分离c8芳族化合物的装置及方法
分离c8芳族化合物的装置及方法
【专利说明】分离CS芳族化合物的装置及方法
[0001 ] 优先权声明
[0002]本申请主张2013年9月27日申请的美国申请第14/040,318号的优先权，该案的全部内容以引用的形式并入本文中。
技术领域
[0003]本发明大体上涉及在生产二甲苯的所需异构体期间用于处理烃的装置及方法，更特定地涉及用于分离具有8个碳原子(CS)的芳烃的装置及方法。
现有技术
[0004]二甲苯是包括一个苯环及两个甲基取代基的芳烃。基于甲基取代基的结构位置，可形成二甲苯的三种异构体:对二甲苯、间二甲苯及邻二甲苯。对二甲苯是对苯二酸的原料，对苯二酸用于合成纤维及树脂的制造。间二甲苯用于某些增塑剂、偶氮染料及木材防腐剂的制造。邻二甲苯是邻苯二甲酸酐的原料，邻苯二甲酸酐用于某些增塑剂、染料及医药产物的制造。
[0005]为生产所需二甲苯异构体，在分离所需二甲苯异构体之前通常生产三种二甲苯异构体的混合物流。换而言之，不是有选择性地生产所需二甲苯而是有选择性地分离。可通过使用对所需异构体有选择性的吸附剂从混合二甲苯物流中分离所需二甲苯异构体。从混合二甲苯物流中吸附所需异构体之后，剩余的异构体从混合的萃余物流中流出。典型地，解吸剂从吸附剂中解吸所需二甲苯异构体，且收集解吸剂及所选择的二甲苯异构体并通过分馏分呙。
[0006]在对二甲苯的生产中，通常使用重解吸剂从吸附剂中解吸对二甲苯。重解吸剂定义为具有比二甲苯更高的分子量及更高的沸点。相应地，轻解吸剂定义为具有比二甲苯更低的分子量及更低的沸点。迄今为止，使用重解吸剂的二甲苯异构体回收系统一般需要比轻解吸剂的系统更少的能量，因为重解吸剂在分馏过程中并不需要重复蒸发及抬升。然而，重解吸剂系统典型地需要严格的给料纯度以控制非所需化合物在再循环解吸剂中的积聚，例如减少解吸剂效力及产物纯度的杂质。此外，需要另外的设备以在解吸剂再循环过程中保持重解吸剂的纯度。另外，使用重解吸剂的系统具有相对较高再沸器温度的分馏塔。较高的再沸器温度导致更高操作压力，而这要求所涉及的设备具有较高的压力等级，因此增加设备的资金成本。
[0007]轻解吸剂(例如相对便宜的轻解吸剂甲苯)的使用，相对于使用重解吸剂的系统放宽给料的规格。放宽给料规格的成本节约可弥补与回收轻解吸剂作为分馏塔顶馏分的相关的高能量成本。使用轻解吸剂的二甲苯回收装置也提供总体设备数的节约，因为解吸剂纯化及储存单元不必要。此外，使用轻解吸剂的二甲苯回收装置具有较低的分馏塔操作压力，从而允许具有较低压力等级的较便宜、较薄的塔壳。
[0008]为使用轻解吸剂从烃流中有效地生产选择的二甲苯异构体，需要在处理过程中从烃流及烃流的再循环部分中实质性分离所有具有8个碳原子(CS)的芳烃，包括二甲苯及乙苯。迄今为止，利用轻解吸剂的二甲苯回收装置针对二甲苯回收而言尚未有效地分离CS芳族化合物。
[0009]因此，需要提供用于从烃流中分离CS芳族化合物的方法及装置。同样地，需要提供从烃流中分离CS芳族化合物的方法及装置，其中首先在侧馏分及底馏分中除去CS芳族化合物，且然后从该底馏分中作为顶馏分除去CS芳族化合物。另外，需要开发从烃流中有效生产选择的二甲苯异构体的方法及装置。此外，自随后的详细说明及随附的权利要求，结合附图及此背景，将使本发明实施方式的其他所需特征及特性变得清晰。
【发明内容】
[0010]本发明提供从烃流中分离CS芳族化合物的装置及方法。在一种示例性实施方式中，一种用于从烃流中分离CS芳族化合物的方法包括在进料点将该烃流引入分馏塔。此外，该方法包括使该烃流在该分馏塔中分馏。该方法也包括从位于该进料点上方的抽取点上自该分馏塔抽出侧馏分，其中该侧馏分包括CS芳族化合物。
[0011 ]在另一种实施方式中，提供一种用于分离CS芳族化合物的方法且其包括使包括CS芳族化合物的烃流分馏成包括C7—烃的顶馏分、包括一部分CS芳族化合物的侧馏分及包括其余C8芳族化合物及C8+烃的底馏分。该方法另外包括使该底馏分分馏并形成包括其余C8芳族化合物的重顶馏分。该方法合并侧馏分及重顶馏分以分离C8芳族化合物。
[0012]本发明也提供用于从烃流中分离CS芳族化合物的装置。该装置包括第一分馏塔，其经配置以接收烃流并使该烃流分馏成包括一部分CS芳族化合物的侧馏分及包括其余CS芳族化合物及CS+烃的底馏分。此外，该装置包括第二分馏塔，其经配置以接收底馏分并使该底馏分分馏成包括其余CS芳族化合物的重顶馏分。
[0013]附图简单说明
[0014]结合以下图解在下文中描述本发明实施方式，其中类似数字指代类似组件，及其中:
[0015]图1是用于从烃流中分离C8芳族化合物的方法及装置的示例性实施方式的示意图;及
[0016]图2是用于生产选择的二甲苯异构体产物的流程的图1方法及装置的示意图。
[0017]实施方式
[0018]以下详细说明本质上仅仅为示例，并无意限制本申请及所述实施方式的用途。此夕卜，也无意被前述背景或以下详细说明所展示的任何理论束缚。
[0019]本文所述的多种实施方式涉及用于从烃流中分离C8芳族化合物的装置及方法。C8芳族化合物的分离可提供自混合二甲苯原料的选择的二甲苯异构体的生产的增强。如下描述，使烃流分馏以生产包含8个碳原子的芳烃(CS芳族化合物)的混合二甲苯流的侧馏分。此夕卜，分馏过程形成包含其余CS芳族化合物的底馏分。使该底馏分分馏以形成包含其余CS芳族化合物的重顶馏分。以此方法，有效地从烃流中分离C8芳族化合物。此外，从侧馏分及重顶馏分中形成的组合流具有充足的CS芳族化合物组成以允许在进一步的下游处理中有效分离选择的二甲苯异构体。如本文使用，词组“顶馏分”不限于分馏过程或装置的最顶部馏分，但可包括在侧馏分及底馏分上方形成的最顶部馏分及/或任何馏分。此外，如本文使用，词组“底馏分”不限于分馏过程或装置的最底部馏分，但可包括在侧馏分及顶馏分下方形成的最底部馏分及/或任何馏分。
[0020]参看图1中用于分离C8芳族化合物的装置10的示例性实施方式。在进料点16，将烃流12进料至分馏单元14，例如汽提塔。示例性烃流12具有相对高浓度的芳族化合物，例如40至100质量％。合适的烃流12可从多种来源获得。例如，于高苛刻度模式下运行的流化催化裂化(FCC)单元及分馏器可生产具有7至10个碳原子(C7-10)的烃馏分，其中60质量％的烃为芳族化合物。某些煤液化过程产生富含芳族化合物的烃流，且这样的烃流适用作为烃流
12。其他可能来源包括多种石油精炼过程、烃的热或催化裂化或石化转化过程，包括在重整器中使用经设计以产生芳族化合物的催化剂处理的烃流。在一些实施方式中，可使用另外的处理步骤(未展示于图1)从烃流12中除去非芳族化合物，例如液液萃取、萃取结晶、粘土处理或另外的分馏。
[0021]在适于形成主要包含具有7个或更少的碳原子(C7—)的烃的顶馏分18的条件下操作分馏单元14，该顶馏分18自分馏单元14的顶部20或附近离开分馏单元14。示例性顶馏分18包含超过80%，例如超过90%，例如超过95%的具有7个或更少的碳原子的烃。分馏单元14另外形成主要包含具有8个碳原子(CS)的芳烃的侧馏分22，其自抽取点24离开分馏单元
14。示例性侧馏分22富含C 8芳族化合物并包含超过80%，例如超过90%，例如超过95%或超过98%的具有8个碳原子的芳烃。认为侧馏分22可形成混合二甲苯流。分馏单元14也形成主要包含具有8个或更多碳原子(CS+)的烃的底馏分26，其自分馏单元14的底部28或附近离开分馏单元14。示例性底馏分26包含超过80%，例如超过90%，例如超过95%的具有8个或更多碳原子的烃。
[0022]不同馏分(例如C7—、C8及CS+)基于存在的化合物的相对沸点而分离。为提供所需的分离，分馏单元14可从5千帕(绝对)(kPa)至1800千帕(0.7镑/平方英寸(绝对)(PSIA)至260PSIA)的压力下、35°C至360°C (65° F至680° F)的温度下操作。
[0023]如图所示，抽取点24位于进料点16上方，即位于分馏单元14的进料点16与顶部20之间。同样地，进料点16位于抽取点24下方，即位于分馏单元14的抽取点24与底部28之间。在示例性实施方式中，分馏单元14由塔板形成且抽取点24位于比进料点16更高的塔板上。通过在进料点16上方提供抽取点24，抑制在侧馏分22中相对更重的物质(例如具有9个或更多碳原子(C9+)的烃)的回收。
[0024]在图1中，将含有包括一些C8芳族化合物的C8+物质的底馏分26引入重芳族化合物分馏单元30。该重芳族化合物分馏单元30在适于形成实质上包含底馏分26中引入重芳族化合物分馏单元30的所有C8芳族化合物的重顶馏分32的条件下操作。认为重顶馏分32可形成混合二甲苯流。重芳族化合物分馏单元30也可形成包含具有9或10个碳原子(C9-C10)的芳烃的重侧馏分34及包含具有11个或更多碳原子(Cll+)的烃的重底馏分36。重侧馏分34及重底馏分36可离开装置10用于进一步处理。
[0025]不同馏分(例如C8、C9_C10及Cll+ )基于存在的化合物的相对沸点在重芳烃分馏单元30中分离。重芳族化合物分馏单元30可从5kPa至1800kPa(0.7PSIA至260PSIA)的压力下、100°C至360°C(212° F至680° F)的温度下操作。
[0026]混合二甲苯流(也即来自分馏单元14的侧馏分22及来自重芳族化合物分馏单元30中的重顶馏分32)经组合以形成组合混合二甲苯流40。在一种示例性实施方式中，进一步处理组合混合二甲苯流40以分离选择的二甲苯异构体。因此，将组合混合二甲苯流40引入分离单元42，其从非选择的二甲苯异构体中分离选择的二甲苯异构体。示例性分离单元42包括相对于其他二甲苯异构体优先吸附选择的二甲苯异构体的选择性吸附剂。然后使用解吸剂从吸附剂中解吸选择的二甲苯异构体，并收集解吸剂及选择的二甲苯异构体并通过蒸馏分离。在一种示例性实施方式中，选择性吸附剂为结晶铝硅酸盐，例如X型或Y型结晶铝硅酸盐沸石。示例性选择性吸附剂包含具有一种或多种金属阳离子的可交换阳离子站点，其中金属阳离子可为锂、钾、铍、镁、钙、锶、钡、镍、铜、银、锰及镉的一种或多种。吸附的条件不同，但通常在从35°C至200°C(100° F至400° F)及从10kPa至3500kPa( 14PSIA至500PSIA)的范围中。
[0027]从非选择的二甲苯异构体中分离选择的二甲苯异构体导致形成包含非选择的二甲苯异构体的萃余二甲苯异构体流46。在示例性装置10中，萃余二甲苯异构体流46进料至异构化单元50中，在异构化单元50中，使非选择的二甲苯异构体异构化，以生产更多选择的二甲苯异构体。具体而言，选择的二甲苯异构体在分离单元42中的移除使萃余二甲苯异构体流46的组成偏离异构体物质之间的平衡。因为萃余二甲苯异构体流46主要包括三种二甲苯异构体中非选择的两种，并相对缺少选择的二甲苯异构体，在异构化单元50中生产选择的二甲苯异构体以使二甲苯异构体更接近平衡比率。在250°C下，平衡比率为20%至25%邻二甲苯、20 %至30 %对二甲苯及50 %至60 %间二甲苯，然而平衡比率随着温度及其他条件变化。
[0028]在一种示例性实施方式中，异构化单元50包括异构化催化剂52并在合适的异构化条件下操作。合适的异构化条件包括100°c至500°C(200°F至900°F)或200°C至400°C(400°F至800°F)的温度及500kPa至5000kPa(70PSIA至700PSIA)的压力。异构化单元50包括足量的异构化催化剂以提供相对于萃余二甲苯异构体流46从0.5至50hr—1或从0.5至20hr—1的液时空速。可存在的氢气为至多15摩尔氢气每摩尔二甲苯，但在一些实施方式中异构化单元50本质上缺少氢气。异构化单元50可包括一个、两个或更多个反应器，其中可使用合适的构件以确保在每个反应器入口具有合适的异构化温度。用任何合适的方式，包括上升流、下降流或辐射流使二甲苯与异构化催化剂接触。
[0029]在一些实施方式中，示例性异构化催化剂包括具有大于10/1或大于20/1的Si=Al2比率及5至8埃的孔直径的铝硅酸盐沸石。合适的沸石的一些实例包括但不限于MF1、MEL、EU0、FER、MFS、MTT、MTW、T0N、M0R及FAU，且镓可作为晶体结构的组分而存在。在一些实施方式中，Si =Ga2摩尔比率小于500/1，或在其他实施方式中小于100/1。在催化剂中沸石的比例通常为从I重量％至99重量％，或从25重量％至75重量％。在一些实施方式中，异构化催化剂包括0.01重量％至2重量％的钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、锇(Os)、铱(Ir)及铂(Pt)的一种或多种，但在其他实施方式中，异构化催化剂中实质上缺少任何金属化合物，其中实质上缺少为小于0.01重量％。异构化催化剂的其余部分为无机氧化物粘结剂，例如氧化铝，并可使用多种催化剂形状，包括球形或圆柱形。
