專利名稱：用于從c8和c9芳烴的混合物中分離對二甲苯的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于從含有至少一種C9芳烴的C8芳烴的混合物中分離對二甲苯的方 法和裝置。特別地，本發(fā)明包括至少兩個吸附分離步驟。
背景技術(shù)：
對二甲苯是化學(xué)和纖維工業(yè)中重要的原材料。例如，衍生自對二甲苯的對苯二甲 酸用于制備聚酯織物。對二甲苯通常從對二甲苯和至少一種其它C8芳烴的混合物中通過 結(jié)晶、吸附分離、或是這兩種技術(shù)的組合來分離。US 3，392，113公開了用于分離流體化合物的進料混合物的循環(huán)方法，通過使進料 與對所述進料混合物的至少一種化合物具有選擇性的固體吸附劑例如分子篩進行接觸，并 且然后通入流體解吸劑以與吸附劑接觸，由此置換所獲的選擇性吸附的化合物，所述解吸 劑通常含有痕量的芳族和/或氧化物雜質(zhì)，其不期望地在多個吸附_解吸循環(huán)中改變所述 方法的吸附和解吸的動力學(xué)、或速率，穩(wěn)定動力學(xué)的方法通過在解吸步驟中利用解吸劑之 前使解吸劑與單獨的固體吸附劑床進行接觸除去所述雜質(zhì)。US 5，012，038認可通常使用對二乙基苯(p_DEB)作為用于從C8芳烴混合物中分 離對二甲苯的解吸劑。也已知使用p-DEB作為解吸劑限制了進料混合物中C9芳烴到小于 0. 1重量％。這種要求通常通過首先在所謂的二甲苯分離塔中蒸餾來滿足。否則，C9芳烴 將在該方法中循環(huán)的解吸劑中逐漸聚積，因為C9芳烴難以通過簡單分餾而與p-DEB分離， 且出于經(jīng)濟原因必須將該解吸劑再循環(huán)。US 5，012，038 和其它專利如 US 4，886，930、US 5，057，643、US 5，171，922、US 5，177，295、和US 5，495，061公開了使用沸點高于p_DEB的解吸劑以從C9芳烴含量大于 0. 1重量％的進料混合物中分離對二甲苯。隨后通過分餾從更高沸點的解吸劑中分離C9芳 烴。但是，盡管更高沸點的解吸劑提供了好處，但是P-DEB仍然是經(jīng)常用于對二甲苯吸附分 離的解吸劑。發(fā)明概述本發(fā)明涉及用于從包含C8芳烴和至少一種C9芳烴組分的進料流中分離對二甲苯 的方法和裝置。在一個實施方式中，該方法可以包括使吸附劑與進料流和包含第一解吸劑 組分的第一解吸劑流在第一吸附分離區(qū)中進行接觸，由此制得包含對二甲苯的提取物流和 包含除去對二甲苯的C8芳烴、C9芳烴組分和第一解吸劑組分的提余物流；使提余物流在提 余物蒸餾區(qū)中分離，由此制得包含第一解吸劑組分和C9芳烴組分的第二解吸劑流；使第二 解吸劑流在第二吸附分離區(qū)中分離，由此制得C9芳烴流和包含第一解吸劑組分的第三解 吸劑流。在另一個實施方式中，本發(fā)明可以包括從包含C8芳烴和至少一種C9芳烴組分的 進料流中分離對二甲苯，該方法包括(a)使包含Y沸石或X沸石的第一吸附劑與該進料 流和包含沸點為至少150°C的第一解吸劑組分的第一解吸劑流在第一吸附分離區(qū)中進行接 觸，由此制得包含對二甲苯和第一解吸劑組分的第一提取物流以及包含除去對二甲苯的C8芳烴、C9芳烴組分、和第一解吸劑組分的第一提余物流；(b)使第一提取物流通到提取物蒸 餾區(qū)，由此制得包含第一解吸劑組分的第二解吸劑流和對二甲苯產(chǎn)物流；(c)使第一提余 物流通到提余物蒸餾區(qū)，由此制得包含第一解吸劑組分和C9芳烴組分的第三解吸劑流以 及包含除去對二甲苯的C8芳烴的提余物產(chǎn)物流；和(d)使至少一部分第三解吸劑流和包含 第二解吸劑組分的解吸劑流通到包含第二解吸劑的第二吸附分離區(qū)，由此制得包含第一解 吸劑組分和第二解吸劑組分的第二提取物流以及包含C9芳烴組分和第二解吸劑組分的第 二提余物流。 在一個實施方式中，第一解吸劑組分是對二乙基苯(P-DEB)。在另一個實施方式 中，該第一吸附分離區(qū)以模擬移動床模式操作。在另一個實施方式中，該第一解吸劑流可以 包含多達25重量％的C9芳烴。本發(fā)明的其它實施方式包括上下文中所公開的其它詳細描 述內(nèi)容，包括優(yōu)選的和任選的特征。在另一個實施方式中，本發(fā)明是包括吸附分離區(qū)、提取物蒸餾區(qū)、提余物蒸餾區(qū)、 和第二吸附分離區(qū)的裝置；其中提取物導(dǎo)管提供從第一吸附分離區(qū)到提取物蒸餾區(qū)的流體 連通，提余物導(dǎo)管提供從第一吸附分離區(qū)到提余物蒸餾區(qū)的流體連通，C9芳烴導(dǎo)管提供從 提余物蒸餾區(qū)到第二吸附分離區(qū)的流體連通，且循環(huán)導(dǎo)管提供從提取物蒸餾區(qū)和提余物蒸 餾區(qū)中至少一個到第一吸附分離區(qū)的流體連通。