case_12吸附法分离混合二甲苯
对二甲苯吸附分离工艺流程
对二甲苯吸附分离工艺流程下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by the editor. I hope that after you download them, they can help yousolve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts,other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!二甲苯是一种广泛应用于化工领域的重要有机化合物，广泛存在于石油化工、塑料、涂料、化学制药等领域。
二甲苯及混和二甲苯的生产工艺、性能、用途和产业链
3.4二甲苯及混合二甲苯错误！未定义书签。
3.4.1二甲苯及混和二甲苯的生产工艺、性能与用途 (2)3.4.1.1二甲苯及混和二甲苯生产工艺路线 (2)3.4.1.2二甲苯及混和二甲苯各工艺路线的比较分析 (9)3.4.1.3二甲苯及混和二甲苯的性能与用途 (12)3.4.2二甲苯及混和二甲苯产品链结构及技术分析 (14)3.4.2.1二甲苯及混和二甲苯下游产品链 (14)3.4.2.2二甲苯及混和二甲苯产品链技术分析 (17)3.4.1二甲苯及混和二甲苯的生产工艺、性能与用途3.4.1.1二甲苯及混和二甲苯生产工艺路线1. 二甲苯的来源及生产工艺路线工业上二甲苯的来源有4种，即催化重整油、蒸汽裂解汽油、甲苯歧化和煤焦油，前一种来自石油，后一种来自煤。
这4者也是混二甲苯的来源。
1.1催化重整油、蒸汽裂解汽油和煤焦油中提取二甲苯及混合二甲苯催化重整过程包括了加氢处理和催化重整两大部分，可以处理多种原料。
经过催化重整过程，原料中的环烷烃转化成为芳烃，烷烃转化为芳烃或燃料气。
裂解汽油是生产乙烯的副产品。
典型的裂解汽油含有质量分数0.5到0.8的芳烃成份。
由于裂解汽油中含有二烯烃等易聚合成胶状物的极活泼化合物，在裂解汽油进一步加工前必须先加氢处理。
煤焦化的主要产品是焦炭，收率为65%到75%，同时放出25%到35%的煤焦气。
煤焦气由煤气、焦油和水组成，其中焦油中含有甲苯和二甲苯。
以前我国的芳烃原料中，焦油芳烃所占比例较高。
1.2芳烃联合装置生产二甲苯及混合二甲苯典型的芳烃联合装置通常包括石脑油加氢、催化重整、裂解汽油加氢、芳烃抽提、芳烃分馏、歧化、异构化或吸附分离等装置。
其中芳烃转化装置主要包括甲苯歧化制苯和二甲苯,或甲苯与C9芳烃歧化与烷基转移制苯和二甲苯,以及二甲苯异构化制对二甲苯和邻二甲苯。
芳烃转化过程中,将产量相对过剩的甲苯和价值相对较低的C9芳烃转化为市场所需要的苯和二甲苯的甲苯歧化和烷基转移工艺是非常重要的生产过程。
对二甲苯分离提纯进展
对二甲苯分离提纯进展一、本文概述对二甲苯，作为一种重要的有机化工原料，广泛应用于聚酯纤维、油漆、涂料、染料等产品的生产。
然而，由于其在工业生产中的复杂性和多元性，对二甲苯的分离提纯一直是一个具有挑战性的技术难题。
近年来，随着科学技术的不断进步，对二甲苯的分离提纯技术也取得了显著的进展。
本文旨在全面综述对二甲苯分离提纯的最新研究进展，包括各种分离提纯技术的原理、特点、应用现状及发展趋势。
文章首先将对二甲苯的性质、用途及市场需求进行简要介绍，然后重点分析并比较各种分离提纯技术的优缺点，包括传统的精馏技术、吸附分离技术、膜分离技术、萃取技术等。
