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第四章芳烴轉(zhuǎn)化第一節(jié):概述第二節(jié):芳烴轉(zhuǎn)化第三節(jié):C8芳烴的分離第四節(jié):芳烴生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展方向1教學(xué)目的與要求掌握芳烴轉(zhuǎn)化的的主要反應(yīng)。了解芳烴轉(zhuǎn)化的流程和催化劑
。熟悉C8芳烴分離的方法24.1概述
芳烴是含苯環(huán)結(jié)構(gòu)的碳?xì)浠衔锏目偡Q。(帶苯環(huán)的烴的總稱,有芳香味)。芳烴中的三苯是指苯、甲苯和二甲苯(簡(jiǎn)稱BTX);烯烴中的三烯是指乙烯、丙烯和丁二烯。它們都是化學(xué)工業(yè)的基礎(chǔ)原料。此外,乙苯、異丙苯、十二烷基苯和萘也是重要原料。廣泛應(yīng)用于三合成材料(樹脂、纖維、橡膠),合成洗滌劑,增塑劑,染料,醫(yī)藥、炸藥、農(nóng)藥、香料和專用化學(xué)品等方面。34.1.1芳烴的來源與和生產(chǎn)方法最初全部來源于煤焦化工業(yè)。隨著有機(jī)合成的迅速發(fā)展,BTX需求上升,工業(yè)發(fā)達(dá)國家芳烴來源目前主要為石油生產(chǎn)。
4石油芳烴主要來源是石腦油重整所得油及裂解汽油。三種來源的芳烴見表4—2。顯然焦化所得芳烴含量高,但石腦油裂解生產(chǎn)的裂解汽油中回收芳烴,相對(duì)成本低。54.1.1.1焦化芳烴生產(chǎn)
煤在高溫干餾(煉焦)生產(chǎn)焦炭時(shí),副產(chǎn)大量的焦?fàn)t氣,其組成為H260%、CH430%,還有粗苯1.1%,煤焦油4%,其組成隨煤種和溫度不同而異。粗煤氣—初冷—脫氨—脫萘—終冷后進(jìn)行粗苯回收(洗油吸收)。6
輕苯(BTX、硫化物、不飽和烴)粗苯分餾重苯頂-低沸物輕苯分餾底-BTX精制處理硫酸精制(中國)精制去除不飽和烴、噻吩再精餾得產(chǎn)品催化加氫(美日法及我國新建)煤焦油從煤氣分離出來分餾(輕油、酚油、萘油、蒽油)可得相應(yīng)的芳烴。74.1.1.2石油芳烴的生產(chǎn)
以重整油和裂解汽油為原料生產(chǎn)芳烴的過程,如圖所示,可見分為芳烴生產(chǎn)、分離與轉(zhuǎn)化三部分。8不同國家由于生產(chǎn)原料和產(chǎn)品使用的差別,因而生產(chǎn)模式有所不同,大致為:從甲苯脫烷基制苯;甲苯歧化制二甲苯;二甲苯的異構(gòu)化獲得不同異構(gòu)體;甲苯、C9芳烴烷基轉(zhuǎn)移制取二甲苯。9Ⅰ、催化重整生產(chǎn)芳烴
催化重整是煉油工業(yè)主要的二次加工裝置,用于生產(chǎn)高辛烷值汽油和BTX(占10%)。
自1949年第一套裝置投入生產(chǎn)以來,經(jīng)過了應(yīng)用雙組分催化劑和移動(dòng)床催化劑連續(xù)再生技術(shù)上兩次大的突破,較成熟的工業(yè)。我國目前有25套裝置,并研制出多種雙金屬催化劑。10(1)催化重整基本化學(xué)反應(yīng)
主要為環(huán)烷脫氫、五元環(huán)異構(gòu)脫氫,烷烴脫氫環(huán)化,烷烴異構(gòu)加氫裂解,從而生成芳烴.
