CH412832A

CH412832A - Process for separating unconverted ethylbenzene from a gas stream

Info

Publication number: CH412832A
Application number: CH663863A
Authority: CH
Inventors: Gilman Harold; Kirman Joel
Original assignee: Halcon International Inc
Priority date: 1962-05-28
Filing date: 1963-05-28
Publication date: 1966-05-15
Also published as: ES288454A1; LU43739A1; GB1046105A; DK114404B; DE1468001A1

Description

Procédé pour séparer Péthylbenzène non transforme d'un courant gazeux La présente invention se rapporte à la prépara- tion de composes alcenyl-aromatiques par déshydro- génation de composes alcoyl-aromatiques. Elle a pour objet un procédé pour séparer l'éthylbenzène non transforme d'un courant gazeux contenant en outre un produit de déshydrogénation de l'éthylbenzène et de la vapeur d'eau. Process for separating unconverted ethylbenzene from a gas stream The present invention relates to the preparation of alkenyl aromatic compounds by dehydrogenation of alkyl aromatic compounds. It relates to a process for separating unconverted ethylbenzene from a gas stream that also contains a dehydrogenation product of ethylbenzene and water vapour.

On sait que le styrène peut tre produit par déshydrogénation catalytique de l'ethylbenzene en phase vapeur, en présence de vapeur d'eau, à une température d'environ 600 à 6500 C. Ce procédé est décrit dans l'ouvrage de Groggins Unit Processes in Organic Synthesis , McGraw-Hill Book Co., Inc. New York, 5me ed., 1958, p. 537-538. Des quantités importantes de vapeur d'eau sont employées pour fournir une partie de la chaleur sensible neces- saire à la réaction endothermique, pour réduire la pression partielle de l'éthylbenzène et favoriser ainsi la réaction de déshydrogénation, et pour empcher la formation de dépôts de coke et de carbone sur le catalyseur. En outre, pour maintenir une basse pression partielle de l'éthylbenzène dans le mélange reactionnel au moyen de quantités de vapeur economi- quement admissibles, la pression totale du courant soumis à la réaction doit tre basse, de préférence de 0,35 à 0,7 kg/cm2 de pression relative, ou moins. It is known that styrene can be produced by catalytic dehydrogenation of ethylbenzene in the vapor phase, in the presence of steam, at a temperature of approximately 600 to 6500 C. This process is described in the work by Groggins Unit Processes in Organic Synthesis, McGraw-Hill Book Co., Inc. New York, 5th ed., 1958, p. 537-538. Large quantities of steam are used to supply part of the sensible heat necessary for the endothermic reaction, to reduce the partial pressure of ethylbenzene and thus promote the dehydrogenation reaction, and to prevent the formation of deposits. of coke and carbon on the catalyst. In addition, to maintain a low partial pressure of ethylbenzene in the reaction mixture by means of economically acceptable quantities of steam, the total pressure of the stream subjected to the reaction must be low, preferably from 0.35 to 0. 7 kg/cm2 relative pressure, or less.

La matière sortant du réacteur peut tre tout d'abord refroidie à une température supérieure à son point de rosée, par exemple par échange de chaleur indirect avec la matière entrant dans le réacteur ou par contact direct avec des courants d'eau froide. The material leaving the reactor can be first of all cooled to a temperature above its dew point, for example by indirect heat exchange with the material entering the reactor or by direct contact with cold water streams.