文章还将探讨一些新兴技术，如超临界流体萃取、离子液体萃取等在对二甲苯分离提纯中的应用前景。
通过本文的综述，希望能够为从事对二甲苯分离提纯研究的科技人员提供有益的参考和启示，推动该领域的技术进步和产业发展。
也希望能够引起更多研究者对这一领域的关注和投入，共同推动对二甲苯分离提纯技术的创新与发展。
二、对二甲苯的分离方法对二甲苯（para-xylene，简称p）作为重要的化工原料，在石化工业中占有举足轻重的地位。
其高效、环保的分离提纯技术一直是研究的热点。
随着科技的进步，对二甲苯的分离方法得到了不断更新和完善，主要包括吸附分离、精馏分离、膜分离和萃取分离等。
吸附分离法：吸附分离技术以其高效、节能、环保的特点，在对二甲苯分离领域受到了广泛关注。
吸附剂的选择和设计是吸附分离技术的关键。
目前，研究者们致力于开发具有高选择性、高吸附容量和良好再生性能的吸附剂，如金属有机框架材料（MOFs）、多孔碳材料等。
这些新材料的应用有望提高吸附分离过程的效率和选择性。
精馏分离法：精馏分离法是一种传统的分离方法，通过对二甲苯混合物进行多次加热和冷凝，利用不同物质之间沸点的差异实现分离。
然而，传统精馏法能耗高、效率低，且易受到原料组成和操作条件的影响。
因此，研究者们致力于改进精馏过程，如采用多效精馏、热集成精馏等技术，以降低能耗、提高分离效率。
从二甲苯混合物中分离对二甲苯的方法
从二甲苯混合物中分离对二甲苯的方法近年来，随着科学技术的发展，二甲苯的重要性和应用日益增多。
二甲苯是一种重要的工业原料及溶剂，主要用于石油、化学、军事、汽车制造业和电子产品的生产。
它在许多科学领域的应用和研究中扮演着重要的角色。
因此，分离对二甲苯是一个重要的研究课题。
二甲苯混合物中分离对二甲苯的方法有很多。
其中，常用的分离方法有分子筛吸附法、气相色谱法、薄层色谱法、水萃取法、液-液萃取法、离子交换法和离子沉淀法等。
这些方法也可以相互结合使用。
本文将对上述几种分离方法进行详细的探讨。
1.子筛吸附法分子筛吸附法是一种沉淀分离技术，是一种在温和条件下分离各种化合物的有效方法。
它利用固定床中的分子筛特定的表面特性以及淋洗条件来实现对目标分子的有效分离。
分子筛吸附法是通过电位和大小来选择和吸附二甲苯。
分子筛吸附法能有效分离二甲苯与其他任何组分，同时还可以通过淋洗条件和温度调节来改变二甲苯的吸附条件，从而实现更高的结果。
2.相色谱法气相色谱法是利用不同物质在不同温度下的分离特性，通过气相层析的方法分离对二甲苯，也称为气相色谱（GC）。
气相色谱法能够在室温下对二甲苯进行高精度的分离，而且器件易于操作，且在分离度方面有很高的针对性。
气相色谱法还可以降低交叉污染，可以很好地解决污染源和应用中累积污染的问题。
3.层色谱法薄层色谱法（TLC）是改变溶剂组成和比例来实现液相分离的方法。
它是以吸附沉淀或溶剂析出为主，以色谱、萃取、混沉、蒸发等方式分别实现的。
它的优点是使用简便、分离迅速，而且能够在一次实验中实现多种条件的分离，能够分析混合物各组分的比例，并能够较好地识别二甲苯混合物中的其他组分。
4.萃取法水萃取法是一种经济高效的分离法，它是通过介电原理来分离二甲苯的。
水萃取法利用水的介电特性，将分子的一部分的电荷划分到非极性部分，以防止分子向水分子结合，使二甲苯更容易从混合物中脱除。
水萃取法在保持有效的分离性能的同时，还具有操作简便、经济实惠、可行性强等优点。
对第二甲苯分离技术进展
对第二甲苯分离技术进展第二甲苯（p-二甲苯）是一种重要的化工原料和中间体，在合成染料、合成树脂、医药和农药等领域有广泛应用。