也有加氫裂解,烯烴聚合副反應(yīng),可采取一定措施進(jìn)行抑制。11(2)催化重整原料主要為石腦油餾分,其組成和餾程對(duì)產(chǎn)物的芳烴組成及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有決定性影響。一般選擇環(huán)烷烴多的石腦油為原料。生產(chǎn)BTX為目的時(shí)原料餾程為65-145℃;利用C9芳烴增產(chǎn)C8芳烴則餾程為70-177℃12我國重質(zhì)原油多,石腦油餾分少,應(yīng)以加氫裂化石腦油、加氫處理焦化汽油和裂解汽油等作為原料。原料中的雜質(zhì)如S、N、O及As重金屬化合物,容易使催化劑中毒,反應(yīng)前應(yīng)加氫處理除去。13(3)重整催化劑主金屬為Pt,質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.3—0.7%,還有鹵族元素F或CI質(zhì)量分0.5-1.5%。工業(yè)化的催化劑有三類:鉑錸、鉑銥和鉑錫載體為AI2O3
14(4)催化重整工藝催化重整工藝在臨氫條件下進(jìn)行(目的是抑制烴類深度裂解)。反應(yīng)溫度為425—525℃,壓力為0.7—3.5Mpa,空速1.53—3.0h-1,氫油摩爾比3.6—6重整油收率75—85%(C5以上),芳烴含量30—70%。1516連續(xù)催化重整,催化劑可連續(xù)再生;P低,芳烴收率高。世界范圍而言裝置的90%生產(chǎn)汽油,10%生產(chǎn)芳烴。我國各一半,重整生產(chǎn)的產(chǎn)品中甲苯、二甲苯多,苯少。17Ⅱ.裂解汽油生產(chǎn)芳烴
隨著乙烯工業(yè)的發(fā)展,副產(chǎn)的裂解汽油已是石油芳烴的重要來源。以石腦油為原料,不同裂解深度(乙烯收率計(jì))的裂解汽油組成見表4-6:1819可見除40%-60%的芳烴外,還含有烯烴和其它雜質(zhì)。其生產(chǎn)工藝首先要經(jīng)過預(yù)處理和加氫將微量雜質(zhì)和烯烴除去,才能作為芳烴抽提的原料。20(1)裂解汽油預(yù)處理裂解汽油中的C5餾分中有較多二烯烴,是合成橡膠和精細(xì)化工的原料;二烯烴加氫生成烯烴,是很好的汽油餾分C5烯烴加氫生成C5烷烴可作烴類裂解原料。C5餾分用途不同預(yù)處理與加氫有幾種方法:2122一是直接加氫C5烷烴作裂解原料,得到芳烴;二是分餾二烯烴原料,再加氫得到芳烴;三是一段加氫分餾C5烯烴,再加氫得到芳烴。23一段加氫使易生膠的二烯轉(zhuǎn)為單烯烴及烯基芳烴轉(zhuǎn)為芳烴。一段操作溫度低于100℃,以鈀Pd為催化劑(液相中進(jìn)行);二段加氫使單烯烴飽和生成烷烴,并脫去S、O、N等有機(jī)化合物,Co—Mo催化劑,T較高(氣相中進(jìn)行)24Ⅲ.輕烴芳構(gòu)化與重芳烴的輕質(zhì)化由于石腦油是生產(chǎn)汽油的原料,人們正在尋找其它的原料生產(chǎn)芳烴。一是利用液化石油氣;二是重質(zhì)芳烴主要是C9輕質(zhì)化。典型流程有Cyclar流程和Detol流程25264.1.2芳烴餾分的分離催化重整和裂解汽油精制的餾分是芳烴與非芳烴的混合物。由于碳數(shù)相近的芳烴與非芳烴沸點(diǎn)相近,有時(shí)還會(huì)形成共沸物,所以一般蒸餾的方法難以分離。生產(chǎn)中主要采用溶劑萃取、萃取蒸餾的方法分離:前者從寬餾分中分離出苯、甲苯和二甲苯;后者從芳烴含量高的窄餾分中分離單一芳烴。