[0030]具有二甲苯异构体的平衡分配的异构化流54离开异构化单元50并再循环至分馏单元14。异构化流54中的二甲苯继续经由侧馏分22或重顶馏分32至分离单元42。在示例性装置10中，使异构化流54传送通过分馏单元14，使得在异构化单元50中改变为具有不同碳原子数量的化合物的C8化合物可经由馏分18、34或36移除。异构化流54包括比萃余二甲苯异构体流46更多的选择的二甲苯异构体，因此更多选择的二甲苯异构体可供分离单元42回收。因此，在处理温度下，回收的选择的二甲苯异构体的量可超过其理论平衡值。
[0031]在分离单元42中从非选择二甲苯异构体中分离选择的二甲苯异构体进一步导致形成包含选择的二甲苯异构体及解吸剂的萃取物流(未展示)。在分离单元42中，使用解吸剂56以从吸附剂中解吸选择的二甲苯异构体。解吸剂56及选择的二甲苯异构体将形成萃取物流，其进料至萃取塔(未展示)。然后通过在分离单元42中的萃取塔(未展示)中分馏来从选择的二甲苯异构体中分离解吸剂56。选择的二甲苯异构体作为底部流离开萃取塔，若需要，其可送至成品塔进一步纯化选择的二甲苯流以满足产品质量规格。选择的二甲苯流作为顶馏分离开成品塔并作为产品流58从分离单元42中流出。可从装置10中除去作为选择的二甲苯产物(例如对二甲苯产物、邻二甲苯产物或间二甲苯产物)的产品流58 ο成品塔中的底部流可包括一些选择的二甲苯异构体并作为物流60从分离单元42中流出。
[0032]分离单元42也可能有若干不同的实施方式，例如以分批方式操作的单床，其中在解吸选择的二甲苯异构体之前收集萃余二甲苯异构体流46，且 在解吸后收集萃取物流。在另一种实施方式中，使用多个吸附剂床，且组合的混合二甲苯流40及解吸剂56的引入点逐渐移动通过不同的吸附剂床。萃取物流及萃余二甲苯异构体流46的流出点也逐渐移动通过不同的吸附剂床，因此在半分批模式下使用各个吸附剂床且该组合模拟连续操作。作为轻解吸剂，解吸剂56具有比二甲苯更低的分子量以及比选择的二甲苯异构体沸点或非选择的二甲苯异构体沸点更低的解吸剂沸点。
[0033]参照图2，装置10与其他烃处理流程整合展示。如图所示，烃流12从进料流70形成。示例性进料流70是石脑油原料。石脑油原料包括芳族化合物、链烧及环烧经，并可包括少量烯烃。可利用的原料包括直馏石脑油、天然汽油、合成石脑油、热法汽油、催化裂化汽油，及尤其重整石脑油。原料可涵盖如沸点所界定的或从0°C至230°C的全馏程石脑油，或具有更高百分比(例如大于50%或大于70%)的芳烃的石脑油。
[0034]如图2所示，尤其在进料流70为重整石脑油流的实施方式中，将进料流70进料至重整物分割蒸馏塔72中。该重整物分割蒸馏塔72通过蒸馏进料流70而使其分离或“分割”成作为顶部流74的较低沸点流及作为底部流76的较高沸点流。该重整物分割蒸馏塔可经配置，以使得例如顶部流74可主要包括(例如超过80 %、超过90 %或超过95 % )具有7个或更少碳原子(C7—)的烃。因此，底部流76可主要包括例如超过80%、超过90%或超过95%的具有8个或更多碳原子(CS+)的烃。
[0035]此后，可将底部流76传送至粘土处理器(clay treater)78以除去任何可出现于底部流76中的烷基化物及烯烃。可用适用于此目的的任何已知的方法配置粘土处理器78。因此离开粘土处理器78的烃流12可主要包括例如超过80 %、超过90 %或超过95 %的C8+烃，其中自该CS+烃实质上移除烷基化物及烯烃化合物，例如除去超过90 %。
[0036]将顶部流74从重整物分割蒸馏塔72传送至萃取蒸馏处理单元80以从顶部流74中除去非芳族化合物。在一特定实施方式中，萃取蒸馏处理单元80可使用环丁砜溶剂以从非芳族化合物中分离芳族化合物。其他萃取方法，例如液液溶剂萃取也熟知并可经实践以从芳族化合物中分离非芳族化合物，且本文考虑使用它们代替萃取蒸馏处理单元80或除萃取蒸馏处理单元80以外也使用它们。萃取蒸馏处理单元80产生主要包括例如超过80%、超过90 %或超过95 %的非芳族C7—烃的物流82，及主要包括例如超过80 %、超过90 %或超过95 %的苯及甲苯的物流84 ο可将物流84可进一步传送至粘土处理器86以增强在该流中芳族化合物的纯度，例如通过以上与粘土处理器78相关描述的方法除去任何可出现于其中的烷基化物或烯烃，因此产生经处理的苯及甲苯流88。