Une grande réserve de chaleur reste dans 1'effluent gazeux refroidi, principalement sous forme de chaleur latente de condensation de la vapeur d'eau qu'il contient. 11 est manifestement désirable de récupérer cette chaleur et de l'utiliser dans le procédé. Les operations fondamentales du procédé global qui neces- sitent un apport de chaleur sont celles intéressant le fractionnement entre le styrène forme d'une part, et l'éthylbenzène non transforme et les sous-produits désalcoylés d'autre part. Le fractionnement entre l'éthylbenzène et le styrène est avantageusement effectue dans une seule colonne fonctionnant sous vide, pour réduire le coût de l'installation. Cependant, pour des raisons qui seront indiquées plus loin, la séparation dans une seule colonne doit se faire en laissant le styrène restant en fond de la colonne atteindre une température d'au moins 91 C mais pas appréciablement supérieure a 1130 C. Ordinairement, le maintien de la température dans cet intervalle ne peut pas tre réalisé par transmission de chaleur en utilisant 1'effluent refroidi du réacteur de déshydro- génation comme source de chaleur pour la colonne à vide, car la température de condensation de la vapeur d'eau contenue dans 1'effluent du réacteur, c'est à-dire l'intervalle de températures dans lequel la vapeur donne sa chaleur latente, n'est habituellement pas suffisamment élevée sous les pressions qui sont désirables pour la réaction de déshydrogénation. A large reserve of heat remains in the cooled gaseous effluent, mainly in the form of latent heat of condensation of the water vapor it contains. It is obviously desirable to recover this heat and use it in the process. The fundamental operations of the overall process which require a heat input are those concerning the fractionation between the styrene formed on the one hand, and the unconverted ethylbenzene and the dealkylated by-products on the other hand. The fractionation between ethylbenzene and styrene is advantageously carried out in a single column operating under vacuum, to reduce the cost of the installation. However, for reasons which will be indicated later, the separation in a single column must be carried out by allowing the styrene remaining at the bottom of the column to reach a temperature of at least 91° C. but not appreciably above 1130° C. Ordinarily, the maintaining the temperature within this range cannot be achieved by heat transmission using the cooled effluent from the dehydrogenation reactor as a heat source for the vacuum column, because the condensation temperature of the water vapor contained in the reactor effluent, ie the temperature range in which the steam gives up its latent heat, is usually not high enough under the pressures which are desirable for the dehydrogenation reaction.

Pour permettre l'utilisation de la chaleur latente de condensation de l'effluent, l'une des solutions con sidérées consiste à réduire la température de fonctionnement de la colonne en abaissant la pression en fond de colonne. Cependant, la pression de la fraction de tte ne doit pas tomber en dessous de 10 à 20 mm Hg absolu pour que l'opération soit reali- sable. En outre, pour obtenir une séparation nette entre le styrène et l'éthylbenzène, pour diminuer le plus possible le recyclage du styrène dans le réacteur de déshydrogénation et pour que le styrène produit soit aussi pur que possible, la colonne doit contenir un grand nombre de plateaux (environ 60 à 80) dont chacun contribue à la chute de pression dans la colonne. Par conséquent, de plus basses pressions dans le fond de la colonne, par exemple de 140150 mm Hg absolu, correspondant a des températures sensiblement inférieures à 990 C, ne peuvent pas tre obtenues dans le fond d'une unique colonne de separation ethylbenzene-styrene. To allow the use of the latent heat of condensation of the effluent, one of the solutions considered consists in reducing the operating temperature of the column by lowering the pressure at the bottom of the column. However, the pressure of the head fraction must not fall below 10 to 20 mm Hg absolute for the operation to be carried out. In addition, to obtain a clean separation between styrene and ethylbenzene, to minimize the recycling of styrene to the dehydrogenation reactor and to ensure that the styrene produced is as pure as possible, the column must contain a large number of plates (about 60 to 80) each of which contributes to the pressure drop in the column. Consequently, lower pressures at the bottom of the column, for example 140150 mm Hg absolute, corresponding to temperatures substantially lower than 990° C., cannot be obtained at the bottom of a single ethylbenzene-styrene separation column. .

La limite supérieure de la température de fonctionnement de la colonne, qui est d'environ 113sC, est déterminée par la tendance du styrène à se poiymeriser. Les trop hautes températures provoquent une polymérisation excessive, mme en l'absence d'inhibiteurs tels que le soufre. The upper limit of the column operating temperature, which is about 113sC, is determined by the tendency of styrene to polymerize. Excessively high temperatures cause excessive polymerization, even in the absence of inhibitors such as sulfur.

