Сурет 8. П-ксилолды бөліп алудың адсорбциялық «Парекс» процесінің принципиалды схемасы
1 – адсорберлер; 2 – роторлы таратушы қақпақ; 3,4 – сорғылар;
5 – экстракттан п-ксилолды бөлуге арналған бағана; 6 – диэтилбензолды ректификациялауға арналған бағана; 7 – бензол мен толуолды п-ксилолдан айырып алуға арналған бағана; 8 – қалдық ксилолды риформаттан бөліп алуға арналған бағана.
а – шикізат; б – десорбент; в – рафинат; г – экстракт; д – п-ксилолдың рециркулирлеуші ағыны; е – бензол және толуол; ж – п-ксилол; з – этилбензол, м- және о-ксилол (қалдық ксилол); и – С10 және одан жоғары ароматты көмірсутектер.
Арнайы роторлы қақпақ шикізат пен десорбенттің адсорберге ену нүктесін, сонымен қатар одан экстракт пен рафинаттың шығу нүктесін өзгертеді.
Беру және бөлу ағындарының орны ауыстырылса, адсорбенттің тұрақты қабатында сұйықтық пен адсорбенттің бір-біріне қарама-қарсы бағытталуы болады. Қақпақ 30 мин бұрын толық бұралады. Қақпақтың орнына байланысты адсорбердің қандай да бір аймағында адсорбция немесе десорбция процестері жүзеге асады.
Келесі сатыда адсорбцияланған п-ксилол адсорберден десорбентпен бірге экстракт түрінде шығарылады. Ал экстракттен п-ксилол ректификация арқылы бөлініп алынады. Құрамында пара-изомердің аз мөлшері бар қалдық ксилол рафинат түрінде шығарылады да, ректификация әдісі арқылы десорбент пен басқа қоспалардан тазартылады.
Осы процеске ұқсас п-ксилолды X және Y цеолиттерінде адсорбциялық бөлу әдісін Toray (Жапония) фирмасы жасады. «Аромакс» деп аталатын процесс қуаттылығы жылына 110 мың тонна п-ксилол өндіретін өндірістік қондырғыда жүзеге асырылды. Адсорбция сұйық фазада 150-1800С температурада және 2 МПа қысымда жүреді. Десорбент ретінде диэтилбензол немесе толуол қолданылады. Тазалығы 99,5% болатын п-ксилолдың шығымы 90%-дан асады.
Төмен температурада кристалдау процесіне қарағанда п-ксилолды адсорбция арқылы бөліп алудың қаражат бойынша да, сонымен қатар эксплуатациялық шығын жағынан да артықшылықтары бар.
Негізгі әдебиет 2[57-62], 3[247-263], 5[12-14]
Қосымша әдебиет 1[48-62]
Бақылау сұрақтары:
Ксилолдарды бөліп шығару және бөліп алу.
о-ксилол мен этилбензол алу.
п-ксилол алу.
Параксилолды адсорбциялау технологиясы.
Дәріс №8. Ароматты көмірсутектердің өзара айналу процестері. Ксилолдарды изомерлеу технологиясы. Алкилбензолдарды гидродеалкилдеу технологиясы.
Ароматты қатардың жекелеген көмірсутектеріне деген сұраныс негізгі шикізат көздерінің қорына сәйкес келмейді. Мысалы, риформинг өнімдеріндегі бензол : толуол : ксилолдың потенциалдық арақатынасы 15:40:45-ке тең. Ароматты көмірсутектерді әлемдік тұтыну құрылымында өзекті сұраныс бензолға, ксилолдардың ішінде п-ксилолға тиесілі.
Риформинг өнімдерінде ароматты көмірсутектердің таралуын өзгерту үшін қол жетімді арендерді қажетті арендерге айналдыруға бағытталған әр түрлі әдістер қолданылады. Мысалы, толуол мен ксилолды деалкилдеу арқылы бензол алу, толуолды диспропорционирлеу арқылы бір мезгілде бензол мен ксилолдар алу, толуолды үшметилбензолмен қайта алкилдеу арқылы ксилолдар алудың өндірістік әдістері жасалған. Құндылығы төмен компоненттерді құндылығы жоғары компоненттерге изомерлеу процестері жүзеге асырылған. Бұл әдіс кең ауқымда п-ксилолды өзінің басқа изомерлерінен алу үшін енгізілген.
Риформаттан бөлінген ксилол фракцияларында өте бағалы о- және п-ксилолдардың изомерлерінің мөлшері аз болады. Сондықтан бұл көмірсутектерді қосымша алу үшін бензол гомологтарын изомерлеу әдістері қолданылады. Бензол гомологтарын изомерлеу қайтымды процесс болып табылады, әсіресе ксилолдар үшін барлық үш изомерлер арасында тепе-теңдік орнайды:
Изомерлеу қышқылдық типтегі катализаторлар (алюминий хлориді, алюмосиликаттар, цеолитті катализаторлар) қатысында жүреді. Реакция катализатормен генерирленетін ароматты қосылыс пен протоннан аралық σ-комплекс түзілу арқылы жүзеге асады. Процесс барысында π-комплекс түзіледі және СН3-тобы көрші көміртек атомына миграцияланып, әрі қарай протон берумен жалғасады:
Өнеркәсіпте ксилолдарды изомерлеу процесін әрқашан сәйкес фракцияны бөлумен жалғастырады. Ксилол фракциясын кешенді өңдеу процесінің схемасы 9-суретте көрсетілген.
