|
|
Получение стирола 1. Курсовой проект 57 с., 14 табл., 8 рис., 20 источников
1.3 Библиографический обзор и патентный поиск
Библиографический обзор приведен в таблице 1.3, патентный поиск – в таблице 1.4.
Таблица 1.3 – Библиографический обзор
№
|
Название статьи и авторы
|
Выходные данные статьи
|
Краткое изложение статьи
|
1
|
Тыриков Д.В. Технология совместного получения стирола и оксида пропилена
|
Тюменский индустриальный университет. Сборник статей XIV международной научно-практической конференции. 2018. С. 32-34
|
Настоящее изобретение описывает способ получения алкилированных ароматических соединений из потока сырья, включающего алкилирующий агент, способное к алкилированию ароматическое соединение и следовые количества воды и примесей. Воду и необязательно часть примесей удаляют в зоне дегидратации. В реакционном предохранительном слое дегидратированный поток и алкилирующий агент контактируют с первым катализатором алкилирования, а затем с вторым, отличающимся от первого, катализатором алкилирования, причем любые оставшиеся примеси удаляют одновременно с алкилированием этого потока [7].
|
2
|
Зиннатов Д.Н., Рахматуллин Р.Р. Модернизация технологии получения стирола дегидрированием этилбензола
|
Казанский национальный исследовательский технологический университет. Вестник технологического университета. Том 18, № 10, - 2015. С. 93-94
|
В работе предложена модернизация технологии получения стирола, связанная с заменой катализатора К28Ц на Styromax. Расчеты проведены с помощью программыAspen Hysy, технологическая схема смоделированана программе Autocad [8].
|
Продолжение таблицы 1.3
|
3
|
Гулиянц С.Т., Александрова И.В ., Тушакова З.Р. Получение этилбензола и стирола из продуктов пиролиза углеводородного сырья
|
Казанский национальный исследовательский технологический университет. Вестник технологического университета. Том 19, № 3, - 2015. С. 75-77.
|
В статье представлены результаты дегидрирования циклодимеров бутадиена-1,3 4-винилциклогексена-1 и циклооктадиена-1,5 на алюмохромовых катализаторах. Показана возможность осуществления экономичного способа получения этилбензола и стирола с высокой селективностью из продуктов пиролиза углеводородного сырья, а именно из С4 фракции пиролиза. Установлены оптимальные параметры процесса и состав катализатора. Селективность по этилбензолу достигает 98%масс [9].
|
4
|
Терехин Р.М., Ривин Э.М.
Развитие производства стирола
|
Промышленное производство и использование эластомеров. № 3-4, 2017. С. 23-25
|
В статье представлен краткий обзор различных способов синтеза одного из основных мономеров в производстве пластмасс и синтетических каучуков - стирола. Авторы полагают, что в будущем серьёзной альтернативой действующим технологиям получения стирола может стать двухстадийный процесс получения фенилэтилового спирта и последующей дегидратацией его в стирол [10].
|
5
|
Семенов П.В. Промышленные технологии получения стирола
|
Молодой ученый, № 5 (109), 2016. С. 168-172
|
На основе анализа научных исследований в статье рассмотрен процесс получения стирола. Стирол — является важнейшим продуктом нефтехимии, на его основе получают гликоли, полиуретаны, целлозольвы, полистиролы и другие сополимеры. Для получения стирола известен целый ряд способов. Однако, несмотря на многообразие известных способов, основным методом получения стирола в промышленных масштабах остается каталитическое дегидрирование этилбензола при высоких температурах и совместное производство его с оксидом пропилена гидропероксидным методом [11].
|
Таблица 1.4 – Патентный поиск
№
|
Номер и название патента
|
Авторы патента
|
Формула изобретения
|
1
|
Пат. 2545213 (РФ) Получение стирола из этилбензола с помощью азеотропного испарения и при низких общих соотношениях воды к этилбензолу, подача заявки 16.11.2011, опубликовано 27.03.2015.
|
Ами Аджайкумар Чандравадан, Рам Санджив
|
Изобретение относится к способу дегидрирования алкилароматического углеводорода. Использование настоящего способа позволяет более эффективно использовать тепло верхнего погона делителя ЭБ/МС [12].
|
2
|
Пат. 2659255 Установка дегидрирования этилбензола для получения стирола и соответствующий способ
Подача заявки 11.11.2013, опубликовано 19.12.2014.
|
Армандо Галеотти, Мирко Ольози
|
Изобретение относится к установке и способу дегидрирования этилбензола для получения стирола. Установка включает реакционную секцию, включающую один или более адиабатических реакторов, расположенных последовательно, паровой контур, включающий первый теплообменник для пара, расположенный ниже по потоку от первого адиабатического реактора, и нагревательное устройство, содержащее расположенные в нагревательном контуре и находящиеся в сообщении между собой по текучей среде один или более ультра-нагревателей, одну или более чем одну камеру сгорания. Изобретение позволяет использовать дымовые газы в качестве теплоносителя с возможностью их циркуляции в нагревательном контуре и обеспечивает повышение энергической эффективности получения стирола. [13].