[0037]随后，将经处理的苯及甲苯流88传送至分隔壳蒸馏塔90以从经处理的苯及甲苯流88的甲苯分离苯。具有比甲苯更低的沸点的苯从蒸馏塔90中作为顶馏分产物92加以移除，而具有比苯更高的沸点的甲苯从蒸馏塔90中作为侧馏分产物94加以移除。同样地，将包括重芳烃例如多种二甲苯异构体的净底部液体流95从蒸馏塔90中除去，且其后进料至装置10，且更具体而言至图1的分馏单元14。
[0038]可将侧馏分产物94中的甲苯进料至装置10，且更具体而言进料至分离单元42的吸附室作为解吸剂56。或者或另外，将侧馏分产物94进料至烷基转移处理单元96。如图所示，烷基转移处理单元96也接收包含具有9或10个碳原子(C9-C10)的芳烃并离开装置10中的重芳烃分馏单元30 (见图1)的重侧馏分34。同样地，烷基转移处理单元96接收可能包含一些选择的二甲苯异构体并离开装置1的分离单元42 (见图1)中的成品塔的物流60。
[0039]烷基转移处理单元96在甲苯歧化过程中使甲苯转变为苯及二甲苯。此外，烷基转移处理单元96在烷基转移过程中使甲苯及具有9个碳原子(C9)的芳烃的混合物转变为二甲苯。将氢气进料至烷基转移处理单元96，使得在氢气气氛下进行歧化及烷基转移过程以使焦炭的形成最小化。如图所示，包括苯及甲苯的物流98离开烷基转移处理单元96，且可随后传送至萃取蒸馏处理单元80以除去在歧化及烷基转移过程中形成于其中的任何非芳族化合物。同样地，甲苯及二甲苯的物流99离开烷基转移处理单元96，并进料至分隔壳蒸馏塔90以从二甲苯中分离甲苯。
[0040]如本文所述，提供用于分离具有8个碳原子(CS)的芳烃的装置及方法。该装置使用2个分馏单元以从其他烃中分离CS芳族化合物。具体而言，第一塔形成富含CS芳族化合物的侧馏分及包括其余部分的CS芳族化合物的底馏分。该底馏分进料至重芳烃分馏塔，其中其余C8芳族化合物以顶馏分的方式分离并与富含C8的侧馏分组合。可进行进一步处理以从C8芳族化合物的组合流中提供选择的二甲苯异构体产物。
【具体实施方式】
[0041]虽然下文结合【具体实施方式】加以描述，但应理解该说明用意在于举例说明，而非限制前述说明及随附权利要求的范围。
[0042 ]本发明的第一实施方式为一种用于从烃流中分离C8芳族化合物的方法，该方法包括以下步骤:在进料点将烃流引入分馏塔;使烃流在分馏塔中分馏;及在位于进料点上方的抽取点上从分馏塔中抽出侧馏分，其中侧馏分包括CS芳族化合物。本发明的一种实施方式是本段落中上至本段落中的第一实施方式的先前实施方式中的一者、任何或所有，其另外包括从分馏塔抽出顶馏分，其中该顶馏分包括C7—烃;并从分馏塔中抽出底馏分，其中该底馏分包括C9+芳族化合物。本发明的一种实施方式是本段落中上至本段落中的第一实施方式的先前实施方式中的一者、任何或所有，其另外包括从分馏塔抽出底馏分，其中该底馏分包括C9+芳族化合物及C8芳族化合物;使该底馏分分离成包括C8芳族化合物的重顶馏分;并使重顶馏分与侧馏分组合。本发明的一种实施方式是本段落中上至本段落中的第一实施方式的先前实施方式中的一者、任何或所有，其另外包括使该底馏分分离成包括CU+芳族化合物的重底馏分。本发明的一种实施方式是本段落中上至本段落中的第一实施方式的先前实施方式中的一者、任何或所有，其另外包括使该底馏分分离成包括C9芳族化合物及ClO芳族化合物的重侧馏分。本发明的一种实施方式是本段落中上至本段落中的第一实施方式的先前实施方式中的一者、任何或所有，其另外包括以重侧馏分中的C9芳族化合物及ClO芳族化合物使甲苯歧化及烷基转移以产生苯及二甲苯。本发明的一种实施方式是本段落中上至本段落中的第一实施方式的先前实施方式中的一者、任何或所有，其另外包括从分馏塔抽出底馏分，其中该底馏分包括C9+芳族化合物及C8芳族化合物;使该底馏分分离成包括C9芳族化合物及ClO芳族化合物的重侧馏分;并以重侧馏分中的C9芳族化合物及ClO芳族化合物使甲苯歧化及烷基转移以产生苯及二甲苯。本发明的一种实施方式是本段落中上至本段落中的第一实施方式的先前实施方式中的一者、任何或所有，其另外包括使重整石脑油原料分离成包括C7的顶部分及包括CS+芳族化合物的底部分，其中该底部分形成烃流。