Нзобретекие относитс к способам п пучени дифенила из бензола и может быть использовано в нефтехимической промышленности.The invention relates to the methods of diphenyl heaving from benzene and can be used in the petrochemical industry.
Известен способ получени дифенипа пиролизом бензола, осуществл емый по следующей схеме. Жидкий бензол подают в емкость дл хранени а оттуда он поступает в испаритель.. Внутренн часть испарител нагреваетс паром, проход щим через нагревательный змеевик. Пары поступают в трубчатый теплообменник, а затем в пиролизнУю печь. Пирогаз через теплообменник и испаритель поступает в куб первой колонны, в которой от пиролизата отдел ют бензол. Бензол, отогнанн-brfi в колонне, сжижают в конденсаторе , откуда он поступает в промежуточный цилиндр, а затем в емкость дл хранени . Водород охлажд етс в холодильнике и затем его удал ют , Дифенильна смола, содержаща дифенил, полифенилы и некоторое количество бензола, из куба бензольной колонны подаетс во вторую ректификационную колонну, имеющую в нижней части нагревательный змеевик. С верха этой колонны отгон етс бензол в предьщув;ую колонну ,асмесьг дифенила и полиолефинов поступает в третью ректификационную колонну, В ней дифенил итерфенилы раздел ютс . Тепло, необходимое дл разделени , обеспечиваетс змеевиком в кубе колонны. Соответствующее орошение достигаетс в голове колонны путем циркул ции воды через змеевик. Вода испаренна внутри змеевика, конденсируетс в конденсаторе, из которого она возвращаетс по трубопроводу в емкость дл хранени . Пары дифенила уход щие с верха колонны, конденсируютс до жидкого состо ни внутри змеевика в специальном резервуаре . Этот змеевик расположен в нижней части резервуара и полностью погружен в кип щую воду. По мере кипени воды ее пары конденсируютс в верхнем змеевике, внутри которого циркулирует холодна вода. Таким образом достигаетс конденсаци дифенила. Чистый, дифенил с низа резервуара отводитс на охлаждение и кристаллизацию. Из куба колонны отвод т полифенилы lj .A method of obtaining diphenip by the pyrolysis of benzene is carried out according to the following scheme. Liquid benzene is fed to the storage tank and from there it enters the evaporator. The inside of the evaporator is heated with steam passing through a heating coil. The vapors enter the tubular heat exchanger and then into the pyrolysis oven. The pyrogas through the heat exchanger and the evaporator enters the bottom of the first column, in which benzene is separated from the pyrolysate. Benzene, distilled-brfi in the column, is liquefied in a condenser, from where it enters the intermediate cylinder and then into the storage tank. The hydrogen is cooled in a refrigerator and then it is removed. Diphenyl resin containing diphenyl, polyphenyls and some benzene is fed from the bottom of the benzene column to the second distillation column having a heating coil in the bottom. From the top of this column, benzene is distilled into the precursor column, the mixture of diphenyl and polyolefins enters the third distillation column, where the diphenyl and terphenyls are separated. The heat required for separation is provided by a coil in the cube of the column. Appropriate irrigation is achieved at the head of the column by circulating water through a coil. The water evaporated inside the coil is condensed in a condenser, from which it is returned to the storage tank through a pipeline. The biphenyl vapors leaving the top of the column are condensed to a liquid state inside the coil in a special tank. This coil is located at the bottom of the tank and is completely immersed in boiling water. As water boils, its vapors condense in the upper coil, inside of which cold water circulates. In this way, diphenyl condensation is achieved. Pure, diphenyl is removed from the bottom of the tank for cooling and crystallization. Polyphenyls lj are withdrawn from the cube of the column.
Недостатком этого способа вл етс использование пара дл предварительного испарени бензола и подвода тепла, необходимого дл ректификации извне, а также то, что теплоподвод осуществл етс электричеством, поступающим со стороны.The disadvantage of this method is the use of steam for the preliminary evaporation of benzene and the supply of heat necessary for the rectification from the outside, as well as the fact that the heat supply is carried out by electricity coming from the side.
Наиболее близким к изобретению вл етс способ получени дифенила путем пиролиза бензола при 770810 С с последующим охлаждением и разделением продуктов пиролиза многоступенчатой ректификацией, включающе колонку вьделени бензола при атмосферном давлении с отбором в качестве дистилл та бензола, возвращаемого на пиролиз, и кубового продукта , подаваемого в колонну выделени дифенила с отбором дифенила в качестве дистилл та, и кубового продукта - терфенилов 2j.The closest to the invention is a method of obtaining biphenyl by pyrolysis of benzene at 770,810 ° C, followed by cooling and separation of pyrolysis products by multi-stage distillation, comprising a column for the separation of benzene at atmospheric pressure with the selection as distillate of benzene returned to pyrolysis, and the bottom product supplied to a biphenyl recovery column with diphenyl extraction as a distillate, and a bottom product, terphenyls 2j.
