Producerea de stiren prin dehidrogenarea etilbenzenului

Caracteristicile produsului dorit.

Studiu fizico-chimica a proceselor de bază de producție a produsului dorit și siguranța mediului.

Descrierea fluxului tehnologic de proces.

Calculul XTC de bilanț material.

Calculul parametrilor tehnologici de bază ale procesului.

Referințe.

Printre procesele petrochimice ocupa un proeminent procese loc de dehidrogenare catalitică, olefinice, hidrocarburi alchilaromatice parafinice pentru a produce monomerii care sunt utilizate în principal în producția de cauciuc sintetic.

Principalii monomeri sunt butadiena și izoprenul. stiren și # 945 metilstiren sunt utilizate ca monomeri suplimentari în producția de cauciuc sintetic de uz general. Cea mai mare cantitate de stiren este în producția de polistiren. Dezvoltarea rapidă a industriei cauciucului sintetic, datorită disponibilității sursă ieftină și accesibilă de materii prime, posibilitatea organizării producției în aproape orice domeniu comercial dezvoltat, dezvoltarea unor noi procese de producție avansate, o gamă largă de domenii, precum și utilizarea nelimitată a cauciucurilor. Prin urmare, producția de materii prime (monomeri) pentru prepararea cauciucurilor sintetice, a devenit tot mai importante. Pe lângă utilizarea stirenului ca monomer în industria cauciucului sintetic este utilizat pe scară largă în alte industrii: materiale plastice, vopsele, chimice-farmaceutice, etc.

Cererea de peste mări pentru stiren crește anual cu 3-4%, iar în prezent se ridică la aproximativ 11 milioane de euro. Per an M..

În producția de stiren se consumă mai mult de 7% din etilena produsă la nivel mondial. pentru producția de polistiren a capacității în Europa de Vest este de 2,4 milioane. t. / an.

Volumul producției de polistiren pentru aproximativ 12% din industria maselor plastice la nivel mondial.

Industria Patriotic produce stiren două branduri principale: SDEB, SDMFK, care diferă în modul de producție.

Stiren (vinilbenzen, feniletilen) - C6H5-CH = CH2 este una dintre cele mai importante monomeri - se utilizează în industria cauciucurilor sintetice, latexuri, în industria maselor plastice pentru a produce polistiren, și în vopsea, chimice și farmaceutice și alte industrii.

Doza medie letală de aproximativ 500-5000 mg / m³ (pentru șobolani). Stiren face parte din a doua categorie de pericol.

Reacția de bază: C6H5CH2CH3 → C6H5CH = CH2 + H2.

C6H5CH2CH3 → C6H6 + CH2 = CH2;

C6H5CH2CH3 → C6H5CH3 + CH4;

C6H5CH2CH3 → C6H6 + C2H6;

C6H5CH2CH3 → CO2 + H2.

2C6H5CH4 → C6H5CH2CH2C6H5 → C6H5CH = CHC6H5.

Metode pentru prepararea stirenului:

decarboxilarea termică a acidului cinamic se realizează la o temperatură de 120-130 ° C și presiune atmosferică. randament stiren este de aproximativ 40%

Deshidratarea alcool fenetilic. Reacția poate fi implementată atât în ​​gaze și în fază lichidă. deshidratarea în fază lichidă de feniletil alcool este efectuată în prezența acidului fosforic sau bisulfit de potasiu. Deshidratarea se desfășoară în faza de vapori pe catalizatori: oxizi de aluminiu, toriu sau tungsten. Atunci când se utilizează un randament de stiren alumină este de 90% din teoretic.

Sinteza acetofenonă. Stirenul poate fi obținut prin reacția acetofenonei cu etanol peste gel de silice: Randamentul este de aproximativ 30%.

4) Prepararea galogenetilbenzola stiren:

5) Producerea de stiren prin dehidrogenarea etilbenzenului.

6) O metodă de producere a etilbenzenului prin hidroperoxid etilbenzenului cu producerea simultană de oxid de propilenă (proces chalconsintaze):

7) Prepararea stiren-metatezei cu stilben etilenă obținut prin oxidarea toluen:

Într-o primă etapă, o oxidare stilben de toluen, în prezența sau în RO2> 2 O3 la -873 K:

În a doua etapă, metateza efectivă cu etilenă, în prezența unui J3 stilben \\ la 723 K:

8) Prepararea catalizatorului stiren-butadienă cyclodimerization:

Toate metodele de producere stiren (cu excepția deshidratare) în mai multe etape, folosind o presiune crescută și temperaturi ridicate, ceea ce conduce la producție complexe și costisitoare. Pentru unele dintre metodele utilizate nu sunt foarte disponibile materii prime.

O metodă practică de preparare a stirenului:

Prepararea stirenului prin oxidare etilbenzen și propilenă.

Concomitent cu această metodă a produs două produse de valoare - oxid de propilenă și stiren. Procesul se desfășoară în fază lichidă, la un exces de 2-5 ori în raport cu olefine a hidroperoxidului și 80-110 ° C. Presiunea 2-7MPa. Cantitatea de catalizator de 0,001-0,005 moli per 1 mol de hidroperoxid. Timpul de reacție la 2 ore. Rata de conversie GPEB stiren - 95% (mol). Selectivitatea GPEB 80-90% (mol). Produsele de reacție sunt aproape nici un punct de fierbere ridicat.

Avantajele metodei. randament ridicat de produs (90%); o cantitate mică de deșeuri; sinteza simultană a celor două produse dorite; produse de înaltă puritate; condiții blânde; amestec. n. + EB. + O2 elimină reversibilitate, endoterme, măriți numărul de conversii, reduce costurile de energie.

deoarece oxigen în proces se aplică la o temperatură de reacție, există riscul de explozie;

oxigen este un produs scump.

A doua metodă de dehidrogenare a etilbenzenului.

Dehidrogenarea etilbenzenului la stiren pe catalizatori de oxid.

S6H5CH2CH3 → C6H5CH = CH2

Avantajele metodei. metodă ușoară.

Dezavantaje. consum ridicat de abur de încălzire la etapa de dehidrogenare.

Caracteristicile comparative ale condițiilor de bază și a parametrilor de proces dehidrogenarea etilbenzenului la stiren.

Dacă vom compara aceste două metode, oxidarea consumului mai puțin în condiții de siguranță de reactiv scump - oxigen.

Studiu fizico-chimica a procesului de obținere a produsului dorit și siguranța mediului.

Principala metoda de producție industrială este dehidrogenarea catalitică stiren de etilbenzen. Această metodă oferă mai mult de 90% din producția mondială de stiren. O metodă mai puțin comună a producției de etilbenzen prin hidroperoxidul etilbenzen în timp ce propilen oxid-em (proces chalconsintaze) care produc.

Producerea de stiren prin dehidrogenarea etilbenzenului.

Reacția principală de dehidrogenare poate fi reprezentat prin calea-traseu yuschim:

Procesul dehidrogenare reacțiilor homolitică tip, care joacă un important rol chemisorption EeJ Gent pe centre active, (datorită tranzițiilor electronice din catalizatorul de predare-atenuată sau legătura ocupației complet rupta-chi mical în molecula adsorbită). La echilibru, hidrogenare - dehidrogenare fiecare pas elementar este reversibil.