本发明的一种实施方式是本段落中上至本段落中的第一实施方式的先前实施方式中的一者、任何或所有，其另外包括使侧馏分与配置以从该侧馏分中吸收选择的二甲苯异构体的吸附剂接触;并使该吸附剂与解吸剂接触以从该吸附剂中解吸选择的二甲苯异构体。本发明的一种实施方式是本段落中上至本段落中的第一实施方式的先前实施方式中的一者、任何 或所有，其另外包括使侧馏分与配置以从该侧馏分中吸收对二甲苯的吸附剂接触;并使该吸附剂与解吸剂接触以从该吸附剂中解吸对二甲苯。本发明的一种实施方式是本段落中上至本段落中的第一实施方式的先前实施方式中的一者、任何或所有，其另外包括从分馏塔中抽出底馏分，其中该底馏分包括C9+芳族化合物及C8芳族化合物;使该底馏分分离成包括C8芳族化合物的重顶馏分;使该重顶馏分与侧馏分组合以形成CS芳族化合物的组合流;使该CS芳族化合物的组合流与配置以从C8芳族化合物的组合流中吸收选择的二甲苯异构体的吸附剂接触;并使该吸附剂与解吸剂接触以从该吸附剂中解吸选择的二甲苯异构体。
[0043]本发明的第二实施方式为一种用于分离C8芳族化合物的方法，该方法包括以下步骤:使包括CS芳族化合物的烃流分馏成包括C7—烃的顶馏分、包括一部分CS芳族化合物的侧馏分、及包括其余C8芳族化合物及C8+烃的底馏分;使该底馏分分馏并形成包括其余C8芳族化合物的重顶馏分;并使该侧馏分与该重顶馏分组合以分离C8芳族化合物。本发明的一种实施方式是本段落中上至本段落中的第二实施方式的先前实施方式中的一者、任何或所有，其中使该底馏分分馏包括形成包括C9芳族化合物及ClO芳族化合物的重侧馏分。本发明的一种实施方式是本段落中上至本段落中的第二实施方式的先前实施方式中的一者、任何或所有，其另外包括以重侧馏分中的C9芳族化合物及ClO芳族化合物使甲苯歧化及烷基转移以产生苯及二甲苯。本发明的一种实施方式是本段落中上至本段落中的第二实施方式的先前实施方式中的一者、任何或所有，其中使该底馏分分馏包括形成包括CU+芳族化合物的重底馏分。本发明的一种实施方式是本段落中上至本段落中的第二实施方式的先前实施方式中的一者、任何或所有，其中使包括CS芳族化合物的烃流分馏成顶馏分、侧馏分及底馏分包括在进料点将烃流进料至分馏单元并在进料点上方的抽取点上从分馏单元抽出侧馏分。本发明的一种实施方式是本段落中上至本段落中的第二实施方式的先前实施方式中的一者、任何或所有，其另外包括使重整石脑油原料分离成包括C7的顶部分及包括CS+芳族化合物的底部分，其中该底部分形成烃流。本发明的一种实施方式是本段落中上至本段落中的第二实施方式的先前实施方式中的一者、任何或所有，其中使侧馏分与重顶馏分组合包括形成组合流，且其中该方法包括以下步骤:使该组合流与配置以从该组合流中吸收选择的二甲苯异构体的吸附剂接触;并使该吸附剂与解吸剂接触以从该吸附剂中解吸选择的二甲苯异构体。本发明的一种实施方式是本段落中上至本段落中的第二实施方式的先前实施方式中的一者、任何或所有，其中使侧馏分与重顶馏分组合包括形成组合流，且其中该方法包括以下步骤:使该组合流与配置以从该组合流中吸收对二甲苯的吸附剂接触;并使该吸附剂与解吸剂接触以从该吸附剂中解吸对二甲苯。
[0044]本发明的第三种实施方式为一种用于从烃流中分离CS芳族化合物的装置，该装置包括第一分馏塔，该分馏塔经配置以接收烃流并使烃流分馏成包括一部分CS芳族化合物的侧馏分及包括其余CS芳族化合物及CS+烃的底馏分;及第二分馏塔，该分馏塔经配置以接收该底馏分并使该底馏分分馏成包括其余CS芳族化合物的重顶馏分。
[0045]虽然已在前述的详细说明中展示至少一个示例性实施方式，但应认识到可存在大量变型。也应认识到，该或这样的示例性实施方式只为示例性的，且无意以任何方式限制本申请的范围、适用性或配置。更确切而言，前述的详细说明将提供给本领域技术人员实施一个或更多实施方式的快捷方式，应理解，在示例性实施方式所描述组件的功能及配置中可进行多种改变而无需偏离如随附的权利要求中所述的范围。
【主权项】
