第四章芳烃转化过程
4.3 C8芳烃分离
一、概述
C8芳烃包含四种异构体，即邻、间、对二甲苯和乙苯。C8芳烃主要来自重整油、裂解汽油、甲苯歧化和烷基转移装置和煤焦油分离。
二、C8芳烃分离
1.邻二甲苯：与间二甲苯沸点相差5.3℃，用150～200块塔板，两塔串联，可以精馏分离出产品纯度为98％一99.6％的邻二甲苯。
2.乙苯：与对二甲苯沸点相差2.2℃，300～400块塔板。99.6％的纯度乙苯。
3..对、间二甲苯：不能采用精馏方法分离，其分离方法有三种，即低温结晶分离法，络合分离法，模拟移动床吸附分离法。
（1）深冷结晶分离法
对二甲苯和间二甲苯的熔点差为61℃，其共熔物的摩尔组成为对二甲苯12.5％、间二甲苯87.5％，共熔点为-52.7℃，还能形成二元、三元、四元共熔物。
在结晶过程中，按各组成在液固相的平衡分布，结晶温度接近最低共熔点，首先析出的对二甲苯的回收率愈高，余下的母液中间二甲苯的浓度也愈高。工业上采取重结晶方法，提高对二甲苯的纯度。
(2)络合萃取分离法
利用C8芳烃四个异构体具有不同的碱度，与酸性络合剂络合时稳定性的不同、达到选择性分离目的。
C8芳烃和HF- B F3，发生络合反应，络合物XHBF4溶解在HF-BF3中。间二甲苯的碱度最大，其形成的络合物稳定性最大，在系统中能发生置换反应，烃层中的间二甲苯越来越少，从而达到选择分离目的。
操作条件：萃取温度0℃，操作压力0.4MPa，解络温度：140～170℃，间二甲苯纯度98％。
优点：是首先去除C8芳烃中含量最高的间二甲苯(占二甲苯含量的40％～50％)，使乙苯浓度提高，降低乙苯分离塔的负荷。其缺点是HF有毒、有腐蚀性。
(3)吸附分离法：利用吸附剂对混合物各组分亲合力的不同，有选择地吸附亲合力强的组分，从而把混合物分开的方法。
选择吸附系数β表示吸附别的选择性：
(/)(/)A U
x y x y β= A 吸附剂
Na 、K 、Ca 、Ba 等离子交换的Y 型或X 型分子筛。对于每一种吸附剂在一定的吸附温度下和一定的组分浓度下，具有一定的β值。温度越高，β越小，对同一物系，β值越大，随平衡浓度的变化越大
B 解吸剂
解吸剂与从吸附剂上解吸下来的目的组分的混合液，称抽出液。解吸剂和其它二甲苯异构体组成的混合液，称抽余液。把抽出液和抽余液分别送到精馏单元加以分离，即可得到对二甲苯和其它各自异构体。用作解吸剂的物质必须满足以下条件。
a 与C8芳烃任一组分都能互溶
b 与C8芳烃任—组分均有足够大的沸点差(至少差15℃)，以便于用精馏方法与各组分分开；
c与对二甲苯有相近的吸附亲合力，β值等于或略小于l，以便于对二甲苯进行反复的吸附交换；
d当解吸剂存在时，在c8芳烃中的浓度仍低于目的组分中的浓度，吸附剂还能选择吸附对二甲苯；
如：甲苯、混合二乙苯、对二乙苯、C11～C13正构烷烃的混合物和纯对二乙苯。
4.模拟移动床吸附分离方法
（1）固定床吸附原理作为吸附剂的分子筛都呈多孔的固相物质固定在吸附室，其物料和解吸剂交替进入吸附室，抽出液和抽余液也交替采出，然后它们再分别处入精馏塔把各组分与解吸剂分离开，实行间歇式操作。其缺点是生产过程不能连续进行，切换频繁，产品组成波动大，吸附利用量比连续逆流吸附分离要大几十倍，吸附室的效率不高。
（2）移动床作用原理固—液移动床方式操作，固体吸附剂和液体作相对移动。A和B为物料，D代表解吸剂，A比B有更强的吸附力。固体吸附剂在移动床吸附塔中由下向上流动，而物料A十B和解吸剂D由上而下流动。凡被固体吸附剂吸附的各组分随吸附剂由下向上运动，凡被解吸剂D解吸下来的D与A、D与B分别从吸附塔引出，经蒸馏将D与A和D与B分开。解吸剂再送回吸附塔循环使用。
Ⅰ区一一A吸附区
Ⅱ区——B解吸区
Ⅲ区一一A解吸区
Ⅳ区一一D部分解吸区
模拟移动床模拟移动床的作用原理在于固体吸附剂以固定床形式不动，而连续改变物料进出口位置，模拟移动床的操作、从而实现分离的目的。由此原理设计的分离装置，称模拟移动床。
5.吸附分离工艺流程
旋转阀每隔1.25min步进一次，旋转一圈30min。吸附剂为1.2～1.5mm的棒状颗粒，其操作温度为150～180℃，压力为0.78～0.98MPa。
