PX新方案.ppt

* 4．4 C8芳烃的分离 4．4. 1 C8芳烃的组成与性质 4．4. 2 C8芳烃单体的分离 * C8芳烃:三种二甲苯异构体与乙苯的混合物，性质上表 可见:①Tb,OX - Tb,MX = 5.3℃，工业上精馏法分离 ②Tb,PX – Tb,乙苯= 2.2℃，300～400块板精馏塔 但∵耗能大∴异构化装置中将其转化 ③ Tb,PX ≈Tb,MX，普通精馏分离非常困难 开始利用凝固点差异采用深冷结晶分离法 又开发吸附分离和络合分离工艺，吸附分离占重要地位 技术难点:PX与MX的分离 组分 性质 沸点， ℃ 熔点，℃ 相对碱度 与配合物相对稳定性 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 —— * 4．4. 2 C8芳烃单体的分离4．4．2．l OX和乙苯的分离（1）OX的分离 C8芳烃中OX的沸点最高， Tb,OX - Tb,MX = 5.3℃ ，精馏分离，塔需150～200块塔板，两塔串联，回流比7～10，产品纯度为98％～99.6％ （2）乙苯的分离 C8芳烃中乙苯的沸点最低， Tb,PX – Tb,乙苯= 2．2℃,精馏分离，但较困难;实际塔板数达300～400块（理论塔板数200～250），三塔串联，塔釜压力0.35～0.4MPa，回流比50～100，可得纯度在99.6％以上 其他方法:络合萃取法如日本三菱瓦斯化学公司Pomex法 吸附法如美国UOP公司的Ebex法 * 4. 4. 2. 2 PX、MX的分离 ∵Tb,PX – Tb,mx= 0.75℃，精馏分离难目前工业分离PX的方法：深冷结晶分离法、 络合分离法和模拟移动床吸附分离法 (1)深冷结晶分离法 C8芳烃冷却至-60～-75℃时，∵Tf,PX =13℃最高, ∴PX先结晶。在PX结晶中，晶体内难免含一部分C8芳烃混合物，影响PX纯度，为提高PX纯度，采用二段结晶工艺 第一段结晶， PX纯度≈85％～90％ 第二段结晶 PX纯度≈99.2％～99.5％ 另外:∵受共熔温度的限制，再降低温度，OX、MX同时被结晶，未结晶C8芳烃液体中,PX量≈6.2％～6.9％ ∴结晶分离的单程收率较低，仅为60％左右 * 第一段:一般冷冻温度达到PX和MX T共熔≈－68℃ PX晶体析出，经离心机分离，所得滤饼再经熔化后 进入第二结晶槽， 第二段:T ≈－10～21℃时重结晶，经离心分离得到纯度达99.5％的PX 主要深冷结晶工艺:表4－25 β=(x/y)A/(x/y)R 工艺流程:图4－19 * * (2)吸附分离法利用固体吸附剂吸附二甲苯异构体能力不同首先UOP公司解决三个关键问题而实现工业化: ① 研制对各种二甲苯异构体有较高选择性的固体吸附剂 ② 研制用24通道旋转阀切换操作的模拟移动床技术 ③ 选到与PX有相同吸附亲和力的脱附剂 比结晶分离的优点: ①工艺过程简单 ②单程回收率达98％ ③生产成本较低 已取代深冷结晶，广泛采用的二甲苯分离技术 ①吸附剂 吸附:根据吸附剂对C8芳烃异构体吸附能力的差别 吸附系数β:表示吸附剂的选择性 * 对吸附剂:β＝l时无法吸附分离，β越大吸附分离越有利 β取决: ①T吸附 ②组分含量 180℃Y型分子筛，气相吸附C8芳烃的数值如表4－26 KBaX型分子筛分离性能较好 β=(x/y)A/(x/y)R * ②脱附剂-脱附和吸附同样重要 必须满足如下条件： a) 与C8芳烃均能互溶； b) 与PX有相同的吸附亲和力， 即β=脱附剂／PX≈l或＜1，便与PX反复吸附交换 C) 与C8芳烃的沸点差较大（至少差15℃） e) 不影响吸附剂的选择性； f) 价廉易得，性质稳定 * PX脱附剂是芳香烃:甲苯、二乙苯和 对二乙苯 十 正构烷烃 a) 脱附剂不能含苯，否则会降低吸附选择性; b) 原料和脱附剂:不能含极性化合物-水、醇 ∵牢固吸附在吸附剂上影响分子筛吸附容量和相对吸附率 X水(质)≤1×10－5 * ③模拟移动床分离C8芳烃的基本原理 1)移动床作用原理 * # A和B:被分离的物质， D:脱附剂 #移动床:固体吸附剂和液体做相对移动， 反复吸附和脱附的传质过程 A比B吸附力更