Однако известнь1й способ св зан с использованием обогрева каждой ректификационной колонны, что энергетически невыгодно.However, the limestone method is associated with the use of the heating of each distillation column, which is energetically disadvantageous.
Целью изобретени вл етс упрощение технологии процесса.The aim of the invention is to simplify the process technology.
Поставленна цель достигаетс предлагаемым способом получени дифенила путем пиролиза бензола при 770-800 С с последующим охлаждением и разделением продуктов пиролиза многоступенчатой ректификацией, включающей колонну вьделени бензола при атмосферном давлении с отбором в качестве дистилл та бензола, возвращаемого на пиролиз, и кубового продукта, подаваемого в колонну вьщелени дифенила, с отбором дифенила в качестве дистилл та, состо щим в том, что продукты пиролиза перед разделением охлаждают в трубопроводе от 770-800 до 460-А80 С впрыском кубового остатка .колонны вьщелени бензола, охлажденные продукты пиролиза направл ют на обогрев куба колонны вьоделени Л|рфенила, далее из куба колонны выделени дифенила с температурой 430-440 С их подают на обогрев куба колонны вьделени бензола, а затем из куба колонны вьщелени бензола поток продуктов пиролиза при 400-4 направл ют на испарение и подогрев до 190-210 С сырьевого бензола, поступающего затем на пиролиз, и далее подают охлажденный поток продуктов пиролиза на 3-5-ю тарелку колонны вьщелени бензола дл их разделени . На чертеже дана схема осуществле ни предлагаемого способа. Свежий и циркул ционный бензол подают по линии 1 в конвекционную камеру печи 2. При 400-450 С бензол поступает в радиантную камеру печи, в которой он нагреваетс до 770800С , причем нагрев от 650 до 80oV производитс за 2-8 с. На выходе из печи 2 пирогаз охлаждаетс до А60АВО С за счет впрыска требуемого количества кубового продукта бензол ной колонны. Снижение температуры осуществл ют дл возможности применени теплообменной аппаратуры из обычной углеродистой стали. Далее пирогаз поступает в теплообменник вьшолн ющий роль рекуператора, в ко тором он отдает часть тепла дл поддержани необходимой температуры в кубе дифенильной колонны. На выходе из теплообменника 3 пирогаз с температурой 430-440 С проходит теп лообменник 4 где он охлаждаетс до 400-4Ю С, а тепло свое отдает н обогрев куба бензольной колонны. Дальнейшее охлаждение ппирогаза с 400-410 до 190-200с производитс в испарителе 5 бензола, где испар етс свежий и циркул ционный бензол , поступающий в пиролизную печь По выходе из испарител 5 пирогаз с температурой 190-200 С поступает в колонну 6 вьщелени бензола на 3-5-ю тарелку. Температура куба бензольной колонны 270-280 С. Колонна 6 служит одновременно и конденсатором смешени , что позвол ет избежать установки гидравлика. Пары бензола сверху колонны поступают в конденсатор 7. Конденсаци происходит при 75-80с на аппаратах возду ного охлаждени с последующим охлаждением бензола водой. Водород со следами бензола поступает в рассольный конденсатор 8, откуда водород, вместе с парами бензола при поступает по-линии 9 на сжигание, а сконденсированный бензол стекает в емкость 10. Из емкости 10 расчетное количество бензола (по тепловому балансу)- подаетс на орошение колонны 6 и на охлаждение дефлегматора 11 . Избыток циркул ционного бензола и свежий бензол подаютс на испарение в испаритель и далее в печь пиролиза . Кубовьй продукт колонны 6 насосом подаетс в колонну 12 вьщелени дифенила. В дифенильной колонне 12 сверху получают 98%-ный дифенил , снизу - терфенилы с содержанием дифеннла 2-5%. Температура верха 2ЬО С, куба 375°С. С верха колонны 12 пары дифенила проход т дефлегматор 11 , охлаждаемьй бензолом (или в нем вырабатьгоаетс пар) . После дефлегматора пары дифенила поступают в конденсатор-холодильник 13, откуда жидкие продукты стекают в сборник 14, из которого дифенил откачиваетс на склад. Терфенилы по уровню в кубе откачивают в котельное топливо или в сырье какого-либо производства, расположенного поблизости и способного его прин ть. При необходимости терфенилы охлаждают бензолом в рубашке. На установках получени дифенила малой производительности (до 0,5 т/ч) осуществл ют подачу вод ного пара в печь колонны. В этом испаритель 5 бензола используют дл производства пара из собственного конденсата дл подачи его в печь и на обогрев трубопроводов. При большей производительности процесс пиролиза и разделени ведут без вод ного , пара. Пример. Дл установки мощностью 1,0 т/ч дифенила. 