274.1.2.1溶劑萃取原理與過程:是利用一種或兩種以上溶劑(萃取劑)對(duì)芳烴和非芳烴選擇溶解分離出芳烴。萃取劑的要求:溶解選擇性好;溶解度高;與原料密度差要大;蒸發(fā)潛熱和熱容小;化學(xué)穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性好。2829萃取過程在塔設(shè)備內(nèi)進(jìn)行,上部加入萃取液,中部加入原料,利用密度差逆向流動(dòng),將芳烴萃取出來.上部為萃取段,下部為反洗段,加入反洗液利用溶解度差異,把非芳烴取代出來,提純芳烴純度.30工業(yè)方法:Udex
法
314.1.2.2萃取蒸餾原理與過程是利用極性溶劑與烴類混合時(shí),能降低烴類蒸汽壓使混合物初沸點(diǎn)提高的原理而設(shè)計(jì)的工藝過程,由于此種效應(yīng)對(duì)芳烴的影響最大,環(huán)烷烴次小,烷烴最小,有助于芳烴與非芳烴的分離。32在萃取塔中,把溶劑萃取和蒸餾兩種過程結(jié)合起來。待分離的物料預(yù)熱后進(jìn)入塔中部,溶劑進(jìn)入塔的頂部,上部出非芳烴蒸汽冷卻后部分回流,塔底出混合物,進(jìn)汽提塔后汽提出芳烴,溶劑循環(huán)使用,可以直接從混合餾分中提取某一高純芳烴。33344.1.3芳烴的轉(zhuǎn)化不同來源的各種芳烴餾分組成不同,得到芳烴的產(chǎn)量也不同,但其比例不一定滿足生產(chǎn)需求。一般苯、對(duì)二甲苯需求量大,鄰二甲苯次之。而甲苯、間二甲苯、C9芳烴未能獲重大化工利用,人們采用了芳烴轉(zhuǎn)化的方法利用這些資源生產(chǎn)需要的苯、對(duì)二甲苯,。354.1.3.1芳烴轉(zhuǎn)化反應(yīng)的化學(xué)過程主要反應(yīng):異構(gòu)化反應(yīng),使二甲苯的構(gòu)型改變;歧化反應(yīng),使2個(gè)甲苯轉(zhuǎn)化為苯、二甲苯;烷基化反應(yīng),使苯轉(zhuǎn)化為烷基苯;烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng),使烷基苯的烷基轉(zhuǎn)移到苯;脫烷基反應(yīng),使甲苯變?yōu)楸健⑼榛赁D(zhuǎn)化為萘。36除脫烷基反應(yīng)外,反應(yīng)都在酸性催化劑存在下進(jìn)行,其反應(yīng)機(jī)理按離子反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行,反應(yīng)歷程分為兩步:正烴離子的生成(C離子);正烴離子的進(jìn)一步反應(yīng)。374.1.3.2
催化劑
芳烴轉(zhuǎn)化反應(yīng)是酸堿型催化反應(yīng),其反速與芳烴堿性有關(guān),也與酸性催化劑的活性有關(guān)。催化劑活性取決于酸濃度、強(qiáng)度及存在形態(tài)。轉(zhuǎn)化催化劑有兩類:38Ⅰ.酸性鹵化物
酸性鹵化物分子如AlBr3AlCl3BF3都有接受一對(duì)電子對(duì)的能力,是路易氏酸,這類催化總是與HX共同使用,可用通式HX—MXn表示。用于芳烴烷基化,異構(gòu)等化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)在較低溫度,液體中進(jìn)行。不足是強(qiáng)腐蝕,HF較大毒性。39Ⅱ、固體酸
