STIRENUL.OBTINERE.PROPRIETATI

Stirenul este o hidrocarbura nesaturata cu formula chimica CH₂=CH - C₆H₅ careia ii corespunde masa moleculara 104.

Stirenul este un lichid mai usor ca apa (d =0,906g/cm3) transparent, cu miros caracteristic patrunzator, care fierbe la 145,2C, este insolubil in apa, dar se dizolva in benzene, eter ,tetraclorura de carbon, sulfat de carbon, alcool metilic si etilic etc;.este un bun solvent pentru cauciucul natural si sintetic.

Din punct de vedere chimic, stirenul are o tendinta puternica de polimerizare incit produsul nu poate fi pastrat decit daca i se adauga inhibitori, ca de exemplu hidrochinona, para-tertiar-butilipicrocatehina,sulful.

Stirenul poate fi obtinut prin :

-izolarea din fractiuna stiren-xilenica obtinuta in piroliza sau cracarea titeiului;

-dehidrogenarea etilbenzenului.

In unele procese de piroliza sau cracare speciala a titeiului se obtin fractiuni,numite stiren-xilenice,in care continutul de stiren poate ajunge la 5-7% calculat la material prima prelucrata.in asemenea cazuri,separarea si purificarea stirenului devine rentabila,desi operatia este extreme de dificila din cauza punctelor de fierbere foarte apropiate ale stirenului si xilenilor.

Metoda industriala de baza pentru fabricarea stirenului consta in dehidrogenarea etilbenzenului:

C₆H₅ CH₂ - CH₃ → C₆H₅ CH = CH₂ + H₂

La randul sau etilbenzenul se fabrica prin alchilarea benzenului cu etena:

C₆H₆ + CH₂=CH₂ → C₆H₅ - CH = CH₂

In felul acesta,fabricarea industriala a stirenului porneste de la benzen si etena si cuprinde doua etape principale:obtinera etilbenzenului si dehidrogenarea acestuia.

Reactia dintre benzene si etena este exoterma si este catalizata de substante cu character acid,cum sunt acidul sulfuric,acidul fosforic,clorura de aluminiu,aluminisoliticatii etc.Cel mai frecvent se foloseste clorura de aluminiu.O instalatie de fabricare a etilbenzenului cuprinde urmatoarele trei sectii principale:

-purificarea materiilor prime-benzenul si etena;

-alchilarea catalitica a benzenului cu etena

-separarea si purificarea etilbenzenului.

Purificarea materiilor prime are drept scop indepartarea unor impuritati care pot influenta negative desfasurarea reactiei de alchilare,cum ar fi hidrocarburile nesaturate(altele decat etena),compusii cu sulf,apa si altele.

Alchilarea se desfasoara,de obicei,in coloane de constructie speciala,rezistente la coroziune.Procesul este,cel mai adesea,continuu si se conduce la 95-100C.

Din coloana de alchilare se evacueaza continuu un amestec de alchilare cu urmatoarea compozitie aproximativa:

Benzene 45% polialchilbenzeni 2%

Etilbenzen 37% rasini alchilice 1%

Dietilbenzen 15%

Separarea etilbenzenului din acest amestec si purificarea lui se realizeaza intr-un ansamblu de patru coloane de rectificare.Etilbenzenul purificat,bun pentru dehidrogenare la stiren,are concentratia de minimum 99,5%.

Transformarea etilbenzenului in stiren are loc printr-o reactie endoterma de dehidrogenare catalitica,in faza de vapori,la 550-650C si presiune partiala redusa.

Catalizatorii de dehidrogenare sunt amestecuri de oxizi metalici,care au drept component principal oxidul de fier,sau oxidul de zinc,de magneziu etc.Pentru reducerea presiunii partiale,vaporii de etilbenzen se dilueaza cu vaporii de apa.

Dehidrogenarea are loc in reactoare cu functionare continua.Amestecul de reactie este format in principal din stiren,etilbenzen neractionat,hidrogen si apa introdusa in reactor sub forma de abur pentru dilutie.Dupa separarea hidrogenului si a altor produse secundare de reactie gazoase(bioxid de carbon,oxid de carbon,metan),precum si a apei,se obtine un amestec de produse organice lichide numit ulei de cuptor.

Compozitia aproximativa a uleiului de cuptor este urmatoarea:

-stiren 40%;

-etilbenzen 58%;

-produse secundare de reactie(benzene,toluene,gudoane grele) 2%.

Separarea stirenului din uleiul de cuptor si purificarea lui,precum si recuperarea etlibenzenului nereactionat si a produselor secundare de reactie se realizeaza intr-un sir de coloane de rectificare.

Rectificarile se conduc astfel,incat sa nu fie nevoie ca stirenul sa fie incalzit la temperature mai mari de 90C,pentru a nu polimeriza.In acest scop,o parte din coloanele de rectificare functioneaza sub vacuum.

Stirenul purificat are concentratia de peste 99,5%.