9900 кг/ч бензола насосом подаетс в конвекционную камеру печи 2. При 430 С бензол поступает в радиантную камеру , в которой нагреваетс до 780 С. Реакционный поток, выход щий из печи 2, имеет состав представленный в табл. 1 ./ Т а б л и ц а Г Дифенил Терфенил Бензол Водород того:The goal is achieved by the proposed method of obtaining biphenyl by pyrolysis of benzene at 770-800 ° C, followed by cooling and separation of pyrolysis products by multi-stage distillation, including a column of benzene separation at atmospheric pressure with the selection as distillate of benzene returned to pyrolysis, and the bottom product supplied to biphenyl separation column, with the selection of biphenyl as a distillate, consisting in that the pyrolysis products are cooled in a pipeline from 770-800 to 460-A80 C prior to separation The benzene separation column, the cooled pyrolysis products are sent to heat the bottom of the L | rphenyl separation column, then from the bottom of the biphenyl recovery column with a temperature of 430-440 ° C they are fed to the heating of the bottom of the benzene benzene column, and then from the bottom of the benzene separation column The pyrolysis product stream at 400-4 is sent to evaporation and heated to 190-210 ° C of raw benzene, which is then fed to pyrolysis, and then the cooled pyrolysis product stream is fed to the 3-5th plate of the benzene separation column to separate them. The drawing shows the scheme of the proposed method. Fresh and circulating benzene is fed via line 1 to the convection chamber of furnace 2. At 400-450 ° C, benzene enters the radiant furnace of the furnace, in which it heats up to 770800 ° C, with heating from 650 to 80 ° V being produced in 2-8 seconds. At the exit from furnace 2, the pyrogas is cooled to A60ABO C by injecting the required amount of bottom product of the benzene column. Temperature reduction is carried out to allow the use of heat exchangers made of conventional carbon steel. Next, the pyrogas enters the heat exchanger playing the role of a heat exchanger, in which it gives off some heat to maintain the required temperature in the bottom of the diphenyl column. At the exit of the heat exchanger 3, a pyrogas with a temperature of 430-440 C passes through a heat exchanger 4 where it cools to 400 to 4 ° C and gives off its heat and heating the bottom of the benzene column. Further cooling of the pyrogas from 400-410 to 190-200c is performed in the benzene evaporator 5, where fresh and circulating benzene evaporated entering the pyrolysis furnace evaporates. At the exit of the evaporator 5, the pyrogas with a temperature of 190-200 C enters the benzene 6 by 3 -5th plate. The temperature of the bottom of the benzene column is 270-280 ° C. The column 6 serves simultaneously as a mixing condenser, which avoids the installation of hydraulics. Benzene vapor on top of the column enters condenser 7. Condensation occurs at 75-80 s on air-cooled apparatus, followed by cooling of benzene with water. Hydrogen with traces of benzene enters the brine condenser 8, from where hydrogen, along with benzene vapors, enters line 9 for combustion, and condensed benzene flows into tank 10. From container 10, the calculated amount of benzene (by heat balance) is fed to the column reflux 6 and for cooling the dephlegmator 11. Excess circulating benzene and fresh benzene are fed for evaporation to the evaporator and then to the pyrolysis furnace. The cubic product of column 6 is pumped into the column 12 at the biphenyl gap. In diphenyl column 12, 98% diphenyl is obtained from above, terphenyls with a diphenyl content of 2-5% are obtained from below. The temperature of the top is 2 ° C, the cube is 375 ° C. A reflux condenser 11 passes through the top of the column 12 of the diphenyl pair, cooled with benzene (or steam is produced in it). After the reflux condenser, the biphenyl vapor enters the condenser-cooler 13, from where the liquid products flow into the collector 14, from which the diphenyl is pumped out to the warehouse. The terphenyls in the cubed level are pumped out to the boiler fuel or to the raw materials of any production located nearby and capable of accepting it. If necessary, terphenyls are cooled with benzene in a shirt. At low-capacity diphenyl production plants (up to 0.5 t / h), steam is supplied to the column furnace. In this, a benzene evaporator 5 is used to produce steam from its own condensate for feeding it into the furnace and for heating the pipelines. With greater productivity, the process of pyrolysis and separation is carried out without water, steam. Example. For a 1.0 t / h diphenyl unit. 9900 kg / h of benzene is pumped into the convection chamber of furnace 2. At 430 ° C, benzene enters the radiant chamber, in which it heats up to 780 ° C. The reaction stream coming out of furnace 2 has the composition shown in table. 1 ./ T a b l and c a G Diphenyl Terphenyl Benzene Hydrogen addition: