用于分離二乙烯基烴與單乙烯基烴和/或非乙烯基化合物的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于純化二乙烯基烴產(chǎn)物的方法和裝置，其包括分離雜質(zhì)與該產(chǎn) 物。更具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及一種用于經(jīng)由利用配體交換工藝規(guī)模色譜的工藝來(lái)分離二乙 烯基烴與單乙烯基烴和/或其他雜質(zhì)的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 諸如二乙烯基苯（DVB)之類的二乙烯基烴是用于生產(chǎn)其他重要下游產(chǎn)物的重要 原材料。舉例來(lái)說(shuō)，由諸如DVB之類的二乙烯基烴制造的下游產(chǎn)物被有利地用于許多應(yīng)用 中，舉例來(lái)說(shuō)，包括涂料、復(fù)合材料、層壓材料和粘附材料。
[0003] 典型地，在DVB生產(chǎn)期間，必須對(duì)粗DVB材料進(jìn)行分離工藝，以便分離需要的DVB 產(chǎn)物與該粗DVB材料中可能存在的諸如乙基乙烯苯（EVB)和二乙基苯（DEB)之類的不需要 的副產(chǎn)物或雜質(zhì)。目前，本領(lǐng)域中實(shí)行常規(guī)蒸餾工藝作為分離工藝。優(yōu)選分離工藝來(lái)生產(chǎn) 基本上不含以上不需要的副產(chǎn)物和雜質(zhì)的DVB原材料，即，純DVB原材料。
[0004] 通過(guò)增加 DVB的純度，能產(chǎn)生較少的廢物，從而得到更有效的工藝。另外，通過(guò)分 離和離析不需要的副產(chǎn)物，諸如EVB，可使EVB再循環(huán)至DVB反應(yīng)器，從而提高DVB工藝的產(chǎn) 率。因此，純DVB產(chǎn)物可以理想地用于下游產(chǎn)物。
[0005] -些研究工作已經(jīng)探索使用銀或銅配位來(lái)分離飽和化合物和不飽和化合物。舉 例來(lái)說(shuō)，美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)20100093530公開(kāi)了一種使用銀化色譜法來(lái)制備組合物的方 法。以上公開(kāi)描述了一種使用模擬移動(dòng)床色譜法來(lái)分離飽和化合物和不飽和化合物的方 法，該模擬移動(dòng)床色譜法利用以銀改性（銀化）的吸附劑。以上公開(kāi)的優(yōu)選實(shí)施方案包括 10至30個(gè)碳鏈，主要聚焦于分離脂肪酸甲酯（FAME)。以上公開(kāi)未公開(kāi)諸如DVB和EVB之 類的芳族結(jié)構(gòu)的分離。
[0006] 美國(guó)專利號(hào)3, 217, 052公開(kāi)了從含有DVB和EVB的混合物中分離DVB。以上專利描 述了一種將固體銅鹽或銀鹽用于DVB/EVB溶液中以便優(yōu)先與DVB配位，從而允許過(guò)濾DVB/ 鹽化合物，然后經(jīng)由加熱來(lái)回收產(chǎn)物的方法。然而，以上專利中所描述的方法受以下缺點(diǎn)困 擾：（1)產(chǎn)生大量固體并且必須處理這些固體；（2)在濾餅中存在產(chǎn)物損失；（3)需要必須 對(duì)鹽餅進(jìn)行廢物處置；（4)提供有限的DVB容量，在4°C以上的溫度下小于50%，因?yàn)榕湮?化合物需要分離，然后進(jìn)行處理以回收DVB ;(5)在加熱該固體時(shí)會(huì)形成焦油；和（6)不能 夠從該固體中去除不溶性焦油，從而造成污垢和較短金屬壽命。
