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碳八芳烴分離separation of C<sub>8</sub> aromatics

時間：2020-03-01 來源：網(wǎng)絡(luò) 瀏覽：
即C8芳烴分離，根據(jù)工業(yè)需要將碳八芳烴分離成單一組分或餾分的過程。目前，C8芳烴分離的主要目的是獲得經(jīng)濟價值較高的對二甲苯和鄰二甲苯。因此，C8芳烴分離又常常與碳八芳烴異構(gòu)化結(jié)合在一起，以獲得更多的對、鄰二甲苯。在個別情況下，也要求分離出高純度的乙苯、苯乙烯。
　　各種C8芳烴間沸點很接近(表1)，難以用一般的精餾方法分離。乙苯和鄰二甲苯沸點與對、間二甲苯的相差較大，可以通過精餾的方法分離。C8芳烴的分離順序(圖1)是：

圖1

經(jīng)白土精制脫除不飽和化合物后，首先蒸餾出沸點較低的乙苯，再蒸餾分出沸點較高的鄰二甲苯。所余對二甲苯和間二甲苯混合物，可因熔點不同，采用低溫結(jié)晶或吸附法分離。分離出的乙苯，鄰、間二甲苯可單獨進行化工利用，也可異構(gòu)化（見碳八芳烴異構(gòu)化）。根據(jù)對產(chǎn)品種類要求的不同，還可采用其他分離程序。裂解汽油的C8芳烴中尚含一定量的苯乙烯，可經(jīng)萃取精餾分出。

表1

　　乙苯分離 　僅在苯乙烯生產(chǎn)需要原料乙苯，或在C8芳烴異構(gòu)化過程，為防止乙苯會在異構(gòu)化過程中使氧化鋁-氧化硅催化劑積炭，需要分離乙苯。近年來因苯烷基化技術(shù)的發(fā)展，由C8芳烴分離乙苯在經(jīng)濟上已無法與合成乙苯競爭，并且新一代貴金屬異構(gòu)化催化劑能有效地將乙苯轉(zhuǎn)化成二甲苯，從而使乙苯分離的重要性大大下降。
　　由C8芳烴中分出乙苯，工業(yè)上有三種方法：①精餾，需用300～400塊塔板，回流比為75；②吸附分離，該法操作費用比精餾法低 1/3；③色層分離，在分離對二甲苯的同時，也聯(lián)產(chǎn)乙苯。
　　鄰二甲苯分離 　將鄰二甲苯與其他兩種異構(gòu)體分離約需100塊塔板。如果C8芳烴中含有少量的碳九芳烴，則尚需另設(shè)30塊板的精餾塔以分離C9芳烴，才能得到較高純度的鄰二甲苯。
　　對二甲苯分離 　分離間二甲苯和對二甲苯可采用低溫結(jié)晶、吸附分離或絡(luò)合萃取等方法（表2）。

表2

　　低溫結(jié)晶分離 　20世紀50年代已工業(yè)化的方法，技術(shù)比較成熟，使用比較廣泛。間二甲苯和對二甲苯雖凝固點相差很大，但在一定的低溫下形成最低共熔物，且對二甲苯結(jié)晶也不可避免地夾帶了富含間二甲苯的母液。為了提高對二甲苯的純度及收率，都采用兩級結(jié)晶過程（圖2），即在最低共熔物形成之前，第一級結(jié)晶，分離出60％～70％的粗對二甲苯。再通過第二級重結(jié)晶，分離出高純度的對二甲苯。

圖2

　　低溫結(jié)晶分離法的對二甲苯單程收率較低，二甲苯損失量和物料循環(huán)量都較大。必須采用低溫，以及相應(yīng)操作條件的離心機、回旋過濾器等設(shè)備。因此投資及能耗、操作費用較高，難以和近年開發(fā)的吸附法抗衡。為了克服這些缺點，工業(yè)上已開發(fā)了各種不同工藝，對低溫傳熱、兩級結(jié)晶過程、母液循環(huán)、粗對二甲苯的精制等加以改進。
　　吸附分離 　因分子的極性或分子間的力不同，二甲苯各異構(gòu)體在吸附劑表面上被吸附的能力各不相同。工業(yè)上采用以分子篩為吸附劑，通過模擬移動床進行分離。分離工藝有美國環(huán)球油品公司的 Parex法及日本東麗公司的Aromax法（表3）。在世界范圍內(nèi)，采用前者的裝置遠多于后者。此外，色層分離的方法正處在研究階段，據(jù)稱該法具有能耗較低、設(shè)備簡單的優(yōu)點。

表3

　　絡(luò)合萃取法 　是由日本瓦斯化學(xué)工業(yè)公司（現(xiàn)合并為三菱瓦斯化學(xué)公司）提出的。該法的原理是基于C8芳烴的堿性不同，用溶劑HF·BF3選擇性地與間二甲苯生成絡(luò)合物，從而使間二甲苯全部從C8芳烴混合物中分出，然后再將含有乙苯和鄰、對二甲苯的萃余液進行精餾。如需得到純間二甲苯，可將間二甲苯-HF·BF3絡(luò)合物重新解離。如不需要，則可將絡(luò)合物送去異構(gòu)化。因HF·BF3本身也是異構(gòu)化的催化劑，所以只需加溫即可將間二甲苯異構(gòu)化為對二甲苯。此法采用氟化物，有一定腐蝕性，在工業(yè)上應(yīng)用較少。
　　  
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