但由于其与同分异构体间的物理性质相似，分离和提纯变得具有挑战性。
对第二甲苯分离技术的进展一直备受关注。
现有的第二甲苯分离技术主要包括萃取法、吸附法、结晶法和蒸馏法等。
这些技术在分离出高纯度的第二甲苯方面取得了一定的进展。
萃取法是一种常用的分离技术，其原理是利用溶剂与原料中的目标组分发生物理或化学作用，将目标组分从混合物中分离出来。
目前，各种有机溶剂和离子液体被广泛用于第二甲苯的萃取分离。
萃取剂N,N-二辛基呋咱酮（DDFK）可以有效地提取第二甲苯，但溶剂的回收和环境问题是该技术的瓶颈之一。
吸附法是一种利用吸附剂对混合物中的目标组分进行吸附分离的技术。
近年来，多孔吸附材料和离子液体吸附材料被广泛应用于第二甲苯的吸附分离。
具有高表面积和高孔径的MOFs（金属有机框架）被证明是一种理想的吸附剂，可以有效地吸附第二甲苯。
而离子液体吸附剂则具有高选择性和可调控性的优点，对多成分混合物分离有良好的性能。
结晶法是一种常用的分离技术，它通过溶剂对目标组分的溶解度差异进行分离。
利用不同的结晶条件和溶剂可以分离出高纯度的第二甲苯。
利用溶剂结晶法可以将第二甲苯从混合溶液中结晶出来，进一步通过再结晶可以得到高纯度的产物。
该技术具有操作简单、成本低和环境友好等优点。
蒸馏法是一种传统的分离技术，通过液相蒸馏或反向流动蒸馏可以将第二甲苯与同分异构体进行分离。
由于第二甲苯与同分异构体之间物理性质相似，使得蒸馏分离效果不佳。
为了提高分离效果，可以通过辅助剂的加入、变压蒸馏和萃取蒸馏等方法来优化蒸馏工艺。
case_12吸附法分离混合二甲苯
分离工程工业应用实例：吸附法分离混合二甲苯1. 工业上二甲苯的来源工业上混合二甲苯的来源主要有四种，即：催化重整油、蒸气裂解油、甲苯歧化和煤焦油。
前三种来源于石油化工，而后一种则来源于煤化工。
二甲苯有四种异构体；邻、间、对二甲苯和乙苯。
由于它们都含8个碳原子，故又称C8芳烃。
表1 不同来源混合二甲苯异构体的组成2. 混合二甲苯的用途及性质混合C8芳烃中各同分异构体都是重要的工业原料，可广泛应用于合成各种有重要用途的医药产品、农药产品及特殊材料。
间二甲苯(MX)是C8芳烃中含量最多的组分，约占45%-50%，主要用途是通过异构化反应增产对二甲苯（PX)、邻二甲苯(OX)，作为聚酷和苯配的原料。
70年代以后，间二甲苯的直接化工利用得到了发展，如间二甲苯经氨氧化制间苯二睛(MPDN)等。
对二甲苯在C8组分中含量约占15%-20%，是合成聚酷树脂的主要原料。
随着聚酷工业的发展，对二甲苯的生产将迅速增长，预计年增长率在5.6%左右。
邻二甲苯在C8组分中含量也大约占15%-20%，是生产苯配的主要原料。
乙苯在C8组分中含量很低，其用途大多作为溶剂。
表2 C8芳烃各组分物理性质从表2可知，就沸点而言，邻二甲苯沸点最高，且与其它组分差距比较大(5.3-8.2 oC )，故采用精馏方法即可将其分离，乙苯与对、间二甲苯沸点也相差2 oC以上，故用精密精馏方法也可将其分离。
唯有对、间二甲苯沸点相差很小，用精馏法甚至精密精馏法均需很高的塔板数，在能量消耗和设备费用上均为不利因素。
从相对碱度来看，间/对=100，相差很大，这样可考虑利用它们碱度上的差别来分离此两种异构体。
3. 吸附分离吸附分离法是近三十年才发展起来的一项技术，但己被各国普遍采用。
此法最先用于分离对二甲苯，代表性工艺为UOP(美国环球油品公司)的Parex工艺和日本Toray公司的Aromax 工艺。
