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分离工程期末论文

对二甲苯的分离
TheSeparationofPara-xylene

学院：化学工程学院专业班级：化学工程与工艺化工081学生姓名：孙真学号：050811107指导教师：戴卫东（副教授）

2011年6月
期末论文中文摘要

对二甲苯的分离

摘要：对混合二甲苯中分离对二甲苯的现有工艺进行了总结，本文综述了对二甲苯分离工艺的国内外研究进展，详述了对二甲苯的分离方法：吸附分离法，络合萃取法，结晶分离法，吸附-结晶继承分离技术等，并介绍了对二甲苯分离的研究进展。

关键词：对二甲苯；吸附分离；萃取；结晶；集成技术

期末论文外文摘要

TheSeparationofPara-xylene

Abstract:Summarizationwasperformedconcerningseparationtechnologyforpara-xylenefrommixedxylene.Progressonseparationmethodsforpara-xylenewasreviewedinthispaperanddetailedthemethodsofpara-xylene:theadsorption,complexationextraction,crystalseparation,adsorption-crystallizationinheritseparationtechnologyandsoon.Andintroducestheresearchprogressofp-xyleneseparation.

Keywords:para-xylene;adsorption;extraction;crystallization;integratedtechnology

1前言
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Tec-non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、邻二甲苯等二甲异构体和乙苯组成的混合物(简称C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。
2吸附分离法
吸附分离法是目前分离混合二甲苯的主要方法,它利用固体吸附剂对各二甲苯异构体的不同吸附能力而实现各组份的分离。美国环球油品公司(UOP)的Parex法[1-2]和日本东丽公司(Toray)的Aromax法[3-4]是吸附分离法的两大主流技术。
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[5],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2×105t/a以上。
3络合萃取法[6]
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2,而间二甲苯则