化工工艺学第四章芳烃转化及生产课件.ppt

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1、,聊城大学2013级化工工艺学讲义,石油化工单元工艺-,姜松聊城大学 化学化工学院Tel：18769547794E-mail：,芳烃转化,概述,芳烃：含苯环结构的碳氢化合物的总称。,三苯：苯Benzene 、甲苯Toluene和二甲苯Xylene，简称BTX,混合二甲苯：乙苯和三个二甲苯异构体组成的混合物(C8芳烃),异丙苯、十二烷基苯、萘和苯乙烯,基本化工产品和重要的化工原料：合成橡胶、合成树脂、合成纤维、洗涤剂及药物、香料、染料、助剂和专用化学品等工业的重要原料。,煤焦化生产芳烃,煤高温干馏副产粗苯和煤焦油,烃裂解副产的裂解汽油,石脑油催化重整,石油烃生产芳烃,芳 烃 的 来 源,不同来源

2、的芳烃含量与组成,催化重整,催化加氢,芳烃生产,芳烃分离,焦化分馏,混合芳烃,芳烃转化,芳 烃 的 生 产 方 法,组成？,分馏,粗苯,轻苯,重苯,分馏,BTX混合馏分,分馏,苯甲苯二甲苯,芳烃转化,煤焦化生产芳烃,萘、蒽及其同系物,X,芳烃生产过程,芳烃生产,芳烃分离与转化,B,B,石脑油,催化重整,汽油加氢,芳烃抽提,芳烃分馏,脱烷基,歧化,C8分馏,T,C9,异构化,T,OX,吸附分离,PX,x,石油烃生产芳烃,石脑油催化重整制芳烃,催化重整用于生产高辛烷值汽油或BTX等芳烃，世界上其中约10%的催化重整装置用于生产芳烃产品，90%用于生产高辛值汽油。（我国约各占50%）,生产装置为炼油

3、工业的二次加工装置，该过程生产的芳烃产品往往不含烯烃、硫化物等杂质，故分离芳烃前不必加氢预处理。,重整油中的芳烃含量高达5080%，是生产芳烃的重要来源之一。,重整油生产BTX的特点：含甲苯和二甲苯较多，含苯较少。,催化重整制芳烃的特点,裂解汽油组成,5070% C6-C9芳烃,需脱除,20% 单烯烃 、二烯烃、苯乙烯及少量烷烃,氧、氮、硫及砷的化合物,对后序生产芳烃工序的催化剂、吸附剂均构成毒物,裂解汽油在芳烃抽提前必须进行预处理，为后加工过程提供合格的原料。目前普遍采用催化加氢精制法。,二段加氢,一段加氢,裂解汽油加氢制芳烃,从裂解汽油中获取芳烃的工艺过程有两部分：裂解汽油的加氢精制芳烃的

4、萃取分离,二烯烃单烯烃 烯基芳烃芳烃工艺条件：Pd/Al2O3 催化剂 (80-130 液相反应 5.6MPa)指标：二烯烃含量 2%,一段加氢（低温液相加氢）,单烯烃饱和烃 脱除S 、O 、 N 等有机化合物工艺条件：Co-Mo-S/Al2O3催化剂 (280-300 气相反应 4.05MPa)指标： 含硫210-6 (W%),二段加氢（高温气相加氢）,裂解汽油的加氢精制,Pd/Al2O3,80-130,C6-C9,280-300,Co-Mo-S/Al2O3,1-初馏塔 2- 一段加氢反应器 3-第二段进料加热炉 4-第二段加氢反应器 5-热量回收系统 6-稳定塔,裂解汽油两段加氢制芳烃流程