在另一個實施方式中，本發(fā)明可以包括用于從包含C8芳烴和至少一種C9芳烴組 分的進料流中分離對二甲苯的裝置，該裝置包括(a)第一吸附分離區(qū)，用于從該進料流中 分離對二甲苯，包括含有第一吸附劑的第一吸附劑室；(b)進料導(dǎo)管，提供進料流到第一吸 附分離區(qū)的流體連通；(c)解吸劑導(dǎo)管，提供第一解吸劑組分到第一吸附分離區(qū)的流體連 通；(d)第一提取物蒸餾區(qū)，包括提取物蒸餾塔；(e)第一提取物導(dǎo)管，提供從第一吸附分離 區(qū)到第一提取物蒸餾區(qū)的流體連通；(f)提余物蒸餾區(qū)，包括提余物蒸餾塔；(g)第一提余 物導(dǎo)管，提供從第一吸附分離區(qū)到提余物蒸餾區(qū)的流體連通；(h)第二吸附分離區(qū)，用于將 C9芳烴組分與第一解吸劑組分分離，包括含有第二解吸劑的第二解吸劑室；(i)C9芳烴導(dǎo) 管，提供C9芳烴組分和第一解吸劑組分從提余物蒸餾區(qū)到第二吸附分離區(qū)的流體連通；和 (j)循環(huán)導(dǎo)管，提供第一解吸劑組分從第一提取物蒸餾區(qū)和提余物蒸餾區(qū)中至少一個到第 一吸附分離區(qū)的流體連通。在另一個實施方式中，循環(huán)導(dǎo)管提供第一解吸劑組分從提取物和提余物蒸餾區(qū)二 者到第一吸附分離區(qū)的流體連通。在另一個實施方式中，該裝置進一步包括提供從第二吸 附分離區(qū)到第二提取物蒸餾區(qū)的流體連通的第二提取物導(dǎo)管，以及提供從第二提取物蒸餾 區(qū)到第一吸附分離區(qū)的流體連通的第二循環(huán)導(dǎo)管。本發(fā)明的其它實施方式包括上下文中公 開的其它詳細描述內(nèi)容，包括優(yōu)選的和任選的特征。由此，一方面本發(fā)明通過使C9芳烴組分能夠與在從包含C8芳烴和至少一種C9芳 烴的進料混合物中吸附分離對二甲苯中使用的解吸劑組分吸附分離，提供了更大靈活性。 另一方面，本發(fā)明通過使對二甲苯能夠從進料混合物中吸附分離，提供了更大靈活性，其中 解吸劑流可以包含多達25重量％的C9芳烴。


圖1是本發(fā)明實施方式的簡化流程圖。
圖2是闡述了本發(fā)明實施方式的簡化流程圖，其中提余物蒸餾區(qū)產(chǎn)生三個產(chǎn)物流。

圖3是本發(fā)明吸附分離區(qū)的簡化流程圖，其闡述了固定床實施方式。圖4是本發(fā)明吸附分離區(qū)的簡化流程圖，其闡述了模擬移動床實施方式。附圖旨在舉例說明本發(fā)明且并非旨在限定如權(quán)利要求中給出的本發(fā)明范圍。附 圖是簡化的示意圖，其顯示了工藝流程圖的示例性實施方式，包括工藝區(qū)，有助于理解本發(fā) 明。本領(lǐng)域中眾所周知的工藝區(qū)的詳細內(nèi)容，如泵、控制閥、儀表、熱回收回路、以及對于理 解本發(fā)明而言并非必須的類似硬件并未舉例說明。發(fā)明詳述采用兩個吸附分離步驟或區(qū)來從包含C8芳烴和至少一種C9芳烴組分的進料流中 分離對二甲苯。本文中使用的術(shù)語“區(qū)，，可以表示一個或多個裝備單元和/或一個或多個 子區(qū)。裝備單元可以包括例如一個或多個容器、加熱器、分離器、交換器、導(dǎo)管、泵、壓縮機、 和控制器。另外，裝備單元可以進一步包括一個或多個區(qū)或子區(qū)。進料流是包含至少兩種C8芳烴、對二甲苯、以及間二甲苯、鄰二甲苯、和乙苯中的 至少一種的混合物。該進料流還包含至少一種C9芳烴組分，諸如丙基苯、甲基乙基苯、和三 甲基苯的異構(gòu)體的任一種。該進料流可以包含幾種或全部C8和C9芳烴，例如，在進料衍生 自一種或多種油精煉工藝如催化重整、蒸汽裂化、結(jié)晶器母液、烷基交換、和二甲苯異構(gòu)化 時。將通過本發(fā)明來處理的進料可以含有多達25重量％的C9芳烴。預(yù)期在這種方法 中使用具有至少0. 1重量％ C9芳烴的進料流。在一個實施方式中，該進料流可以包含0. 3 重量％ 5重量％的09芳烴。在另一個實施方式中，該進料流可以包含6重量％ 15重 量％的C9芳烴。在一個實施方式中，該進料流可以不含超過10質(zhì)量ppm的ClO+芳烴。圖1闡述了本發(fā)明實施方式的流程圖。進料流和解吸劑流分別通過進料導(dǎo)管1和 解吸劑導(dǎo)管3引入吸附分離區(qū)100。吸附分離區(qū)100包括吸附劑室110，其含有相對進料中 其它C8芳烴對于對二甲苯有選擇性的吸附劑。吸附分離區(qū)100產(chǎn)生由提取物導(dǎo)管5輸送 的提取物流和提余物導(dǎo)管7輸送的提余物流。如圖中所示，物流以及它們在其中流動的管 線或?qū)Ч艿臉擞洈?shù)字是相同的。例如，標記數(shù)字7可以相同精確性作為提余物導(dǎo)管7、提余 物管線7、提余物流7、和提余物導(dǎo)管7輸送的提余物流使用。吸附分離工藝是本領(lǐng)域中眾所周知的。簡而言之，將進料流和解吸劑流引入可以 包括一個或多個含有吸附劑的容器的吸附劑室中。吸附步驟期間，吸附劑與進料接觸，并相 對于剩余的進料組分選擇性地保留進料組分或者一類進料組分。通過使吸附劑與解吸劑接 觸，使選擇性保留的進料組分從吸附劑中釋放或解吸。由此，吸附分離工藝產(chǎn)生包含選擇性 吸附的組分或一類組分的提取物流以及包含被更少選擇性吸附的剩余進料組分的提余物 流。