Производство изононилфенола алкилированием фенола тримерами пропилена на сульфокатионите

 

     Из  алкилатора алкилат поступает в  блок ректификации, где последовательно  освобождается от олефина, фенола и  диалкилфенолов.

     2. Узел отгонки олефина. Примем, что на этой стадии отгоняются  все олефины из реакционной массы, т.е. их содержание в отгоне равно 100 %, и что потери отсутствуют.

2. Материальный баланс узла отгонки олефина.

 

     3. Узел отгонки фенола. Содержание  фенола в целевом продукте  составляет 54 % (0,54 масс. доли), следовательно, в узел ректификации поступает 46 % (0,46 масс. доли) фенола.

3. Материальный баланс узла отгонки фенола.

 

     4. Узел отгонки целевого продукта

4. Материальный баланс узла отгонки целевого продукта.

 

5. Материальный  баланс установки.

     Содержание  ди-АФ в реакционной смеси составляет 0,04 % (масс.), что свидетельствует  о том, что реактор переалкилирования  можно  исключить из схемы установки  без снижения качества целевого продукта. С таким незначительным количеством ди-АФ справится пленочный испаритель, после которого необходима перегонка целевого продукта.  Тогда поточная схема установки будет выглядеть следующим образом (Рис.): 

     

     Рис.8. Модернизированная поточная схема алкилирования фенола тримерами пропилена.

     А – реакторный блок алкилирования; I – колонна для отгонки олефина; II – колонна для отгонки фенола; И – пленочный испаритель для отделения диалкилфенолов от алкилфенолов.

     G1 – свежие тримеры пропилена; G2 – свежий фенол; G3 – возвратные тримеры пропилена; G4 – возвратный фенол; G5 – алкилат; G6 – алкилат после отделения олефина; G7 – алкилат после отделения олефина и фенола; G8 – диалкилфенолы; G9 – алкилфенолы на перегонку. 

     

     Рис. 9. Технологическая схема процесса алкилирования фенола тримерами пропилена на сульфокатионитах.

     Аппараты: С-1 – смеситель; Р-1 – реактор  – алкилатор; К-1, К-2 – ректификационные колонны для отгонки олефина и фенола, соответственно; И-1 – пленочный испаритель; Т-1 – Т-8 – теплообменные аппараты; Е-1 – Е-3 – емкости; Н-1, Н-2 – насосы.

     Потоки: I – свежий фенол; II – свежий олефин; III – возвратный олефин; IV – возвратный фенол.

 

     

4. Тепловой  расчет блока  алкилирования

     На  действующей установке блок алкилирования  представляет собой схему последовательно  расположенных двух реакторов, непосредственно  связанных с теплообменными аппаратами.

     

     Рис.10. Схема реакторного блока алкилирования.

     А1, А2 – алкилатор; ТА, ХА – теплообменный  аппарат. 

     Цель  теплового расчета – определить температуру потока на выходе из блока  алкилирования. Температура входа  известна и составляет 80 °C, а температура на выходе из алкилатора должна быть ограничена термостойкостью катионита.

     Тепловой  баланс узла алкилирования:

     ΔH^сырья+ΔH^{реакции}=ΔH^{продуктов}

     Для нахождения эмпирических коэффициентов  a, b, с из уравнения теплоемкости воспользуемся методом Андерсона Д.В., описанным в литературе [3]. При расчетах каждое соединение принимается состоящим из основной группы, которая видоизменяется замещением составляющих ее атомы на другие группы. Порядок определения энтальпий и термодинамических коэффициентов приведен ниже.

     1. Условные стадии формирования веществ