[0007] 由 Eldridge, Safarik, 01 efin/Paraffin Separations by Reactive Absorption:A Review, Ind. Eng. Chem. Res.，1998, 37, 2571-2581 公開(kāi)的綜述性文章描述了 用于分離烯烴/石蠟混合物的反應(yīng)吸收法，其主要使用在反應(yīng)性吸收柱中與銀鹽或銅鹽溶 液絡(luò)合，隨后使溶液通過(guò)汽提器以回收吸收溶液。這些方法典型地被應(yīng)用于氣流，諸如乙烷 /乙稀氣流。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 工藝規(guī)模色譜法是本發(fā)明的方法中用于分離諸如DVB之類的各種需要的組分與 諸如EVB之類的不需要的雜質(zhì)的技術(shù)。工藝規(guī)模色譜法可以改善分離工藝并且通過(guò)減少除 了與常規(guī)蒸餾相關(guān)的那些以外的資金和能量使用來(lái)降低與資金和能量消耗相關(guān)的成本。本 發(fā)明的方法顯著改善了分離，使得有可能減少資金需要并且提高了產(chǎn)物純度，超出了現(xiàn)有 技術(shù)的當(dāng)前限制。本發(fā)明包括配體交換工藝規(guī)模色譜法作為分離機(jī)制的用途和用于其的裝 置。工藝規(guī)模色譜法允許諸如DVB之類的二乙烯基烴進(jìn)行弱絡(luò)合，然后用金屬改性的吸附 劑進(jìn)行解吸，從而可能在減少處理的情況下實(shí)現(xiàn)更高的生產(chǎn)量。
[0009] 本發(fā)明的一個(gè)方面包括一種用于從至少含有二乙烯基烴和其他組分的組合物混 合物流中分離二乙烯基烴的方法。舉例來(lái)說(shuō)，該方法包括以下步驟：
[0010] (a)在存在或不存在加熱的情況下使至少含有（i)二乙烯基烴和（ii)單乙烯基烴 和/或（iii)非乙烯基烴的組合物混合物進(jìn)料流通過(guò)工藝規(guī)模色譜單元；其中工藝規(guī)模色 譜單元包括配體交換介質(zhì)，配體交換介質(zhì)包含適于與烯烴官能度形成配體的金屬；其中配 體交換介質(zhì)的金屬被負(fù)載在吸附劑上；并且其中二乙烯基烴被吸附在配體交換介質(zhì)上； [0011] (b)使弱第一洗脫溶劑通過(guò)該單元以便從該單元中洗脫單乙烯基烴和/或非乙烯 基經(jīng)；
[0012] (C)使強(qiáng)第二洗脫溶劑通過(guò)該單元以便從該單元中洗脫二乙烯基烴產(chǎn)物流；和
[0013] (d)回收已經(jīng)與組合物混合物流中的其他組分分離的二乙烯基烴產(chǎn)物流。
[0014] 本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案包括例如使用以上方法從至少含有乙基乙烯基芳烴、 二乙基芳烴和二乙烯基芳烴的組合物混合物流中分離二乙烯基芳烴。
[0015] 本發(fā)明的另一個(gè)方面包括一種用于進(jìn)行以上方法的裝置。
【附圖說(shuō)明】
[0016] 出于說(shuō)明本發(fā)明的目的，附圖示出了目前優(yōu)選的本發(fā)明形式。然而，應(yīng)理解，本發(fā) 明不局限于附圖中所示出的實(shí)施方案。
[0017] 圖1是示意性方塊流程圖，示出了本發(fā)明的方法。
[0018] 圖2是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的圖解說(shuō)明，示出了在工藝規(guī)模色譜單元中使用載 銀柱分離DVB與EVB的結(jié)果的色譜圖。
[0019] 圖3是圖解說(shuō)明，示出了在工藝規(guī)模色譜單元中使用二氧化硅柱分離DVB與EVB 的結(jié)果的色譜圖作為與圖2的色譜圖的比較。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 本發(fā)明的方法使用工藝規(guī)模色譜單元將加入單元中的進(jìn)料流分離成兩個(gè)或更多 個(gè)物流，例如呈產(chǎn)物流形式的提取物和呈不需要的雜質(zhì)流形式的提余液。工藝規(guī)模色譜單 元的實(shí)例包括一個(gè)或多個(gè)填充有分離介質(zhì)的色譜柱。不同的進(jìn)料流組分可以對(duì)固定相具有 不同的親和力，從而導(dǎo)致通過(guò)色譜單元的迀移速度不同。這引起了進(jìn)料流組分的分離。