解吸劑流可以包含一種或多種解吸劑組分，且本領(lǐng)域中也已知使用多個解吸劑流。經(jīng) 由吸附劑室通過的提取物和提余物流典型地還包含一種或多種解吸劑組分。本發(fā)明中眾所周知多種吸附分離技術(shù)，包括如以間歇或搖擺床模式操作的固定 床，移動床，和模擬移動床(SMB)。本發(fā)明并非旨在由特定吸附分離技術(shù)或操作模式限定。 關(guān)于吸附分離原理和詳細內(nèi)容的其它信息容易獲得，例如Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology 第 1 卷，第 3 片反，Adsorptive Separation (Liquids)第 563-581頁，1978,以及 Preparative and Production Scale Chromatography, G. Ganetsos 禾口 P. Ε. Barker 編，1993 ο由于這些各種吸附分離工藝以相同的基本色譜分離原理來操作，因此吸附劑和解 吸劑的下列討論適用于各種吸附分離技術(shù)或模式。液體組分的色譜分離中吸附劑和解吸劑 的功能和性能是眾所周知的，但作為參考，將US 4，642，397引入本文中。相對于其它C8芳烴對對二甲苯有選擇性的吸附劑適合用于吸附分離區(qū)100。X和 Y沸石用于將對二甲苯與其它C8芳烴分離是本領(lǐng)域中眾所周知的。任選地，這些沸石可以 在可交換的陽離子位點上含有IUPAC第1或2族離子。在一個實施方式中，吸附劑包含X 沸石或Y沸石。任選地，吸附劑可以包含鋇、鉀、或者鋇和鉀二者。也已知結(jié)晶鋁硅酸鹽，即沸石，以具有高物理強度和耐磨性的聚積體的形式，用于 各種混合物的吸附分離。用于將晶體粉末形成這種聚積體的方法包括將無機粘合劑、通常 為包含二氧化硅和氧化鋁的粘土加到在潮濕混合物中的高純度沸石粉末中。將混合的粘土 沸石混合物擠出成圓柱形顆粒或形成珠粒，隨后將其煅燒以使粘土轉(zhuǎn)化為相當大機械強度 的無定形粘合劑。作為粘合劑，通常使用高嶺土形式的粘土、水可滲透的有機聚合物、或硅 石。吸附分離區(qū)100中采用的管線或?qū)Ч?中的解吸劑流可以包含一種或多種解吸 劑組分。適宜的解吸劑組分是“重的”，即它們具有至少150°C的沸點。在一個實施方式中， 解吸劑組分具有160°C以上的沸點。在另一個實施方式中，解吸劑組分具有170°C以上的沸 點。適合用于吸附分離區(qū)100的物流3中的解吸劑組分的實例包括對二乙基苯、二乙基甲 苯、1，2，3，4_四氫化萘、烷基和二烷基-1，2，3，4-四氫化萘衍生物、茚滿、萘、甲基萘、對二 甲基萘、及其混合物。在一個實施方式中，解吸劑流3包含對二乙基苯(p-DEB)。在一個實施方式中，本發(fā)明認識到引入吸附分離區(qū)100的解吸劑可以包含多達25 重量％的C9芳烴。在一個實施方式中，解吸劑流3可以包含至少0. 7重量％的C9芳烴。在 另一個實施方式中，引入吸附分離區(qū)100的管線3中的解吸劑流的C9芳烴含量范圍為1 5重量％ ；在另一個實施方式中，該范圍為3 15重量％的09芳烴。吸附分離區(qū)100中，吸附條件將包括20 300°C的溫度范圍。在一個實施方式中， 吸附溫度范圍為20 250°C，在另一個實施方式中，該范圍40 200°C。吸附壓力足以保 持液相，其可以為1 40巴(表壓)。解吸條件可以包括與用于吸附條件相同的溫度和壓 力范圍。在固定床實施方式中，吸附分離區(qū)100可以采用蒸氣相吸附條件，由此在下次引入 進料時使保留在吸附劑上的解吸劑數(shù)量最小化。從吸附分離區(qū)100移出的在導(dǎo)管7中的提余物流包含解吸劑組分以及更弱吸附的 進料組分如乙基苯、鄰二甲苯、間二甲苯、和大多數(shù)C9芳烴。雖然可能存在少量的對二甲 苯，但是該提余物流C8芳烴可以稱作除去對二甲苯的C8芳烴。從吸附分離區(qū)100移出的 在導(dǎo)管5中的提取物流包含解吸劑組分和最強吸附的進料組分(包含對二甲苯以及如果存 在的話甲苯和對甲基乙基苯)。 如圖1中所示，將從吸附分離區(qū)100排出的提取物流5通到提取物蒸餾區(qū)200。提 取物蒸餾區(qū)200包括提取物蒸餾塔210，并產(chǎn)生在管線215中的對二甲苯產(chǎn)物流和在導(dǎo)管 220中移出的解吸劑流。提取物產(chǎn)物流215可以包含來自吸附分離區(qū)100的提取物流5中的 基本上全部對二甲苯。本文中使用的術(shù)語“基本上全部”可以表示通常為物流中至少90%、優(yōu)選地至少95%、和最優(yōu)地至少99% (以重量計)的化合物或一類化合物。在一個實施方 式中，對二甲苯產(chǎn)物流215是來自提取物蒸餾塔210的塔頂或輕質(zhì)流，且解吸劑流220是來 自提取物蒸餾塔210的塔底或重質(zhì)流。在一個實施方式中，可以使從提取物蒸餾區(qū)200移 出的至少一部分解吸劑流220通過任選的導(dǎo)管250再循環(huán)，由此提供至少一部分在吸附分 離區(qū)100中使用的解吸劑流3。