

Рис. 4. Адиабатический реактор для дегидрирования этилбензола:

1-устройство для смешения паров воды и этилбензола;2-люк для загрузки катализатора;

3-распределительное устройство;4-слой колец Рашига;5-слой катализатора; 6-термопары;

7-разгрузочный конус; 8-люк для выгрузки катализатора.

Технико-экономические показатели процесса:

Температура, °С 590—620

Объемная скорость подачи сырья, ч"¹ 0,35—0,50

Массовое отношение этилбензол : пар 1,0 : 2,6

Конверсия этилбензола, долей ед. 0,45

Селективность процесса, долей ед. 0,90

Выход стирола на этилбензол, доле ед. 0,40

6.Заключение.

6.Заключение

Технология производства стирола дегидрированием этилбензола относится к одностадийным химическим процессам. В качестве исходного сырья используется доступный этилбензол, получаемый алкилированием бензола олефинами. Применяемые в промышлен-

ности технологические решения с введением пара между двумя-тре­мя слоями катализатора, использование встроенных в реактор теплообменных устройств, а также эффективная каталитическая сис­тема позволяют при достаточно высокой селективности около 90 % добиться конверсии этил бензол а за один проход на уровне 60-75 %. Рециркуляционный поток бензола, связывающий разделительную и реакторную подсистемы технологии, обеспечивает полную кон­версию исходного сырья.

Снижение энергозатрат на процесс дегидрирования может до­стигаться не только за счет эффективного теплообмена между вхо­дящими и выходящими потоками (см. рис. 8.2.), но и за счет ис­пользования вместо водяного пара (энергоноситель и разбавитель) инертного газа. В этом случае тепло должно подводиться между сло­ями катализатора с помощью встроенных теплообменников. Заме­на пара на инертный газ (азот, С0₂) позволяет избежать многократ­ного испарения и конденсации воды, обладающей высокой скрытой теплотой испарения. В этом случае также снизятся и затраты на очистку водного конденсата, загрязненного ароматическими соеди­нениями, и в целом уменьшится суммарное потребление воды про­изводством.

Важной составляющей частью технологии выступает подсис­тема разделения. В данном случае, как отмечено ранее, существен­ным фактором, влияющим на суммарные показатели технологии, являются режимы ректификационного разделения. Они должны обеспечивать условия, при которых отсутствует термополимериза­ция стирола. Энергетически наиболее целесообразно применять вместо двойной ректификации одну насадочную колонну с низким гидравлическим сопротивлением, либо схему из комплексов гетероазеотропной ректификации.

Наконец, гетерогенно-каталитический характер процесса поз­воляет достаточно просто создавать аппараты и технологические линии большой единичной мощности.

7.Индивидуальное задание.

8.Список литературы.

1.В.С.Тимофеев “Принципы технологии основного органического и нефтехимического синтеза” “Высшая школа”, 2003

2.Н.Н.Лебедев “Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза ” Химия, 1988

3.Р.С.Соколов “Химическая технология ” т.2 Владос, 1999

4.В.З. Соколов “Производство и использование ароматических углеводородов” Химия, 1980

5.И.И.Юкельсон “Технология основного органического синтеза “ Химия, 1968

Функциональная схема

План:

1.Свойства целевого продукта

2.Сырьё

3.Облати применения продукта

4.Функциональная и химическая схемы и их описание

5. Схема и описание реактора

6.Заключение

7.Индивидуальное задание

8.Список литературы