C10重芳烃二乙苯的分离研究

杜建卫，刘键，黄奋生

（中石油乌鲁木齐石化公司研究院，新疆 乌鲁木齐 830019）

C10重芳烃二乙苯的分离研究

杜建卫，刘键，黄奋生

（中石油乌鲁木齐石化公司研究院，新疆 乌鲁木齐 830019）

本文以C10重芳烃为原料,先采用精馏的方法获得间二乙苯、对二乙苯的富液，然后采用萃取精馏的方法，选择一种有效的萃取剂，将间二乙苯和对二乙苯的分离系数增大，以提高分离效率，减少能耗，获得较高的纯度和收率。

萃取精馏；邻苯二甲酸甲酯；二乙苯；重芳烃

C10重芳烃主要来源于涤纶原料厂宽馏分催化重整装置，另有部分来源于乙烯装置[1]。C10重芳烃中二乙苯的质量分数约占12%。目前混合二乙苯的主要用途是高温下脱氢，分馏后得二乙烯苯。二乙烯苯是重要的交联剂，可用作离子交换树脂、聚酯树脂和聚合单体组分，也可用作聚乙烯、丁苯橡胶的改进剂等。混合二乙苯经分离可分出对二乙苯、间二乙苯和对二乙苯。其中，对二乙苯是重要的化工原料，在聚酯纤维工业中作为对二甲苯吸附分离过程必不可少的解吸剂，纯的对二乙苯、间二乙苯可作为高纯度交联剂的原料。间二乙苯又可氧化为间二酮基二羧酸苯和间单酮基二羧酸苯等[2]。

二乙苯三种异构体的沸点差在3℃以内，采用普通的精馏方法是难以将它们分开。因此，采用一些不太常见的分离法。例如精密精馏法、络合法、结晶法和吸附法[3]，另外还有膜分离法、萃取精馏法等，后两种方法还处于实验室研究阶段，未达到工业化的程度[4、5]。

本文在C10重芳烃初步分离的基础上以对-间二乙苯为模拟体系，选择合适的萃取剂，进行萃取精馏，以期获得较好的分离效果。

1 萃取剂筛选

在样品瓶中称量一定量的所选萃取剂和一定比例的对二乙苯和间二乙苯，密封后振荡及静置2h以上，采用气相色谱法测定气相中对二乙苯和间二乙苯的含量比值，和液相中的配比进行比较，从而得到两者的相对挥发度。

我们选用了邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二丁酯、1，2-丙二醇碳酸酯作为候选萃取剂[1]是由于他们对二甲苯同分异构体的分离效果不错。

实验中，在常温下，对3种对二乙苯/间二乙苯浓度比例（1∶1，5∶1，1∶5）分别作了实验。邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二丁酯、1，2-丙二醇碳酸酯的气相色谱分析结果分别见表1、表2和表3。

表1 邻苯二甲酸二甲酯作萃取剂时的色谱结果

表2 邻苯二甲酸二丁酯作萃取剂时的色谱结果

表3 1，2-丙二醇碳酸酯作萃取剂时的色谱结果

从上述尝试过的萃取剂中，以邻苯二甲酸二甲酯的分离效果最好，对/间为3∶5左右，相对挥发度为1．2以上，可望通过萃取精馏的方法获得较纯的对二乙苯。下面的工作就这一体系做进一步分离效果验证实验。

2 二乙苯分离精制实验

2.1 混合二乙苯的分离实验

对C10重芳烃进行初分馏分离出二乙苯组分。精馏实验装置主要参数：精馏柱类型：填料柱；30个理论塔板；采用间歇精馏的方式，常压操作。对塔釜中的原料加热蒸馏，塔顶设冷凝器，回流比用回流比控制器控制。刚开始用全回流，快速加热，使得塔釜液体快速沸腾，待塔顶有回流液之后，调小塔釜加热功率，使得塔顶温度和回流稳定后，收集178～182℃范围的馏分，其中混二乙苯含量≥90%（间二乙苯约45%；对二乙苯约25%（质量））。

2.2 萃取精馏实验

精馏柱填料高度为2．2m，共三个塔节，具有外热式保温套。萃取剂邻苯二甲酸二甲酯：进料位置为塔的上半部；原料浓度：混二乙苯90%重量（间二乙苯约45%；对二乙苯约25%（重量）），进料位置为萃取精馏柱下半部。

萃取剂与对二乙苯、少量间二乙苯的混合物从柱底流出。间二乙苯经冷凝器冷凝从柱顶排出。柱顶回流比（回流量/流出量）设置为20。通过上述过程，可以从催化重整装置C10重芳烃中分离出含量≥95%（质量）的间二乙苯和≥90%（质量）的对二乙苯。

3 结论

3.1 间二乙苯、对二乙苯集中在C10芳烃176～182℃之间的馏分，间歇精馏装置不能将间、对二乙苯完全分开，只是达到将原料初步分离。采用连续精馏及萃取精馏装置可达分离的目的。

3.2 在选择合适的萃取剂的方面，邻苯二甲酸二甲酯的效果较好，在对二乙苯含量大于间二乙苯时，两者的相对挥发度在1．1～1．5之间，可用萃取精馏的方法获得较纯的间二乙苯和对二乙苯。

［1］ 张洪涛，黄明凯．重整C10重芳烃的综合利用．当代化工，2001，30(3)：145-148．

［2］ 肖国民．混合二乙苯的综合利用．精细石油化工，1997，（5）：36～37．

［3］ 肖国民，邹晓民，吴平东．改性ZSM-5分子筛吸附分离混合二乙苯．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