[0021] 本發(fā)明的分離機(jī)制可能涉及使用金屬離子配體交換色譜法，諸如其中金屬離子可 以是銀離子或銅離子。配體交換色譜法允許低溫分離，并且因此允許低能量用于分離。舉例 來(lái)說(shuō)，分離機(jī)制使用銀離子或銅離子與烯烴有機(jī)物質(zhì)絡(luò)合或配位以形成有機(jī)金屬絡(luò)合物， 以便分離組分。
[0022] 諸如DVB之類的二乙烯基烴對(duì)固定相上的銀離子或銅離子具有更大親和力，使得 二乙烯基烴相對(duì)于單乙烯基烴和/或非乙烯基烴能夠更大程度地保留。因此，工藝規(guī)模色 譜法，諸如模擬移動(dòng)床（SMB)色譜法，可以用于連續(xù)工藝中以產(chǎn)生并分離呈慢洗脫提取物 流形式的富含二乙烯基烴的產(chǎn)物流與呈快洗脫提余液物流形式的富含副產(chǎn)物的物流。
[0023] 本發(fā)明相對(duì)于當(dāng)前常規(guī)蒸餾作法的一些優(yōu)勢(shì)包括例如減少能量使用從而減少碳 足跡、減少由二乙烯基烴和/或單乙烯基烴在蒸餾塔的重沸器中低聚所致的副產(chǎn)物形成從 而提高產(chǎn)物產(chǎn)率，和比常規(guī)二乙烯基烴蒸餾工藝小的蒸餾塔從而降低預(yù)計(jì)資金成本。
[0024] 與使用會(huì)得到例如低產(chǎn)率、高焦油形成和低塔壽命的常規(guī)蒸餾工藝相反，本發(fā)明 的重要優(yōu)勢(shì)之一包括以較低成本生產(chǎn)極高純度的諸如DVB之類的二乙烯基烴（例如大于 95% )的方法。
[0025] 本發(fā)明的一個(gè)廣泛實(shí)施方案是針對(duì)一種用于分離二乙烯基烴與其他雜質(zhì)的方法， 其包括以下步驟：
[0026] (a)使含有雜質(zhì)的二乙烯基烴物流通過(guò)使用配體交換介質(zhì)的工藝規(guī)模色譜；
[0027] (b)分離呈提取物流形式離開(kāi)工藝規(guī)模色譜的二乙烯基烴物流與呈提余液物流形 式離開(kāi)工藝規(guī)模色譜的雜質(zhì)物流；和
[0028] (C)回收與雜質(zhì)物流分離的二乙烯基烴物流。
[0029] 本發(fā)明的另一個(gè)廣泛實(shí)施方案是針對(duì)一種用于從至少含有二乙烯基烴和其他組 分的組合物混合物流中分離二乙烯基烴的方法。舉例來(lái)說(shuō)，這個(gè)實(shí)施方案中的方法包括以 下步驟：
[0030] (a)在存在或不存在加熱的情況下使至少含有⑴二乙烯基烴和（ii)單乙烯基烴 和/或（iii)非乙烯基烴的組合物混合物進(jìn)料流通過(guò)工藝規(guī)模色譜單元；其中工藝規(guī)模色 譜單元包括配體交換介質(zhì)，配體交換介質(zhì)包含適于與烯烴官能度形成配體的金屬；其中配 體交換介質(zhì)的金屬被負(fù)載在吸附劑上；并且其中二乙烯基烴被吸附在配體交換介質(zhì)上；
[0031] (b)使弱第一洗脫溶劑通過(guò)該單元以便從該單元中洗脫單乙烯基烴和/或非乙烯 基經(jīng)；
[0032] (C)使強(qiáng)第二洗脫溶劑通過(guò)該單元以便從該單元中洗脫二乙烯基烴產(chǎn)物流；和
[0033] (d)回收已經(jīng)與組合物混合物流中的其他組分分離的二乙烯基烴產(chǎn)物流。
[0034] 通過(guò)使用配體交換介質(zhì)的諸如SMB之類的工藝規(guī)模色譜單元的組合物進(jìn)料流可 以含有至少一種二乙烯基烴、至少一種單乙烯基烴和至少一種非乙烯基烴。在一個(gè)實(shí)施方 案中，本發(fā)明的進(jìn)料流可以來(lái)源于例如二乙烯基芳烴生產(chǎn)工藝。舉例來(lái)說(shuō)，來(lái)自于二乙烯基 芳烴生產(chǎn)單元中的脫氫反應(yīng)器的流出物可以用作進(jìn)料流。在另一個(gè)實(shí)施方案中，進(jìn)料流可 以來(lái)源于揮發(fā)性烴去除蒸餾操作，諸如繼以上脫氫反應(yīng)器之后的蒸餾工