5、示意图,两段加氢工艺流程,芳烃的萃取分离,由芳烃和非芳烃组成的混合物，碳数相同的芳烃和非芳烃沸点接近，不能用一般精馏法分离，通常采用液-液萃取法（也称抽提法）进行分离。,有良好的化学稳定性与热稳定性、腐蚀性小,对芳烃的溶解选择性好、溶解度高,与萃取原料密度差大,蒸发潜热与热容小、蒸汽压小,溶剂性能的要求,工业生产方法,非芳烃,环丁砜萃取分离芳烃流程1.萃取塔 2.汽提塔 3.溶剂回收塔 4.非芳烃水洗塔 5.芳烃水洗塔,芳烃转化的化学过程C8芳烃的异构化；甲苯的歧化；C9芳烃的烷基转移；芳烃的烷基化； 芳烃的脱烷基化。,芳 烃 转 化,苯、对二甲苯、邻二甲苯 需求量大甲苯、间二甲苯、C9重芳烃

6、 大量过剩,转化原因,主要内容,芳烃转化反应的化学过程,C8芳烃的分离,芳烃转化反应的化学过程,一、芳烃转化反应,1）异构化反应,主要应用：三种二甲苯异构体之间的相互转化,2）歧化反应,3）烷基转移反应,4）烷基化反应,5）脱烷基化反应,二、反应机理,芳烃的转化反应（脱烷基反应除外）都是在酸性催化剂存在下进行的，具有相同的离子反应机理（但在特殊条件下，如自由基引发或高温条件下也可发生自由基反应），其反应历程包括正烃离子的生成及正烃离子的进一步反应。,正碳离子来源：由烯烃分子获得一个氢离子而形成,正碳离子：缺少一对价电子的碳所形成的烃离子,氢离子来源：酸性催化剂,正烃离子R+的生成,正碳离子的稳

7、定程度依次是叔正碳离子仲正碳离子伯正碳离子，因此生成的正碳离子趋向于异构叔正碳离子。,酸性催化剂提供,正烃离子的进一步反应,正烃离子具有强的电荷中心，从而具有较高的反应活性，因此可以进一步发生各种类型的转化反应。,不同转化反应之间的竞争，主要决定于离子的寿命和它在有关反应中的活性。,三、催化剂,1）无机酸（H2SO4、HF、H3PO4） 质子酸 活性较高具有强腐蚀性，工业上很少直接应用,2）酸性卤化物（AlBr3、AlCl3、BF3）Lewis酸芳烃的烷基化和异构化 在较低温和液相中进行缺点：强腐蚀性 毒性(HF),3）固体酸浸附在适当载体上的质子酸(磷酸/硅藻土或磷酸/硅胶)，主要用于烷基化

8、反应，但活性不如液体酸高。浸附在适当载体上的酸性卤化物(BF3/-Al2O3)，用于苯烷基化生产乙苯过程。硅酸铝催化剂，主要用于异构化和烷基化反应。贵金属氧化硅氧化铝催化剂，如Pt/SiO2-Al2O3，主要用于异构化反应。分子筛催化剂，如改性的Y型分子筛、丝光沸石、ZSM-5系列分子筛，广泛用作芳烃歧化与烷基转移、异构化和烷基化等反应的催化剂。,ZSM-5分子筛是美孚公司于20世纪70年代开发的，具有特殊的二维十元环结构，广泛应用于石油加工、煤化工及精细化工等催化领域。Zeolite Socony mobil 美孚公司沸石。它不仅具有酸的功能，还具有热稳定性高和选择性好等特殊功能。,ZSM-

9、5分子筛,芳烃的歧化和烷基转移,歧化反应,烷基转移反应,芳烃歧化：两个相同的芳烃分子在酸性催化剂作用下，一个芳烃分子上的侧链烷基转移到另一个分子上的反应,烷基转移：两个不同芳烃分子之间发生烷基转移的反应,工业上广泛应用的是甲苯歧化反应转化目的：甲苯生产二甲苯和苯,甲苯歧化反应的化学过程,甲苯歧化的主反应,可逆吸热反应，但反应热效应甚小,甲苯歧化的副反应,产物二甲苯的二次歧化,上述歧化产物还会发生异构化和歧化反应,产物二甲苯与原料甲苯或副产物多甲苯之间的烷基转移反应,工业上常用此类烷基转移反应，在原料甲苯中加入三甲苯C9来以增产二甲苯。,甲苯的脱烷基反应,芳烃的脱氢缩合生成稠状芳烃和焦,+ C

