Дәріс №7. Ксилолдарды бөліп шығару және бөліп алу. о-ксилол мен этилбензол алу. м-ксилол алу. п-ксилол алу. Параксилолды адсорбциялау технологиясы.

Ксилолдарды каталитикалық риформинг, пироконденсат, тас көмірді кокстеу, сонымен қатар толуолды диспропорционирлеу және толуол мен С₉ көмірсутектерін трансалкилдеу өнімдерінен бөліп алады.

Риформат фракциясынан (62-140⁰С) С₈ арендерді бөліп шығару үшін реагенттермен экстракциялау процесі қолданылады. Реагент ретінде бензол мен толуолды бөлуде қолданылатын реагенттер пайдаланылады. Бірақ бензол-толуол-ксилол қатарындағы полярлы еріткіштерде активтілік коэффициенті артатындықтан, ксилолдарды экстракциялау кезінде таралу коэффициенті кемиді.

Ксилолдарды өте жоғары дәрежеде бөліп алу үшін (95% және одан жоғары) экстрагенттің шикізатқа қатынасын арттыру қажет. Риформингтің 62-105⁰С фракциясынан бензол мен толуолды экстракциялағанда диэтиленгликольдің 7% (мас.) сумен массалық арақатынасын 11:1 қолдану жеткілікті. Бензол мен толуолды риформинг фракциясынан экстракциялағанда диэтиленгликоль мен судың массалық үлесін 11:1 қатынаста алған жеткілікті, ал 105-140⁰С фракциясынан ксилолдарды экстракциялағанда экстрагенттің қажет мөлшері 16:1 қатынасына дейін артады.

Риформинг катализатының ксилолды фракциясындағы ксилолдар мен этилбензол қаныққан көмірсутектермен, негізінен С₈-С₉ алкандармен қоспа түрінде болады.

Бірінші сатыда ксилолдың үш изомері мен этилбензолдан тұратын қоспа – техникалық ксилол бөлініп алынады. Каталитикалық риформингтің риформатынан ароматты көмірсутектерді бөліп алудың толық схемасы жоғарыда сипатталған және 3-суретте көрсетілген.

Ксилолдар қоспасынан өзінің жақын изомерінен 5,3⁰С-ге жоғары қайнайтын о -ксилол оңай бөлінеді. о -ксилол мен этилбензол техникалық ксилолдан ректификация әдісімен бөлініп алынады. Екі бағаналы жүйе қолданылады. Бірінші бағанада о -ксилолды этилбензол, м - және п -ксилол мен азеотропты қоспалардан бөліп алады. Себебі, бұл қоспалардың қайнау температуралары о -ксилолдың қайнау температурасынан өте төмен. Жұмыстың жағдайына тәуелді бірінші бағанадағы тарелка саны 120-200 аралығында, ал екінші бағанада 50-80 аралығында болады. Көрсетілген жағдайда тазалық дәрежесі 98-99,6% болатын о -ксилол алынады. о -ксилол шығымы 70-90% құрайды.

о -ксилолға қарағанда этилбензолды С₈ ароматты көмірсутектер қоспасынан бөліп алу қиын. Өндірісте шығымы мен тазалық дәрежесі жоғары (99,9% кем емес) этилбензол алу үшін тарелкаларының жалпы саны 300-450 болатын ректификациялық бағаналар қолданылады. Ректификацияны әрқайсысында 130-150 тарелка бар тізбекті орналасқан бағаналарда жүргізеді.

о -ксилол мен этилбензолды бөліп алғаннан кейін қалдық өнімде м - және п -ксилолдар қалады. м -ксилол өндірісінің ауқымы басқа изомерлерге қарағанда анағұрлым төмен. м -ксилолдың әлемдік өндірісі 50-70 мың тоннадан аспайды. м -ксилолды бөліп алудың екі өндірістік әдісі бар: сульфирлеу және фторсутек пен үшфторлы бор қоспасымен экстракциялау. Бірінші әдіс айтарлықтай ескірген.

Фторсутек және үшфторлы бор қоспасымен экстракциялау арқылы м -ксилолды бөліп алудың өндірістік процесі м -ксилол аталған қоспамен басқа ароматты көмірсутектермен салыстырғанда тұрақты комплекс түзуіне негізделген.

Процесті өндіріске енгізген «Mitsubishi Gas Chemical» жапон фирмасы. Олар м -ксилолдың үшфторлы сутекпен тез комплекс түзу жағдайларын таңдап қана қоймай, сонымен қатар оны басқа компоненттерден тез, әрі толық бөліп алды. Комплекс түзу процесінің жылу эффектісі оң, сондықтан экстракция процесін суыту жағдайында (температура шамамен 0⁰С) жүргізеді. м -ксилолды бөліп алудың принципиалды схемасы 6-суретте көрсетілген.