因为混合二甲苯中对二甲苯的特殊对称性结构，使得其分子动力学直径相比其它异构体要小一些，这样就可被很多吸附剂选择吸附，从而达到分离的目的。
浅谈混合二甲苯的分离方法
浅谈混合二甲苯的分离方法摘要:混合二甲苯的分离技术是世界上一个非常活跃的研究课题，除传统的精密精馏法、常压低温结晶法等方法外，现已开发出多种新工艺，尤其是作为吸附剂填料的分子筛改性技术的研究，大大加速了用吸附分离法分离混合二甲苯的进程，并有很好的发展势头.关键词:精密精馏法;常温低压结晶法;深冷结晶法及加压结晶法;络合法和吸附分离法众所周知，全球混合二甲苯的生产能力很大，工业上混合二甲苯主要来源于四个方面:催化重整、蒸气裂解、甲苯歧化和煤焦油，混合二甲苯中的主要成分是邻、间、对二甲苯三种同分异构体，其组成如表·工业上混合二甲苯主要用作溶剂和汽油的掺合组分，资源利用率低.而我们知三种二甲苯异构体在混合二甲苯中的含量均较高，且都是重要的化工原料，可进一步制备成重要的中间体或化工产品，如对二甲苯(PX)、令体二甲苯(OX)是作为聚醋和苯配的原料间二甲苯(OX)经氨氧化，制间苯二精(MBN)，MBN是合成特种树脂、高效低毒农药、燃料和增塑剂的重要中间体.因此找到一种有效的分离方法分离提纯各二甲苯异构体，提高资源利用率和产品附加值具有现实的意义.1精密精馏法此法是国内普遍使用的分离方法，基本工艺为多塔流程.先从第一塔塔釜分离出相对挥发度较低的邻二甲苯(Tb=144.40℃)纯度约为98%，该塔需110一120块理论塔板，回流比为尺二14一18，塔顶对、间二甲苯等进人第二塔第二塔塔顶馏出物为95%以上的甲苯，当甲苯在混合二甲苯中浓度低于某一值时塔顶馏出物为99%以上的乙苯，塔釜分离出间、对二甲苯，该塔需360块塔板，回流比R=90一100.精密精馏法的优点是技术工艺成熟，缺点是能耗高、设备复杂并且间、对二甲苯不能完全分离，国外正逐渐淘汰这种分离方法.但在传统的精密精馏方法基础上，提出新的工艺方案，以节省能耗、降低设备费用，也是一种可行的研究，尤其节能是多塔工艺更应多加考虑改进的地方.2常压低温结晶法常压低温结晶法是利用各异构体在混合物中凝固点的不同和不同温度下晶体溶解度的差异，通过常压低温，使各异构体依照对位、邻位、间位的顺序在不同的温度区间析出.该法是目前世界上工业化程度最高的方法，也是最早实现工业化的方法.但混合二甲苯为液相多元体系，其固—液相图十分复杂，理论上能形成多个低共熔点，长期以来各国学者在此方面做了大量工作，力图增加低温结晶法的理论依据.3深冷结晶法及加压结晶法这两种方法都是利用混合二甲苯中各异构体凝固点的差异(Tmx、= 一47.9℃，Tox= 一25.2℃，Tpx=13.3℃).对二甲苯凝固点最高，加之对二甲苯分子结构对称，易于结晶的特点有助于进行分离.所用工艺一般为二次结晶，第一次结晶在于达到一定的收率以利于提高整个工艺的收率，第二次结晶则侧重于提高产品纯度，以提高产品的附加值.加压结晶法是对被分离混合物加压，利用高压下的固液相变来分离液相混合物.两种方法均需参考混合二甲苯的固—液相图，相图较复杂，但国内外已有许多专家对这方面的问题作了深人的研究，因此可咨询参考.这两种方法的优点是操作时间短、不需搅拌、容器较小、能耗低，但缺点是压力很大，对设备及操作的要求较高.4全蒸发过程中加四澳化碳分离间二甲苯多步低温结晶虽然可以分离混合二甲苯，但由于低共熔点共晶体的存在，对二甲苯的回收率受到限制，若用四澳化碳或四氯化碳，由于它们能选择性地与对二甲苯形成配合物，可克服共晶难点，这样对二甲苯的损失可降低大约10%.