Purificarea stirenului

Purificarea stirenului

Purificarea stirenului se realizeaza intr-un sistem de trei coloane.

Intr-o alternativa utilizata de Cosden Badger cantitati mici de benzen si toluen ce se formeaza ca urmare a reactiilor secundare se indeparteaza in prima coloana si se recircula in instalatia de dezalchilare. Stirenul se separa de etilbenzen intr-o coloana ce opereaza sub vacuum, in scopul mentinerii temperaturii cat mai jos posibil, pentru a minimaliza polimerizarea stirenului. In ultima coloana se separa stirenul de cantitati mici de reziduu si polimeri.

Intr-o alta alternativa (Cd F Chemie Technip, Monsanto), in prima coloana se separa pe varf, odata cu benzenul si toluenul, intreaga cantitate de etilbenzen. Aceasta alternativa are dezavantajul ca cea mai importanta operatie si anume separarea etilbenzenului de stiren se face in conditii de vacuum mai putin controlat din cauza continutului variabil de apa si a gazelor dizolvate in stirenul brut.

In figura 8 se prezinta comparativ cele doua scheme de purificare. In unele cazuri, amestecul de benzen si toluene este fractionat intr-o coloana mica, benzenul fiind recirculat la producerea etilbenzenului, iar toluenul la dezalchilare.

In cazul cel mai frecvent al primei alternative, cand separarea se face
numai intre etilbenzen si stiren, produsul de varf al coloanei contine circa 2
% stiren si este recirculat la faza de dehidrogenare. Stirenul din baza
coloanei contine 0,1 % etilbenzen, precum si cantitati mici de reziduu si
polimeri. In aceasta coloana temperatura de varf este limitata la 45 C,
astfel incat condensarea vaporilor sa se poata face cu apa de racire sau aer.
Aceste conditii reclama o presiune absoluta de 50 mm Hg la varful coloanei.
Pentru a avea in baza coloanei o temperatura cat mai scazuta, pierderea
de presiune in coloana trebuie sa fie minima. La o pierdere de 150 mm Hg
presiunea absoluta in baza este de cca 200 mm Hg, ceea ce corespunde unei
temperaturi de aproximativ 105 C. Multa vreme aceasta separare nu a fost
posibila cu o singura coloana, neputandu-se realiza o cadere de presiune atat
de mica, cu tipul obisnuit de talere, la un numar de cca 80 talere. Se foloseau
doua coloane fiecare avand o presiune de 50 mm Hg la varf. Produsul din
baza primei coloane era alimentat la varful celei de a coloane, iar vaporii din

varful coloanei a doua erau condensati si lichidul pompat la baza primei coloane Si reevaporizat.

Datorita utilizarii a doua refierbatoare consumul de abur era ridicat 14 kg/kg stiren in cazul unei alimentari cu 40 - 50 % stiren). Odata cu aparitia talerelor sita cu o singura coloana este posibil de realizat aceasta separare. Intrucat reziduul de la baza coloanei de purificare a stirenului contine stiren in cantitate de 10 - 12 %, el este distilat, de obicei discontinuu intr-un blaz ce functioneaza sub vacuum, pentru a recupera stirenul ce se recircula in alimentarea coloanei de purificare.

Pentru a reduce polimerizarea, in coloana de separare a stirenului se introduc inhibitori cum este sulful sau dinitrofenolul. Inhibitorul este dozat fie in alimentarea coloanei, fie in vasul de reflux. In coloana de purificare a stirenului se poate utiliza p-tert-butilcatechina ca inhibitor in concentratii mici. El se folosqte si pentru inhibarea stirenului in depozit. In acest caz, inainte de a fi trimis la polimerizare, stirenul este dezinhibat prin distilare intr-o coloana in care pe varf se separa continuu stiren monomer, iar in blazdiscontinuu gudroane si inhibitor, care se trimit in blazul de 'stocare' a reziduului. Gudronul ce ramane in blaz este trimis pentru ardere sau poate fi inglobat in bitum.