ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Производство этилбензола и изопропилбензола из "Коррозия и защита химической аппаратуры Том 5" Этилбензол СеНб—С2Н5 представляет собой бесцветную жидкость с температурой кипения 136,19° С и плотностью р = = 0,8671 г см . Смешивается он с большинством органических растворителей в 100 мл воды растворяется 0,014 г этилбензола. Этот продукт в основном используется в производстве стирола (гл, 13) — важного мономера для получения синтетических каучуков и пластических масс. [c.102] Наряду с этой основной реакцией протекает и побочная, в результате чего образуется диэтилбензол и полиалкилбензолы. [c.102] Алкилировапие бензола можно осуществить жидкофазным и парофазным методом. Первый метод, опасный в коррозионном отношении, получил наибольшее распространение. Реакция в жидкой фазе протекает в присутствии катализатора —хлористого алюминия, который образует с углеводородами сложный комплекс. [c.102] Процесс получения этилбензола состоит из следующих основных стадий рафинирование (очистка) и осушка бензола алкили-рование бензола разложение катализаторного комплекса и выделение сырого этилбензола и ректификация этилбензола. [c.102] Другие примеси, которые могут влиять на процесс алкилирования в нежелательную сторону. Поэтому перед алкилированием бензол подвергается тщательной очистке с применением химических и физических методов. [c.103] Бензол со склада поступает в цеховые стальные емкосш, откуда затем его направляют в отделение очистки и дистилляции. По пути бензол проходит щелочной осущитель, изготовленный также из обычной углеродистой стали. Очистка бензола от примесей осуществляется путем обработки серной кислотой. Концентрацию последней поддерживают на уровне 78—80%, что практически гарантирует отсутствие коррозии аппаратуры, изготовленной из черных металлов. Как известно, железо, сталь и чугун в концентрированной серной кислоте корродируют незначительно, но в растворах средних и низких концентраций разрушаются весьма сильно. Это объясняется образованием на поверхности металла прочной, нерастворимой в концентрированной серной кислоте пленки, которая и предохраняет его от дальнейшего разрушения. [c.103] Процесс сернокислотной очистки бензола может быть технически оформлен как непрерывное производство. На одном из заводов, работающих по непрерывному методу, взаимодействие бензола с рециркулирующей серной кислотой осуществляется при обычной температуре в трубчатой батарее, имеющей ряд сопел и перегородок с отверстиями (диафрагм), способствующих гомогенизации смеси. Трубы, сопла и диафрагменные смесители изготовляются из чугуна. Опыт показал, что сопла и диафрагмы подвергаются быстрому эрозионному износу, который значительно уменьшается при эмалировании этих деталей. [c.103] На входе в батарею бензол под давлением проходит инжектор и своим потоком захватывает циркулирующую кислоту, поступающую из стальных отстойников. После обработки смесь транспортируется по эмалированному трубопроводу в два последовательно расположенных стальных сосуда. Отстоявшийся бензол поступает на нейтрализацию, а отработанная 80%-ная H2SO4 выводится из отстойника в канализацию. На смену отработанной в систему подается из стального бака свежая 96%-ная кислота. Как и отработанная кислота, она транспортируется по стальным незащищенным трубопроводам. [c.103] Для проведения реакции этилирования помимо бензола необходим этилен и катализаторный комплекс, состоящий из диэтил-бензола, хлористого этила и сухого хлористого алюминия 1—3]. Комплекс готовят в эмалированных или в стальных смеойтелях, футерованных изнутри диабазовыми плитками на арзамитовой замазке в два слоя. В ходе реакции алкилирования некоторое количество хлористого алюминия разлагается с выделением хлористого водорода, который при наличии следов влаги образует соляную кислоту, вызывающую сильную коррозию не только углеродистых, но и хромоникелевых сталей. Концентрация хлористого водорода колеблется в широких пределах но по указанным выше причинам стремятся уменьшить в исходных компонентах содержание влаги и, следовательно, в отходящем газе — количество соляной кислоты. [c.104] Из верхней части алкилЗтора отбираются продукты реакции, а из штуцера, расположенного выше,— пары неиспользованного бен- зола и отходящие газы, содержащие агрессивный хлористый водород. Отходящие газы проходят последовательно два конденсатора и через затвор направляются в промыватель, где освобождаются от хлористого водорода, после чего выбрасываются в атмосферу. Промыватель представляет собой стальной скруббер, защищенный изнутри двумя слоями керамических плиток, уложенных на силикатной кислотоупорной замазке по подслою из бакелитового лака горячей сушки. Нижняя часть башни футерована плитками в три слоя на образовавшийся выступ уложена керамическая решетка, поддерживающая насадку из керамических колец. Такое покрытие служит свыше 3 лет без ремонта. [c.105] На другом отечественном заводе применяют более простой способ защиты скруббера от коррозии. Скруббер защищается многослойным покрытием горячего отверждения из бакелитового лака в смеси с волокнистым наполнителем (4 1), который состоит из равных частей измельченного антофиллитового и хризо-тилового асбеста. Последний слой покрытия выполнен из чистого бакелитового лака без наполнителя и, так же как предыдущие слои, подвергается термообработке по режиму, принятому при ба-келитировании. В скруббер попадает отходящий газ производства этилбензола с содержанием хлористого водорода 0,2— 0,4 объемн. %. Из скруббера вытекает 0,1—0,4%-яая НС1, Направляемая в нейтрализатор и далее в сточный коллектор. [c.105] Из верхней части колонны при 136° С отходит парообразный этилбензол, который после конденсации. в стальном трубчатом конденсаторе перекачивается в стальные хранилища, откуда направляется з цехи, получающие стирол. [c.106] Высказанные выше соображения и рекомендации относятся не только к производству этилбензола, но и к производству изопропилбензола, которое с коррозионной точки зрения принципиально не отличается от первого. Поскольку пропилен как алкилирующий агент обладает ббльшей реакционной способностью, реакция между ним и бензолом может протекать в более мягких условиях. Наряду с катализатором AI I3 в реакционной смеси должно быть небольшое количество соляной кислоты. Этого достигают введением вес.% воды, в результате чего часть AI I3 гидролизуется с выделением свободной соляной кислоты. В результате среда становится весьма агрессивной. Стальной алкилатор защищают от коррозии футеровкой кислотоупорньш кирпичом. Пропилен и бензол поступают в нижнюю часть алкилатора уже подогретым до 60° С в результате реакции температура поднимается до 120° С. Сопряженные с алкилатором отстойник, куда стекает реакционная смесь, а также дефлегматоры и конденсаторы изготовляют из стали Х18Н10Т или из углеродистой стали, защищенной бакелитовым покрытием. На этих участках целесообразно испытать титан и его сплавы. [c.108] Для переработки сред, которые уже прошли стадию нейтрализации едким натром, применяется оборудование из нержавеющей или бакелитированной углеродистой стали. [c.108] На одной американской установке [5] осуществлен способ парофазного алкилирования бензола при 63 ат и 325° С. В этих условиях, исключающих электрохимическую коррозию, разрушение металлов происходит значительно медленнее, чем при жидкофазном алкилировании. [c.108] Вернуться к основной статье