On a découvert que la chaleur latente de la matière sortant du réacteur (effluent du réacteur) peut tre employée pour chauffer le rebouilleur de la zone de distillation de l'éthylbenzène. Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que l'on chauffe le rebouilleur d'une zone de distillation de l'ethyl benzène avec de la chaleur produite par condensation de vapeur d'eau contenue dans ledit courant et en ce que l'on recueille l'ethylbenzene comme distillat, ladite chaleur étant fournie au rebouilleur de ladite zone de distillation au moyen de vapeur d'eau qui a été comprimée à une pression telle que sa température de condensation soit d'au moins 990 C. It has been discovered that the latent heat of the material leaving the reactor (reactor effluent) can be used to heat the reboiler of the ethylbenzene distillation zone. The process according to the invention is characterized in that the reboiler of an ethyl benzene distillation zone is heated with heat produced by condensation of water vapor contained in said stream and in that the ethylbenzene is collected as distillate, said heat being supplied to the reboiler of said distillation zone by means of steam which has been compressed to a pressure such that its condensation temperature is at least 990°C.

De préférence, on comprime ledit courant de maniere que la vapeur d'eau qu'il renferme se condense à une température minimum d'environ 99 à 1160C, de préférence de 102 à 110 C, ou mieux a une temperature supérieure à 99o C et supérieure d'au moins 2,80 C, de préférence d'au moins 5,60 C à la temperature que l'on désire maintenir dans le liquide de la queue de distillation et on envoie au moins une partie de 1'effluent comprime dans le rebouilleur de la zone de distillation. Preferably, said stream is compressed so that the water vapor it contains condenses at a minimum temperature of approximately 99 to 1160C, preferably from 102 to 110 C, or better still at a temperature above 99o C and at least 2.80 C, preferably at least 5.60 C, above the temperature which it is desired to maintain in the liquid of the distillation tail and at least part of the compressed effluent is sent to the distillation zone reboiler.

L'invention s'étend à 1'application du procédé ci-dessus a la préparation du styrène par déshydro- genation catalytique d'éthylbenzène en présence de vapeur d'eau, formant un effluent de réacteur comprenant de l'éthylbenzène non transforme, un produit de déshydrogénation de ce dernier et de la vapeur d'eau, l'éthylbenzène non transforme étant isole dudit effluent comme distillat et étant renvoyé au stade de déshydrogénation. On utilise avantageusement de la vapeur d'eau à haute pression pour entrainer le compresseur comprimant 1'effluent du réacteur. La vapeur détendue est ensuite surchauffée jusqu'a la température de réaction et est introduite dans le réac- teur de deshydrogenation avec l'éthylbenzène de départ. Ainsi, l'énergie dépensée par la compression est obtenue facilement et économiquement et d'une manière qui s'integre au procédé global. The invention extends to the application of the above process to the preparation of styrene by catalytic dehydrogenation of ethylbenzene in the presence of steam, forming a reactor effluent comprising unconverted ethylbenzene, a product of dehydrogenation of the latter and of steam, the unconverted ethylbenzene being isolated from said effluent as a distillate and being returned to the dehydrogenation stage. High pressure steam is advantageously used to drive the compressor compressing the reactor effluent. The expanded vapor is then superheated to reaction temperature and fed to the dehydrogenation reactor along with the starting ethylbenzene. Thus, the energy expended by the compression is obtained easily and economically and in a way that is integrated into the overall process.

La figure unique du dessin annexe illustre, à titre d'exemple, une mise en ceuvre préférée du procédé selon l'invention. The single figure of the appended drawing illustrates, by way of example, a preferred implementation of the method according to the invention.