由此，提供從提取物蒸餾區(qū)200到吸附分離區(qū)100的流體連 通的循環(huán)導(dǎo)管可以是定義這些區(qū)之間的流體流動路徑的管線220、250、和3的一部分。也就 是，此處如說明書的其它部分那樣，提供流體連通的導(dǎo)管可以包括多個導(dǎo)管或其一部分，由 此定義期望的流體流動路徑。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，本文中所述各個區(qū)的工藝流程和連接足以實施本發(fā) 明。除非相反地指出，否則這些區(qū)之內(nèi)精確的連接點對于本發(fā)明并非必須的。例如，本領(lǐng)域 眾所周知，到蒸餾區(qū)的物流可以直接送到塔中，或者可以首先將該物流送到該區(qū)內(nèi)的其它 裝置如熱交換器以調(diào)節(jié)溫度，和/或泵以調(diào)節(jié)壓力。同樣，離開區(qū)的物流可以直接經(jīng)由蒸餾 塔通過，或者它們可以在離開蒸餾區(qū)之前經(jīng)由塔頂或再沸器段通過。提取物蒸餾區(qū)200也可以產(chǎn)生額外的產(chǎn)物流。如圖1中所示，可以通過任選導(dǎo)管 230從提取物蒸餾區(qū)中移出比對二甲苯更輕的產(chǎn)物流。例如，在除去提取物流5中的輕質(zhì)雜 質(zhì)如甲苯以能使對二甲苯產(chǎn)物215滿足期望的純度規(guī)格時，可以采用這種實施方式。提取 物蒸餾區(qū)200可以如本領(lǐng)域中眾所周知的配置和操作，由此獲得三個或更多的產(chǎn)物流，例 如在提取物塔210中增加側(cè)線引出、采用分隔壁蒸餾塔、和/或包括多個蒸餾塔如圖1中所 示任選的提取物精加工蒸餾塔211。來自吸附分離區(qū)100的提取物流5中也可以存在對甲基乙基苯(p-MEB)，且可以以 各種比例在提取物蒸餾區(qū)200的對二甲苯215和解吸劑220產(chǎn)物之間分配。影響p_MEB在 產(chǎn)物之間分配的因素包括諸如蒸餾塔的設(shè)計和操作以及采用的解吸劑組分的沸點的參數(shù)。 如本文中認識的那樣，引入吸附分離區(qū)100的解吸劑流3可以含有多達25重量％的C9芳 烴，其可以包括P-MEB。由于出于經(jīng)濟原因期望在該工藝中循環(huán)解吸劑，因此可以多種方式 來控制p-MEB在提取物蒸餾區(qū)解吸劑流220中不可接受的聚積。在一個實施方式中，可以限制吸附分離區(qū)100的進料流1中的P-MEB含量，使得進 料流1中的P-MEB數(shù)量不超過進料流1中對二甲苯的0.05重量％。未顯示的選擇中，凈 化流可以除去一部分來自管線220的含有p-MEB的解吸劑，并可以將更高純度的解吸劑作 為補充引入流程圖中。在另一個實施方式中，提取物蒸餾區(qū)210的設(shè)計和操作提高了對二 甲苯產(chǎn)物215中的p-MEB數(shù)量。雖然經(jīng)常期望對二甲苯產(chǎn)物215含有至少99. 7重量％的 對二甲苯，但是并不總是需要從對二甲苯產(chǎn)物215中除去p-MEB。例如，將對二甲苯產(chǎn)物氧 化以制備對苯二甲酸時，P-MEB的氧化獲得相同產(chǎn)物。由此，不從對二甲苯產(chǎn)物215中除去 P-MEB在實際上可能是有利的。 如圖1中所示，將來自吸附分離區(qū)100的提余物流7通到提余物蒸餾區(qū)300。提余 物蒸餾區(qū)300包括提余物蒸餾塔310且產(chǎn)生提余物產(chǎn)物流315和解吸劑流320。在一個實 施方式中，來自提余物蒸餾塔310的塔頂或輕質(zhì)流是提余物產(chǎn)物流315，且來自蒸餾塔310 的塔頂或重質(zhì)流是解吸劑流320。提余物產(chǎn)物流315可以包含來自吸附分離區(qū)100的提余 物流7中基本上全部的C8芳烴(除去對二甲苯的C8芳烴)。從提余物蒸餾區(qū)300中移出 的解吸劑流320可以包含從吸附分離區(qū)100中移出的提余物流7中基本上全部的解吸劑。在一個實施方式中，可以通過任選導(dǎo)管350將提余物蒸餾區(qū)300產(chǎn)生的至少一部分解吸劑流320循環(huán)，由此提供至少一部分在吸附分離區(qū)100中使用的引入的解吸劑流3。C9芳烴具有范圍為152 176°C的沸點。由此，如果解吸劑組分的沸點不是足夠 高如在P-DEB是解吸劑組分時，來自吸附分離區(qū)100的提余物流7中的一些C9芳烴將通到 提余物蒸餾區(qū)解吸劑320流。吸附分離區(qū)400防止解吸劑流3 (可以將其循環(huán)到吸附分離 區(qū)100)中不可接受的C9芳烴聚積。在解吸劑組分具有比p-DEB更高的沸點時的實施方式 中，也可以采用吸附分離區(qū)400。雖然可以通過蒸餾將更高沸點的解吸劑與C9芳烴分離，但 是本發(fā)明提供了控制這些解吸劑的C9芳烴含量的替代路線，其無需提余物蒸餾塔來提供 無C9芳烴的解吸劑。至吸附分離區(qū)400的進料流380包括至少一部分來自提余物蒸餾區(qū)300的解吸劑 流320，其包含來自第一吸附分離區(qū)100的解吸劑組分和C9芳烴。