Процесс алкилирования бензола пропиленом осуществляют в реакторе – алкилаторе. Который представляет собой вертикальный цилиндрический полый аппарат с эллиптическими днищами, выполненный из углеродистой стали. Избыточное тепло отводится за счёт испарения части бензола при температуре 120-130°С, т.е. процесс проводят при кипении реакционной массы. Произведем расчет основных материальных потоков и составим сводный материальный баланс установки алкилирования, и рассчитаем тепловой баланс алкилатора.

Исходные данные

1. Годовая производительность по товарному продукту, тонн 124000;

2. Число часов непрерывной работы в году 8520;

3. Состав РМА табл. 1;

4. Степень конверсии бензола, % 60;

5. Степень конверсии пропилена, % 70;

6. Температура промоборотной воды на охлаждение, 250С;

7. Перечень основных материальных потоков табл. 2.1;

7. Параметры водяного пара на входе:

§ Давление, МПа 0,1;

§ Температура, 0С 260;

§ Давление, МПа 0,15;

§ Температура, 0С 280.

Реакционная масса

1. Плотность 870 кг/м3

2. Состав, % масс.:

§ Пропан – 0,1

§ Бензол – 51,3

§ Этилбензол – 1,1

§ Изопропилбензол – 31,7

§ Бутилбензолы – 0,4

§ Полиалкилбензолы – 14,5

§ Смолы – 0,9

Согласно данным действующих заводов принято:

1

. Расход бензола на 1 т товарного ИПБ 0,78 т.

2

. Молярное соотношение поступающего на алкилирование пропилена к бензолу 0,3:1.

3

. Конверсия бензола за один проход 29,5 % массовых.

4

. Расход пропилена:

5

. Потери ИПБ = 3% массовых от ИПБ, полученного при алкилировании.

6.

Этилен и бутилены, содержащиеся в исходном газе, переходят соответствен-но в этилбензолы и бутилбензолы полностью.

7

. Расход катализатора (AlCl3) – 6,5 кг на 1 т товарного ИПБ.

8

. Расход 10 % раствора щелочи – 5 кг на 1 т ИПБ.

9

. Количество циркулирующей воды для разложения катализаторного комплекса, м3/м3 реакционной массы 1,0