Введение к работе
Актуальность раооты. Альфаметилстирол - круїшотоннажнна мо-* номер, применяемый в производстве синтетических, особенно морозоустойчивых, каучуков; сополимеров с акрилонитршюм и бутадиеном, обладающих термостойкостью, ударопрочностью, высокой прозрачностью; . водостойких поверхностных покрытий.
Основным промышленным способом получения <*.-метилстирола является гетерогенно-каталитическое дегидрирование изопропилбензо-ла, осуществляемое в адиабатической реакторе при большой избытке водяного пара.
Важнейшими направлениями интенсификации нефтехимических процессов являются ресурсосбережение и создание энергосберегающих а малоотходных технологий. Кардинальное решение задачи повышения эффективности существующей технологии аниетилстирола заключается в углублении конверсия изопропилбензола и оптимизации технологического режима промышленного реактора. Для этого необходимы глубокие исследования кинетических закономерностей целевого, побочных превращений и сопутствующих процессов коксообразования и дезактивации катализатора.
В течение ряда лет катализаторами этого процесса являлись оксидные жзлезохромкалиевые контакты К-22 и КМС. В последние годы синтезирован новый катализатор марки Д-7І. Сравнительный анализ эффективности названных катализаторов на научной основе ранее не проводился. Надежное кинетическое описание дегидрирования изопропилбензола - важнейшая составляющая математической модели реактора, - ранее было получено только,для контакта К-22. Нет сведений также и об исследованиях процессов дезактивации и коксообразования на катализаторах упомянутого состава.
Таким образом, проблема изучения кинетических закономерностей дегидрирования изопропилбензола и оптимизации режима работы реактора актуальна и представляет практический интерес.
Пелью работы является изучение активности и стабильности работы (динамики активности) основных отечественных железохромкали-евых катализаторов дегидрирования изопропилбензола, получение обобщенного кинетического описания этого процесса в присутствии наиболее эффективного контакта и оптимизация на основе нааденного описания режима работы промышленного реактора радиального типа.
Научная новизна. Проведены сравнительные анализы активности
хромкалиевнх катализаторов дегидрирования изопропилбензола. Впервые выполнены глубокие кинетические исследования дегидрирования изопропилбензола в безградиентном реакторе на промышленном контакте марки Д-7І; получено обобщенное кинетическое описание процесса, включающее уравнения скорости целевого и суммы побочных превращений алкилбензола в квазистационарной области, скорости коксо-образования, дезактивации контакта в квазистационарной области. Это описание использовано в математической модели радиального реактора синтеза <*ь-метилстирола в присутствии катализатора Д-7І. Проведена оптимизация технологического режима работы реактора.
Практическая ценность. Прогнозируется целесообразность применения контакта марки Д-7І, как наиболее эффективного катализатора дегидрирования изопропилбензола. Разработанное обобщенное кинетическое описание может быть использовано при моделировании, расчете и проектировании промышленного реактора. На базе полученного кинетического описания проведена оптимизация режима эксплуатации-катализатора Д-7І в промышленном радиальном реакторе.
Апробации работы. їЛатериалн работа докладывались на 71 Всесоюзной школе молодых ученых и специалистов "Актуальные проблемы нефтехимии" {г.Иваново, 1989), Всесоюзной конференции "Химреак-тор-10" (г.Тольятти, 1989) и "Химреактор-И" (г. Харьков, 1992).
Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 5 статей и 2 доклада на Всесоюзных конференциях "Химреак-тор-Ю" и "Химреактор-П".
Структура и объем .iffncepTajptq. Диссертация изложена на 105 страницах машинописного текста, проиллюстрирована II таблицами и 20 рисунками и состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы, включающего 112 наименований, и приложений.