由此，提供從提余物蒸餾 區(qū)300到第二吸附分離區(qū)400的流體連通的導(dǎo)管320和380或其一部分也可以描述為C9 芳烴導(dǎo)管。如關(guān)于吸附分離區(qū)100所述那樣，本發(fā)明并非旨在由特定的吸附分離技術(shù)或操 作模式限定，且先前提及的任意技術(shù)或模式可以在吸附分離區(qū)400中采用。吸附分離區(qū)400 還需要由導(dǎo)管20提供的解吸劑流。為了避免混淆，術(shù)語“第一解吸劑組分”將表示在第一 吸附分離區(qū)100中使用的解吸劑，同時術(shù)語“第二解吸劑組分”表示通過導(dǎo)管20引入并用 作在第二吸附分離區(qū)400中的解吸劑的解吸劑。在一個實施方式中，吸附分離區(qū)400吸附條件可以包括20 300°C的溫度范圍，在 另一個實施方式中，該溫度范圍為20 250°C，任選地40 200°C。吸附壓力足以保持液 相，其可以為1 40巴(表壓)。解吸條件可以包括與用于吸附條件相同的溫度和壓力范 圍。在固定床實施方式中，第二吸附分離區(qū)400可以采用蒸氣相解吸條件，由此使在引入物 流380以開始下一次吸附/解吸循環(huán)時保留在吸附劑上的第二吸附劑組分的數(shù)量最小化。吸附分離區(qū)400包括含有第二吸附劑的吸附劑室410，且產(chǎn)生由導(dǎo)管420輸送的 提取物流和由導(dǎo)管430輸送的提余物流。在一個實施方式中，第二吸附劑相對于其它芳烴 異構(gòu)體(包含C9芳烴組分)對對位芳烴異構(gòu)體有選擇性。例如，第二吸附劑可以包含X或 Y沸石。任選地，這些沸石可以在可交換的陽離子位點上含有IUPAC第1或2族金屬離子。 第二吸附劑可以任選地包含鋇、鉀、或者鋇和鉀二者。由于第一解吸劑組分適用于對位選 擇性第一吸附劑，因此其可以相對于C9芳烴組分被對位選擇性第二吸附劑選擇性保留。第 二解吸劑組分可以是重的，例如選自可能的第一解吸劑組分如對二乙基苯、二乙基甲苯、1， 2,3,4-四氫化萘、烷基和二烷基-1，2，3，4-四氫化萘衍生物、茚滿、萘、甲基萘、和對二甲基 萘，除了第一解吸劑組分本身。在另一個實施方式中，第二吸附劑相對于C9芳烴組分對于分子直徑與對二乙基 苯(p-DEB)相當或更小的第一解吸劑組分有選擇性。例如，第二吸附劑可以包括Structure Commission of the International Zeolite AssociationMFI MS^ ( ^Ntlt www. iza-structure. org/databases上可獲得)。由此，適用于這種實施方式中的第一解吸 劑組分包括P-DEB、1，2，3，4-四氫化萘、茚滿、萘、甲基萘、對二甲基萘。如以前，第二解吸劑 組分可以選自這種相同的類別，除了第一解吸劑組分本身。第二吸附劑可以與第一吸附劑 相同，或者第二吸附劑可以不同于第一吸附劑。對于對位選擇性或是分子直徑選擇性吸附 齊U，第一解吸劑組分將在提取物流420中從第二吸附分離區(qū)400排出，同時C9芳烴將在提余物流430中排出。 吸附分離區(qū)400中使用的第二解吸劑可以包含一種或多種組分。例如，輕質(zhì)解吸 劑組分如苯和甲苯是適宜的第二解吸劑，且可以含有少量的非芳烴，例如小于10重量％。 在一個實施方式中，第二解吸劑組分的沸點與第一解吸劑組分和C9芳烴的沸點相差至少 5°C。使用比第一解吸劑更重的第二解吸劑，如果在如下所討論的那樣在任選的步驟和區(qū)中 將它們分離，可以提供能量節(jié)省。在一個實施方式中，第一解吸劑組分是P-DEB，且第二解吸 劑組分是苯、甲苯、茚滿、萘、甲基萘、或?qū)Χ谆痢Ｔ趯?dǎo)管430中從吸附分離區(qū)400移出的提余物流包含第二解吸劑組分和C9芳烴 組分。在一個未顯示的實施方式中，將提余物流430在蒸餾區(qū)中分餾，由此制得C9芳烴產(chǎn) 物流以及可以循環(huán)到第二吸附分離區(qū)400的、包含第二解吸劑組分的物流。在導(dǎo)管420中從吸附分離區(qū)400移出的提取物流包含第一解吸劑組分和第二解吸 劑組分。如圖1中所示，可以將一部分或全部提取物流420通到包括蒸餾塔510的任選蒸餾 區(qū)500，由此產(chǎn)生在導(dǎo)管550中的包含第一解吸劑組分的解吸劑流，其被循環(huán)到第一吸附分 離區(qū)100。也如圖所示，可以任選地在導(dǎo)管460中將一部分或全部提取物流420通到提取物 蒸餾區(qū)200，其中可以如前所述那樣將第二和第一解吸劑組分(例如分別為甲苯和p-DEB) 分離和回收。任選地，可以通過導(dǎo)管270將一部分或全部輕質(zhì)流230再循環(huán)，由此提供至少 一部分引入第二吸附分離區(qū)400的第二解吸劑組分流20。在一個實施方式中，可以將來自 提取物解吸劑流220、提余物解吸劑流320、和第二吸附分離區(qū)提取物流420中至少一種的 第一解吸劑組分再循環(huán)，由此提供至少一部分用于第一吸附分離區(qū)100的解吸劑流3?？梢?通過調(diào)節(jié)包含第一解吸劑組分的各個物流在各個流程圖選擇項之中的流速，控制通入吸附 分離區(qū)100的解吸劑流3的C9芳烴含量和其它規(guī)格。