[发明专利]一种二甲苯分离工艺

说明书

本发明公开了一种从碳八芳烃中分离制备高纯度间二甲苯的工艺。其中使用一种特别适用于该工艺的撞击流反应器作为萃取设备，不仅能够强化撞击流的撞击效果，使反应器的微观混合效果大大增强；混合的时间大大缩短，提高了萃取效率；强化了撞击区外的混合，避免了死区的存在；使得萃取反应在反应器空间各位置的同步性提高，有助于提高产品纯度和质量。本发明方法降低了设备投资，保证了设备的长周期运行，具有良好的经济效益。

技术领域

本发明属于芳烃二甲苯分离技术领域，尤其涉及一种采用高效撞击流反应器从碳八芳烃分离制取高纯度间二甲苯的方法。

背景技术

目前从甲苯歧化装置分离得到的混合二甲苯，以及从重整汽油、裂解汽油和煤焦油得到的碳八芳烃，都含有四种同分异构体，即邻二甲苯、对二甲苯、间二甲苯和乙苯。这些来源的碳八芳烃中，以间二甲苯含量最多。由于四种碳八芳烃沸点非常接近，尤其是对二甲苯和间二甲苯沸点最为接近，采用常规精馏技术无法经济的获得高纯度的对二甲苯和间二甲苯产品。目前工业上采用成熟的吸附分离工艺获得高纯度的对二甲苯，研究表明采用络合萃取技术分离获得高纯的间二甲苯是一种有效的分离方法。

对于络合萃取分离过程，液液两相间高效快速的混合接触是影响分离效果和分离效率的最重要的因素。撞击流是实现快速混合的一种十分有效的方法。它利用两股高速流体相向撞击，在反应器中形成一个高度湍动的撞击区，能够有效降低传递过程中的外部阻力，促进混合，强化传质传热。撞击流反应器已经广泛用于萃取、混合、吸收、结晶等化工过程。近年来将高效撞击流反应应用于反应萃取过程已经成为研究的热点，撞击流反应器用于萃取分离过程的优势在于充分利用其混合效果好的特点大大降低设备体积，可大幅度的提高生产效率和处理能力。开发高效的适用于络合萃取工艺分离获得高纯度的间二甲苯的撞击流反应器是提高对二甲苯生产技术水平的有效手段。

20世纪90年代以来，撞击流领域的研究明显转向以液体连续相撞击流（Liquid-continuous Impinging Streams，LIS）为重点。专利CN 100364656C在反应器壳体中设置两个正对的导流筒，液体通过泵的驱动作用分别流经两侧导流筒后，在中心处发生相向撞击。这种反应器虽然结构简单，但是只注重了两端导流筒流体的撞击效果，未考虑液体撞击后在反应器中的流动状况，容易造成反应器两侧存在死区，这使得反应器总体混合效果下降，空间不能得到有效利用。

专利CN 102989404 A在导流筒中设置螺旋桨，利用两螺旋桨的驱动作用使得反应器中液体在中心处发生撞击，同时利用导流筒和导流片的作用，解决了撞击区外的混合的问题。但螺旋桨需要动力驱动，因此需要外设电机，增加了反应器的整体造价；另外，安装螺旋桨的电机轴在反应器壁上需要安装轴封结构，长期运转易造成损坏，影响反应器的长周期运行。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种从碳八芳烃中分离制备高纯度间二甲苯的工艺与设备，具有能耗低，生产效率高，设备体积小的特点。

本发明提供了一种从碳八芳烃中分离制备高纯度间二甲苯的工艺，包括以下内容：以碳八芳烃为原料，采用撞击流反应器作为络合反应萃取设备，将芳烃原料与萃取剂通过输送设备分别通入撞击流反应器进行络合萃取反应，反应产物排出撞击流反应器后进行液液分层，富含间二甲苯的萃取相通过常规分离即可获得高纯度的间二甲苯产品。

其中，所述的常规分离通常包括精馏分离等操作。常规分离所得到的萃取剂可以循环使用，所得萃余相直接可进入下一工序。

本发明中，所述的萃取剂为HF和BF₃的混合水溶液，其中氟化氢质量浓度优选为10%～40%，BF₃的质量浓度优选为10%～40%。

本发明中，络合反应萃取的温度一般为0℃～10℃，优选为0℃～5℃。

本发明中，系统操作压力范围一般为0.5～2 MPa，优选压力为1～1.5 MPa。