Хлорбензол из сборника 44 и кислая вода из сепаратора 40 центробежными насосами подаются на орошение конденсационной башни 18, в которой происходит отмывка хлористого водорода от продуктов пиролиза. Вода и хлорбензол испаряются и вместе с парами, проходящими через башню, поступают для нейтрализации следов соляной кислоты в колонну 32, орошаемую горячим раствором едкого натра. Циркуляция щелочи в колонне идет через сборник 52.

Азеотропная смесь паров воды, хлорбензола, фенола и инертные газы направляются в фенольный скруббер 21, орошаемый горячей водой. Вытекающая из скруббера вода с некоторым содержанием фенола собирается в сборнике 53 и центробежным насосом через холодильник 54 подается в экстракционную колонну 22. Паровая фаза с температурой 90—95°С выходит из скруббера 21 сверху, подогревается в подогревателе 20 и циркуляционным турбокомпрессором через теплообменник 30 нагнетается в перегреватель 36. В перегревателе паровая фаза, представляющая собой азеотропную смесь паров воды и хлорбензола, нагревается до температуры 420°С и поступает на вторую стадию процесса—каталитический гидролиз- Контактный аппарат для гидролиза—трубчатый. Катализатор—комплексная соль диаммоний фосфата и хлорной меди—помещается между перфорированными трубками двух диаметров. В контактном аппарате 28 протекает основная реакция

С6Н5С1+Н20 → С6Н5ОН+НС1.

В результате побочных реакций на катализаторе отлагается углерод в виде сажи с примесью смолы, активность катализатора при этом понижается, поэтому требуется его регенерация, заключающаяся в выжигании углерода горячим воздухом. Чтобы избежать периодичности в работе всей стадии гидролиза, устанавливается несколько контактных аппаратов 28 (на схеме показан один аппарат). Реакционная масса из контактного аппарата 28 проходит через теплообменник 30 и поступает в скруббер 31 для улавливания хлористого водорода. Орошается скруббер 5%-ной соляной кислотой из сборника 50, в который она поступает из конденсационной башни 18 после охлаждения в холодильнике 51. Образовавшаяся в скруббере 31 соляная кислота, содержащая некоторое количество фенола, охлаждается в холодильнике 49, стекает в сборник 48 и подается центробежным насосом в напорный бак 14. Из него соляная кислота стекает в экстракционную колонну 16, вниз которой поступает бензол из напорного бака 17. Обесфеноленная соляная кислота собирается в сборник 47. Бензол с содержанием фенола выходит сверху экстрактора и направляется на промывку. Вниз экстракционной колонны 22 поступает бензол из напорного бака 19. Бензольный раствор фенола собирается в сборник 55, из которого центробежным насосом подается в напорный бак 23. Обесфеноленная вода после удаления из нее бензола (на схеме не показано) направляется на орошение скруббера 21. Из напорного бака 23 бензольный раствор фенола поступает в кипятильник 33. Бензол отгоняется в ректификационную колонну 24, орошаемую бензолом, идущим со склада; пары бензола уходят в перегреватель 36. Кубовый остаток из кипятильника и колонны 24, состоящий из сырого бензола, собирается в сборник 56, откуда центробежным насосом направляется в колонну 60 на дистилляцию. В этой колонне пары бензола отбираются сверху, конденсируются в конденсаторе 25, конденсат частично возвращается на колонну в виде флегмы, частично выводится из системы после барометрического затвора. Кубовая жидкость из колонны 60 подается в колонну 26. Пары фенола конденсируются в конденсаторе 29. Через барометрический затвор товарный фенол поступает в сборник 59 и выводится из системы. Орошение дистилляционной колонны 26 производится фенолом, поступающим со склада. Обогрев колонны 60 и 26 осуществляется паром через кипятильники 57 и 58.

Основные параметры производства

Температура паро-газовой смеси перед поступлением

в контактный аппарат 37 около 210°С

Температура в контактном аппарате 250°С

Катализатор—хлорная медь на окиси алюминия.

За проход около 7% бензола превращается в хлорбензол.

Температура в парционном конденсаторе 105°С

Температура в контактном аппарате 28 420°С

Катализатор—комплексная соль диаммоний фосфата и хлорной меди.

Цикл работы контактного аппарата 28 4 часа

1) рабочий цикл 3 часа,

2) продувка паром в цикл 10 мин,

3) продувка воздухом 40 мин,

4) продувка паром в атмосферу 10мин.

Концентрация возвратной соляной кислоты 17—18%

Температура паров в аппаратах 3, 8, 21 не менее 90—95°С

Схема 3. Технологическая схема производства фенола окислительным хлорированием бензола

Обозначения на схеме 3:

1—смеситель паров,

2, 3, 14, 17, 19, 23—напорные баки,

4—парциальный конденсатор,

5, 10, 12, 25, 29—конденсаторы,

6—промывная колонна,

7—фазоразделитель,

8, 40—сепараторы,

9, 11, 15, 26, 60—дистилляционные колонны,

13— конденсатор-холодильник,

16, 29— экстракционные колонны,

18— конденсационная башня,

20—подогреватель,

21—фенольный скруббер,

24 —ректификационная колонна,

27—испаритель,

28, 57—контактные аппараты,

30— теплообменник,

31,35—скрубберы,

32-нейтрализационная колонна,

33, 42, 43, 46, 57, 58— кипятильники,

36— перегреватель,

35—фильтр,

39, 41, 44, 45, 47, 48, 50, 52, 53, 55, 56, 59- сборники,

34, 61 —барометрические затворы,

49, 51, 54—холодильники.

4.ПРОИЗВОДСТВО ФЕНОЛА ЧЕРЕЗ ИЗОПРОПИЛБЕНЗОЛ

(Схема 4)

Описываемый метод производства используется для одновременного получения двух важных технических продуктов: фенола и ацетона. Это производство, состоящее из двух фаз,

1) окисления изопропилбензола,

2) разложения гидроперекиси изопропилбензола осуществляется следующим образом.

Изопропилбензол из сборника 18 вместе с катализатором, идущим во всасывающую линию центробежного насоса, подается через подогреватель 13 в колонну окисления 2. В ней протекает основная реакция получения гидроперекиси изопропилбензола. Реакция окисления изопропилбензола имеет цепной характер.

Суммарно это выражается уравнением:

С6Н5-С3Н7+02 → С6Н6С(СН3)2- О – ОН

В реакционной массе, кроме образовавшейся перекиси изопрепилбензола и непрореагировавшего изопропилбензола, присутствуют продукты побочных реакций—дпметилфенилкарбинол, ацетофенон α —метилстирол, метиловый спирт, диметилдифенилбутан и др.

Газовая фаза, содержащая пары изопропилбензола, выводится из колонны 2 сверху. В конденсаторе 1 и холодильнике 7 происходит конденсация паров и охлаждение сконденсировавшегося изопропилбензола, увлеченного газовой фазой. Реакционная масса, выходящая снизу колонны окисления, отдает свое тепло в подогревателе изопропилбензола 13 и поступает в дистилляционную колонну 14, где происходит отделение части непрореагировавшего изопропилбензола, пары которого конденсируются в холодильнике 3. В дистилляционной колонне 15 окончательно отделяется непрореагировавший изопропилбензол, пары его конденсируются в холодильнике 4. Изопропилбензол после холодильников 3 и 4 снова возвращается на окисление, поступая в сборник изопропилбензола 18. Дистилляционные колонны 14 и 15 работают под вакуумом. Гидроперекись изопропилбензола после охлаждения в холодильнике 16 собирается в сборнике 19. Разложение ее осуществляется в реакторе 8 по реакции: