对第二甲苯分离技术进展
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摘 要：本文回顾了国产化对二甲苯吸附分离技术的发展历程，着重介绍了不同分离工艺的研究思路、技术特点，以及不同吸附剂的吸附性能比对，并进行了分析和评价。
关键词：对二甲苯；吸附分离；进展
对二甲苯（PX）是重要的有机原料，主要为对苯二甲酸（PTA）及其下游聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）装置提供原料生产瓶片、膜片和聚酯纤维。瓶片主要用于饮料瓶的生产，聚酯纤维主要用于服装的生产，随着人们生活水平的提高，聚酯原料需求量越来越大，带动了对二甲苯的需求与发展。对二甲苯主要通过芳烃聯合装置获得C8芳烃混合物，将PX从C8芳烃混合物中分离出来得到。由于C8芳烃包含对二甲苯（PX）、间二甲苯（MX）、邻二甲苯（Ox）以及乙苯（EB），四个同分异构体。之间沸点和相对挥发度都很接近，因此用精馏方法不能得到高纯度的PX。各国科学家根据几种同分异构体的物性差异，从不同角度开发了分离技术，主要有结晶（深冷）分离、萃取分离、洛合分离以及吸附分离技术。
1 结晶（深冷）分离技术
结晶（深冷）分离技术是利用C8同分异构体间冰点的不同而开发的。通过将混合原料深冷降温进行结晶，分离出PX组分。产品纯度能够达到98%以上，但收率只有70%。因能耗低，产品纯度高，工艺设备简单而在早期运用于工业生产。
2 萃取分离技术
科研人员开发了一种按α-1，4键连接起来的7个葡萄糖分子环状化合物。利用该化合物的内孔大小，可分离出不同C8芳烃异构体。该化合物分离PX的纯度为83%，目前未见工业应用报道。
3 洛合分离技术
络合分离技术是利用C8异构体的碱性和络合剂的酸性形成酸碱络合物而进行分离的方法。萃取剂一般采用BF3-HF，其中BF3为路易斯酸类，C8芳烃为路易斯碱类。这一分离技术可以将Ox有效的分离出来，但是PX分离效果不好。该技术被日本三菱公司完全垄断，其开发的MGCC工艺是分离Ox最有效的也是唯一的工业方法。
4 吸附分离技术
吸附分离技术采用固体吸附剂对四中C8同分异构体具有不同的吸附能力而实现分离的方法。优于具有产品纯度高、收率高、能耗低和易操作等特点。目前绝大多数企业采用模拟移动床吸附分离技术生产PX，主流的工艺为美国UOP公司开发的Parex工艺、法国IFP开发的Eluxyl工艺以及我国自主研发的SorPX工艺。以上三种工艺均需模拟移动床与吸附剂共同作用生产PX，因而吸附剂的研发与吸附床层的控制便成为了对二甲苯吸附分离技术的核心。
4.1 Parex工艺
1969年美国UOP公司成功开发吸附分离工艺—Parex工艺和ADS-3型吸附剂。其工艺技术由具有高选择性的吸附剂，脱附剂（解吸剂）和模拟移动床组成。采用沸石分子筛作吸附剂，用对二乙苯（PDEB）或甲苯（TOL）作为解吸剂。吸附剂对四中C8同分异构体具有不同的吸附能力，当PX吸附在吸附剂上后，用解吸剂将PX从吸附剂中置换出来。解吸剂与C8各个同分异构体互溶且沸点和相对挥发度差异较大，因此将解吸出来的PX和PDEB混合物可通过精馏方法进行分离。从而达到PX与其他C8同分异构体相分离的目的。模拟移动床采用机械转阀控制各股物料进出吸附塔。1992年Parex工艺生产的PX纯度可达到99.9%。
1970年日本东丽株式会社成功开发类似Parex的工艺，称为Aromax工艺。不同点是采用卧式吸附塔。与此同时，日本旭化成株式会社成功开发了Asahi法，采用新的吸附剂和解吸剂，可同时分离出对二甲苯和乙苯，并成功中试。
4.2 Eluxyl工艺
1986年法国石油研究院（IFP）成功开发出Eluxyl工艺和SPX-3000型吸附剂。Eluxyl工艺采用的是程控阀模拟移动床，配合程序控制系统，实现各股物料在吸附塔床层间的切换。PX产品纯度可达到99.8%，收率96%。1995年工业示范装置成功投产。1997年12月5000t/a的对二甲苯装置在韩国双龙（Ssang Yong）公司投产。2003年0.45Mt/a对二甲苯吸附分离装置在中石化镇海炼化投入运行，其工艺采用IFP改进后的Eluxyl工艺和SPX-3000型吸附剂，2013年装置更换SPX-3003型吸附剂。中海油惠州炼油80万吨/年芳烃装置同样采用的Eluxyl工艺。
5 总结
世界石油化学工业的迅速发展，加速了芳烃生产工艺的改进和新技术的开发。国内学者经过多年努力，突破了国外公司的技术垄断，成功开发了具有自主知识产权的芳烃生产技术和配套工艺，实现了从0到1的突破。但跟其他两家技术相比，技术储备时间较短，工艺还有许多需要改进的地方。相信经过大家的不断努力和改进后后，在不远的将来，我国对二甲苯分离技术能够达到世界最高水平。
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