碳八芳烴分離，即C8芳烴分離，根據工業需要將碳八芳烴分離成單一組分或餾分的過程。
基本介紹
- 中文名：碳八芳烴分離
- 別名：C8芳烴分離
解釋,參考書目,
解釋
目前，C8芳烴分離的主要目的是獲得經濟價值較高的對二甲苯和鄰二甲苯。因此，C8芳烴分離又常常與碳八芳烴異構化結合在一起，以獲得更多的對、鄰二甲苯。
在個別情況下，也要求分離出高純度的乙苯、苯乙烯。各種C8芳烴間沸點很接近(表1)，難以用一般的精餾方法分離。乙苯和鄰二甲苯沸點與對、間二甲苯的相差較大，可以通過精餾的方法分離。C8芳烴的分離順序（圖1）是：表1 C8芳烴的沸點和凝固點經白土精製脫除不飽和化合物後，首先蒸餾出沸點較低的乙苯，再蒸餾分出沸點較高的鄰二甲苯。所余對二甲苯和間二甲苯混合物，可因熔點不同，採用低溫結晶或吸附法分離。分離出的乙苯，鄰、間二甲苯可單獨進行化工利用，也可異構化（見碳八芳烴異構化）。根據對產品種類要求的不同，還可採用其他分離程式。
裂解汽油的C8芳烴中尚含一定量的苯乙烯，可經萃取精餾分出。表1 C8芳烴的沸點和凝固點乙苯分離 僅在苯乙烯生產需要原料乙苯，或在C8芳烴異構化過程，為防止乙苯會在異構化過程中使氧化鋁-氧化矽催化劑積炭，需要分離乙苯。近年來因苯烷基化技術的發展，由C8芳烴分離乙苯在經濟上已無法與合成乙苯競爭，並且新一代貴金屬異構化催化劑能有效地將乙苯轉化成二甲苯，從而使乙苯分離的重要性大大下降。由C8芳烴中分出乙苯，工業上有三種方法：①精餾，需用300～400塊塔板，回流比為75；②吸附分離，該法操作費用比精餾法低1/3；③色層分離，在分離對二甲苯的同時，也聯產乙苯。鄰二甲苯分離 將鄰二甲苯與其他兩種異構體分離約需100塊塔板。如果C8芳烴中含有少量的碳九芳烴，則尚需另設30塊板的精餾塔以分離C9芳烴，才能得到較高純度的鄰二甲苯。對二甲苯分離 分離間二甲苯和對二甲苯可採用低溫結晶、吸附分離或絡合萃取等方法（表2）。
表2 對二甲苯分離方法比較低溫結晶分離
20世紀50年代已工業化的方法，技術比較成熟，使用比較廣泛。間二甲苯和對二甲苯雖凝固點相差很大，但在一定的低溫下形成最低共熔物，且對二甲苯結晶也不可避免地夾帶了富含間二甲苯的母液。為了提高對二甲苯的純度及收率，都採用兩級結晶過程（圖2），即在最低共熔物形成之前，第一級結晶，分離出60％～70％的粗對二甲苯。再通過第二級重結晶，分離出高純度的對二甲苯。低溫結晶分離法的對二甲苯單程收率較低，二甲苯損失量和物料循環量都較大。必須採用低溫，以及相應操作條件的離心機、迴旋過濾器等設備。因此投資及能耗、操作費用較高，難以和近年開發的吸附法抗衡。
為了克服這些缺點，工業上已開發了各種不同工藝，對低溫傳熱、兩級結晶過程、母液循環、粗對二甲苯的精製等加以改進。吸附分離 因分子的極性或分子間的力不同，二甲苯各異構體在吸附劑表面上被吸附的能力各不相同。工業上採用以分子篩為吸附劑，通過模擬移動床進行分離。分離工藝有美國環球油品公司的Parex法及日本東麗公司的Aromax法（表3）。在世界範圍內，採用前者的裝置遠多於後者。此外，色層分離的方法正處在研究階段，據稱該法具有能耗較低、設備簡單的優點。
表3 Parex法與Aromax法的比較絡合萃取法 是由日本瓦斯化學工業公司（現合併為三菱瓦斯化學公司）提出的。該法的原理是基於C8芳烴的鹼性不同，用溶劑HF·BF3選擇性地與間二甲苯生成絡合物，從而使間二甲苯全部從C8芳烴混合物中分出，然後再將含有乙苯和鄰、對二甲苯的萃余液進行精餾。如需得到純間二甲苯，可將間二甲苯-HF·BF3絡合物重新解離。如不需要，則可將絡合物送去異構化。因HF·BF3本身也是異構化的催化劑，所以只需加溫即可將間二甲苯異構化為對二甲苯。此法採用氟化物，有一定腐蝕性，在工業上套用較少。
參考書目
E.G.Hancock，Toluene，theXylenesandTheirIndustrialDerivatives，ElsevierScientificPub.Co.，Amsterdam，1982.
