Способ разделения смеси стирола и этиленбензола Советский патент 1977 года по МПК C07C7/06 C07C15/10 

1

Изобретение относится к способам очистки стирола. Оно может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.

Известен способ разделения смеси этилбензола и стирола на компоненты ректификацией в присутствии растворителя, например этиленкарбоната. Однако низкая температура застывания растворителя, приводящая к его затвердеванию и забивке аппаратуры, значительно усложняет технологию процесса 1.

Известен также способ разделения смесей этилбензола и стирола путем ректификации в вакууме в присутствии растворителей, таких, например, как моноэтиловый эфир гликоля, 1-нитропропан, изобутилпропионат 2. К недостаткам способа относятся необходимость применения глубокого вакуума, а также низкий коэффициент относительной летучести зтилбензола и стирола в условиях вакуумной ректификации в присутствии указанных растворителей.

С целью повыщения эффективности процесса описывают способ разделения смеси стирола и этилбензола, заключающийся в том, что указанную смесь подвергают ректификации в присутствии растворителя - ацетилморфолина, бензальдегида, валерилморфолина или диацетата этиленгликоля.

Процесс осуществляют следующим образом. Исходную смесь разбавляют путем добавления растворителя в соотнощении растворитель : разделяемая смесь 1-2:1, затем нагревают до 60-120°С. Нагретую смесь вводят в питательную часть колонны, работающую под давлением 150-1200 мм рт. ст. Остальное количество растворителя вводят в верх колонны на 5-7 тарелки, считая с верха колонны. Сверху колонны, при 80-145°С отбирают этилбензол 99,2-99,6%-ной чистоты. С низа колонны при 100-160°С отбирают смесь стирола в применяемом растворителе. Данную смесь затем разделяют с применением одного из следующих методов:

1)отпарки в вакуумной колонне;

2)отпарки под атмосферным давлением с применением водяного пара;

3)отпарки сгирола с применением воды или водяного пара с получением стирола со

степенью чистоты не ниже 99,8%.

Пример 1. В колбу стеклянной установки, предназначенной для определения коэффициента относительной летучести углеводородов, загружают 12 мл смеси, содержащей 52,4% этилбензола и 47,6% стирола. Затем содержимое колбы подвергают постепенному нагреванию до температуры кипения и из него отгоняют 0,5 мл продукта. Полученный отгон подвергают хроматографическому анализу на хроматографе «Цвет. При хроматографическом анализе иснользуют четырехметровую колонну с норошкообразным диатомнтовым кирничем, на который нанесен полиэтиленгликольадининат в количестве 20% от веса носледнего. Согласно нроведенному хроматографическому анализу устанавливают, что нолученный отгон содержит в своем составе 57,6% этилбензола и 42,4% стирола. Исходя из составов исходной смеси и нолученного отгона устанавливают, что коэффициент относительной летучести этилбензола по отношению к стиролу составляет 1,23.

Пример 2. Оныт проводят аналогично опыту примера 1 с той разницей, что в нем в колбу вместе со смесью этилбензола и стирола помещают также 40 мл ацетилморфолина. В результате хроматографического анализа устанавливают, что исходная смесь содержит 51,3% этилбензола и 48,7% стирола, а полученный отгон - 72% этилбензола и 28% стирола. Исходя из результатов анализа находят, что относительная летучесть этилбензола по отношению к стиролу в присутствии ацетилморфолнна составляет 2,44.

Примеры 3-5. Опыты проводят аналогично опыту примера 2, с той разницей, что в них в качестве растворителя используют бензальдегид, валерилморфолин или диацетат этиленгликоля. В результате проведения анализа и необходимых расчетов находят, что коэффициент относительной летучести этилбензола и стирола в присутствии указанных растворителей составляет, соответственно 2,82; 1,98 и 2,35.

Пример 6. Па лабораторной стеклянной установке проводят вакуумную ректификацию ЮОгсмеси, содержашей 58,7% этилбензола и 41,3% стирола, в присутствии ацетилморфолина при остаточном давлении 150 мм рт. ст. и весовом соотношении количеств растворителя и разделяемой смеси 3:1. В результате проведенной ректификации получают:

1) 51,2 г этилбензола 98,7%-ной чистоты;

2)29,4 г стирола 99,8%-ной чистоты и

3)19,4 г промежуточной фракции, состояш:ей из 42,3% этилбензола и 57,7% стирола.

Пример 7. Опыт проводят аналогично опыту примера 6 с той разницей, что в нем вместо ацетилморфолииа используют заправленный третичным бутилпирокатехином (0,01%) диацетат этиленгликоля и соотношение количеств растворителя и разделяемой смеси берут равным 4: 1, а процесс ректифи5 кации проводят при атмосферном давлении. В результате опыта из 110 г смеси, содержащей 60,2% этилбензола и 39,8% стирола, получают:

1) 57,2 г этилбензола 99,5%-ной чистоты;

0 2) 33,2 г стирола 99,9%-ной чистоты и 3) 19,6 г этилбензолстирольной смеси с содержанием 49,8% этилбензола и 50,2% стирола.

Пример 8. Опыт проводят аналогично

5 опыту примера 7 с той разницей, что в нем вместо диацетата этиленгликоля используют бензальдегид в соотношении 8: 1. В результате опыта из 100 г смеси, содержащей 60,2% этилбензола и 39,8% стирола, выделяют:

0 1) 52 г этилбензола 99,5%-иой чистоты;

2)30,4 г стирола 99,9%-ной чистоты и

3)17,6 г промежуточной фракции с содержанием 48,7% этилбензола и 51,3% стирола.

Пример 9. Опыт проводят аналогично 5 опыту примера 8 с той разницей, что в ием вместо бензальдегида используют валерилморфолин при соотношении растворитель: исходная смесь - 6:1. В результате опыта из 100 г смеси, содержащей 60,2% этилбензола 0 и 39,8% стирола, получают:

1) 52 г этилбензола 99,4%-ной чистоты; 2) 30,6 г стирола 99,8%-ной чистоты и 3) 17,4 г промежуточной фракции с содержанием 47,5% этилбензола и 52,5% стирола. 5

Формула изобретения

Способ разделения смеси стирола и этилбензола ректификацией в присутствии растворителя, отличающийся тем, что, с целью, повышения эффективности процесса, в качестве растворителя используют ацетилморфолин, бензальдегид, валерилморфолин или; диацетат этиленгликоля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США № 3018288, кл. 202-395, 1962.

2. Вакулик П. Химия мономеров, М., Иностранная литература, 1960. с. 66-68 (прототип).