10、+ H2,温度对平衡常数影响不大,甲苯歧化反应的平衡常数,甲苯歧化产物的平衡组成,甲苯歧化反应的平衡组成,歧化产物多样性(二甲苯异构化，一系列歧化和烷基转移反应）800K甲苯歧化时，三种二甲苯异构体的平衡浓度23%（摩尔）间二甲苯含量最高，邻二甲苯与对二甲苯组成相近,甲苯歧化的催化剂,Y型沸石有很高的甲苯歧化活性和选择性；氢型丝光沸石不仅有很高的甲苯歧化催化活性，而且对 于烷基转移也有很高的活性；ZSM系分子筛催化剂的化学组成、晶体结构以及物化性 质具有很多独特的性质，能显著提高歧化反应中生成对 二甲苯的选择性，其中对二甲苯浓度达98.2%，它的开发 研究尤为活跃。,甲苯歧化的动力学,在丝光沸

11、石催化剂上，临氢条件下的甲苯歧化初始反应速率r0,在一定压力范围内，歧化速度是随甲苯分压增加而加快，但加快程度随甲苯分压增加而渐趋缓慢。工业上常临氢，抑制结焦生碳反应，改善催化剂表面的积炭。不临氢时，甲苯压力过大会加速芳烃的脱氢缩合成焦，宜在常压下进行。临氢时，生产上选用总压为2.05-3.40MPa，压力太高发生苯环加氢；循环氢气纯度为80%（摩尔）以上。,甲苯歧化的工艺条件,原料中杂质含量要求,水分（分子筛催化剂活性下降） 脱除有机氮合物（严重影响催化剂的酸性） W%210-7重金属（促进芳烃脱氢，加速缩合反应） W%110-8,C9芳烃的含量和组成,为了增加二甲苯的产量，常在甲苯原料中加

12、入C9芳烃，以调节产物中二甲苯和苯的比例。,原料中C9芳烃浓度为50%时，产物中C8芳烃浓度最高,三甲苯浓度对产物分布的影响,C9芳烃中除了三个三甲苯异构体外，还有三个甲乙苯异构体和丙苯，除了发生甲基转移反应外，主要发生氢解反应。,甲基转移反应,氢解反应,甲基转移反应和氢解反应，会增加乙苯，增加氢气消耗，故原料中甲乙苯和丙苯含量应有所限制。,氢烃比,氢气的存在可以抑制结焦生碳等反应，改善催化剂表面的积炭程度。反应常在临氢条件下进行，但氢气量过大，不仅增加动力消耗，而且降低反应速率。工业生产上一般选用氢与甲苯的摩尔比为10左右（氢烃比10）。氢烃比也与进料组成有关，当C9芳烃较多时，由于C9芳烃

13、比甲苯易发生氢解反应，要消耗氢，故要适当提高氢烃比（尤其是甲乙苯和丙苯含量高时）。,液体空速,平缓,转化率随空速的减小和温度的升高而增大。但当转化率增大到40%以后，其增加速率就趋于平缓。,甲苯歧化法工艺参数,甲苯歧化的工业生产方法,歧化和烷基转移,歧化和烷基转移,歧化,分出产品,催化剂再生,精馏分离出三苯,稀土Y型分子筛540,常压非临氢气相歧化法(Xylene-Plus法)工艺流程,造成大量的间二甲苯在装置内反复循环，使流程复杂，设备庞大,1-加热炉；2-反应器；3-分离器；4-空冷；5-压缩机；6-稳定塔；7-冷凝器；8-白土塔；9-苯塔；10-甲苯塔；11-二甲苯塔；12-C9塔,加压

14、临氢气相歧化法(Tatoray法)工艺流程,80%氢气,径向流动型反应器P110,脱铝氢型丝光沸石,390-500,低温歧化法(LTD法)工艺流程,ZSM-4分子筛,1-反应器；2-稳定塔；3-苯塔；4-甲苯塔；5-换热器,特点: 能耗低，催化剂活性高，选择性好，不需氢，芳烃总收率达99%,选择性歧化（MSTDP)-Mobil 公司 甲苯选择性歧化为对二甲苯ZSM-5沸石催化剂以纯甲苯为原料，不能加工C9芳烃产品中对二甲苯含量高约90%以上,C8芳烃的异构化,不含或少含对二甲苯的C8芳烃,增产对二甲苯(达到平衡组成),无定型SiO2-Al2O3Pt/SiO2-Al2O3ZSM-5分子筛HF-B

