Способ получения стирола Российский патент 2020 года по МПК C07C15/46 C07C1/24 

Описание патента на изобретение RU2721773C1

Изобретение относится к нефтехимической и химической промышленности и предназначено для получения стирола парофазной дегидратацией метилфенилкарбинола.

Известен способ дегидратации метилфенилкарбинола в паровой фазе при температуре 270-350°С в присутствии окисного катализатора дегидратации, с введением в зону реакции от 0,1 до 4 молей пара на 1 моль сырья дегидратации [US 3658928, опубл. 25.04.1972].

Известен способ получения стирола путем каталитической парофазной дегидратации метилфенилкарбинола в присутствии водяного пара с последующим выделением целевого продукта известным путем, отличающийся тем, что с целью повышения чистоты продукта, процесс осуществляют, при весовом соотношении метилфенилкарбинола к водяному пару от 1:0,5 до 1:10 [SU 389069, опубл. 05.07.1973].

Известен способ получения стирола каталитической дегидратацией метилфенилкарбинола на катализаторе, содержащем оксид алюминия. Для процесса используют фракцию метилфенилкарбинола, содержащую тяжелые продукты с температурой кипения 150-400°С в количестве 0,5-30 мас.%, в которую добавляют водяной пар и нагревают до температуры реакции в одном потоке перед подачей в каталитическую зону [RU 2121472, опубл. 23.01.1997].

Наиболее близким по своей технической сути является способ получения стирола дегидратацией метилфенилкарбинола в двухступенчатом раеакторе на катализаторе - окись алюминия - в присутствии водяного пара с подогревом потока, выходящего из первой ступени, путем непрямого контакта с перегретым водяным паром. На дегидратацию подают фракцию метилфенилкарбинола в жидком виде, предварительно перегретую в конвекционной части перегревательной печи до 180-190°С и смешивают перед входом в слой катализатора первой ступени реактора с водяным паром, при этом массовое соотношение пар: метилфенилкарбинол = (1,0-1,2):1 соответственно. Процесс ведут до степени конверсии метилфенилкарбинола 96% [RU 2106334, опубл. 10.03.1998].

К недостаткам вышеуказанных способов относится отложение кокса на поверхности катализатора в процессе дегидратации метилфенилкарбинола, что приводит к снижению межрегенерационного срока службы.

С целью увеличения межрегенерационного срока службы катализатора предложен способ получения стирола путем парофазной дегидратации метилфенилкарбинолсодержащего сырья при повышенной температуре на катализаторе, содержащем окись алюминия в присутствии водяного пара при массовом соотношении пар: метилфенилкарбинол равном (1,0-1,2):1 соответственно, причем дегидратацию в течение первых 50 часов проводят при величине разбавления пар: метилфенилкарбинол на 20-30% превышающей среднецикловую величину разбавления, после снижения конверсии метилфенилкарбинола менее 98% при величине разбавления пар: метилфенилкарбинол на 12-15% ниже среднецикловой величины разбавления.

Дегидратацию метилфенилкарбинолсодержащего сырья (МФК) в течение первых 50 часов осуществляют при массовом соотношении пар: МФК равном (1,2-1,56):1 соответственно, после снижения конверсии МФК менее 98% при массовом соотношении пар: МФК равном (0,85-1,056):1 соответственно.

В качестве метилфенилкарбинолсодержащего сырья можно использовать, например, фракцию метилфенилкарбинола совместного производства оксида пропилена и стирола, а также любую другую фракцию, содержащую МФК.

В качестве катализатора процесса дегидратации МФК используют активный оксид алюминия.

Процесс дегидратации может происходить в двухступенчатом адиабатическом реакторе с промежуточным подогревом контактного газа. На входе обеих ступеней контактирования может обеспечиваться равенство температур.

Метилфенилкарбинолсодержащее сырье перед подачей в реактор испаряют и нагревают до температуры 280°С в токе перегретого до температуры 550°С водяного пара.

Температура процесса дегидратации 260-300°С.

Промышленная применимость предлагаемого способа подтверждена экспериментально. Эксперименты проводились следующим образом.

Пример 1 (для сравнения)

Дегидратацию фракции МФК проводят на пилотной установке. В качестве сырья используется фракция МФК состава, мас.%: МФК 78,64, ацетофенон 14,30, спирты 3,03, стирол 0,06, тяжелые продукты 2,48, неидентифицированные продукты 1,49.

Исходное сырье предварительно испаряют и нагревают до температуры 280°С в токе перегретого до температуры 550°С водяного пара, выдерживая соотношение пар: сырье = 1,0:1,0.

Пары фракции МФК и водяного пара направляют в реактор адиабатического типа. Катализатор процесса дегидратации МФК - активный оксид алюминия. Расход МФК выдерживался 250 г/ч. Объемная скорость подачи МФК 0,6 ч-1. Температура в реакторе 280°С.

Цикл контактирования продолжают до снижения конверсии МФК до 96%. Межрегенерационный пробег при этом составил 572 часа.