Comme représenté, de l'éthylbenzène frais, introduit par une conduite 1, est mélangé avec de l'ethyl benzène recycle par une conduite 3 et le mélange pénètre dans un échangeur de chaleur 2, dans lequel il est vaporise. L'éthylbenzène vaporise est envoyé par une conduite 4 dans un échangeur de chaleur 5, dans lequel les vapeurs sont surchauffées. De la vapeur d'eau, sous une pression supérieure aux pres sions de réaction, entre par une conduite 6, se melange avec de la vapeur d'échappement arrivant par une conduite 7, et est surchauffée dans un surchauf- feur 8 jusqu'à une température d'environ 6500 C. La vapeur surchauffée est envoyée dans un réacteur de déshydrogénation 10 par une conduite 9 après avoir été melangee avec la matière surchauffée arrivant par la conduite 11. Dans le réacteur 10, l'ethyl benzène est déshydrogéné en styrène au contact d'un catalyseur, tel que de l'oxyde de fer, à une temperature d'environ 600 C, sous une pression relative d'admission d'environ 2,1 kl-/CM2 et avec un rapport pondéral de la vapeur d'eau à l'éthylbenzène d'environ 2,5 : 1. Environ 40 ouzo de l'éthylbenzène se transforme en styrène. L'effluent du réacteur sort du réacteur 10 par une conduite 12.11 contient principalement de l'éthylbenzène non transforme, de la vapeur d'eau et du styrène, avec de plus faibles proportions de benzène, de toluène et de goudrons lourds. Cet effluent, dont la température est d'environ 570 C, traverse les échangeurs de chaleur 5 et 2, dans lesquels il cède une grande partie de sa chaleur sensible à l'éthylbenzène alimentant le réac- teur. L'effluent, refroidi à une température d'environ 2500 C, est envoyé dans un épurateur 14, par une conduite 13. Dans l'épurateur 14,1'effluent refroidi est mis en contact avec un courant d'eau qui retient les goudrons éventuellement entraines depuis le réac- teur. L'eau de lavage entre dans l'épurateur 14 par une conduite 15 et 1'eau usée, contenant une partie importante des goudrons, sort par une conduite 16. As shown, fresh ethylbenzene, introduced through a line 1, is mixed with recycled ethyl benzene through a line 3 and the mixture enters a heat exchanger 2, in which it is vaporized. The vaporized ethylbenzene is sent through a pipe 4 to a heat exchanger 5, in which the vapors are superheated. Steam, at a pressure greater than the reaction pressures, enters through line 6, mixes with exhaust steam arriving through line 7, and is superheated in superheater 8 to a temperature of approximately 6500 C. The superheated steam is sent to a dehydrogenation reactor 10 via line 9 after having been mixed with the superheated material arriving via line 11. In reactor 10, ethyl benzene is dehydrogenated into styrene in contact with a catalyst, such as iron oxide, at a temperature of approximately 600 C, under a relative admission pressure of approximately 2.1 kl-/CM2 and with a weight ratio of the vapor of water to ethylbenzene of about 2.5:1. About 40 ouzo of the ethylbenzene converts to styrene. The reactor effluent exiting reactor 10 via line 12.11 contains mainly unconverted ethylbenzene, steam and styrene, with smaller proportions of benzene, toluene and heavy tars. This effluent, whose temperature is approximately 570° C., passes through heat exchangers 5 and 2, in which it yields a large part of its sensible heat to the ethylbenzene supplying the reactor. The effluent, cooled to a temperature of approximately 2500 C, is sent to a purifier 14, via a pipe 13. In the purifier 14, the cooled effluent is brought into contact with a stream of water which retains the tars possibly driven from the reactor. The washing water enters the purifier 14 through a pipe 15 and the waste water, containing a large part of the tars, leaves through a pipe 16.

L'effluent sort de l'épurateur par une conduite 17 et entre dans un compresseur 18, dans lequel sa pression absolue est portée de 1,4 à 15,8 kg/cm4. Sous cette pression, la vapeur d'eau qui contient l'effluent se condenserait à une température d'environ 1040 C, avant que les hydrocarbures commencent à se condenser. The effluent leaves the purifier through a pipe 17 and enters a compressor 18, in which its absolute pressure is increased from 1.4 to 15.8 kg/cm4. Under this pressure, the water vapor that contains the effluent would condense at a temperature of about 1040 C, before the hydrocarbons begin to condense.

La condensation des hydrocarbures est de préférence evitee, car un système liquide à deux phases perturberait le fonctionnement du rebouilleur. Le compresseur 18 est actionne par une turbine à vapeur 19, elle-mme alimentée en vapeur d'eau à haute pression par une conduite 20. Après avoir cédé une partie de son énergie pour entraîner la turbine, cette vapeur est recyclée par la conduite 7 et mélangée avec de la vapeur d'eau supplémentaire introduite par la conduite 6. La vapeur d'eau totale est sur chauffée dans le surchauffeur 8, sort par la conduite 9, se mélange avec l'ethylbenzene arrivant par la conduite 11 et est introduite dans le réacteur 10. Condensation of hydrocarbons is preferably avoided, since a two-phase liquid system would interfere with the operation of the reboiler. The compressor 18 is actuated by a steam turbine 19, itself supplied with high pressure steam through a pipe 20. After having given up part of its energy to drive the turbine, this steam is recycled through the pipe 7 and mixed with additional steam introduced through line 6. The total steam is overheated in superheater 8, exits through line 9, mixes with the ethylbenzene arriving through line 11 and is introduced in reactor 10.

