杜建衛(wèi)，劉鍵，黃奮生

（中石油烏魯木齊石化公司研究院，新疆 烏魯木齊 830019）

C10重芳烴二乙苯的分離研究

杜建衛(wèi)，劉鍵，黃奮生

（中石油烏魯木齊石化公司研究院，新疆 烏魯木齊 830019）

本文以C10重芳烴為原料,先采用精餾的方法獲得間二乙苯、對(duì)二乙苯的富液，然后采用萃取精餾的方法，選擇一種有效的萃取劑，將間二乙苯和對(duì)二乙苯的分離系數(shù)增大，以提高分離效率，減少能耗，獲得較高的純度和收率。

萃取精餾；鄰苯二甲酸甲酯；二乙苯；重芳烴

C10重芳烴主要來(lái)源于滌綸原料廠寬餾分催化重整裝置，另有部分來(lái)源于乙烯裝置[1]。C10重芳烴中二乙苯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約占12%。目前混合二乙苯的主要用途是高溫下脫氫，分餾后得二乙烯苯。二乙烯苯是重要的交聯(lián)劑，可用作離子交換樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂和聚合單體組分，也可用作聚乙烯、丁苯橡膠的改進(jìn)劑等?；旌隙冶浇?jīng)分離可分出對(duì)二乙苯、間二乙苯和對(duì)二乙苯。其中，對(duì)二乙苯是重要的化工原料，在聚酯纖維工業(yè)中作為對(duì)二甲苯吸附分離過(guò)程必不可少的解吸劑，純的對(duì)二乙苯、間二乙苯可作為高純度交聯(lián)劑的原料。間二乙苯又可氧化為間二酮基二羧酸苯和間單酮基二羧酸苯等[2]。

二乙苯三種異構(gòu)體的沸點(diǎn)差在3℃以內(nèi)，采用普通的精餾方法是難以將它們分開(kāi)。因此，采用一些不太常見(jiàn)的分離法。例如精密精餾法、絡(luò)合法、結(jié)晶法和吸附法[3]，另外還有膜分離法、萃取精餾法等，后兩種方法還處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，未達(dá)到工業(yè)化的程度[4、5]。

本文在C10重芳烴初步分離的基礎(chǔ)上以對(duì)-間二乙苯為模擬體系，選擇合適的萃取劑，進(jìn)行萃取精餾，以期獲得較好的分離效果。

1 萃取劑篩選

在樣品瓶中稱量一定量的所選萃取劑和一定比例的對(duì)二乙苯和間二乙苯，密封后振蕩及靜置2h以上，采用氣相色譜法測(cè)定氣相中對(duì)二乙苯和間二乙苯的含量比值，和液相中的配比進(jìn)行比較，從而得到兩者的相對(duì)揮發(fā)度。

我們選用了鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二丁酯、1，2-丙二醇碳酸酯作為候選萃取劑[1]是由于他們對(duì)二甲苯同分異構(gòu)體的分離效果不錯(cuò)。

實(shí)驗(yàn)中，在常溫下，對(duì)3種對(duì)二乙苯/間二乙苯濃度比例（1∶1，5∶1，1∶5）分別作了實(shí)驗(yàn)。鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二丁酯、1，2-丙二醇碳酸酯的氣相色譜分析結(jié)果分別見(jiàn)表1、表2和表3。

表1 鄰苯二甲酸二甲酯作萃取劑時(shí)的色譜結(jié)果

表2 鄰苯二甲酸二丁酯作萃取劑時(shí)的色譜結(jié)果

表3 1，2-丙二醇碳酸酯作萃取劑時(shí)的色譜結(jié)果

從上述嘗試過(guò)的萃取劑中，以鄰苯二甲酸二甲酯的分離效果最好，對(duì)/間為3∶5左右，相對(duì)揮發(fā)度為1．2以上，可望通過(guò)萃取精餾的方法獲得較純的對(duì)二乙苯。下面的工作就這一體系做進(jìn)一步分離效果驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。

2 二乙苯分離精制實(shí)驗(yàn)

2.1 混合二乙苯的分離實(shí)驗(yàn)