|
Продолжение таблицы 1.4
|
3
|
Пат. 2485085 (РФ) Способ получения стирола
Подача заявки 13.06.2012, опубликовано 20.06.13.
|
Аникеев В.И., Сивцев В.П., Волчо К.П., Салахутдинов Н.Ф.
|
Изобретение относится к способу получения стирола каталитическим превращением соответствующего ацетофенона в реакторе проточного типа. Способ характеризуется тем, что процесс осуществляют в сверхкритическом двухкомпонентном растворителе с использованием гетерогенного гранулированного катализатора - оксида алюминия Аl2О3. Использование настоящего способа позволяет получать стирол с высокой производительностью в непрерывном режиме за время контакта в несколько минут [14].
|
4
|
Пат. 2469999 Способ получения стирола и/или замещенного стирола. Подача заявки 27.11.2008, опубликовано 20.12.2012.
|
Бос А.Н.Р.. Корадиа П.Б.
|
Изобретение относится к способу получения стирола и/или замещенного стирола из сырья, содержащего 1-фенилэтанол и 2-фенилэтанол и/или замещенный 1-фенилэтанол и замещенный 2-фенилэтанол. Способ включает дегидратацию сырья в газовой фазе при повышенной температуре в присутствии катализатора, содержащего частицы оксида алюминия, обладающие мультимодальным распределением размеров пор. Использование настоящего способа позволяет получать стирол с достаточной активностью в течение продолжительного периода времени. [15].
|
 2 Технологическая часть
2.1 Характеристика сырья и производимой продукции
Стирол (винилбензол, фенилэтилен), С6Н5СН = СН2 — бесцветная жидкость со своеобразным запахом. В таблице 2.1 приведены некоторые физические свойства стирола:
Таблица 2.1 - Физические свойства стирола
Показатель
|
Единицы измерения
|
Значения
|
Плотность при 20ºС,
|
г/см3
|
0, 9060
|
Температура,
|
|
|
плавления
|
ºС
|
- 30, 628
|
кипения
|
ºС
|
145, 2
|
вспышки
|
ºС
|
34
|
Показатель преломления 
|
|
1, 5468
|
Критич. давление, МПа
|
|
4
|
Критич. температура
|
°С
|
373
|
Критич. объем
|
см3/г
|
3, 55
|
Вязкость при 20°С
|
мнсек/м2
|
0, 781
|
Давление паров при 20С,
|
н/м2
|
652
|
Уд. теплоемкость
|
кДж/(кгК)
|
|
жидкость при 20С
|
|
1, 695
|
пар при 25°С
|
|
1, 183
|
Поверхностное натяжение при 20°С
|
мп/м
|
32, 2
|
Темп. коэфф. объемного расширения при 25°С
|
С-1
|
9, 719∙10-4
|
Теплота образования (жидкость) при 25°С
|
кДж/кг
|
147, 6
|
Теплота полимеризации (жидк-жидк.)
|
кДж/кг
|
716
|
Теплота испарения при 140°С,
|
кДж/кг
|
368
|
Стирол смешивается с большинством органических растворителей, например, с низшими спиртами, ацетоном, эфиром, сероуглеродом; в многоатомных спиртах растворим ограниченно. Растворимость стирола в воде 0, 032% (по массе) при 25°С, воды в стироле 0, 070%. В смеси с воздухом в объемных концентрациях 1,1 – 6,1% образует взрывоопасные смеси.
Стирол легко полимеризуется и сополимеризуется с большинством мономеров по радикальному и ионному механизмам. На воздухе стирол окисляется с образованием перекисей, инициирующих полимеризацию стирола, бензальдегида и формальдегида.
Количественно стирол определяют присоединением уксуснокислой ртути к виниловой связи с последующим титрованием ртути в продукте присоединения раствором роданистого аммония.
Основной метод получения стирола – каталитическое дегидрирование этилбензола, получаемого каталитическим (АlСl3, BF) жидкофазным алкилированием бензола этиленом в мягких условиях. Дегидрирование проводят в токе водяного пара при 500 – 630°С на окисных катализаторах (железо-магниевых или хромо-цинковых) в реакторах различного типа - адиабатическом с неподвижным слоем катализатора, трубчатом изотермическом или секционном. Выход стирола более 90% от теоретического. Для очистки стирола от этилбензола, бензола и толуола применяют четырехступенчатую ректификацию под вакуумом.
Технический стирол содержит 99,6 – 99,8% основного продукта, а также этилбензол, изопропилбензол, серу, перекиси, альдегиды.