15、F3催化剂,催 化 剂,C8芳烃异构化的化学反应,异构,三种二甲苯异构体之间的相互转化,乙苯与二甲苯之间的转化,主 反 应,副反应,歧化,芳烃的加氢反应,C8芳烃异构化反应的热力学分析,温度对二甲苯异构化反应平衡组成的影响,受热力学平衡所限制，对二甲苯在异构化产物中的浓度最高在23.7%（摩尔分数）左右。,二甲苯异构反应：温度对平衡常数的影响不明显。,C8芳烃异构化反应的动力学分析,二甲苯的异构化过程,三种异构体之间的相互转化,连串式异构化反应（SiO2-Al2O3）,二甲苯异构化的反应形式,乙苯的异构化过程,整个异构化过程包括了加氢、异构和脱氢等反应乙苯异构化速度比二甲苯慢低温有利于加氢高温

16、有利于异构和脱氢故只有协调好条件才能使乙苯异构化得到好的结果,从催化重整、裂解汽油、甲苯歧化及其他来源得到的C8芳烃，都是二甲苯（邻、间、对）异构体和乙苯混合物。,不同来源C8芳烃的组成,C8芳烃异构化的催化剂,C8芳烃异构化不同催化剂的性能及特点,C8芳烃异构化工业方法,异构化工业生产方法,临氢异构异构化过程需加氢进行 原料不需进行乙苯分离，以贵金属为催化剂，能使乙苯转化为二甲苯，已被广泛采用。非临氢异构异构化过程不需加氢 采用的催化剂一般为无定型SiO2-Al2O3，活性高，在高温(400500)下进行，选择性差，积炭快，再生频繁，不能使乙苯转化为二甲苯。,C8芳烃异构化工艺流程,C9芳烃

17、,4,6,1,5,重馏分,二甲苯,排出系统,7,新鲜H2,轻馏分,C8芳烃,循环H2,2,3,临氢气相异构化工艺流程Pt/Al2O3,3904401.262.06MPa,C8芳烃异构化工艺流程,原料准备部分共沸蒸馏脱水10-5,反应部分,产品分离部分,芳烃收率96%对二甲苯：1820%,甲苯歧化和C9芳烃烷基转移,芳烃的烷基化,芳烃的烷基化，又称烃化，是芳烃苯环上的一个或几个氢被烷基所取代而生成烷基芳烃的反应。,工业上芳烃烷基化反应中最重要的是苯的烷基化。,目的：主要用于生产乙苯、异丙苯和十二烷基苯等。,脱氢制苯乙烯,生产苯酚、丙酮,生产合成洗涤剂,烷基化剂,能为烃的烷基化提供烷基的物质称为烷

18、基化剂,烯烃（乙烯、丙烯和十二烯等）,卤代烷烃（氯乙烷、氯代十二烷等）,得到异构烷基苯（最稳定）,烯烃的活泼顺序为异丁烯正丁烯丙烯乙烯,由于烯烃在烷基化过程中形成的正烃离子会发生骨架重排取得最稳定的结构，所以乙烯以上的烯烃与苯进行烷基化反应时，只能得到异构烷基苯而不能正构烷基苯。,苯烷基化的化学反应,主 反 应,放热反应热力学上有利(只有当温度较高时，才有较明显的逆反应发生),芳烃缩合和烯烃的聚合反应,多烷基苯的生成,二烷基苯的异构化反应,烷基转移（反烃化）反应,副 反 应,苯烷基化过程的产物是由单烷基苯、各种二烷基苯、多烷基苯异构体组成的复杂混合物。在适宜的乙烯和苯配比时反应达到热力学平衡。