(1)
浸附在適當(dāng)載體上的質(zhì)子酸,H2SO4HSPO4
、HF等,在固體表面與溶液中一樣離解成氫離子。用于烷基化反應(yīng),活性不如液體酸高。(2)
浸附在載體上酸性鹵化物,例如AlBr3AlCl3BF3等,用于苯烷基化生產(chǎn)乙苯。40(3)混合氧化物催化劑
S
iO2-AI203
用于異構(gòu)化、烷基化反應(yīng),活性低,在高溫下反應(yīng),價(jià)格低。(4)貴金屬—氧化硅—氧化鋁催化劑,Pt/SiO2-AI203
不僅具有酸功能,價(jià)低,也具有加氫脫氫功能。用于異構(gòu)化反應(yīng)。(5)
分子篩催化劑Y型、M型、ZSM型分子篩用于芳烴歧化,烷基轉(zhuǎn)移,異構(gòu)化,烷基化反應(yīng)。414.2
芳烴轉(zhuǎn)化
為更多獲得苯、二甲苯、鄰二甲苯,利用需求不大的甲苯、間二甲苯及C9芳烴進(jìn)行轉(zhuǎn)化,是目前有效的生產(chǎn)手段。
424.2.1芳烴的脫烷基化即把烷基脫去的反應(yīng)用于甲苯制苯,甲基萘制萘.434.2.1.1
脫烷基反應(yīng)的化學(xué)過程
以甲苯加氫脫烷基制苯為例。(1)
主副反應(yīng)及熱力學(xué)熱分析主副反應(yīng)的Kp見表4—10,主反應(yīng)在T不很高,氫分壓較高的情況下進(jìn)行得較完全。但4—11環(huán)烷烴加氫更徹底,只有通過動(dòng)力學(xué)抑制。T不宜太高和太低,氫含量提高有利于脫烷基,抑制折C,但加氫副反應(yīng)也加劇。44(2)催化劑
CrMoFeCoNi等元素均可作活性組分,A12O3—Si2O3載體,常用Cr2O3—AI2O3\
MoO—Al2O等作催化劑,加入堿、堿土金屬抑制芳烴裂解生成甲烷副反應(yīng)。加H2O(10-15%)抑制縮合和析C。454.2.1.2
脫烷基化方法
(1)
烷基芳烴的催化脫烷基烷基苯在催化裂化的條件下脫烷基生成苯、烯烴。烷基大容易脫。(2)
烷基芳烴的催化氧化脫烷基烷基芳烴在催化劑作用下氧化脫烷基生成芳烴母體和二氧化碳和水,但未工業(yè)化46(3)烷基芳烴的加氫脫烷基
生成母體芳烴和烷烴,用于甲苯制苯、甲萘制萘。有催化劑法和不需要催化劑的熱法。以熱法多。(4)
烷基苯的水蒸氣脫烷基法生成母體芳烴,與加氫相同,只是用蒸汽代替氫,同時(shí)副產(chǎn)氫,但苯收率低,需用貴金屬銠催化劑,成本較高。474.2.1.3
工業(yè)生產(chǎn)方法
(1)催化脫烷基制苯主要方法有Hydeal法原料為催化重整油、裂解汽油甲苯和煤焦油;Pyrotol法將裂解汽油中的芳烴全部轉(zhuǎn)化為苯。(2)
甲苯熱脫烷基制苯主要方法有HAD法以甲苯、混合芳烴及裂解汽油為原料;MHC法以裂解汽油為原料。484.2.2
芳烴的歧化與烷基轉(zhuǎn)移
芳烴歧化是指兩個(gè)相同芳烴在酸催化劑作用下,一個(gè)芳烴側(cè)鏈烷基轉(zhuǎn)移到另一芳烴上的反應(yīng)??墒辜妆睫D(zhuǎn)化為苯、二甲苯,同時(shí)進(jìn)行C9芳烴的烷基轉(zhuǎn)移,可增產(chǎn)二甲苯。494.2.2.1.甲苯歧化的化學(xué)過程
Ⅰ、主副反應(yīng)主反應(yīng)為甲苯生成苯和二甲苯,吸熱反應(yīng)熱效應(yīng)很小。副反應(yīng)為:(1)
產(chǎn)物二甲苯的二次歧化不利(2)