對(duì)C10重芳烴進(jìn)行初分餾分離出二乙苯組分。精餾實(shí)驗(yàn)裝置主要參數(shù)：精餾柱類型：填料柱；30個(gè)理論塔板；采用間歇精餾的方式，常壓操作。對(duì)塔釜中的原料加熱蒸餾，塔頂設(shè)冷凝器，回流比用回流比控制器控制。剛開(kāi)始用全回流，快速加熱，使得塔釜液體快速沸騰，待塔頂有回流液之后，調(diào)小塔釜加熱功率，使得塔頂溫度和回流穩(wěn)定后，收集178～182℃范圍的餾分，其中混二乙苯含量≥90%（間二乙苯約45%；對(duì)二乙苯約25%（質(zhì)量））。

2.2 萃取精餾實(shí)驗(yàn)

精餾柱填料高度為2．2m，共三個(gè)塔節(jié)，具有外熱式保溫套。萃取劑鄰苯二甲酸二甲酯：進(jìn)料位置為塔的上半部；原料濃度：混二乙苯90%重量（間二乙苯約45%；對(duì)二乙苯約25%（重量）），進(jìn)料位置為萃取精餾柱下半部。

萃取劑與對(duì)二乙苯、少量間二乙苯的混合物從柱底流出。間二乙苯經(jīng)冷凝器冷凝從柱頂排出。柱頂回流比（回流量/流出量）設(shè)置為20。通過(guò)上述過(guò)程，可以從催化重整裝置C10重芳烴中分離出含量≥95%（質(zhì)量）的間二乙苯和≥90%（質(zhì)量）的對(duì)二乙苯。

3 結(jié)論

3.1 間二乙苯、對(duì)二乙苯集中在C10芳烴176～182℃之間的餾分，間歇精餾裝置不能將間、對(duì)二乙苯完全分開(kāi)，只是達(dá)到將原料初步分離。采用連續(xù)精餾及萃取精餾裝置可達(dá)分離的目的。

3.2 在選擇合適的萃取劑的方面，鄰苯二甲酸二甲酯的效果較好，在對(duì)二乙苯含量大于間二乙苯時(shí)，兩者的相對(duì)揮發(fā)度在1．1～1．5之間，可用萃取精餾的方法獲得較純的間二乙苯和對(duì)二乙苯。

［1］ 張洪濤，黃明凱．重整C10重芳烴的綜合利用．當(dāng)代化工，2001，30(3)：145-148．

［2］ 肖國(guó)民．混合二乙苯的綜合利用．精細(xì)石油化工，1997，（5）：36～37．

［3］ 肖國(guó)民，鄒曉民，吳平東．改性ZSM-5分子篩吸附分離混合二乙苯．石油化工，2002，31（8）：616-618．

［4］ Berg L．Separation of ethylbenzene from m-xylene from o-xylene by extractive distillation,United States Patent，4488937，1984-12-18．

［5］ Isamu U．Method for separating and purifying xylene isomer and/or ethylbenzene and chemical for separating clathrate used for the same method．Japan Patent，3184925，1991-08-12．

［6］ HIBe rg L．Separation of m-xylene from p-xylene or o-xylene by azeotropic distillation,[P]．United States Patent,5039380,1991-08-13．

Study on the separation of diethenyl-benzene from C10heavy aromatics by extractive distillation

DU Jian-wei,LIU Jian,HUANG Fen-sheng
(Urumqi Petrochemical Company Institute,830019)

In this paper,taking the separation of m-diethenyl-benzene and p-die thenyl-benzene from C10heavy Aromatics as background for study.The o-dimethyl-phthatate was selected as the solvent for the separation of diethenyl-benzene preconcentrated from C10heavy Aromatics,by extractive ditillation,and the effect of the solvent was investigated by continuous distillation experiment.

extractive ditillation diethenyl-benzene o-dimethyl-phthatate C10heavy Aromatics

book=2010,ebook=162

10.3969/j.issn.1008-1267.2010.04.013

TQ028.3

A

1008-1267（2010）04-036-02

2010-02-08