在一個實施方式中，可以間歇地操作 第二吸附分離區(qū)400。如圖2所示的實施方式中，提余物蒸餾區(qū)300產(chǎn)生第三流出物流318。如前所討論 的那樣，蒸餾領(lǐng)域的普通技術(shù)人員容易實現(xiàn)三個產(chǎn)物流。圖2中闡述了任選的第二提余物 蒸餾塔311。提余物產(chǎn)物流315包含除去對二甲苯的C8芳烴，且解吸劑流320包含第一解 吸劑組分和C9芳烴。第三流出物流318具有比解吸劑流320更高的沸點。由此，這種實施 方式中，解吸劑流320是中間的提余物產(chǎn)物流，且物流318是來自提余物蒸餾區(qū)310的塔底 產(chǎn)物并且可以稱作為另一解吸劑流，因為其包含第一解吸劑組分。雖然來自第一吸附分離 區(qū)100的提余物流7中的一部分C9芳烴可以在物流315、318、和320的每一種中，但是解吸 劑流318中的C9芳烴濃度(重量％ )小于解吸劑流320中的C9芳烴濃度(重量％ )。在 圖2所示的實施方式中，將至少一部分更高濃縮的C9芳烴經(jīng)由導(dǎo)管320和380通過，由此 使其在第二吸附分離區(qū)400中與第一解吸劑組分分離。將至少一部分具有更低濃度的C9 芳烴的解吸劑流318再循環(huán)以形成一部分解吸劑流3。由于本發(fā)明并不受限于吸附分離的類型或模式，因此本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以容 易將下列描述應(yīng)用于各吸附分離區(qū)，盡管它們僅描述一次。在間歇模式實施方式中，吸附分 離區(qū)包括吸附劑室，其具有一個或多個包含在一個或多個床中的吸附劑的容器。間歇模式 操作由依次地在吸附劑室中引入進料和隨后的解吸劑來組成。由此使吸附劑經(jīng)歷交替的吸 附和解吸步驟，產(chǎn)生交替流出吸附劑室的提余物流和提取物流。在一個實施方式中，第二吸 附分離區(qū)400可以以間歇模式操作，如圖3中所示。通過導(dǎo)管380引入的提余物蒸餾區(qū)解吸劑是第二吸附區(qū)進料，且在導(dǎo)管20中引入包含第二解吸劑組分的第二吸附區(qū)解吸劑。由此，導(dǎo)管380和20在提供到吸附分離區(qū)400的流體連通方面交替起作用。同樣，提余物430 和提取物420導(dǎo)管在提供分別來自吸附分離區(qū)400的提余物和提取物流的流體連通方面交 替起作用。如所示，物流可以經(jīng)由各個入口或者共同的入口，其帶有控制流動的閥門(未顯 示)，進入或離開吸附劑室。搖擺床模式中，解吸劑室包括至少兩個吸附劑床或容器，其每一個以間歇模式操 作，其中吸附劑床可以在吸附/解吸循環(huán)的不同步驟下操作。搖擺床模式在吸附劑室包括 在吸附/解吸循環(huán)的不同時間點操作的足夠容器時可以實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，由此提供來自整個 吸附分離區(qū)的更均勻的產(chǎn)品品質(zhì)。間歇模式和搖擺床模式二者是固定床吸附分離工藝的類 型。在固定床吸附分離中，解吸條件可以類似于吸附條件。在另一個實施方式中，可以采用 蒸氣相解吸條件，由此使得在引入進料以開始下一吸附/解吸循環(huán)時保留在吸附劑上的解 吸劑數(shù)量最小化。例如，可以相對于吸附條件降低解吸壓力和/或可以提高溫度。在一個 實施方式中，第一吸附分離區(qū)100和第二吸附分離區(qū)400中的至少一個是固定床吸附分離 區(qū)，且區(qū)100和400中之一或二者可以以間歇或搖擺床模式操作。任一吸附分離區(qū)或二者也可以以移動床吸附分離體系來操作，其中吸附劑經(jīng)由吸 附劑室運動，同時引入進料和解吸劑流并在單獨的固定位置處從吸附劑室中排出提取物和 提余物流。在一個實施方式中，第一吸附分離區(qū)100和第二吸附分離區(qū)400中的至少一個是 模擬移動床(SMB)吸附分離區(qū)。在另一個實施方式中，第一吸附分離區(qū)100是模擬移動床 吸附分離區(qū)，且第二吸附分離區(qū)400是固定床吸附分離區(qū)。
圖4描述了其中吸附分離區(qū)100以模擬床(SMB)操作的實施方式，包括具 有至少八個傳遞點115、流體分布器120、和至少一個傳遞管線125 (提供在每個傳遞點與流 體分布器之間的流體連通)的吸附劑室110。吸附劑室110含有許多對對二甲苯有選擇性 的吸附劑的單獨的床112。每個床與一個傳遞點處于流體連通中。在一個實施方式中，吸附 劑室具有16個傳遞點。在另一個實施方式中，吸附劑室包括兩個串聯(lián)的容器，每個容器具 有12個傳遞點。在SMB實施方式中，將四個主要工藝流進料、解吸劑、提取物、和提余物流同時通 入吸附分離區(qū)并從中排出，同時進行吸附和解吸步驟。進料導(dǎo)管1和解吸劑導(dǎo)管3提供到 流體分布器120的流體連通。提余物導(dǎo)管7和提取物導(dǎo)管5提供來自流體分布器120的流 體連通。