二甲苯與甲苯和副產(chǎn)物多甲苯間的烷基轉(zhuǎn)移可加入三甲苯增產(chǎn)二甲苯(3)
甲苯脫烷反應(yīng)可使苯結(jié)焦、通入氫抑制(4)
芳烴脫氫縮合生成稠環(huán)芳烴和焦不利反應(yīng),可通過臨氫的方法抑制50Ⅱ、平衡組成
甲苯歧化是可逆反應(yīng),由于熱效應(yīng)小溫度對(duì)平衡影響不大.歧化產(chǎn)物是多種芳烴的混合物,并且二甲苯含量不高<23%,苯最多>40%.51Ⅲ、催化劑與動(dòng)力學(xué)
目前使用Y、M型絲光沸石及ZSM型分子篩催化劑。由反應(yīng)速率公式(4-27)可見:可見隨甲苯分壓提高速率加快,大于0.304Mpa時(shí)影響不大。不臨氫,易生焦。目前總壓2.55—3.4Mpa,氫氣純度80%。如果不臨氫,只能常壓生產(chǎn)(否則芳烴脫氫縮合成焦)。52Ⅳ、工藝條件
(1)原料中雜質(zhì)含量原料含水會(huì)使分子篩催化劑活性下降,應(yīng)脫除;有機(jī)氮影響催化劑的酸性導(dǎo)致活性降低,應(yīng)小于2*10-7。重金屬As、Pb、Cu促進(jìn)芳烴脫氫,加速縮合要求小于<10-8。(2)C9含量和組成加入C9可使二甲苯提高,但不高于50%,此外甲乙苯、丙苯應(yīng)有限量(否則生成乙苯)。(3)
氫烴比加氫對(duì)抑制生焦改善催化表面積碳有顯著效果。但加氫多,增動(dòng)力消耗降反速,一般取氫/甲苯=10,如果C9多,可高些。(4)
液體空速空速降低,可提高溫度,有利于轉(zhuǎn)化率提高,但轉(zhuǎn)化率>40%增加平緩,實(shí)際生產(chǎn)中可從相應(yīng)的反應(yīng)溫度來選擇適宜空速。534、2、2、2、工業(yè)生產(chǎn)方法
目前主要有二甲苯增產(chǎn)法(Xylene-Plus法)、Tatoray法和低溫歧化法LTD法。前兩種即可歧化又可轉(zhuǎn)移,后一種只歧化。具體見表4—16544、2、3、C8芳烴的異構(gòu)化,
目的是將不含或少含對(duì)二甲苯的原料,轉(zhuǎn)化為對(duì)二甲苯到平均濃度的組成。4、2、3、1、異構(gòu)化的化學(xué)過程Ⅰ、主副反應(yīng)及熱力學(xué)分析主反應(yīng)有:三種二甲苯之間的轉(zhuǎn)化,乙苯與二甲苯之間的轉(zhuǎn)化。副反應(yīng):岐化、芳烴加氫。由于熱效應(yīng)小T對(duì)平衡影響小,但平衡組成中對(duì)鄰二甲苯各23%,間二甲苯占52%55Ⅱ、動(dòng)力學(xué)分析
二甲苯異構(gòu)化過程有兩種看法:一種是三種異構(gòu)相互轉(zhuǎn)化;另一種是連串反應(yīng),鄰=間=對(duì)。試驗(yàn)證明,第二種有說服力。其反應(yīng)速率由表面反應(yīng)控制,反應(yīng)初始,間二甲苯分壓提高,速率提高,后期分壓提高,速率下降。對(duì)于乙苯異構(gòu)化T下降轉(zhuǎn)化率提高,二甲苯收率增加。低溫有利于加氫,高溫有利于異構(gòu)、脫氫,要控制合適T56Ⅲ、催化劑,
(1)無定型SiO2—Al2O3
無加氫,脫氫功能不能使乙苯異構(gòu)化,應(yīng)先脫乙苯,否則會(huì)發(fā)生歧化和裂解,損失乙苯,為避免歧化和生焦,加入蒸汽抑制,價(jià)廉、操作方便,選擇性差,結(jié)焦快,再生頻繁。(2)鉑/酸性載體催化劑,Pt/SiO—Al2O3Pt/Al2O3