19、,苯烷基化的催化剂,酸性卤化物的络合物：AlBr3AlCl3FeCl3BF3ZnCl2,催化活性很高，可使反应在100左右进行,强酸性，对设备、管道具有强腐蚀性,磷酸/硅藻土,催化活性较低，需较高温度和压力,对烯烃聚合具有催化作用，导致催化剂积焦而活性下降,促进多烷基苯与苯发生烷基转移反应,苯和丙烯气相烷基化生产异丙苯,BF3/-Al2O3,ZSM-5分子筛催化剂,用于乙苯生产时用1520%低浓度的乙烯作烷基化剂，乙烯转化率达100%，乙苯选择性99.5%。,烷基化的工业生产方法,乙苯生产工艺,原料：苯、乙烯按催化剂分类：,三氯化铝法,BF3/-Al2O3法、固体酸法,液相法,气相法,反应状态

20、分类：,低温无水三氯化铝法,以BF3/- Al2O3为催化剂的Alkar法,高温均相无水三氯化铝法,ZSM-5分子筛催化剂的Mobil-Badger法,低温液相烷基化乙苯生产工艺流程1-反应器；2-澄清器；3-前处理装置；4-苯回收塔；5-苯脱水塔；6-乙苯回收塔；7-多乙苯塔,5055%苯、3538%乙苯、1520%多乙苯混合有机相和AlCl3络合物组成,低温无水三氯化铝法,缺点：烷基化产物冷却分离所得的大量AlCl3络合物循环使用，该络合物具有优先溶解多乙苯的性能，导致反应系统倾向于生成较多的高沸物和焦油，且焦油包裹催化剂造成失活。,乙苯收率低，催化剂用量大，对设备腐蚀性大,AlCl3催化

21、剂络合物、苯和循环的多乙苯混合物组成(95 101.3152.0kPa),高温均相无水三氯化铝法,高温均相烃化生产乙苯示意流程图1-苯干燥器；2-烷基化反应器；3-闪蒸塔；4-水洗涤器；5-减洗涤器；6-苯塔；7-乙苯塔；8-多乙苯塔；9-催化剂制备槽,烯苯比:0.8,0. 5880.784MPa140200 ,内外圆筒的烃化反应器,废水处理絮凝剂,制备了一种具有重三氯化铝络合物催化剂 -(C2H5)3C6H3HAl2Cl7 能与苯等混合物生成均相体系，利于瞬间反应。,设计了一种具有内外圆筒的烃化反应器，使烷基化反应和烷基转移反应分两个区域进行。,优点： 可采用较高的乙烯/苯摩尔比(0.8)。

22、提高乙苯收率(97.5%99.3%)，使多乙苯的生成量限制在最低值。副产物焦油少(2.2kg/t乙苯0.60.8kg/t乙苯)。三氯化铝用量仅为传统法的25%，并且络合物不需循环使用，减少了对设备的腐蚀。反应温度高有利于废热回收。废水排放量少。,气相烷基化法,Mobil-Badger法气相烷基化生产乙苯工艺流程图 1-加热炉；2-反应器；3-换热器；4-初馏塔；5-苯回收塔；6-苯、甲苯塔；7-乙苯塔；8-多乙苯塔,ZSM-5分子筛,多层固定床绝热反应器1.37-2.74MPa370425,优点：无腐蚀、无污染ZSM-5催化剂，乙苯收率高达98%；HZSM-5催化剂，乙苯收率高达99.3%完善

23、的废热回收系统使能耗低催化剂廉价且用量少，寿命2年,苯、甲苯,乙苯,芳烃的脱烷基化,芳烃的脱烷基化：烷基芳烃分子中与苯环直接相连的烷基，在一定的条件下可以被脱去的反应。,主要应用于甲苯脱甲基制苯、甲基萘脱甲基制萘。,芳烃的脱烷基化方法,1)烷基芳烃的催化脱烷基,烷基苯在催化剂的条件下可以发生脱烷基化反应生成苯和烯烃。,苯烷基化的逆反应 强吸热反应,不同烷基芳烃脱烷基的次序：叔丁基异丙基乙基甲基，烷基愈大愈容易脱去，因此该法不适合于甲苯脱甲基制苯。,2)烷基芳烃的催化氧化脱烷基,烷基芳烃在某些氧化催化剂作用下用空气氧化可发生氧化脱烷基生成芳烃母体及二氧化碳和水。,例：甲苯在400-500，在铀酸

