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对二甲苯分离提纯进展

文章作者:二甲苯发布时间:2018-12-23 10:06浏览次数:

       对二甲苯是一种重要的有机化工原料,主要用于合成对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯;对苯二甲酸与乙二醇反应得到的聚酯性能优异,广泛应用于纤维、胶片和树脂的制备,是一种十分重要的合成纤维和塑料的原料。随着全球聚酯需求的猛增,对二甲苯的生产将迅速增长,根据英国Tecnon咨询公司1999年12月的预测结果,在2001~2007年期间全球对二甲苯需求量的绝对增长值为704.2万t,预计年增长率在5.6%左右。分离混合二甲苯是制备对二甲苯的主要方法。混合二甲苯是由对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯等二甲苯异构体和乙苯组成的混合物(简称C8馏分),各组份密度接近且沸点差较小,如对二甲苯与乙苯的沸点差是2.18℃,对二甲苯与间二甲苯的沸点差只有0.75℃,难以用传统精馏的办法分离。目前分离C8馏分的方法主要有吸附法、络合萃取法、冷冻结晶法和新开发的吸附-结晶集成分离法等。
二甲苯
吸附分离法
 
      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[9~10],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。

络合萃取法
二甲苯
      络合萃取法是利用烃类的碱性与络合萃取剂的酸性形成酸碱络合物而进行分离的方法。络合萃取剂一般采用BF3-HF,其中BF3为路易斯酸,芳烃为路易斯碱。C8馏分中4种异构体的相对碱度迥然不同,若以对二甲苯为1,则乙苯为0.14,邻二甲苯为2,而间二甲苯则高达100,因此相对碱度最大的间二甲苯与BF3-HF形成稳定的络合物,从而可从混合二甲苯中有效地分离。络合萃取法的另一特点是分离过程中,BF3-HF不仅充当络合萃取剂,而且也是液相异构化反应的催化剂,液相异构化反应的温度远低于气相反应温度,有利于对二甲苯的生成和减小高温歧化、烷基化等副反应而造成混合二甲苯的损失。应用络合萃取法分离混合二甲苯被日本三菱瓦斯化学公司完全垄断,三菱公司开发的MGCC法是目前有效分离间二甲苯的唯一工业化方法,此技术大大简化了其它C8芳烃的分离过程,降低了操作费用。MGCC法分离得到的间二甲苯的纯度≥99%,只有<1%的间二甲苯留在抽余相中。 

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