L'effluent comprime sortant par la conduite 21 est divise en trois courants. Deux de ces courants, formant environ 900/o de 1'effluent, fournissent de la chaleur à la colonne 27 de fractionnement de produit brut et à la colonne 23 à ethylbenzene, fonctionnant sous vide. Un troisième courant, dont la chaleur n'est pas nécessaire pour le fonctionnement des rebouilleurs 22 et 26, est envoyé directement au conden seur par une conduite 28. Les gaz non condensables sont évacués par une conduite 30. L'effluent condense passe par une conduite 31 et entre dans la colonne 27, d'où une fraction de tte benzène- toluène sort par une conduite 32 et dont la fraction de queue sort par une conduite 33 et est envoyée dans la colonne 23 à l'éthylbenzène. La chaleur est fournie à la colonne 27 par 20 ouzo de 1'effluent comprime, envoyé par une conduite 25 dans le rebouilleur 26 du produit brut. Les courants de vapeur et de liquide sortent du xebouilleur 26, sont réunis et sont envoyés dans le condenseur 29 par une conduite 34. La colonne 23 a ethylbenzene fournit de l'éthylbenzène comme fraction de tte, sous une pression d'environ 25 mm Hg, et ce dernier est recycle par la conduite 3. Cette colonne 23 comprend 75 plateaux et la température de sa fraction de queue est maintenue à 99 C. Le styrène brut sort par une conduite 24 et est soumis à d'autres opérations de purification (non représentées). La chaleur consom mée par la colonne à ethylbenzene est fournie par environ 70 ouzo de 1'effluent comprime du réacteur, qui passe par une conduite 35 et entre dans le rebouilleur 22 de la colonne à ethylbenzene. La vapeur et le liquide qui sortent du rebouilleur sont réunis et sont envoyés dans le condenseur 29 par les conduites 36 et 34. The compressed effluent exiting through line 21 is divided into three streams. Two of these streams, forming about 90% of the effluent, supply heat to the crude product fractionation column 27 and to the ethylbenzene column 23, operating under vacuum. A third stream, the heat of which is not necessary for the operation of the reboilers 22 and 26, is sent directly to the condenser via a pipe 28. The non-condensable gases are evacuated via a pipe 30. The condensed effluent passes through a line 31 and enters column 27, from which a benzene-toluene head fraction exits via line 32 and from which the bottom fraction exits via line 33 and is sent to column 23 with ethylbenzene. Heat is supplied to column 27 by 20 ouzo of the compressed effluent, fed through line 25 into crude product reboiler 26. The vapor and liquid streams leave the boiler 26, are combined and are sent to the condenser 29 via a line 34. The ethylbenzene column 23 provides ethylbenzene as the overhead fraction, under a pressure of approximately 25 mm Hg. , and the latter is recycled via line 3. This column 23 comprises 75 trays and the temperature of its bottom fraction is maintained at 99° C. The crude styrene exits via line 24 and is subjected to further purification operations ( not shown). The heat consumed by the ethylbenzene column is provided by about 70 ouzo of the compressed effluent from the reactor, which passes through line 35 and enters the reboiler 22 of the ethylbenzene column. Vapor and liquid leaving the reboiler are combined and sent to condenser 29 via lines 36 and 34.