具体做法是在低于5℃下，进料中加人24%摩尔比例的四澳化碳，便会产生一种对对二甲苯极具选择性的全蒸发过程.5吸附分离法吸附分离法是近三十年才发展起来的一项技术，但已被各国普遍采用.因为混合二甲苯中对二甲苯的特殊对称性结构，使得其分子动力学直径相比其它异构体要小一些，这样就可被很多吸附剂选择吸附，从而达到分离的目的.经过吸附、洗脱、精馏洗脱液等工序可分离提纯对二甲苯且有很好的收率和纯度.此法最先用于分离对二甲苯，代表性工艺为u0P(美国环球油品公司)的Parex[，]工艺和日本Toray公司的Aromax工艺，但现在UOP公司已开发出吸附分离间二甲苯的Sorbex工艺.吸附根据吸附质的状态可分为气相吸附和液相吸附两种如Parex、Aromax工艺均为液相吸附，而Sorbex工艺则在低压气相条件下，通过多柱串联吸附后再从吸余液中分离出高纯度的间二甲苯(操作原理后述)吸附分离法所用设备是多柱串联吸附柱或模拟移动床.所谓模拟移动床即吸附剂在吸附塔内固定不动，塔上按一定距离开有24个进出料口，通过旋转阀依次改变进出料口的位置，形成物流与吸附剂的相对运动，其效果就如同进出料口不动而床层是移动的，模拟移动床名称由此而得.实际生产中一般只有4个或稍多些进、出料口开放，其它料口均关闭「3].所用吸附剂一般要求高吸附容量、高吸附选择性，对被吸附的组分吸附—脱附速度快，使用寿命长及操作条件稳定等优点.吸附剂根据类型可分为亲水型和疏水型.脱附剂要求与吸附剂及原料中各组分相匹配且脱附剂的引入不能干扰吸附剂对原料中各组分的选择吸附，在适当的流速下，既能迅速地将吸附剂吸附的各组分置换出来，同时脱附剂又不被强烈地吸附.脱附剂应易从每一体系的流出液混合物中分离出来，沸点与原料中各组分的沸点差应)8.3℃.符合此条件的常见脱附剂有甲苯、混合二乙苯、对二乙苯+正构烷烃、纯对二乙苯等.操作原理根据操作方式有两种:固定床多柱串联及模拟移动床固定床多柱串联流程如图1.被分离原料A+B进人吸附区第一:吸出物:A十D吸余物“D图l多柱串联吸附分离流程柱8，由最后一柱10流出吸余物B十D，提纯油(主要含组分A)由柱5进人，使吸附相浓度提高，提纯区流出物继续流人吸附区，脱附剂D进人柱1，由柱4流出吸出物A+D，在柱10、柱1之间，柱4、柱5 之间连通阀关闭.当柱10流出的吸余物中出现组分A且含量达到规定浓度时即切换进出口位置，此时柱1已基本脱附完全，柱5亦已充分提纯，原料改由柱9进入，吸余物由柱1流出，其它进出口也相应向后推移一个吸附柱，至柱1流出的吸余物中组分A又达到规定浓度时，再如上切换，连续循环操作[5j，模拟移动床吸附分离原理与多柱串联一样，只是操作方式有所环循泵不同，模拟移动床吸附分离流程见图2闭.模拟移动床工艺技术主要有三个部分构成:原料精制、吸附分离、精馏提纯.模拟移动床的吸附共分4个区:1区为吸附区，2区为模拟精馏区，3区为解析区，4区为缓冲区，各区所拥有的塔节数视所分离的物系及分离要求而定，一般C，芳烃分离所采用的塔节数分别为9、9、4、Zt，].吸附分离法的优点是可获得高收率(90%)、高纯度(99.5%以上)的对二甲苯或间二甲苯，且处理量较大，吸附剂可循环使用，适用于大规模生产.但目前影响此工艺推广的主要因素有两图2模拟移动床吸附分离流刊个:一是设备技术，二是分子筛改性技术.许多学者在分子筛改性方面做了大量的工作，用分子筛择形吸附分离混二甲苯取得了较大的进展，因此用吸附分离法分离各二甲苯异构体具有很好的发展前景培养学生的实验操作能力要遵循学生的认知规律并考虑他们的接受能力.为此，教师在教学过程中要重视课堂演示实验的教学.