Russian Federation
A new mixing device for an ethylbenzene dehydrogenation reactor has been proposed, which makes it possible to increase the efficiency of the process and reduce the yield of by-products
dehydrogenation of ethylbenzene, styrene, mixing device
Процессы дегидрирования имеют немаловажное значение в нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической промышленности. Дегидрированием получают ненасыщенные соединения, представляющие большую ценность в качестве мономеров для производства синтетического каучука и пластических масс (бутадиен-1,3, изопрен, стирол), некоторые альдегиды и кетоны (формальдегид, ацетон, метилэтилкетон). Важнейшим продуктом-мономером, получаемым дегидрированием алкилароматических соединений, является стирол. Стирол применяется для получения полистирола, смол и пластификаторов. В России производство стирола осуществляется на пяти предприятиях, в том числе, и на установке цеха 126/127 Ангарского завода полимеров, введенной в эксплуатацию в 1974 году.
Для установки, эксплуатируемой столь продолжительное время, особенно важным является снижение издержек производства, а это невозможно без модернизации и реконструкции технологического оборудования. Постоянное усовершенствование процесса получения стирола каталитическим дегидрированием этилбензола является результатом применения все более активных катализаторов на стадии получения, а также модернизации стадий конденсации и ректификации [1]. Для увеличения масштабов выработки стирола требуется усовершенствование технологического режима и аппаратурного оформления процесса.
Процесс дегидрирования этилбензола протекает с увеличением объема. Снижение парциального давления углеводородов сдвигает равновесие в сторону образования конечного продукта (стирола), с одной стороны, и сокращает до минимума образование побочных продуктов с другой. Поэтому в процессе дегидрирования для снижения парциального давления вместе с этилбензолом вводится водяной пар. Кроме этого, водяной пар непрерывно удаляет с катализатора углерод, образующийся в процессе реакции. Смешение паров этилбензола и водяного пара происходит в камере, расположенной в верхней части реактора дегидрирования этилбензола. С целью повышения качества смешения этилбензола с водяным паром, а также для увеличения срока эксплуатации катализатора, предлагается новое смесительное устройство решетчатой конструкции из пересекающихся полос (рисунок 1).
Рисунок 1 – Смесительная камера реактора дегидрирования этилбензола:
1 – смесительное устройство; 2 – отбойники; 3 – распределительный конус;
4 - ребра
Процесс перемешивания в новом смесительном устройстве будет носить упорядоченный характер и определяться геометрической структурой периодически повторяющихся пересекающихся каналов, что позволит повысить эффективность процесса дегидрирования этилбензола и снизить выход побочных продуктов в реакторе.
1. Podoplelov, E.V. Konstruktivnye osobennosti reaktorov dlya pro-vedeniya gazozhidkostnyh processov / E.V. Podoplelov, G.A. Petrushin, A.D. Petrushina // Vestnik Angarskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta. – 2023. – 17. – S. 99-103.