Dans le procédé de déshydrogénation classique, 1'effluent du réacteur est à une pression absolue de 0,7 à 1, 75 kg/cm2, de préférence de 1,4 à 1,75 kg/ cm-'. Cette pression est intérieure à la pression dans le réacteur, en raison de la perte de charge dans le système. L'effluent est comprime d'ordinaire de façon que les dernières parties de la vapeur d'eau présentes dans 1'effluent se condensent à une température de 99 à 116ç9C, de préférence de 102 à 110 C. Ces limites de température de condensation s'appliquent aux pressions absolues comprises entre environ 1,4 et 2,25 h/cm et de préférence entre 1,55 et 1,97 kg/ cmwl, respectivement. Cependant, comme la composition de 1'effluent affecte la temperature de condensation de la vapeur d'eau, ces pressions sont sujettes à certaines variations. L'homme du métier pourra facilement déterminer le degre de compression necessaire pour l'obtention d'une température de condensation appropriée en fonction de la composition de 1'effluent, la température de condensation étant le critère déterminant. De préférence, 1'effluent est com primé de maniere à augmenter sa pression d'au moins 0,14 kg/cm et de préférence de 0,35 à 0,7 kg/ cm3, bien que dans certaines circonstances des degrés de compression meme intérieurs puissent etre avantageux. Par exemple, lorsque la pression de deshy drogénation est elevee, il peut suffire d'un faible degre de compression pour que la température de condensation atteigne la valeur appropriée. In the conventional dehydrogenation process, the reactor effluent is at an absolute pressure of 0.7 to 1.75 kg/cm 2 , preferably 1.4 to 1.75 kg/cm 2 . This pressure is lower than the pressure in the reactor, due to the pressure drop in the system. The effluent is usually compressed so that the last portions of the water vapor present in the effluent condense at a temperature of 99 to 116°C, preferably 102 to 110°C. apply at absolute pressures between about 1.4 and 2.25 h/cm and preferably between 1.55 and 1.97 kg/cmw, respectively. However, since the composition of the effluent affects the water vapor condensation temperature, these pressures are subject to certain variations. A person skilled in the art can easily determine the degree of compression necessary to obtain an appropriate condensation temperature depending on the composition of the effluent, the condensation temperature being the determining criterion. Preferably, the effluent is compressed so as to increase its pressure by at least 0.14 kg/cm3 and preferably by 0.35 to 0.7 kg/cm3, although in certain circumstances even degrees of compression interiors can be advantageous. For example, when the dehydration pressure is high, a small degree of compression may be sufficient for the condensation temperature to reach the appropriate value.

L'effluent comprime est introduit dans le rebouilleur de la colonne à éthylbenzène comme représenté au dessin. 11 est désirable de maintenir le liquide du fond de cette colonne à une température de 93 à 113 C et de préférence de 96 à 104 C pour réaliser une séparation satisfaisante sans polymérisation excessive du styrène. The compressed effluent is introduced into the reboiler of the ethylbenzene column as shown in the drawing. 11 is desirable to maintain the bottom liquid of this column at a temperature of 93 to 113 C and preferably 96 to 104 C to achieve a satisfactory separation without excessive polymerization of styrene.

D'ordinaire au moins 10 /o de 1'effluent du réac- teur, généralement pas plus de 90 /o, et de prefe- rence de 55 à 85 /o, de 1'effluent du réacteur est comprime et introduit dans le rebouilleur de la colonne a ethylbenzene. Le restant de 1'effluent du réacteur peut tre utilise pour fournir de la chaleur au rebouilleur de la colonne de distillation du produit brut ou a d'autres colonnes de l'installation. Usually at least 10% of the reactor effluent, usually no more than 90%, and preferably 55 to 85%, of the reactor effluent is compressed and introduced into the reboiler. of the ethylbenzene column. The remainder of the reactor effluent can be used to supply heat to the reboiler of the crude product distillation column or to other columns of the installation.

Cependant, si l'apport de chaleur par 1'effluent du réacteur est insuffisant, il est entendu qu'un supplement de chaleur peut tre fourni par une source extérieure, par exemple par un supplément de vapeur d'eau fourni à d'autres rebouilleurs. However, if the heat input by the reactor effluent is insufficient, it is understood that additional heat can be supplied by an external source, for example by additional steam supplied to other reboilers. .

Bien que l'on utilise 1'expression colonne unique fonctionnant sous vide pour désigner la colonne à ethylbenzene, deux ou plusieurs colonnes en parallele peuvent tre utilisees. Le but de 1'emploi de cette expression est de distinguer le procédé décrit des procédés dans lesquels l'éthylbenzène est séparé dans au moins deux colonnes fonctionnant en serie. Although the expression single column operating under vacuum is used to designate the ethylbenzene column, two or more columns in parallel can be used. The purpose of using this expression is to distinguish the process described from processes in which ethylbenzene is separated in at least two columns operating in series.

L, a déshydrogénation peut tre effectuée à une température de 500 à 7500 C avec un rapport de 1 à 10 kg de vapeur d'eau par kg d'éthylbenzène. The dehydrogenation can be carried out at a temperature of 500 to 7500° C. with a ratio of 1 to 10 kg of water vapor per kg of ethylbenzene.