24、铋催化剂存在下，用空气氧化脱去甲基而生成苯，选择性可达70%。【氧化深度难控，选择性低，未工业化】,3)烷基芳烃的加氢脱烷基,在大量氢气和加压条件下，可使芳烃发生氢解反应脱去烷基生成母体芳烃和烷烃。,在工业上广泛用于甲苯脱甲基制苯，是近年来扩大苯来源的重要途径之一。也用于甲基萘脱甲基制萘。,临氢条件下，有利于抑制焦炭生成。,注意：防止发生深度加氢裂解副反应,4)烷基苯的水蒸气脱烷基法,在加氢脱烷基同样的反应条件下，用水蒸气代替氢气进行的脱烷基反应。,甲苯还可以与反应中生成的氢作用进行脱烷基化反应，同样脱烷基的同时也伴随发生苯环的开环裂解反应。,廉价的水蒸气代替氢气副产大量的含氢气体,与加氢法相

25、比苯收率较低，一般在9097%需用贵金属铑作催化剂，成本较高,优点,缺点,脱烷基制苯的主要工艺方法,甲苯脱烷基制苯的生产工艺,Hydeal法甲苯催化加氢脱烷基制苯工艺流程1-加热炉;2-反应器;3-闪蒸分离器;4-稳定塔;5-白土塔;6-苯塔;7-再循环塔;8-H2提浓装置,甲苯催化加氢脱烷基制苯,原料：催化重整油、裂解汽油、甲苯及煤焦油,HAD法甲苯加氢热脱甲基制苯工艺流程1-加热炉;2-反应器;3-废热锅炉;4-汽包;5-换热器;6-冷却器; 7-分离器;8-稳定塔;9-白土塔;10-苯塔;11-再循环塔,甲苯热脱烷基制苯,反应温度700800 压力3.985.0MPa 氢/甲苯(摩尔比)

26、35,原料:甲苯、混合芳烃、裂解汽油特点:在柱塞流式反应器的六个不同部位加入由分离塔闪蒸出来的氢，从而控制反应温度稳定，副反应较少。重芳烃的产率较低。,催化法和热法脱烷基的比较,C8芳烃的分离,C8芳烃的组成与性质,沸点差异精馏法,吸附能力不同吸附分离,配合物稳定性络合分离,凝固点差异深冷结晶法,一、邻二甲苯和乙苯的分离,精馏法,邻二甲苯的分离,乙苯的分离,沸点最高，与关键组分间二甲苯的沸点相差5.3精馏法分离：150200块塔板，两塔串联，回流比710，产品纯度9899.6%,沸点最低，与关键组分对二甲苯的沸点相差2.2可用精馏法分离，但较困难。300400块塔板，三塔串联，回流比50100

27、，可得纯度在99.6%以上的乙苯。精馏分离耗能大，异构化装置中转化回收。其他分离方法有络合萃取法(日本三菱瓦期公司Pomex法)、吸附法和Ebex法(美国UOP公司),二、对二甲苯、间二甲苯的分离,对、间二甲苯二者沸点相差仅0.75,当C8芳烃深度冷却至-60-75时，熔点最高的对二甲苯首先被结晶出来。采用二段结晶工艺。第一段结晶温度：对二甲苯和间二甲苯的共熔点（约-68），对二甲苯结晶析出（纯度8590%)，经离心分离得到滤饼再经熔化后，进入第二结晶槽。第二段结晶温度：-10-21，进行重结晶，再经离心机分离，得到纯度99.5%的对二甲苯。.,深冷结晶分离法,对二甲苯结晶分离流程,络合物萃取

