- •3 Описание технологического процесса и технологической схемы производственного объекта
- •3.1 Описание технологического процесса
- •3.1.1 Теоретические основы процесса
- •3.1.2 Основные факторы процесса
- •3.2 Описание технологической схемы
- •3.2.1 Описание технологической схемы узла приготовления катализаторного комплекса
- •3.2.2 Описание технологической схемы узла алкилирования бензола пропиленом
- •3.2.3 Описание технологической схемы узла разложения катализаторного комплекса
- •3.2.4 Описание технологической схемы узла получения алюмохлорида
- •3.2.5 Описание технологической схемы узла очистки сточных вод
- •3.2.6 Описание технологической схемы узла абсорбции, нейтрализации, отмывки и компримирования абгазов
- •3.2.7 Описание технологической схемы узла азеотропной осушки бензола
- •3.2.8 Описание технологической схемы узла выделения добензольной фракции
- •3.2.9 Описание технологической схемы узла выделения возвратного бензола из реакционной массы алкилирования
- •3.2.10 Описание технологической схемы узла выделения фракции моноалкилбензолов
- •3.2.11 Описание технологической схемы узла выделения этилбензольной фракции
- •3.2.12 Описание технологической схемы узла разделения полиалкилбензолов и смолы алкилирования
- •3.2.13 Описание технологической схемы пароэжекционных установок (пэу-78, 79, 89)
- •3.2.14 Описание технологической схемы узла выделения товарного изопропилбензола
- •3.2.15 Описание технологической схемы узла выделения бутилбензольной фракции
- •3.2.16 Описание технологической схемы узла деалкилирования полиалкилбензолов
- •3.2.17 Описание технологической схемы узла приема пара и откачки парового конденсата
- •3.2.18 Описание технологической схемы узла теплофикации
- •3.2.19 Описание технологической схемы узла обеспечения промышленной водой и речной водой
- •3.2.20 Описание схемы обеспечения воздухом для киПиА и техническим воздухом
- •3.2.21 Описание схемы обеспечения инертным газом
- •3.2.22 Описание схемы обеспечения азотом
3 Описание технологического процесса и технологической схемы производственного объекта
3.1 Описание технологического процесса
3.1.1 Теоретические основы процесса
Процесс алкилирования бензола пропиленом – каталитический. Катализатором процесса служит комплекс на основе хлористого алюминия AlCl3. Хлористый алюминий в твердом виде не катализирует реакцию, поэтому необходимо приготовить для этой цели активный катализаторный комплекс. Катализаторный комплекс готовят, смешивая порошкообразный AlCl3 , бензол и ПАБы. Для инициирования реакции образования активного катализаторного комплекса в начальный момент вводят воду.
В процессе приготовления катализаторного комплекса протекают следующие химические реакции:
В присутствии воды образуется хлористый водород:
t = 30÷ 600С
A
P= атм.
Al(OH)Cl2 + H2O Al(OH)2Cl + HCl
В присутствии хлористого водорода, являющимся промотором процесса, образуется сильная алюминий - хлористоводородная кислота:
AlCl3 + HCl H+(AlCl4)–
При взаимодействии ПАБов, бензола, алюминий-хлористоводородной кислоты образуется сильно полярный комплекс:
C6H4 (C3H7)2 + 2C6H6 + 2H+(AlCl4) –
C6H4 (C3H7)2 2C6H6 H(AlCl7) + HCl
Процесс алкилирования бензола пропиленом протекает по реакции:
к/к
AlCl3
изопропилбензол
пропилен
бензол
t
= 110 ÷1280C
Q =620 ккал/кг
В пропан-пропиленовой фракции (ППФ) содержатся в виде примесей этилен и бутилен, поэтому, наряду с реакцией алкилирования с образованием ИПБ, протекают реакции алкилирования с образованием этилбензола и бутилбензола:
t
= 110 ÷1280C
этилбензол
этилен
бензол
к/к
AlCl3
+ Н2С=СH2 + Q
Н2C ̶ CH3
бутилен
бензол
+ Н2С=СH ̶ CH2 ̶ CH3 + Q
Наряду с реакцией образования ИПБ при алкилировании бензола пропиленом протекают реакции алкилирования ИПБ пропиленом с образованием ПАБов (диизопропилбензол, триизопропилбензол и т.д.)
изопропилбензол
пропилен
диизопропил-
бензол
+ Н2С=СH ̶ CH3
Р
изопропилбензол
+ + ̶ Q
бензол
диизопропилбензол
изопропилбензол
Отрицательное влияние на реакцию алкилирования оказывает побочно идущая реакция полимеризации пропилена до димеров и тримеров:
+
CH3CH=CH2
димер
+
CH3CH=CH2
CH3CH=CH2
CH3CHCH2CH=CH2
CH3
тример
CH3CHCH2CHCH2CH=CH2
CH3
CH3
Протекание этой реакции предотвращают, регулируя температуру. С ростом температуры количество димеров и тримеров возрастает.