Comme catalyseur de déshydrogénation, on peut utiliser de l'oxyde de fer, de chrome, de manganèse ou de zinc, Supporte sur du charbon actif, de l'alu- mine ou de la bauxite, ou encore d'autres catalyseurs bien connus. As the dehydrogenation catalyst, it is possible to use iron, chromium, manganese or zinc oxide, supported on activated carbon, alumina or bauxite, or other well-known catalysts.

REVENDICATION 1 Procédé pour séparer l'éthylbenzène non transforme d'un courant gazeux contenant en outre un produit de déshydrogénation de l'éthylbenzène et de la vapeur d'eau, caractérisé en ce que l'on chauffe le rebouilleur d'une zone de distillation de l'éthylben- zène avec de la chaleur produite par condensation de vapeur d'eau contenue dans ledit courant et en ce que l'on recueille l'éthybenzène comme distillat, ladite chaleur étant fournie au rebouilleur de ladite zone de distillation au moyen de vapeur d'eau qui a été com primée a une pression telle que sa température de condensation soit d'au moins 990 C. CLAIM 1 Process for separating unconverted ethylbenzene from a gas stream additionally containing a dehydrogenation product of ethylbenzene and steam, characterized in that the reboiler of a distillation zone is heated ethylbenzene with heat produced by condensation of steam contained in said stream and in that ethylbenzene is collected as distillate, said heat being supplied to the reboiler of said distillation zone by means of water vapor which has been compressed to a pressure such that its condensation temperature is at least 990°C.

SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que l'on comprime au moins une partie dudit courant de façon que la température minimum de condensation dudit courant soit de 99 C, en ce que l'on envoie le courant comprime dans ledit rebouilleur et en ce que l'on condense la vapeur d'eau dudit courant, produisant ainsi de la chaleur pour la distillation. SUB-CLAIMS 1. Method according to claim I, characterized in that at least part of said current is compressed so that the minimum condensation temperature of said current is 99 C, in that the compressed current is sent to said reboiler and in that the water vapor of said stream is condensed, thereby producing heat for the distillation.

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**. **WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.

Claims

WARNUNG* Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen *.

crude oil and to column 23 with ethylbenzene, operating under vacuum. A third stream, the heat of which is not necessary for the operation of the reboilers 22 and 26, is sent directly to the condenser via a pipe 28. The non-condensable gases are evacuated via a pipe 30. The condensed effluent passes through a line 31 and enters column 27, from which a benzene-toluene head fraction exits via line 32 and from which the bottom fraction exits via line 33 and is sent to column 23 with ethylbenzene. Heat is supplied to column 27 by 20 ouzo of the compressed effluent, fed through line 25 into crude product reboiler 26. The vapor and liquid streams leave the boiler 26, are combined and are sent to the condenser 29 via a line 34. The ethylbenzene column 23 provides ethylbenzene as the overhead fraction, under a pressure of approximately 25 mm Hg. , and the latter is recycled via line 3. This column 23 comprises 75 trays and the temperature of its bottom fraction is maintained at 99° C. The crude styrene exits via line 24 and is subjected to further purification operations ( not shown). The heat consumed by the ethylbenzene column is provided by about 70 ouzo of the compressed effluent from the reactor, which passes through line 35 and enters the reboiler 22 of the ethylbenzene column. Vapor and liquid leaving the reboiler are combined and sent to condenser 29 via lines 36 and 34.

In the conventional dehydrogenation process, the reactor effluent is at an absolute pressure of 0.7 to 1.75 kg/cm 2 , preferably 1.4 to 1.75 kg/cm 2 . This pressure is lower than the pressure in the reactor, due to the pressure drop in the system. The effluent is usually compressed so that the last portions of the water vapor present in the effluent condense at a temperature of 99 to 116°C, preferably 102 to 110°C. apply at absolute pressures between about 1.4 and 2.25 h/cm and preferably between 1.55 and 1.97 kg/cmw, respectively. However, since the composition of the effluent affects the water vapor condensation temperature, these pressures are subject to certain variations. A person skilled in the art can easily determine the degree of compression necessary to obtain an appropriate condensation temperature depending on the composition of the effluent, the condensation temperature being the determining criterion. Preferably, the effluent is compressed so as to increase its pressure by at least 0.14 kg/cm3 and preferably by 0.35 to 0.7 kg/cm3, although in certain circumstances even degrees of compression interiors can be advantageous. For example, when the dehydration pressure is high, a small degree of compression may be sufficient for the condensation temperature to reach the appropriate value.