1.一种用于从烃流(12)中分离CS芳族化合物的方法，该方法包括以下步骤: 在进料点(16)将该烃流弓I入分馏塔(14); 使该烃流在该分馏塔中分馏;及 在位于该进料点上方的抽取点(24)处从该分馏塔中抽出侧馏分(22)，其中该侧馏分包括C8芳族化合物。2.如权利要求1的方法，其另外包括: 从该分馏塔中抽出顶馏分(18 )，其中该顶馏分包括C7—烃;及 从该分馏塔中抽出底馏分(26 )，其中该底馏分包括C9+芳族化合物。3.如权利要求1的方法，其另外包括: 从该分馏塔中抽出底馏分(26)，其中该底馏分包括C9+芳族化合物及C8芳族化合物； 使该底馏分分离成包括Cll+芳族化合物的重底馏分(36)、包括C9芳族化合物及ClO芳族化合物的重侧馏分(34)及包括C8芳族化合物的重顶馏分(32);及使该重顶馏分与该侧馏分组合。4.如权利要求3的方法，其另外包括以该重侧馏分中的C9芳族化合物及ClO芳族化合物使甲苯(56)歧化及烷基转移，以产生苯及二甲苯(98)。5.如权利要求1的方法，其另外包括: 从该分馏塔中抽出底馏分(26)，其中该底馏分包括C9+芳族化合物及C8芳族化合物； 使该底馏分分离成包括C9芳族化合物及ClO芳族化合物的重侧馏分(34)；及以该重侧馏分中的C9芳族化合物及ClO芳族化合物使甲苯(56)歧化及烷基转移，以产生苯及二甲苯(98)。6.如权利要求1的方法，其另外包括使重整石脑油给料(70)分离成包括C7的顶部分(74)及包括C8+芳族化合物的底部分(76)，其中该底部分形成烃流。7.如权利要求1的方法，其另外包括: 使该侧馏分与配置以从该侧馏分中吸附选择的二甲苯异构体的吸附剂接触;及 使该吸附剂与解吸剂(56)接触，以从该吸附剂中解吸选择的二甲苯异构体。8.如权利要求1的方法，其另外包括: 使该侧馏分与配置以从该侧馏分中吸附对二甲苯的吸附剂接触;及 使该吸附剂与解吸剂(56)接触，以从该吸附剂中解吸对二甲苯。9.如权利要求1的方法，其另外包括: 从该分馏塔中抽出底馏分(26)，其中该底馏分包括C9+芳族化合物及C8芳族化合物； 使该底馏分分离成包括CS芳族化合物的重顶馏分(32); 使该重顶馏分与该侧馏分组合，以形成CS芳族化合物的组合流(40); 使该CS芳族化合物的组合流与配置以自该CS芳族化合物的组合流中吸附选择的二甲苯异构体的吸附剂接触;及 使该吸附剂与解吸剂(56)接触，以从该吸附剂中解吸选择的二甲苯异构体。10.—种用于从烃流(12)中分离CS芳族化合物的装置(10)，该装置包括: 第一分馏塔(14)，其经配置以接收该烃流并使该烃流分馏成包括一部分CS芳族化合物的侧馏分(22)及包括其余C8芳族化合物及C8+烃的底馏分(26);及 第二分馏塔(30)，其经配置以接收该底馏分并使该底馏分分馏成包括该其余CS芳族化 合物的重顶馏分(32)。
【专利摘要】本发明提供用于从烃流中分离C8芳族化合物的装置及方法。在一种实施方式中，一种用于从烃流中分离C8芳族化合物的方法包括在进料点将该烃流引入分馏塔。此外，该方法包括使该烃流在该分馏塔中分馏。该方法也包括在位于该进料点上方的抽取点上从该分馏塔抽出侧馏分，其中该侧馏分包括C8芳族化合物。
【IPC分类】C07C7/12, C07C15/08
【公开号】CN105555744
【申请号】CN201480051568
【发明人】R·加图帕里, J·T·科拉迪, P·惠特彻奇, G·韦尔巴
【申请人】环球油品公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2014年8月28日
【公告号】US20150094507, WO2015047644A1
【专利说明】分离CS芳族化合物的装置及方法
[0001 ] 优先权声明
[0002]本申请主张2013年9月27日申请的美国申请第14/040,318号的优先权，该案的全部内容以引用的形式并入本文中。
技术领域
[0003]本发明大体上涉及在生产二甲苯的所需异构体期间用于处理烃的装置及方法，更特定地涉及用于分离具有8个碳原子(CS)的芳烃的装置及方法。
现有技术
[0004]二甲苯是包括一个苯环及两个甲基取代基的芳烃。基于甲基取代基的结构位置，可形成二甲苯的三种异构体:对二甲苯、间二甲苯及邻二甲苯。对二甲苯是对苯二酸的原料，对苯二酸用于合成纤维及树脂的制造。间二甲苯用于某些增塑剂、偶氮染料及木材防腐剂的制造。邻二甲苯是邻苯二甲酸酐的原料，邻苯二甲酸酐用于某些增塑剂、染料及医药产物的制造。