Стирол инертен по отношению к конструкционным материалам за исключением меди и ее сплавов, которые растворяются в стироле и окрашивают его. При хранении в стироле накапливается растворенный полимер и перекиси. Качественно полимер определяют осаждением большим избытком сухого метанола (10 мл СН3ОН на 1 – 2 мл стирола). Помутнение раствора при сильном встряхивании указывает на присутствие полимера. Стирол обычно ингибируют третбутилпирокатехином. Ингибиторы удаляют перегонкой мономера в вакууме или промывкой разбавленной щелочью (после чего мономер тщательно высушивают). Транспортируют стирол в стальных цистернах. Хранят в стальных емкостях под азотной подушкой.
Допустимая концентрация стирола в воздухе не выше 0, 5 мг/м3. Запах стирола ощущается при более низких концентрациях. Повышенные концентрации стирола вызывают слезотечение, длительное вдыхание его паров отрицательно действует на функцию печени.
По физико-химическим показателям технический стирол должен соответствовать требованиям и нормам, указанным в таблице 2.2.
Таблица 2.2 – Требования и нормы, предъявляемые к стиролу (ГОСТ 10003-90)
Наименование показателя
|
Норма для марки СДЭБ
|
высший сорт
ОКП 42 14930120
|
первый сорт
ОКП 24 14930130
|
1. Внешний вид
|
Прозрачная однородная жидкость
без нерастворенной влаги и
механических примесей
|
2. Массовая доля стирола, %, не менее
|
99,80
|
99,60
|
3. Массовая доля фенилацетилена, %, не более
|
0,01
|
0,02
|
4. Массовая доля метилэтилакролеина, %,
не более
|
-
|
-
|
5. Массовая доля дивинилбензола, %,
не более
|
0,0005
|
0,0005
|
6. Массовая доля ацетофенона, %, не более
|
-
|
-
|
7. Массовая доля карбонильных соединений в пересчете на бензальдегид, %, не более
|
0,01
|
0,02
|
8. Массовая доля перекисных соединений в пересчете на активный кислород, %, не более
|
0,0005
|
0,0005
|
9. Массовая доля полимера, %, не более
|
0,001
|
0,001
|
10. Цветность по платиново-кобальтовой шкале, единицы Хазена, не более
|
10
|
10
|
11. Массовая доля стабилизатора
пара-трет-бутилпирокатехина, %
|
0,0005-0,0010
|
0,0005-0,0010
|
Этилбензол С6H5C2H5 – бесцветная прозрачная жидкость.
В промышленности используют в основном как сырье для синтеза стирола, как добавка к моторному топливу, в качестве разбавителя и растворителя.
Большую часть этилбензола получают алкилированием бензола этиленом и значительно меньшее его количество выделяют сверхчеткой ректификацией из продуктов риформинга прямогонного бензина. Основные показатели свойств этилбензола: Этилбензол раздражает кожу, оказывает судорожное действие. ПДК в атмосферном воздухе составляет 0,02 мг/м³, в водоёмах хозяйственно-бытового пользования – 0,01 мг/л. КПВ 0,9-3,9% по объёму [6].
Основные показатели свойств этилбензола приведены в таблице 2.3:
Таблица 2.3 – Основные показатели свойств этилбензола
Показатель
|
Единицы
измерения
|
Значения
|
Молекулярная масса
|
г/моль
|
106,17
|
Плотность
|
г/см³
|
0,86705
|
Температура
Кипения
Плавления
Вспышки
Самовоспламенения
|
°С
|
176,1
-25,4
20
431
|
Теплота
Плавления
Испарения
|
кДж/моль
|
9,95
33,85
|
Теплоёмкость
|
Дж/моль ∙ К
|
106,4
|
Теплота сгорания
|
ккал/моль
|
1089,4
|
Растворимость в воде
|
г/100мл
|
0,014
|
По физико-химическим показателям технический этилбензол должен соответствовать требованиям и нормам, указанным в таблице 2.4.
Таблица 2.4 – Требования и нормы, предъявляемые к этилбензолу (ГОСТ 9385-2013)
Наименование показателя
|
Норма
|
Высший сорт
|
1-й сорт
|
1 Внешний вид
|
Бесцветная прозрачная жидкость
|
2 Реакция водной вытяжки
|
Нейтральная
|
3 Плотность при 20°С, г/см3
|
0,866-0,870
|
4 Массовая доля этилбензола, %, не менее
|
99,80
|
99,50
|
5 Массовая доля диэтилбензола, %, не более
|
0,0005
|
0,0005
|
6 Массовая доля изопропилбензола, %, не более
|
0,01
|
0,03
|
7 Массовая доля серы, %, не более
|
0,0003
|
Не определяют
|
8 Массовая доля железа, %, не более
|
0,00001
|
Не определяют
|
9 Массовая доля хлора, %, не более
|
0,0005
|
0,0010
|
|
|
|
Скачать 0.69 Mb.