鉑/沸石等。既有加氫,脫氫功能,又是異構(gòu)化功能,可使二甲苯之間,乙苯異構(gòu)化,活性及選擇性好,產(chǎn)物組成趨近平衡組成57(3)ZSM分子篩催化劑
ZSM-4型,活性高產(chǎn)物組成趨近平衡,
不能使乙苯異構(gòu)。用鎳改性后的5型,臨氫條件下,乙苯轉(zhuǎn)化率34.9%,二甲苯收率99%(重量)(4)
HF—BF3用于間二甲苯的異構(gòu)化,活性高,選擇性好,特點(diǎn):T低不用氫,但有水存在時(shí)強(qiáng)腐蝕,必須干燥氣體。584、2、3、2、異構(gòu)化工業(yè)方法
(1)
臨氫異構(gòu)催化劑有貴與非貴金屬兩類,前者更廣泛,可使乙苯轉(zhuǎn)化二甲苯。(2)
非臨氫異構(gòu)催化劑為無定型SiO2—Al2O3,活性好,選擇性差,容易積碳594、2、3、3、工藝流程
分三部分:原料脫水凈化反應(yīng)390℃-440℃P1.2-2.06MPaH270%-80%氫與原料摩爾比6產(chǎn)品分離芳烴收大于率96%
604、2、3、4、C8芳烴異構(gòu)化新技術(shù)MHAI工藝
特點(diǎn)是產(chǎn)物中對(duì)二甲苯超過熱力學(xué)平衡值,高活性異構(gòu)工藝。催化劑是兩種分子式不同的ZSM-5沸石分別與粘結(jié)劑制成兩種催化劑,上部使乙苯脫烷基和非芳烴裂解,下部二甲苯異構(gòu)化。614、2、4、芳烴的烷基化
是芳烴分子上一個(gè)或幾個(gè)氫被烷基取代的過程,生成烷基芳烴。以苯的烷基化最重要,用于生產(chǎn)乙苯,異丙苯和十二烷基苯。提供烷基的物質(zhì)稱為烷基化劑,常用烯烴和鹵代烷烴。烯烴如乙烯、丙烯、十二烯等,烯烴(反應(yīng)活性好,易得到,并且烷基化過程中形成的正烴離子會(huì)發(fā)生骨架重排,取得最穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),因此,烯烴與苯烷基化,只得到異構(gòu)烷基苯不得到正構(gòu)烷基苯。624.2.4.1.苯烷基化反應(yīng)的化學(xué)過程
(1)
主反應(yīng)(4—4)(4—5)(4—6)所示,苯和烷基化劑生成烷基苯。熱效應(yīng)很大,較寬的T范圍,熱力學(xué)上都有利于反應(yīng)進(jìn)行.只有T很高才有明顯副反應(yīng)。63(2)副反應(yīng)
主要是多烷基苯的生成,二烷基苯的異構(gòu)化與烷基轉(zhuǎn)移(有利),芳烴縮合、烯烴聚合導(dǎo)致結(jié)焦生碳??梢姰a(chǎn)物復(fù)雜,單烷基苯,二烷基苯及多烷基苯異構(gòu)體組成的復(fù)雜混合物。由圖可見,使乙苯收率大的區(qū)間大致為乙烯/苯=0.35—0.5564(3)催化劑
1酸性鹵化物的絡(luò)合物如AlCl3AlBr3BF3ZnCl2FeCl3,以AlCl3
最常用。2磷酸/硅藻土?;钚暂^低。3BF3/γ-Al2O34ZSM分子篩乙苯選擇性>99.5%乙烯轉(zhuǎn)化100%654.2.4.2.烷基化工業(yè)生產(chǎn)方法
Ⅰ、乙苯生產(chǎn)工藝原料苯+乙烯有液相與氣相烷基法之分Cat分有AlCl3
固體酸辣BF3-Al203
反應(yīng)機(jī)理一致苯+乙烯生成乙苯Ⅱ、異丙苯生產(chǎn)工藝固體磷酸法,均相和非均相三氯化鋁見法664、3、C8芳烴的分離
