180562. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kumol előállítására benzol alkilazésével, foszforszavat tartalmazó szilárd katalizátor jelenlétében
5 180562 6 dásánál fellépő nyomásesés és némi emelkedési különbség. Az első, valamint a második frakcionáló zónában a nyomás- és hőmérséklet-viszonyok egymással összefüggnek, de változtathatók. Az első frakcionáló zónát előnyösen legalább 6,8 atmoszférával nagyobb nyomáson és legalább 38 °C-kal magasabb hőmérsékleten üzemeltetjük, mint a második frakcionáló zónát. Az első frakcionáló zónában a hőmérséklet és a nyomás tág határok között lehet, a fenékhőmérséklet 177— 260 °C és a maximális nyomás 20,4—40,8 atm vagy ennél nagyobb. A második frakcionáló zónában a nyomás és a hőmérséklet ugyancsak tág határok között változhat, a maximális nyomás 0,68—10,2 atm és a hőmérséklet 150—232 °C lehet. A reaktort az alkilezést elősegítő körülmények között tartjuk, a nyomás 20,4—68 atm és a hőmérséklet 150—316 °C. A reagensek folyadék-térsebessége 0,5—2,5/ /óra. Előnyös, ha az aromás szénhidrogén feleslegben van jelen a reaktorban. Az aromás szénhidrogén és az olefin mólaránya széles tartományú, 3:1—20:1 lehet, előnyös a 8:1 mólarány. A reagens a reaktoron keresztül célszerűen vegyes fázisban halad át. Ezért a tápáram előnyösen ta'rtalmaz nem reakcióképes könnyű paraffinszénhidrogént, amely az olefinnel azonos szénatomszámú, például propánt. Kumol gyártásánál előnyös, ha a reaktor tápáramában levő propán mennyisége legalább egyenlő az ugyanebben az áramban levő propilén mennyiségével. Ezt úgy érhetjük el, hogy hígított propilén tápáramot használunk, vagy a propánt visszakeringetjük. A találmány szerinti eljárás előnyös megvalósítási módját az ábrával szemléltetjük. Az egyszerűség és jobb áttekinthetőség céljából az eljáráshoz szükséges különböző, kevésbé lényeges szerkezeteket és berendezéseket az ábrán nem tüntetjük fel. Ilyenek az áramlás- és nyomásszabályozó szelepek, szivattyúk, hőmérséklet- és nyomásellenőrző műszerek, reaktorok és frakcionáló oszlopok belső részei stb., amelyek a szokásos szerkezetűek. A propán és propilén elegyét tartalmazó tápáram az 1 vezetéken lép be a folyamatba, és keveredik a 2 vezetéken visszavezetett benzolárammal. Az így kapott elegy a 3 vezetéken a 4 vezetékből származó további benzollal keveredik. így képződik az alkilező zóna tápárama, amit a 6 vezetéken továbbítunk. Ezt az áramot felfűtjük, először az 5 hőcserélőben, majd a hevítőben, mielőtt a 8 reaktor alján bevezetnénk. A reaktorban az alkilező zóna tápáramát foszforsavat tartalmazó szilárd katalizátorral a műveleti körülmények között érintkeztetve, a propilénnek nagyobb része reagál a benzollal, és kumol (izopropil-benzol) képződik. A reakciózónából távozó terméket — amely benzolból, propánból és kumolból áll — a 9 vezetéken távolítjuk el. A távozó termék áthalad egy (az ábrán nem látható) nyomásszabályozó szelepen, és bejut a 10 első rektifikáló toronyba, amelyet kisebb nyomáson és alacsonyabb hőmérsékleten üzemeltetünk, mint a reaktort. A reakciózóna távozó termékéből felszabaduló gőzök a frakcionáló tálcákon át felfelé szállnak, a rektifikáló torony felső részén, a 13 vezetéken betáplált cseppfolyós benzollal ellenáramban. Benzolból, propánból és kevés vízből álló gőzáramot — mint fejpárlatot — távolítunk el a 11 vezetéken át, és az alkilező zóna tápáramával hőcserélőben érintkeztetjük, majd a 14 második 'rektifikáló toronyba vezetjük. Ennek a toronynak a fenékterméke benzol, amit a 4 vezetéken a reaktorba vezetünk. A 15 vezetéken benzolt vezetünk a 14 rektifikáló toronyba szárítás céljából. A 16 vezetéken vizet és propánt tartalmazó gőzáramot — mint fejpárlatot — távolítunk el a 14 rektifikáló toronyból, és a 17 fejpárlat-kondenzátoron vezetjük keresztül. A kondenzált áramot a fejpárlat befogadására szolgáló 18 tartályba vezetjük, és itt szétválasztjuk egy vizes fázisra, amit a 20 vezetéken távolítunk el, és egy cseppfolyós propánáramra, amit a 21 vezetéken távolítunk el. A folyamatból a 22 vezetéken eltávolított propán az 1 vezetéken keresztül a műveletbe lépő propán. A cseppfolyós propán maradék részét a 23 vezetéken a 14 rektifikáló toronyba vezetjük. A 10 'rektifikáló toronyból a 12 vezetéken igen kevés, vizes foszforsavat távolítunk el. Ennek a toronynak szénhidrogénekből álló fenéktermékét — amely benzolt és kumolt tartalmaz — a 24 vezetéken távolítjuk el. Ezt a fenékterméket hirtelen nyomáscsökkentéssel elgőzölögtetésnek vetjük alá, amint a 25 szelepen át a 26 ülepítő tartályba jut; ezáltal nyomása kisebb és hőmérséklete alacsonyabb lesz. Az ülepítő edényben alacsonyabb hőmérsékleten foszforsavat tartalmazó fázis alakul ki. A 27 vezetéken ezt a savat eltávolítjuk, és így az nem jut az áramlás irányában ez után következő berendezésekbe. A 10 rektifikáló torony fenéktermékének lényegileg összes széhidrogén-tartalma a 28 vezetéken a 29 benzolt regeneráló toronyba jut. Ezt a tornyot olyan körülmények között üzemeltetjük, hogy a rektifikáló torony fenéktermékében levő összes benzolt elgŐzölögtetjük, és benzolgőzből álló fejpárlatot kapunk. Ezt a gőzáramot a 31 fejpárlat-kondenzátorban leválasztjuk, és a 30 vezetéken át a 32 fejpárlat-gyűjtő tartályba vezetjük. Az így kapott, benzolban dús folyadékot a 33 vezetéken távolítjuk el. Egy részét a 34 vezetéken a 29 benzolregeneráló toronyba vezetjük refluxként, egy másik részét a 35 vezetékbe juttatjuk. A 36 vezetéken távozó árammal megakadályozzuk a benzol és a propán közötti forráspontú szénhidrogének feldúsulását. A benzol megmaradó részét a 37 vezetéken visszajuttatjuk a reaktorba és — reflux céljából — a 10 első rektifikáló toronyba. A szennyezett kumolt a 29 benzolt regeneráló toronyból a 38 vezetéken fenéktermékként távolítjuk el, és bevezetjük a 39 kumolt elválasztó toronyba. Ez a torony arra szolgál, hogy fejpárlatként viszonylag tiszta kumolt kapjunk. A fejpárlatot a 41 vezetéken a 42 kondenzátoron 5 15 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