流體分布器通過傳遞管線125和傳遞點115將工藝流導(dǎo)入和導(dǎo)出解吸劑室110。 至少四個傳遞管線/傳遞點對在給定的時間起作用。也就是，四個主要工藝流的每一個流 經(jīng)一個傳遞管線/點對。在任選物流流入或流出吸附劑室時，另外的傳遞管線/點對也可 以起作用。US 3，201，491和US 4，319，929中給出了任選物流的實例。流體分布器120和相關(guān)的控制器(未顯示)周期性地沿著吸附劑室到下一傳遞點 移動起作用的傳遞管線/點的位置，由此模擬吸附劑在傳遞點運動相反的方向上的運動。 在一個實施方式中，使起作用的傳遞點的位置移到吸附劑室之下，由此模擬吸附劑的向上 運動，且使流體相在向下方向上經(jīng)由吸附劑室循環(huán)。雖然圖中未顯示，吸附劑室中的第一 和最后的床通過導(dǎo)管和泵相連以確保在期望方向上的連續(xù)流體流動。SMB吸附分離中采用 的操作步驟、原理、和裝備是本領(lǐng)域中眾所周知的。將US 2，985，589、US3, 310，486、和US3，686，342中關(guān)于SMB吸附分離的教導(dǎo)引入本文中作為參考。在 SMB吸附分離工藝中，吸附劑室中的步驟或操作區(qū)通過輸入和輸入物流的位置 來定義如下。區(qū)1、吸附區(qū)，包括在進料入口與提余物出口之間的吸附劑。區(qū)2、純化區(qū)，包 括在進料入口與提取物出口之間的吸附劑，并位于區(qū)1的上游。區(qū)3、解吸區(qū)，包括在提取物 出口與解吸劑入口之間的解吸劑，并位于區(qū)2的上游。任選的區(qū)4、緩沖區(qū)，在使用該區(qū)時， 包括在解吸劑入口與提余物出口之間的吸附劑。關(guān)于SMB工藝中裝置和技術(shù)的其它詳細內(nèi) 容可以例如在 US 3，208，833、US 3，214，247、US3, 392，113、US 3，455，815、US 3,523,762、 US 3，617，504、US 4，133，842、和 US 4，434，051 中找到。流體分布器120 可以是如 US 3，040，777,US 3，422，848、和 US 4，409，033 中所述 的旋轉(zhuǎn)閥類型，或者如US 4，434，051中所述的歧管/多閥門類型系統(tǒng)。也可以采用如US 4，402，832和US 4，498，991中所述的并流SMB操作。利用這些原理的裝置是常見的，尺寸 范圍從試驗廠規(guī)模(如US 3，706，812中那樣)到具有從幾cc/小時 成千上萬加侖/小 時的流速的商用規(guī)模。本發(fā)明也可以以并流、脈沖間歇工藝來實施，類似于US 4, 159, 284 中所述，或者以并流、脈沖連續(xù)工藝來實施，類似于US 4，402，832和4，478，721中所公開的 那樣。另一寬泛的實施方式中，本發(fā)明是用于從包含C8芳烴和C9芳烴的進料流中分 離對二甲苯的裝置，該裝置包括(a)用于從該進料流中分離對二甲苯的模擬移動床吸附 分離區(qū)，其包括(i)具有至少八個傳遞點的吸附劑室，該傳遞點提供與該吸附劑室內(nèi)所含 的第一吸附劑的流體連通；(ii)包括進料入口、解吸劑入口、提余物出口、提取物出口的流 體分布器；和(iii)至少一個用于每個傳遞點的傳遞管線，其提供從流體分布器到傳遞點 的流體連通；(b)進料導(dǎo)管，其提供進料流到模擬移動床吸附分離區(qū)進料入口的流體連通； (c)第一解吸劑導(dǎo)管，其提供第一解吸劑組分到模擬移動床吸附分離區(qū)解吸劑入口的流體 連通；(d)第一提取物蒸餾區(qū)，其包括提取物蒸餾塔；(e)第一提取物導(dǎo)管，其提供從模擬移 動床吸附分離區(qū)提取物出口到第一提取物蒸餾區(qū)的流體連通；(f)提余物蒸餾區(qū)，其包括 提余物蒸餾塔；(g)第一提余物導(dǎo)管，其提供從模擬移動床吸附分離區(qū)到提余物蒸餾區(qū)的 流體連通；(h)用于將C9芳烴組分與第一解吸劑組分分離的固定床吸附分離區(qū)，其包括含 有第二吸附劑的第二吸附劑室；(i)C9芳烴導(dǎo)管，其提供C9芳烴組分和第一解吸劑組分從 提余物蒸餾區(qū)到固定床吸附分離區(qū)的流體連通；和(j)循環(huán)導(dǎo)管，其提供第一解吸劑組分 從第一提取物蒸餾區(qū)和提余物蒸餾區(qū)中至少一個到模擬移動床吸附分離區(qū)解吸劑入口的 流體連通。該裝置可以進一步包括第二解吸劑導(dǎo)管，其提供來自提余物蒸餾區(qū)的第一解吸劑 組分的流體連通，其中循環(huán)導(dǎo)管提供從第二解吸劑導(dǎo)管到模擬移動床吸附分離區(qū)解吸劑入 口的流體連通。在另一個實施方式中，循環(huán)導(dǎo)管提供第一解吸劑組分從第一提取物蒸餾區(qū)到模擬 移動床吸附分離區(qū)解吸劑入口的流體連通。任選地，第二循環(huán)導(dǎo)管提供第一解吸劑組分從 提余物蒸餾區(qū)到模擬移動床吸附分離區(qū)解吸劑入口的流體連通。在另一個實施方式中，該裝置進一步包括第二提取物蒸餾區(qū)、第二提取物導(dǎo)管、和 第三循環(huán)導(dǎo)管，其中第二提取物導(dǎo)管提供第一解吸劑組分從固定床吸附分離區(qū)到第二提取 物蒸餾區(qū)的流體連通，且第三循環(huán)流提供第一解吸劑組分從第二提取物蒸餾區(qū)到模擬移動床吸附分離區(qū)解吸劑入口的 流體連通。