The compressed effluent is introduced into the reboiler of the ethylbenzene column as shown in the drawing. 11 is desirable to maintain the bottom liquid of this column at a temperature of 93 to 113 C and preferably 96 to 104 C to achieve a satisfactory separation without excessive polymerization of styrene.

Usually at least 10% of the reactor effluent, usually no more than 90%, and preferably 55 to 85%, of the reactor effluent is compressed and introduced into the reboiler. of the ethylbenzene column. The remainder of the reactor effluent can be used to supply heat to the reboiler of the crude product distillation column or to other columns of the installation.

However, if the heat input by the reactor effluent is insufficient, it is understood that additional heat can be supplied by an external source, for example by additional steam supplied to other reboilers. .

Although the expression single column operating under vacuum is used to designate the ethylbenzene column, two or more columns in parallel can be used. The purpose of using this expression is to distinguish the process described from processes in which ethylbenzene is separated in at least two columns operating in series.

The dehydrogenation can be carried out at a temperature of 500 to 7500° C. with a ratio of 1 to 10 kg of water vapor per kg of ethylbenzene.

As the dehydrogenation catalyst, it is possible to use iron, chromium, manganese or zinc oxide, supported on activated carbon, alumina or bauxite, or other well-known catalysts.

CLAIM 1 Process for separating unconverted ethylbenzene from a gas stream additionally containing a dehydrogenation product of ethylbenzene and steam, characterized in that the reboiler of a distillation zone is heated ethylbenzene with heat produced by condensation of steam contained in said stream and in that ethylbenzene is collected as distillate, said heat being supplied to the reboiler of said distillation zone by means of water vapor which has been compressed to a pressure such that its condensation temperature is at least 990°C.

SUB-CLAIMS

1. Method according to claim I, characterized in that at least part of said current is compressed so that the minimum condensation temperature of said current is 99 C, in that the compressed current is sent to said reboiler and in that the water vapor of said stream is condensed, thereby producing heat for the distillation.

2. Method according to sub-claim 1, characterized in that at least part of said stream is compressed to increase its pressure by at least 0.14 kg/cm2 so as to maintain the tail fraction in said zone. distillation of ethyl benzene at a temperature of 93 to 1130 C.

3. Method according to sub-claim 2, characterized in that the pressure of said gas stream is increased by an amount of 0.35 to 0.7 kg/cm2.

CLAIM II Application of the process according to claim I to the preparation of styrene by catalytic dehydrogenation of ethylbenzene in the presence of steam, forming a reactor effluent comprising unconverted ethylbenzene, a dehydrogenation product of the latter and of the steam, the unconverted ethylbenzene being isolated from said effluent as a distillate and being returned to the dehydrogenation stage.

SUB-CLAIMS

4. Application according to claim II, characterized in that at least 10 ouzo by weight of the reactor effluent is compressed and introduced into the reboiler of the said distillation zone.

5. Application according to claim II, characterized in that 55 to 85% of said reactor effluent is compressed and introduced into the reboiler of said distillation zone.

'6. Application according to Claim II, characterized in that the said distillation zone consists of a single column operating under vacuum and containing 60 to 80 trays.

7. Application according to claim II, characterized in that water vapor is introduced under a relatively high pressure into a steam turbine, thus actuating said turbine, in that one withdraws from the latter steam under reduced pressure, in that said steam is superheated, in that superheated steam and under reduced pressure with ethyl benzene is introduced into a catalytic dehydrogenation zone, in that an effluent containing styrene, ethylbenzene and water vapor is withdrawn from said zone, in that at least part of this effluent is sent to a compressor operated by said steam turbine , in that the compressed effluent is withdrawn from said compressor, in that at least a part of said compressed effluent is sent to the reboiler of said distillation zone in order to supply heat for the distillation, and in that that ethylbenzene is collected as the distillate and crude styrene as the bottoms product.