Пары продуктов реакции из кубовой части реактора конденсируют, сепарируют на органический и водный слои. Из органического слоя выделяют стирол известными методами.

Селективность 99,2%, расход пара на 1 т стирола 1,2 т.

Пример 2

Дегидратацию фракции МФК проводят на пилотной установке. В качестве сырья используется фракция МФК состава, мас.%: МФК 78,64, ацетофенон 14,30, спирты 3,03, стирол 0,06, тяжелые продукты 2,48, неидентифицированные продукты 1,49.

Исходное сырье предварительно испаряют и нагревают до температуры 280°С в токе перегретого до температуры 550°С водяного пара. Дегидратацию в течение первых 50 часов проводят при величине разбавления пар: МФК = 1,2:1 (на 20% выше среднецикловой величины разбавления).

Пары фракции МФК и водяного пара направляют в реактор адиабатического типа. Катализатор процесса дегидратации МФК - активный оксид алюминия. Расход МФК выдерживался 250 г/ч. Объемная скорость подачи МФК 0,6 ч-1. Температура в реакторе 280°С.

По истечении 50 часов соотношение пар: МФК снижают до 1,0:1,0.

После снижения конверсии МФК менее 98% дегидратацию проводят при величине разбавления пар: МФК = 0,88:1,0 (на 12% ниже среднецикловой величины разбавления).

Цикл контактирования продолжают до снижения конверсии МФК до 96%. Межрегенерационный пробег при этом составил 630 часов.

Пары продуктов реакции из кубовой части реактора конденсируют, сепарируют на органический и водный слои. Из органического слоя выделяют стирол известными методами.

Селективность 99,5%, расход пара на 1 т стирола 1,2 т.

Пример 3

Процесс переработки побочных продуктов осуществляют таким же образом, как в примере 2, за исключением того, что дегидратацию в течение первых 50 часов проводят при соотношении пар: МФК = 1,3:1,0 (на 30% выше среднецикловой величины разбавления).

По истечении 50 часов соотношение пар: МФК снижают до 1,0:1,0.

После снижения конверсии МФК ниже 98% соотношение пар: МФК = 0,85:1 (на 15% ниже среднецикловой величины разбавления).

Межрегенерационный пробег составил при этом составил 651 час.

Селективность 99,5%, расход пара на 1 т стирола 1,2 т.

Пример 4

Процесс переработки побочных продуктов осуществляют таким же образом, как в примере 2, за исключением того, что дегидратацию в течение первых 50 часов проводят при соотношении пар: МФК = 1,25:1,0 (на 25% выше среднецикловой величины разбавления).

По истечении 50 часов соотношение пар: МФК снижают до 1,0.

После снижения конверсии МФК ниже 98% соотношение снижают до пар: МФК = 0,86:1,0 (на 14% ниже среднецикловой величины разбавления).

Межрегенерационный пробег составил 629 часов.

Селективность 99,6%, расход пара на 1 т стирола 1,2 т.

Пример 5

Процесс переработки побочных продуктов осуществляют таким же образом, как в примере 2, за исключением того, что дегидратацию в течение первых 50 часов проводят при соотношении пар: МФК = 1,3:1,0 (на 30% выше среднецикловой величины разбавления).

По истечении 50 часов соотношение пар: МФК снижают до 1,1.

После снижения конверсии МФК ниже 98% соотношение снижают до пар: МФК = 0,85:1,0 (на 15% ниже среднецикловой величины разбавления).

Межрегенерационный пробег составил 640 часов.

Селективность 99,6%, расход пара на 1 т стирола 1,2 т.

Основные показатели экспериментов представлены в таблице.

Применение предлагаемого изобретения, а именно: проведение дегидратации МФК в течение первых 50 часов при величине разбавления пар: метилфенилкарбинол на 20-30% превышающей среднецикловую величину разбавления, а после снижения конверсии метилфенилкарбинола менее 98% при величине разбавления пар: метилфенилкарбинол на 12-15% ниже среднецикловой величины разбавления, позволяет увеличить межрегенерационный срок службы катализатора до 651 часа.