教师的操作要规范，准确，实事求是，边操作边讲述，告诉学生应该做什么，怎么做.同时，教师还要指导学生观察实验现象，并根据现象分析其中的化学原理，从而培养学生对实验的分析能力和推理能力.除了重视课堂的演示实验外，更要重视实验课的教学，针对忽视实验课教学的弱点，应引起足够的重视.通过实验课确实提高学生的动手能力，避免走形式，纠正学生玩一玩，看看热闹的实验课态度，真正达到实验课的目的.在实验过程中，除了要培养学生的动手能力外，还要培养学生严谨求实，一丝不苟，尊重科学的良好品质.这是完成一个实验—哪怕是极其简单的实验所必需的.实验结论固然重要，得出结论的过程更重要，既然是实验，误差是不可避免的，关键是指导学生如何在操作过程中减小误差，学会分析误差产生的原因，从中积累宝贵的实验经验，养成一定的分析判断能力和百折不挠的优秀品质.只有把化学理论与化学实验紧密联系在一起，在理论中认识实验，在实验中验证理论，发展理论，才能活学活用，使化学这门学科不断向前发展，更具有生命力.3要让学生较多地接触和了解化学发展的最新动态化学的发展日新月异.要想使学生所学的化学知识能紧跟时代的步伐，能更好地适应社会发展的需要，在教学过程中教师必须适时地介绍化学发展的最前沿动态，把握化学发展的脉搏.只有这样，才能清楚我们应该学什么，怎么学;才能把所学的理论知识与实际应用联系起来，使化学更好地为社会发展服务.只有这样，才能把看似神秘的东西现实化，提高学生的认知能力;才能增强学生进行化学研究和化学探索的信心，素质教育对化学教学提出的要求将会随着素质教育的发展而不断提高，化学教学必须不断改进以适应素质教育的要求，为我国的科教兴国战略服务.不论教育怎样发展，它对化学教学提出的要求都离不开知识与知识的应用这两个方面.只要我们的化学教学不脱离这两个方面而是紧紧围绕这两个方面来进行，我们的化学教学就一定能始终适应素质教育的新要求.(责任编辑高亚华.于海)参考文献:〔l]陆承东，冯马丽C，芳烃的分离技术「J〕.钢铁研究，1997.(3):57一62. 〔2]郭国清，龙英才.吸附分离对二甲苯的技术进展〔J〕.上海化工.2000，12(2):24一27.〔3〕赵毓章.高纯度间二甲苯生产技术及下游产品的开发应用〔J〕.石油炼制与化工，2000，31(6):〔4〕蔡复礼.模拟移动床吸附分离技术的研究与开发【J].辽宁化工，1996，(2):32一34.[5]中科院大连化物所分子筛组.沸石分子筛〔M」.北京:科学出版社，1978.36. 〔6〕盖旭东，杨春育，将泽民.模拟移动床吸附分离对二甲苯装置工况分析仁J].石油化工，1994，23「7〕上海试剂五厂.分子筛制备与应用〔M」.上海:人民出版社，1976.(责任编辑26一30.(9):王心满598一601于海)。
二甲苯吸附分离_异构化组合工艺生产高纯度间二甲苯_赵毓璋
质量分数小于 1 ×10-4 , 有芳香气味 , 无机械杂质 , 无色透明液体 。原料的质量组成 :OX 98.447 %、PX 0.213 %、M X 1.139 %、EB 0.029 %、 A′0.027 %、 NA 0.142 % 3.3.2 标定时的工艺条件
在工业示范装置的开工初期(51 d)和运转中期 (100 d)进行标定 , 现将初期标定的工艺条件列入表 1 、表 2 和表 3 。
表 2 0.04 0.95 ～ 0.96
置换
179 ～ 180 0.03 ～ 0.04 0.66 ～ 0.67
脱附
186 ～ 188 0.25 ～ 0.26 4.61 ～ 4.62
