180562. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kumol előállítására benzol alkilazésével, foszforszavat tartalmazó szilárd katalizátor jelenlétében
7 180562 8 vezetjük át a 43 fej párlat-gyűjtő tartályba. A kumolt a tartályból a 44 vezetéken elvezetjük, és két részre osztjuk: a refluxhoz szolgáló részt a 45 vezetéken, a tiszta termékáramot pedig a 46 vezetéken vezetjük el. A polialkilezett aromás szénhidrogénekből álló fenékterméket a 40 vezetéken távolítjuk el a 39 toronyból. A találmány szerinti eljárás egy előnyös módját a példával szemléltethetjük. A jobb érthetőség kedvéért az ábrának megfelelően hivatkozunk a vezetékekre és a berendezésekre. Példa A reakciózónába bevezetett tápáram a 14 rektifikáló tórony fenékterméke, ez 4,890 mól/óra mennyiségű, 67 mól% benzolból és 26 mól% propánból álló tápáram; a 2 vezetéken betáplálunk egy visszakeringetett áramot, amely 2,980 mól/óra benzolt és némi propánt tartalmaz. A' katalizátor megfelelő hidratáltsági állapotának fenntartása céljából ebbe az elegybe 60 kg/óra vizet adagolunk. A propilén-tápáramot 852 mól/ /óra mennyiségben juttatjuk a folyamatba. A tápáram-elegy 9,195 mól/óra mennyiségű, ebből 6,275 mól/óra a benzol. A tápáram-elegyet két egyenlő mennyiségű áramra osztjuk, és 37,4 atm nyomáson és 195 °C hőmérsékleten mindkettőt bevezetjük egy-egy reaktor alsó részébe. Mindkét reaktor négy katalizátorágyat tartalmaz, amelyek térfogata elegendő ahhoz, hogy a folyadék térsebessége 1,25/óra legyen. Az alkalmazott katalizátor valamilyen szokásos, foszforsavat tartalmazó szilárd katalizátor. A két reaktor vegyesfázisú távozó termékét 225 °C-ról 200 °C-ra hűtjük úgy, hogy a nyomást 34 atm-ról 18 atm-ra csökkentjük, majd a két terméket egyesítjük. Az alkilezési zóna így kapott terméke 8419 mól/óra mennyiségben belép a 10 első rektifikáló toronyba. Az első rektifikáló toronyba betáplálunk még 519 mól/ /óra mennyiségben a 13 vezetéken egy 50 °C hőmérsékletű, benzolban dús áramot. Az első rektifikáló tornyot 200 °C fenékhőmérsékleten és 18 atm nyomáson üzemeltetjük. A gőz alakú fej párlatot 193 °C hőmérsékleten távolítjuk el, és az 5 hőcserélőben 154 °C-ra lehűtjük, mielőtt a második rektifikáló toronyba bevezetnénk. Az első rektifikáló torony nyolc frakcionáló tálcát, a második rektifikáló torony huszonnyolc frakcionáló tálcát tartamaz. A rektifikáló tornyok aljáról igen kis mennyiségű savat távolítunk el, ez körülbelül 3,8 liter/nap. A benzol-tápáram e második rektifikáló toronyba alulról a 18. tálcánál lép be, 746 mól/óra mennyiségben, 27 °C hőmérsékleten. Ennek a toronynak a fejpárlata 52 °C hőmérsékletű, ezt a fejpárlat-kondenzátorban 38 °C-ra hűtjük le. A fejpárlatgyűjtő tartályt 17 atm. nyomáson tartjuk. A tartályból 7 mól/óra vizet és 57,7 mól/óra folyékony szénhidrogént távolítunk el. Ennek a szénhidrogénnek 92 mól%-a propán, a többi etán, izobután és hidrogén. A reflux 2,482 mól/óra mennyiségű. A második rektifikáló toronyba újrafo'rralót iktatunk be, hogy 122 °C 5 hőmérsékletű fenékterméket kapjunk. A tiszta fenéktermék hőmérséklete 200 °C, nyomása 18 atm. Ezt hirtelen nyomáscsökkentéssel végzett elgőzölögtetéssel 3,4 atm-ra csökkentjük, és a fenékterméket mint kétfázisú, 143 10 °C hőmérsékletű áramot a 26 ülepítő tartályba vezetjük. Ez a hőmérsékletcsökkenés azt idézi elő, hogy még egy kevés foszforsav kiválik a szénhidrogénes oldatból. Ezt a tartályból eltávolítjuk; a foszfo'rsav mennyisége kevesebb, 15 mint 3,8 liter/nap. Az első rektifikáló torony fenéktermékét ezután a 36 tálcás benzolt regeneráló toronyba vezetjük. Ezt a tornyot 215 °C fenékhőmérsékleten üzemeltetjük. 2,7 atm nyomáson bőséges benzolgőz-f ej párlatot távolítunk 20 el, és ezt 50 °C-on kondenzáljuk. A cseppfolyós fej párlatot megosztjuk vísszakeringetett és reflux árammá. A nem reagált szénhidrogének eltávolítására 4 mól/óra mennyiségben kivonunk egy áramot, a visszakeringtetett áram többi ré- 25 sze képezi a rektifikáló torony említett refluxát és a reaktor tápáramait. A regeneráló torony fenéktermékét 750 mól/ 1 ;ora mennyiségben kumol elkülönítésére szolgáló 45 to'ronyba vezetjük. Ennek a toronynak a 30 fejpárlata 1,4 atm nyomású és 190 °C hőmérsékletű. Ezt kondenzáljuk, így refluxot képezünk, és 716 mól/óra tiszta kumolt termelünk. A kumol elkülönítésére szolgáló torony fenékhőmérséklete 245 °C. A szennyezéseket tartal- 35 mazó fenékterméket 33,6 mól/óra mennyiségben távolítjuk el. Szabadalmi igénypont Eljárás kumol előállítására benzolnak és propilénnek foszforsavat tartalmazó szilárd katalizá- 40 tor jelenlétében 150 és 316 °C közötti hőmérsékleten, 20,4 és 68 atm közötti nyomáson, valamint 0,5—2,5/óra folyadék-térsebesség mellett reakciózónában (8) való reagáltatásával, a reakciózónából távozó, benzolt és kumolt tartal- 45 mazó reakcióelegynek 177 és 260 °C közötti fenékhőmérsékleten, 20,4 és 40,8 atm közötti fejryomáson üzemelő frakcionáló zónába (10) való bevezetésével, a frakcionáló zóna benzolt és kumolt tartalmazó fenéktermékének egy másik 50 frakcionáló zónába (29) való átvezetésével, amely 150 és 232 °C közötti fenékhőmérsékleten, 0,68 és 10,2 atm közötti fejnyomáson — de az első frakcionáló zónánál (10) alacsonyabb hőmérsékleten és kisebb nyomáson — üzemel, 55 azzal jellemezve, hogy az első frakcionáló zóna és a második frakcionáló zóna között (25) a fenékterméket hirtelen nyomáscsökkentéssel elgőzöl ögtetjük, majd a fenékterméket ülepítő tartályba (26) vezetve a kivált foszforsavat eltávo- 60 lítjuk. 1 ábra A kiadásiért felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója 83. 38 214 Petőfi Nyomda, KecsiKemét — Felelős vezető : Ablaka István igazgató 4
