wytszych węglowodorów ar ontycznych. Dalsza rektyfikacja w kolejnej*ko^ łit pozwala uzyskać o-kaylen o czystości 981. Oaatylat z pierwszej kolumny aklada się z m- i p-ksylenu oraz etylobenzenu. Za względu na to, ta wymienione akladniki mają zblitona taoparatury wrzenia, nla udaja się ich rozdziału poprzez destylację. Jodan za składników, p-kaylan, wyróżnia alf jednak wysoką temperaturą topnienia, wyodrębnia się go zataai z taj mieszaniny metodą dwustopniowej• krystalizacji. Surowiec przed ozlą* bleniea poddaje się adaorpcyjnaaiu osuszaniu na talu krzemionkowym lub altach molekularnych, aby wykluczyć ootliwoió tworzenia się lodu. Chl©4 dzania wstępna do teop. -30°C następuje za pomocę przesączu z II stopnia krystalizacji. Do ostatecznego oziębienia do temp. -S0°C wykorzystuje się odparowujęcy etylen. Wydzielone kryształy p-ksylenu o czystości 70-•01 oddziela się w wirówce i poddaje rakrystalisacji otrzyaujęc po odwirowania produkt zawierający 981 p-kaylana. Przesącz z ostatniego etapu zawierający znaczną iloSć p-ksylenu zawraca alę do X stopnia kryataliza-eji, przesącz zaś z Z stopnia krystalizacji, zawierający 75-05% n-ksylano, poddaje aię izomeryzacji w cele uzyskania dodatkowych ilości o-Ł p-kayleeu^j
Otrzymywanie o- & p-ksylenu przez izomeryzację m-ksylenu *
|
I | {
Frakcje ksylenowe wydzielane i reformatów, benzyn pirolityaznych lub benzolu koksowniczego zawierają stosunkowo mało najbardziej cennych izomerów, tj. o- i p-ksylenu (po ok. 10-23%), które stanowią watne półprodukty w syntezie organicznej. Zawierają natomiast duło m-ksylenu (35--$•»), który nie ma większego zastosowania przemysłowego. Wydajność o-'i p-ktylenów otrzymywanych z frakcji Ca procesu reformowania można znacznie zwiększyć poddajęo izomeryzacji ług macierzysty•z krystalizacji I Z. Jak wcześniej wspomniano, log ten zawiera przede wszystkim m-ksylen, kilkanaście procent atylobanzanu i pozostałą ilość o-',l p-ksylenu.
Podczas izomeryzacji m-ksylenu zachodzą następujące odwracalne przemiany!
CM,
I równowagowaj mieszaninie w temperaturze procesu izomeryzacji, tj. w 40i-S0ę°C. znajduje alę 501 mol. izomeru m-, po 23% mol. izomeru o- 1 p-oraz 8% mol. atylobanzanu. Oprócz izomeryzacji pewna ilość ksylenów ulega dysproporcjonowaniu do benzenu, toluenu i wielometyióbenzenów. Warunkiem zajścia isomaryzacjl atylobanzanu do ksylenów jest doprowadzenie wodors do środowiska reakcyjnego. W obecności wodoru stylobenzon ulega częściowemu uwodornieniu do cykloalkanu, który następnie isomeryzuje i
•lega odwodornieniu tworaęc ponownie węglowodór elklloerometyozny - tym reztm izomeryczny. - :
Izomeryzację mieszaniny m-keylenMtylobenzen przeprowadza się w temp. ok. 460°C, pod ciśnieniem wodoru 2 HPa. Przebieg reakcji katalizują gllnokrzamiany (zaolity, katalizują izomeryzację) oraz platyna na nośniku (katalizojo reakcje uwodornlenia/odwodornlenla). w przemyśle Instalacja do izomeryzacji połączona jest zawsze z instalację do rozdzielanie ksylanów (ryt. 135). Produkt izomeryzacji z reaktora («) kieruje ■ię do kolumny odpędowej, w której oddziela alę produkty uboczne (benzen, toluen, wielonlkllobenzeny), a mieszaninę ksylenów rozdziela się metodę opisaną wcześniej uzyskujęc jako produkty o- 1 p-kaylen i wydaj-aościę przedstawioną w tab. OS.
Tabela 85
Wydajność produktów uzyskiwanych w wyniku Izomeryzacji mieszaniny m-ksylen ♦ etylobenzen w celu uzyskanie o- i p-keylenu
Produkt procesu lzoswryzeeji |
Wydajność (% wag.) |
Węglowodory parafinowe c&-Cs |
4,2 |
Węglowodory naftenowe c* 1 wyższo |
2,2 |
Benzen |
2,1 |
Toluen |
0,0 |
o-Xaylen |
42,9 |
p-Kaylea |
43,8 |
Węglowodory aromatyczne cf i wyżeze |
3,0 |
Światowa produkcja izomerów ksylenu pod koniec lat oelemdiieeigtych wynosiła ok. 11 min t/r. (tab. 86). Na jwatnle jszym Źródłem ksylenów jest proces reformowanie benzyn dostarczający ok. 90% ksylanów.
Tabela 86
Światowa produkcja ksylenów w 1907 r. 1 jej struktura
Wyszczególnienie |
wielkość produkcji (mim t) |
Produkcja całkowita, w tymi |
11,002 |
- z węgla |
0,117 |
- dysproporcjonowanie toluenu |
0,740 |
- t benzyny piroiitycznej |
0.909 |
- z reformatu |
9,236 |
4.21.2. Kierunki przemysłowego wykorzystania
Jak wynika z tab. 17, mieszaninę izomerów ksylenu wykorzysta jo alę jako Źródło o- i p-ksylenu, które to izomory mają największe znaczenie w syntezie organicznej (rys. 136). m-Xaylen wyodrębniany w największej l-loici z mieszaniny izomerów poprzez izomeryzację przerabia aię na o- 1 p-keylen.
410