表 3 精馏分离条件
项 目
塔顶温度/ ℃ 塔釜温度/ ℃ 灵敏板温度/ ℃ 进料流量/ m3·h -1 回流流量/ m3·h -1 塔顶压力/ M Pa
间二甲苯(MX)是 C8 芳烃中数量最多的组份 , 约占 45 %～ 50 %, 主要用途是通过异构化反应增产 对二甲苯(PX)、邻二甲苯(OX), 作为聚脂和苯酐的 原料 。 70 年代以后 , 间二甲苯的直接化工利用得到 了发展 , 如间二甲苯经氨氧化制间苯二腈(MBN), M BN 是合成特种树脂 、高效低毒农药 、染料和增塑 剂的重要中间体 ;间二甲苯直接氧化生产间苯二甲 酸(IPA), IPN 是改性聚酯和新型不饱和树 脂的基 本原料 ;间苯二 胺(M BDA)、间苯 二酚(MBDP)、间 甲基苯甲酸(M T BA)等也是以间二甲苯为原料生产 的 。间二甲苯的生产方法有磺化水解分离工艺 、HF -BF 3 络合分离工艺和分子筛吸附分离工艺等 。 由 于二甲苯异构体受热力学平衡浓度的限制 , 在 300 ～ 400 ℃内 , 间二甲苯平衡浓度(质量分数 , 下同)为 53.43 %～ 52.1 %, 所 以单独采用任 何一种分离 方 法 , 间二甲苯的单程质量收率都不会大于 50 %一般 只有 30 %～ 40 %。为提高间二甲苯的产率 , 采用异 构化技术提高母液中间二甲苯 的浓度以便循 环利 用[ 1 ～ 3] 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
分离工程工业应用实例：
吸附法分离混合二甲苯
1. 工业上二甲苯的来源
工业上混合二甲苯的来源主要有四种，即：催化重整油、蒸气裂解油、甲苯歧化和煤焦油。
前三种来源于石油化工，而后一种则来源于煤化工。
二甲苯有四种异构体；邻、间、对二甲苯和乙苯。
由于它们都含8个碳原子，故又称C8芳烃。
表1 不同来源混合二甲苯异构体的组成
2. 混合二甲苯的用途及性质
混合C8芳烃中各同分异构体都是重要的工业原料，可广泛应用于合成各种有重要用途的医药产品、农药产品及特殊材料。
间二甲苯(MX)是C8芳烃中含量最多的组分，约占45%-50%，主要用途是通过异构化反应增产对二甲苯（PX)、邻二甲苯(OX)，作为聚酷和苯配的原料。
70年代以后，间二甲苯的直接化工利用得到了发展，如间二甲苯经氨氧化制间苯二睛(MPDN)等。
对二甲苯在C8组分中含量约占15%-20%，是合成聚酷树脂的主要原料。
随着聚酷工业的发展，对二甲苯的生产将迅速增长，预计年增长率在5.6%左右。
邻二甲苯在C8组分中含量也大约占15%-20%，是生产苯配的主要原料。
乙苯在C8组分中含量很低，其用途大多作为溶剂。
表2 C8芳烃各组分物理性质
从表2可知，就沸点而言，邻二甲苯沸点最高，且与其它组分差距比较大(5.3-8.2 oC )，故采用精馏方法即可将其分离，乙苯与对、间二甲苯沸点也相差2 oC以上，故用精密精馏方法也可将其分离。
唯有对、间二甲苯沸点相差很小，用精馏法甚至精密精馏法均需很高的塔板数，在能量消耗和设备费用上均为不利因素。
从相对碱度来看，间/对=100，相差很大，这样可考虑利用它们碱度上的差别来分离此两种异构体。
3. 吸附分离
吸附分离法是近三十年才发展起来的一项技术，但己被各国普遍采用。
此法最先用于分离对二甲苯，代表性工艺为UOP(美国环球油品公司)的Parex工艺和日本Toray公司的Aromax 工艺。
因为混合二甲苯中对二甲苯的特殊对称性结构，使得其分子动力学直径相比其它异构体要小一些，这样就可被很多吸附剂选择吸附，从而达到分离的目的。