Похожие патенты RU2721773C1

название год авторы номер документа
Способ активации катализатора на основе гамма-оксида алюминия для получения стирола 2021
RU2760678C1
Способ получения стирола 2019
RU2721772C1
Способ получения стирола жидкофазной дегидратацией метилфенилкарбинолсодержащего сырья 2021
  • Петухов Александр Александрович
  • Ситмуратов Тулкинбек Сабирбаевич
  • Ахмедьянова Раиса Ахтямовна
  • Елпашев Алексей Сергеевич
RU2767422C1
КАЛЬЦИЙФОСФАТНЫЙ КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ПАРОФАЗНОЙ ДЕГИДРАТАЦИИ ФРАКЦИИ МЕТИЛФЕНИЛКАРБИНОЛА 2015
RU2608303C1
П^ЕСОЮЗНАЯ- • i; S.1 ; >&'i V, • . ;,;..:.;;;;,-,:./ >&^',-' • г. .'.ri-! !w^-J^Л.i;:--::.^МОТг^НА \ 1973
  • Авторы Изобретени Витель О. Н. Дымент, Ю. Н. Степанов, Е. С. Арцисс, Е. И. Евзерихин, Н. Я. Степп, Ф. И. Вайсберг, Н. В. Петелин Б. М. Менкин
SU389069A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТИРОЛА 1998
  • Петухов А.А.
  • Васильев И.М.
  • Галимзянов Р.М.
  • Мельников Г.Н.
  • Галиев Р.Г.
  • Белокуров В.А.
  • Бозина Н.А.
  • Комаров В.А.
  • Серебряков Б.Р.
RU2141933C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТИРОЛА ЖИДКОФАЗНОЙ ДЕГИДРАТАЦИЕЙ МЕТИЛФЕНИЛКАРБИНОЛСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ (ВАРИАНТЫ) 2005
  • Бусыгин Владимир Михайлович
  • Гильманов Хамит Хамисович
  • Гильмутдинов Наиль Рахматуллович
  • Петухов Александр Александрович
  • Белокуров Владимир Арсеньевич
  • Галимзянов Равиль Музагитович
  • Васильев Иван Михайлович
  • Зотов Виктор Юрьевич
  • Заляев Альберт Гильмутдинович
RU2296114C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТИРОЛА 1995
  • Комаров В.А.
  • Петухов А.А.
  • Сахапов Г.З.
  • Белокуров В.А.
  • Васильев И.М.
  • Зуев В.П.
  • Мельников Г.Н.
RU2083543C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТИРОЛА 2000
  • Петухов А.А.
  • Серебряков Б.Р.
  • Комаров В.А.
  • Бусыгин В.М.
  • Белокуров В.А.
  • Васильев И.М.
  • Беляев С.П.
  • Галимзянов Р.М.
  • Зуев В.П.
  • Мустафин Х.В.
RU2177467C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТИРОЛА 1996
  • Петухов А.А.
  • Комаров В.А.
  • Сахапов Г.З.
  • Васильев И.М.
  • Кузьмина Л.В.
  • Мельников Г.Н.
RU2120934C1

Реферат патента 2020 года Способ получения стирола

Изобретение относится к способу получения стирола путем парофазной дегидратации метилфенилкарбинолсодержащего сырья при повышенной температуре на катализаторе, содержащем окись алюминия в присутствии водяного пара при массовом соотношении пар: метилфенилкарбинол, равном (1,0-1,2):1,0 соответственно. Способ характеризуется тем, что дегидратацию в течение первых 50 часов проводят при величине разбавления пар: метилфенилкарбинол на 20-30% превышающей среднецикловую величину разбавления, после снижения конверсии метилфенилкарбинола менее 98% при величине разбавления пар: метилфенилкарбинол на 12-15% ниже среднецикловой величины разбавления. Применение изобретения позволяет увеличить межрегенерационный срок службы катализатора. 1 табл., 5 пр.

Формула изобретения RU 2 721 773 C1

Способ получения стирола путем парофазной дегидратации метилфенилкарбинолсодержащего сырья при повышенной температуре на катализаторе, содержащем окись алюминия в присутствии водяного пара при массовом соотношении пар: метилфенилкарбинол, равном (1,0-1,2):1,0 соответственно, отличающийся тем, что дегидратацию в течение первых 50 часов проводят при величине разбавления пар: метилфенилкарбинол на 20-30% превышающей среднецикловую величину разбавления, после снижения конверсии метилфенилкарбинола менее 98% при величине разбавления пар: метилфенилкарбинол на 12-15% ниже среднецикловой величины разбавления.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2020 года RU2721773C1

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТИРОЛА 1995
  • Серебряков Б.Р.
  • Белокуров В.А.
  • Васильев И.М.
  • Коваленко В.В.
  • Кадыров И.И.
  • Мельников Г.Н.
  • Акимова Л.С.
  • Саляхов Д.Р.
RU2106334C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТИРОЛА 1997
  • Петухов А.А.
  • Комаров В.А.
  • Серебряков Б.Р.
  • Белокуров В.А.
  • Васильев И.М.
  • Мельников Г.Н.
RU2121472C1
П^ЕСОЮЗНАЯ- • i; S.1 ; >&'i V, • . ;,;..:.;;;;,-,:./ >&^',-' • г. .'.ri-! !w^-J^Л.i;:--::.^МОТг^НА \ 0
  • Авторы Изобретени Витель О. Н. Дымент, Ю. Н. Степанов, Е. С. Арцисс, Е. И. Евзерихин, Н. Я. Степп, Ф. И. Вайсберг, Н. В. Петелин Б. М. Менкин
SU389069A1
CN 1854116 A, 01.11.2006
US 4049736 A1, 20.09.1977.

RU 2 721 773 C1

Даты

2020-05-22Публикация

2019-12-31Подача