28、法,利用C8芳烃四个异构体具有不同的碱度，与HF-BF3酸性络合剂络合时形成络合物的特性可以达到选择性分离目的。,上：烃层下： HF层,上：有机物C8 含量减少下：络合物,X + HF + BF3 XHBF3(X-代表二甲苯),间二甲苯碱度最大，形成的MXHBF4络合物的稳定性最大，故在系统中发生置换反应：,MX + PXHBF4 PX + MXHBF4,MX + OXHBF4 OX + MXHBF4,式中OX、MX、PX分别代表邻、间、对二甲苯,络合物置换的结果是HF-BF3层中的间二甲苯浓度越来越高，烃层中的间二甲苯浓度越来越低，从而达到选择分离的目的。,MGCC法络合萃取分离分离二甲苯工

29、艺流程,1-萃取塔;2-分解塔;3-3,7-分离塔;4-异构化塔;5-脱重组分塔;6-抽余液塔;8-脱轻组分塔;9-乙苯梢馏塔;10-邻二甲苯分离塔;11-对二甲苯结晶槽,0和0.4MPa,40170解络,该法的特点是将含二甲苯含量4050%的间二甲苯首先除去，使乙苯浓度提高，这不仅可以降低乙苯分离塔的塔径、回流比和操作费用；而且还可提高单程收率。其主要缺点是HF有毒，且有强腐蚀性。,模拟移动床吸附分离法,利用固体吸附剂吸附二甲苯各异构体能力不同进行的一种分离方法。,吸附分离首先由美国UOP公司解决了三个问题而实现了工业化。一、成功研制了对各种二甲苯异构体有较高选择性吸附的固体吸附剂。二、研制

30、成功以24通道旋转阀进行切换操作的模拟移动床技术。三、找到了一种与对二甲苯有相同吸附亲和力的脱附剂。,工艺过程简单，单程回收率高达98%，生产成本低，已取代深冷结晶， 成为一种广泛采用的二甲苯分离技术。,值越大越有利于吸附分离，受温度和组分含量的影响。,脱附剂：在吸附分离中，脱附与吸附同样重要。,脱附剂物质必须满足以下条件：与C8芳烃任一组分均能互溶；与对二甲苯有尽可能相同的吸附亲和力，即=脱附剂/对二甲苯1或略小于1，以便与对二甲苯进行反复的吸附交换；与C8芳烃的沸点有较大差别（至少差15）；脱附剂存在下，不影响吸附剂的选择性，价廉易得，性能稳定。,几种脱附剂的比较,一般用于对二甲苯脱附的脱

31、附剂是芳香烃。例：甲苯、二乙苯和对二乙苯+正构烷烃等。脱附剂中不能含有苯、水和醇等。,会降低吸附性能的选择性,极性化合物会被牢固地吸附在吸附剂表面上，严重影响分子筛的吸附容量和相对吸附率。,移动床连续吸附示意图,A比B具有更强的吸附力，吸附剂自上而下移动，脱附剂逆流向上，将被吸附的A与B可逆地置换出来。被脱附下来的D与A、D与B分别从吸附塔引出，经蒸馏可将D与A和D与B分开。脱附剂再送回吸附塔循环使用。,三、模拟移动床分离C8芳烃的基本原理,固体吸附剂和液体脱附剂相对移动，反复进行吸附/脱附的传质过程。,模拟移动床的作用原理：吸附剂在床内不动，而连续改变物料进出口位置，其作用与保持进出口点不动

32、而连续自上而下移动吸附剂是一样的。,移动床缺点：吸附剂易磨损；大直径吸附器中吸附剂均匀移动难以保证。,1-吸附塔;2-旋转阀;3-抽余液精馏塔;4-抽出液精馏塔立式模拟移动床吸附分离示意图,美国UOP公司的Parex法(立式吸附塔)和日本Toray公司的Aromax法(卧式吸附器),作业（下次课交）,用线框图的形式表述以下产品的生产工艺流程图：A.以煤为原料合成氨；B.以天然气为原料合成氨；C.烃类裂解制烯烃ADA脱硫的原理。简述裂解气中深冷分离的原理。芳烃的来源有哪些？芳烃转化的主要反应类型有哪些？C8芳烃的主要分离方法是什么？,Thanks for your attention,人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。,