權(quán)利要求
1.用于從包含C8芳烴和至少一種C9芳烴組分的進料流中分離對二甲苯的方法，該方 法包括(a)使包含Y沸石或X沸石的第一吸附劑與該進料流和包含沸點為至少150C的第一解 吸劑組分的第一解吸劑流在第一吸附分離區(qū)中進行接觸，由此制得包含對二甲苯和第一解 吸劑組分的第一提取物流以及包含除去對二甲苯的C8芳烴、C9芳烴組分、和第一解吸劑組 分的第一提余物流；(b)使第一提取物流通到第一提取物蒸餾區(qū)，由此制得包含第一解吸劑組分的第二解 吸劑流和對二甲苯產(chǎn)物流；(c)使第一提余物流通到提余物蒸餾區(qū)，由此制得包含第一解吸劑組分和C9芳烴組分 的第三解吸劑流以及包含除去對二甲苯的C8芳烴的提余物產(chǎn)物流；(d)使至少一部分第三解吸劑流和包含第二解吸劑組分的物流通到包括第二吸附劑的 第二吸附分離區(qū)，由此制得包含第一解吸劑組分和第二解吸劑組分的第二提取物流以及包 含C9芳烴組分和第二解吸劑組分的第二提余物流。
2.權(quán)利要求1的方法，其中該第一解吸劑組分選自對二乙基苯、二乙基甲苯、1，2，3， 4-四氫化萘、1，2，3，4-四氫化萘衍生物、茚滿、萘、甲基萘、和對二甲基萘。
3.權(quán)利要求1的方法，其中該提余物蒸餾區(qū)進一步產(chǎn)生第四解吸劑流，該第四解吸劑 流具有比第三解吸劑流的C9芳烴重量％濃度更低的C9芳烴重量％濃度，且將至少一部分 第四解吸劑流循環(huán)到步驟(a)作為第一解吸劑流的至少一部分。
4.權(quán)利要求1的方法，其進一步包括使第二提取物流通到第二提取物蒸餾區(qū)，由此制 得包含第一解吸劑組分的第五解吸劑流，并使至少一部分第五解吸劑流循環(huán)到步驟(a)作 為第一解吸劑流的至少一部分。
5.權(quán)利要求1的方法，其進一步包括使第二解吸劑流和第三解吸劑流的至少一種的 至少一部分循環(huán)到步驟(a)作為第一解吸劑流的至少一部分。
6.權(quán)利要求1的方法，其進一步包括使至少一部分第二提取物流循環(huán)到第一提取物 蒸餾區(qū)。
7.權(quán)利要求1的方法，其中該第一解吸劑流包含不超過25重量％的C9芳烴。
8.權(quán)利要求1的方法，其中該第一吸附分離區(qū)是模擬移動床吸附分離區(qū)，其以對流模 式在20 30°C的溫度范圍和1 40巴(表壓)的壓力范圍下操作，且該第一解吸劑沸石 進一步包含鋇。
9.用于從包含C8芳烴和至少一種C9芳烴組分的進料流中分離對二甲苯的裝置，該裝 置包括(a)第一吸附分離區(qū)，用于從該進料流中分離對二甲苯，包括含有第一吸附劑的第一吸 附劑室；(b)進料導(dǎo)管，提供進料流到第一吸附分離區(qū)的流體連通；(c)解吸劑導(dǎo)管，提供第一解吸劑組分到第一吸附分離區(qū)的流體連通；(d)第一提取物蒸餾區(qū)，包括提取物蒸餾塔；(e)第一提取物導(dǎo)管，提供從第一吸附分離區(qū)到第一提取物蒸餾區(qū)的流體連通；(f)提余物蒸餾區(qū)，包括提余物蒸餾塔；(g)第一提余物導(dǎo)管，提供從第一吸附分離區(qū)到提余物蒸餾區(qū)的流體連通；(h)第二吸附分離區(qū)，用于將C9芳烴組分與第一解吸劑組分分離，包括含有第二吸附 劑的第二吸附劑室；(i)C9芳烴導(dǎo)管，提供C9芳烴組分和第一解吸劑組分從提余物蒸餾區(qū)到第二吸附分離 區(qū)的流體連通；和(j)循環(huán)導(dǎo)管，提供第一解吸劑組分從第一提取物蒸餾區(qū)和提余物蒸餾區(qū)中至少一個 到第一吸附分離區(qū)的流體連通。
10.權(quán)利要求1的裝置，其進一步包括提供來自第一提取物蒸餾區(qū)的流體連通的對二 甲苯產(chǎn)物導(dǎo)管、提供來自第一提取物蒸餾區(qū)的流體連通的第二解吸劑導(dǎo)管、以及提供來自 提余物蒸餾區(qū)的流體連通的提余物產(chǎn)物導(dǎo)管。
全文摘要
本發(fā)明包括至少兩個吸附分離區(qū)以從包含C8芳烴和至少一種C9芳烴組分的進料流中分離對二甲苯。在第一吸附分離區(qū)中使用包含X或Y沸石的吸附劑和重解吸劑以制得包含對二甲苯的提取物流和包含除去對二甲苯的C8芳烴、C9芳烴、和解吸劑的提余物流。使提余物流在提余物蒸餾區(qū)中分離以制得包含第一解吸劑組分和C9芳烴的物流，使該物流在第二吸附分離區(qū)中進一步分離以制得包含解吸劑的物流和C9芳烴流。
文檔編號C10G55/02GK102076826SQ200980124301
公開日2011年5月25日 申請日期2009年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月26日
發(fā)明者L·布雷斯勒, S·J·弗雷 申請人:環(huán)球油品公司