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Herstellung von Styrol durch katalytische Dehydrierung

Aufarbeitung des Reaktionsgemisches

Die Aufarbeitung des Reaktionsgemisches ist bei der isothermen und der adiabatischen Dehydrierung identisch und erfolgt jeweils durch Destillation.

Rohstyrolgemisch

Das erhaltene Rohstyrol enthält hauptsächlich Styrol und nicht umgesetztes Ethylbenzol. Die Destillationskolonnen zur Trennung dieses Gemischs sind die wichtigsten und teuersten Anlagen der Styrolproduktion.

Bei der Herstellung von reinem Styrol ergeben sich zwei Probleme:

  • Der geringe Siedepunktsunterschied zwischen Ethylbenzol und Styrol von nur 9 °C
  • Die mit steigender Temperatur zunehmende Neigung des Styrols zur Polymerisation

Ein typisches Rohstyrolgemisch des Dehydrierungsprozesses besteht aus:

Abb.1

Destillation des Reaktionsgemisches

Die Trennung erfolgt deshalb durch Vakuumrektifikation unter Zugabe schwerflüchtiger Styrol-Stabilisatoren (Polymerisationsinhibitoren) in Form von Hydrochinon oder p-tert-Butylbrenzcatechin.

Abb.2

In der ersten Kolonne (a) werden unter Normaldruck Benzol und Toluol aus dem Gemisch abgetrennt. In der zweiten Kolonne (b) wird nicht umgesetztes Ethylbenzol abgetrennt und erneut in den Reaktor eingespeist. Wegen des niedrigen Trennfaktors zwischen Ethylbenzol und Styrol (α = 1,36) sind für diese Trennung ca. 50 theoretische Böden notwendig. Zuletzt wird das Styrol in einer dritten Kolonne (c) im Vakuum von Polymeren und weiteren Rückständen abgetrennt.

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