4、3、1、C8芳烴的組成與性質(zhì)通過前面的溶劑萃取與萃取蒸餾可以把芳烴與非芳烴分離出來,但C8其組成相近,沸點(diǎn)差異小,鄰與間差5.3℃,可用精餾,乙苯與對(duì)差2.2℃需300—400塊塔板(但實(shí)際是在異構(gòu)化裝置中將其轉(zhuǎn)化)。間與對(duì)差139.104-138.351=0.75℃最初用凝固點(diǎn)差異,結(jié)晶分離,后用吸附分離和絡(luò)合分離,以吸附分離占據(jù)了重要地位。674、3、2、C8芳烴單體的分離
4、3、2、1、鄰二甲苯和乙苯的分離(1)
鄰二甲苯的分離,其沸點(diǎn)最高(與間的差5.3℃),可用精餾的方法分開,150—200塔板,雙塔串聯(lián),回流比7-10,純度98—99.6%。(2)
乙苯的分離,其沸點(diǎn)最低(與關(guān)鍵組分對(duì)二甲苯差2.2℃),可用精餾分離但困難。分離乙苯的實(shí)際塔板數(shù)達(dá)300—400,(相當(dāng)理論200—250)三塔串聯(lián),塔釜壓力0.35—0.4Mpa,回流比50—100,純度99.6%。此外有絡(luò)合萃取法和吸附法。684.3.2.2.對(duì)、間二甲苯的分離
兩者沸點(diǎn)僅差0.75℃,用精餾的方法很難分離。具體方法有深冷法,混合物分離法和模似移動(dòng)床吸附分離法。Ⅰ、深冷法結(jié)晶分離法C8芳烴深度冷卻至-60—-75℃時(shí),熔點(diǎn)高的對(duì)二甲苯首先被結(jié)晶出來,法晶中不可避免的包含一部分C8芳烴混合物,影響純度,所以生產(chǎn)中采用二次結(jié)晶。
69一次結(jié)晶T低-68℃,純度低85%,二次結(jié)晶T高-10℃,純度99.5%,結(jié)晶分離的單程收率60%,未結(jié)晶的C8中對(duì)二甲苯的量在6.2—6.9%。原因:T更低,共結(jié)晶無法分離。70Ⅱ、絡(luò)合萃取分離
利用一些化合物與二甲苯異構(gòu)體形成絡(luò)合物的特性達(dá)到分離各異構(gòu)體的目的。日本MGCC法。是有效分對(duì)間二甲苯的唯一工業(yè)方法。C8芳烴與HF共存一個(gè)系統(tǒng)時(shí),形成兩個(gè)互相分離的液層,上層為烴層,下層為HF層,加入BF3后,發(fā)生反應(yīng)X+HF+BF3=XHBF4X代表二甲苯,由于間二甲苯堿度最大,所形成的MXHBF4穩(wěn)定性最大,將系統(tǒng)中的其它二甲苯置換出來,使HF層中的間二甲苯提高,達(dá)到分離。71Ⅲ、吸附分離
是利用固體吸附劑吸附二甲苯異構(gòu)體能力的不同進(jìn)行的一種分離方法。UOP解決的難題:研制一種對(duì)各種二甲苯異構(gòu)體有較高選擇吸附的固體吸附劑;研制成功以24通道旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)行切換操作的模擬移動(dòng)床技術(shù);選擇與對(duì)二甲苯相同吸附親和力的脫附劑;此方法比結(jié)晶有更多優(yōu)點(diǎn),工藝簡(jiǎn)單,單程回收率達(dá)98%,生產(chǎn)成本低,成為一種廣泛的二甲苯分離技術(shù)。72(1)吸附劑
吸附分離是根據(jù)吸附劑對(duì)C
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