化工工艺学-第四章-芳烃转化及生产.ppt

整个吸附分离过程在两个吸附塔(图中仅画出一个)中完成，同个吸附塔借循环来首尾相连如同一个。塔内有若干塔节，一般为24节，各塔节中装有固定的吸附剂，并有管线与旋转阀相连，通向物料的四个进出口控制阀。图2-17的实线[③(解吸剂D)，⑥(A+D)，⑨(原料A+B) (B+D)]表示在操作过程中整个塔分成四个区在工作，假定随着旋转阀的旋转，把通入脱附剂的管线③移到④，这时其他管线也就相应地向前移动一个单位，(A+D)移到⑦，原料(A+B)和(B+D)分别移到⑩和①。旋转阀的转动是根据原料处理量，原料组成，吸附剂的填充量等依一定时间用计时开关来进行控制而完成吸附和脱附操作。 * * 3)烷基芳烃的加氢脱烷基 在大量氢气和加压条件下，可使芳烃发生氢解反应脱去烷基生成母体芳烃和烷烃。 在工业上广泛用于甲苯脱甲基制苯，是近年来扩大苯来源的重要途径之一。也用于甲基萘脱甲基制萘。 ? 临氢条件下，有利于抑制焦炭生成。 4)烷基苯的水蒸气脱烷基法 在加氢脱烷基同样的反应条件下，用水蒸气代替氢气进行的脱烷基反应。 甲苯还可以与反应中生成的氢作用进行脱烷基化反应，同样脱烷基的同时也伴随发生苯环的开环裂解反应。 廉价的水蒸气代替氢气 副产大量的含氢气体 与加氢法相比苯收率较低，一般在90~97% 需用贵金属铑作催化剂，成本较高 优点 缺点 脱烷基制苯的主要工艺方法 甲苯脱烷基制苯的生产工艺 Hydeal法甲苯催化加氢脱烷基制苯工艺流程 1-加热炉;2-反应器;3-闪蒸分离器;4-稳定塔; 5-白土塔;6-苯塔;7-再循环塔;8-H2提浓装置 甲苯催化加氢脱烷基制苯 原料：催化重整油、裂解汽油、甲苯及煤焦油 HAD法甲苯加氢热脱甲基制苯工艺流程 1-加热炉;2-反应器;3-废热锅炉;4-汽包;5-换热器;6-冷却器; 7-分离器;8-稳定塔;9-白土塔;10-苯塔;11-再循环塔 甲苯热脱烷基制苯 反应温度700~800℃ 压力3.98~5.0MPa 氢/甲苯(摩尔比)3~5 原料:甲苯、混合芳烃、裂解汽油 特点:在柱塞流式反应器的六个不同部位加入由分离塔闪蒸出来的氢，从而控制反应温度稳定， 副反应较少。 重芳烃的产率较低。 催化法和热法脱烷基的比较 组分 性质 沸点/℃ 熔点/℃ 相对碱度 与BF3-HF生成配合物相对稳定性 邻二甲苯 144.411 -25.173 2 2 间二甲苯 139.104 -47.872 3-100 20 对二甲苯 138.351 13.263 1 1 乙苯 136.186 -94.971 0.1 —— C8芳烃的组成与性质 沸点差异→精馏法 吸附能力不同→吸附分离 配合物稳定性→络合分离 凝固点差异→深冷结晶法 一、邻二甲苯和乙苯的分离 —精馏法 邻二甲苯的分离 乙苯的分离 沸点最高，与关键组分间二甲苯的沸点相差5.3℃ 精馏法分离：150~200块塔板，两塔串联，回流比7~10，产品纯度98~99.6% 沸点最低，与关键组分对二甲苯的沸点相差2.2℃ 可用精馏法分离，但较困难。300~400块塔板，三塔串联，回流比50~100，可得纯度在99.6%以上的乙苯。精馏分离耗能大，异构化装置中转化回收。 其他分离方法有络合萃取法(日本三菱瓦期公司Pomex法)、吸附法和Ebex法(美国UOP公司) 二、对二甲苯、间二甲苯的分离 对、间二甲苯二者沸点相差仅0.75℃ 模拟移动床吸附分离法 深冷结晶分离法 络合萃取分离法 当C8芳烃深度冷却至-60～-75℃时，熔点最高的对二甲苯首先被结晶出来。 采用二段结晶工艺。 第一段结晶温度：对二甲苯和间二甲苯的共熔点（约-68℃），对二甲苯结晶析出（纯度85～90%)，经离心分离得到滤饼再经熔化后，进入第二结晶槽。 第二段结晶温度：-10～-21℃，进行重结晶，再经离心机分离，得到纯度99.5%的对二甲苯。. 深冷结晶分离法 对二甲苯结晶分离流程 络合物萃取法 利用C8芳烃四个异构体具有不同的碱度，与HF-BF3酸性络合剂络合时形成络合物的特性可以达到选择性分离目的。 上：烃层 下： HF层 上：有机物C8 含量减少 下：络合物 C8芳烃 加入HF 分层 加入BF3 形成络合物 X + HF + BF3 →XHBF3(X-代表二甲苯) 间二甲苯碱度最大，形成的MXHBF4络合物的稳定性最大，故在系统中发生置换反应： MX + PXHBF4 → PX + MXHBF4 MX + OXHBF4 → OX + MXHBF4 式中OX、MX、PX分别代表邻、间、对二甲苯 络合物置换的结果是HF-BF3层中的间二甲苯浓度越来越高，烃层中的间二甲苯浓度越来越低，从而达到选择分离的目的。 MGCC法络合萃取分离分离二甲苯工艺流程 1-萃