Рассмотрим технологическую схему получения стирола.

Ряс. 2. Принципиальная схеме получения стирола:

1 – контактный аппарат;

2 – теплообменник;

3 – подогреватель;

4 – холодильник;

5 – газосепаратор;

6 сепаратор воды;

7 – смеситель;

8, 9, 10 – ректификационные агрегаты;

а – бензол;

б –. водяной пер;

в – водородсодержащие газы;

г – вода;

д – ингибитор;

е – оборотный бензол;

ж – «печное масло»;

л – стирол-сырец;

ы – товарный стирол;

к – кубовый остаток.

Этилбензольная шихта подогревается в теплообменнике до 70-95 за счет теплоты химически загрязненного конденсата и подается в испаритель вместе с небольшим количеством водяного пара. Из испарителя пары шихты с температурой 160 поступают в перегреватель, где перегреваются до 500-550 за счет теплоты перегретого водяного пара, выходящего из межступенчатого подогревателя реактора. Из перегревателя пары шихты направляются на дегидрирование в реактор. Теплота, необходимая для реакции, подводиться с водяным паром, перегретым в печи до 700-750.

Пароэтилбензольная смесь на входе в реактор имеет температуру 560-630. За счет эндотермической реакции после первого реактора температура контактного газа снижается до 570. Контактный газ из реактора поступает в межступенчатый подогреватель, где подогревается до 580-630, и затем направляется во второй реактор. Контактный газ из реактора с температурой 570 поступает в котел-утилизатор. Охлажденный до 180-200 контактный газ из котла-утилизатора направляется в пенный аппарат, где происходит дальнейшее охлаждение контактного газа и отмывка его от механических примесей.

Охлажденный контактный газ поступает на конденсацию. Конденсация осуществляется последовательно в нескольких конденсаторах. Полученные конденсаты стекают в отстойную емкость, где происходит расслаивание на водный и углеводородные слои. Верхний углеводородный слой, называемый печным маслом, самотеком поступает в сборник, где заправляется ингибитором гидрохиноном, и направляется на ректификацию. Нижний водный слой – химически загрязненный конденсат – собирается в емкость и насосом подается на отмывку контактного газа в пенный аппарат, откуда конденсат после охлаждения в теплообменнике направляется на очистку от механических примесей. Несконденсировавшийся газ после конденсаторов компримируется и поступает в линию топливного газа.

Основным процессом получения стирола в промышленности остается каталитическое дегидрирование. Увеличению равновесного выхода стирола благо­приятствует повышение температуры и понижение давления. По­этому дегидрирование ведут при температуре около 600°С, ис­пользуя разрежение или подачу острого пара. Выход стирола за проход составляет 25–35%. Катализатором служат смеси окси­дов железа и хрома, продотированные, например, карбонатом ка­лия. Ректификация стирола-сырца проводится в вакууме при до­бавлении ингибиторов полимеризации. Принципиальная схема процесса представлена на рис. 2. Сравнительно небольшая разни­ца температур кипения стирола и этилбензола требует примене­ния высокоэффективных ректификационных колонн.

Лучшие современные предприятия по производству стирола характеризуются следующими расходными показателями на 1 т стирола:

Этилен, т 0,307

Бензол, т 0,820

Пар (Р=О,53 МПа) . .1,70

Электроэнергия, кВт-ч 65

Топливо, ГДж . . .6,35

Перспективным методом производства стирола является окис­лительное дегидрирование этилбензола диоксидом серы – необра­тимый процесс, малочувствительный к примесям, содержащимся в этилбензоле, и позволяющий получить стирол с высоким выхо­дом. Перспективен и процесс сопряженного окислительного дегидрирования, по которому получают стирол и оксид пропилена [ 4, с. 206 –207]. По этой технологии сооружен ряд крупных производств, в частности в Нидерландах.