10.4. Производство стирола. Жидкие отходы

Получение стирола осуществляют методом дегидрирования:

или

Реакция получения стирола эндотермическая и протекает с увеличением объема. Для смещения процесса в сторону образования стирола процесс ведут при температуре 560 —700 °С и давлении 30 мм рт. ст. Вместо создания вакуума понижают парциальное давление этилбензола, разбавляя его водяным паром. В промышленности используют соотношение пар: газ, равное (15 — 20): 1. В качестве катализатора применяют окисный железный катализатор с добавками соединений калия и хрома.

Кроме образования стирола могут протекать и другие реакции:

(10.5)

В промышленных условиях селективность по стиролу составляет 98 %. Использование тепла в промышленных агрегатах невелико и не превышает 28 — 33 %. Это обусловлено технологией проведения процесса, многократной конденсацией и испарением водяного пара, потерями теплоты паров, конденсацией воды и углеводородов в окружающую среду с потоком воздуха и с оборотной водой.

Рис. 10.1. Энерготехнологическая схема про-

изводства стирола:

1— печь; 2— реактор-окислитель; 3— газовая турбина; 4, 6— реакторы дегидрирования; 5 — теплообменник; К — компрессор; Г — генератор

Одним из решений этой проблемы стало использование вторичных энергетических ресурсов и создание энерготехнологической схемы для ряда узлов. На рис.

В основу создания этой схемы была заложена идея замены водяного пара диоксидом углерода. Благодаря инертности и неучастию в реакции, он может быть разбавителем и способен регенерировать катализатор, взаимодействуя с углистыми отложениями. Диоксид углерода получают при сжигании газа.

Природный газ сжигают в печи /, куда одновременно подается и воздух. Горючие технологические газы смешиваются с продуктами горения природного газа и поступают в реактор-окислитель 2. После завершения реакции образующаяся смесь газов с температурой 1 050 °С направляется в газовую турбину 3 для привода компрессора и выработки энергии. Далее газы с температурой 750 °С смешиваются с этилбензолом и направляются в реакционный узел, состоящий из двух реакторов, разделенных теплообменником для промежуточного подогрева реакционной смеси горючими газами. По завершению процесса реакционная смесь направляется на сепарацию, горючие газы, выделяемые из смеси газов, — в энергоузел системы, реакционные газы — на ректификацию.

Основные отходы при производстве стирола. К ним относятся: сильно кислые воды первичной промывки, насыщенные А1С13 и НС1; щелочные воды противоточной промывки, насыщенные бензолом и этилбензолом, содержащие углеводороды, NaCl, NaA102 и имеющие pH от 11 до 12;

Рис. 10.2. Функциональная схема обработки жидких отходов производства стирола