经过吸附、洗脱、精馏洗脱液等工序可分离提纯对二甲苯且有很好的收率和纯度。
但现在UOP公司己开发出吸附分离间二甲苯的Sorbex工艺。
美国环球油品公司UOP，于20世纪60年代推出了Parex 工艺。
该工艺由高选择性的吸附剂、脱附剂和模拟移动床分离技术组成/吸附剂采用八面沸石型分子筛。
利用分子筛内1nm左右的微孔通道对C8各异构体进行吸附，而微孔对于对二甲苯的吸附能力最强。
脱附剂一般采用对二乙苯或甲苯，它们不仅与原料中各个组份互溶，而且与C8芳烃中各组份的沸点相差较大，易于回收利用。
模拟移动床技术是Parex工艺的核心，吸附塔进出物料的周期性分配全部通过UOP的专利技术即24通旋转分配阀实现。
Aromax吸附分离法由日本东丽Toray公司开发，与Parex法极为相似，唯一不同的是吸附器为卧式，由许多分割的小室组成，每个小室都设计有进出口阀门，操作过程中物料与吸附剂在各个小室陆续接触，从而实现了连续的吸附分离。
此外，日本的旭化成公司利用置换色谱原理，用改进的沸石固体吸附剂和特殊的脱附剂开发出能同时分离对二甲苯和乙苯的Asahi法，并已经应用于中试装置。
我国从20世纪70年代开始从C8馏分中吸附分离对二甲苯的研究。
石油化工科学研究院采用多柱串联流程进行气相吸附分离，已完成中试。
据统计，到1992年为止，世界上已有56套Parex工艺装置投入运转，占全世界对二甲苯生产总能力的60%左右，而采用Aromax吸附分离工艺的对二甲苯装置的生产能力也在2×105 t/a 以
上。
吸附分离法要求脱附剂与吸附剂及原料中各组分相匹配且脱附剂的引入不能干扰吸附剂对原料中各组分的选择吸附，在适当的流速下，既能迅速地将吸附剂吸附的各组分置换出来，同时脱附剂又不被强烈地吸附。
脱附剂应易从每一体系的流出液混合物中分离出来，沸点与原料中各组分的沸点差应≥8.30 oC符合此条件的常见脱附剂有甲苯、混合二乙苯、对二乙苯+正构烷烃、纯对二乙苯等。
操作原理根据操作方式有两种:固定床多柱串联及模拟移动床。
图1 多柱串联吸附分离流程图
被分离原料A+B进人吸附区第一柱8，由最后一柱10流出吸余物B+D，提纯油(主要含组分A)由柱5进人，使吸附相浓度提高，提纯区流出物继续流人吸附区，脱附剂D进人柱1，由柱4流出吸出物A+D，在柱10、柱1之间，柱4、柱5之间连通阀关闭.当柱10流出的吸余物中出现组分A且含量达到规定浓度时即切换进出口位置，此时柱1已基本脱附完全，柱5亦已充分提纯，原料改由柱9进人，吸余物由柱1流出，其它进出)口也相应向后推移一个吸附柱，至柱1流出的吸余物中组分A又达到规定浓度时，再如上切换，连续循环操作。
模拟移动床吸附分离原理与多柱串联一样，只是操作方式有所不同，模拟移动床吸附分离流程见图2。
图2 模拟移动床吸附分离流程图
模拟移动床工艺技术主要有三个部分构成:原料精制、吸附分离、精馏提纯。
模拟移动床的吸附共分4个区：1区为吸附区，2区为模拟精馏区，3区为解析区，4区为缓冲区，各区所拥有的塔节数视所分离的物系及分离要求而定，一般C8芳烃分离所采用的塔节数分别为9,9 ,4 ,2。
吸附根据吸附质的状态可分为气相吸附和液相吸附两种.如Parex、Aromax工艺均为液相吸附，而Sorbex工艺则在低压气相条件下，通过多柱串联吸附后再从吸余液中分离出高纯度的间二甲苯。
吸附分离法的优点是可获得高收率(90%)、高纯度(99.5%以上)的对二甲苯或间二甲苯，且处理量较大，吸附剂可循环使循环泵用，适用于大规模生产。