[0005]为生产所需二甲苯异构体，在分离所需二甲苯异构体之前通常生产三种二甲苯异构体的混合物流。换而言之，不是有选择性地生产所需二甲苯而是有选择性地分离。可通过使用对所需异构体有选择性的吸附剂从混合二甲苯物流中分离所需二甲苯异构体。从混合二甲苯物流中吸附所需异构体之后，剩余的异构体从混合的萃余物流中流出。典型地，解吸剂从吸附剂中解吸所需二甲苯异构体，且收集解吸剂及所选择的二甲苯异构体并通过分馏分呙。
[0006]在对二甲苯的生产中，通常使用重解吸剂从吸附剂中解吸对二甲苯。重解吸剂定义为具有比二甲苯更高的分子量及更高的沸点。相应地，轻解吸剂定义为具有比二甲苯更低的分子量及更低的沸点。迄今为止，使用重解吸剂的二甲苯异构体回收系统一般需要比轻解吸剂的系统更少的能量，因为重解吸剂在分馏过程中并不需要重复蒸发及抬升。然而，重解吸剂系统典型地需要严格的给料纯度以控制非所需化合物在再循环解吸剂中的积聚，例如减少解吸剂效力及产物纯度的杂质。此外，需要另外的设备以在解吸剂再循环过程中保持重解吸剂的纯度。另外，使用重解吸剂的系统具有相对较高再沸器温度的分馏塔。较高的再沸器温度导致更高操作压力，而这要求所涉及的设备具有较高的压力等级，因此增加设备的资金成本。
[0007]轻解吸剂(例如相对便宜的轻解吸剂甲苯)的使用，相对于使用重解吸剂的系统放宽给料的规格。放宽给料规格的成本节约可弥补与回收轻解吸剂作为分馏塔顶馏分的相关的高能量成本。使用轻解吸剂的二甲苯回收装置也提供总体设备数的节约，因为解吸剂纯化及储存单元不必要。此外，使用轻解吸剂的二甲苯回收装置具有较低的分馏塔操作压力，从而允许具有较低压力等级的较便宜、较薄的塔壳。
[0008]为使用轻解吸剂从烃流中有效地生产选择的二甲苯异构体，需要在处理过程中从烃流及烃流的再循环部分中实质性分离所有具有8个碳原子(CS)的芳烃，包括二甲苯及乙苯。迄今为止，利用轻解吸剂的二甲苯回收装置针对二甲苯回收而言尚未有效地分离CS芳族化合物。
[0009]因此，需要提供用于从烃流中分离CS芳族化合物的方法及装置。同样地，需要提供从烃流中分离CS芳族化合物的方法及装置，其中首先在侧馏分及底馏分中除去CS芳族化合物，且然后从该底馏分中作为顶馏分除去CS芳族化合物。另外，需要开发从烃流中有效生产选择的二甲苯异构体的方法及装置。此外，自随后的详细说明及随附的权利要求，结合附图及此背景，将使本发明实施方式的其他所需特征及特性变得清晰。
【发明内容】
[0010]本发明提供从烃流中分离CS芳族化合物的装置及方法。在一种示例性实施方式中，一种用于从烃流中分离CS芳族化合物的方法包括在进料点将该烃流引入分馏塔。此外，该方法包括使该烃流在该分馏塔中分馏。该方法也包括从位于该进料点上方的抽取点上自该分馏塔抽出侧馏分，其中该侧馏分包括CS芳族化合物。
[0011 ]在另一种实施方式中，提供一种用于分离CS芳族化合物的方法且其包括使包括CS芳族化合物的烃流分馏成包括C7—烃的顶馏分、包括一部分CS芳族化合物的侧馏分及包括其余C8芳族化合物及C8+烃的底馏分。该方法另外包括使该底馏分分馏并形成包括其余C8芳族化合物的重顶馏分。该方法合并侧馏分及重顶馏分以分离C8芳族化合物。
[0012]本发明也提供用于从烃流中分离CS芳族化合物的装置。该装置包括第一分馏塔，其经配置以接收烃流并使该烃流分馏成包括一部分CS芳族化合物的侧馏分及包括其余CS芳族化合物及CS+烃的底馏分。此外，该装置包括第二分馏塔，其经配置以接收底馏分并使该底馏分分馏成包括其余CS芳族化合物的重顶馏分。
[0013]附图简单说明
[0014]结合以下图解在下文中描述本发明实施方式，其中类似数字指代类似组件，及其中:
[0015]图1是用于从烃流中分离C8芳族化合物的方法及装置的示例性实施方式的示意图;及
[0016]图2是用于生产选择的二甲苯异构体产物的流程的图1方法及装置的示意图。
[0017]实施方式
[0018]以下详细说明本质上仅仅为示例，并无意限制本申请及所述实施方式的用途。此夕卜，也无意被前述背景或以下详细说明所展示的任何理论束缚。
[0019]本文所述的多种实施方式涉及用于从烃流中分离C8芳族化合物的装置及方法。C8芳族化合物的分离可提供自混合二甲苯原料的选择的二甲苯异构体的生产的增强。如下描述，使烃流分馏以生产包含8个碳原子的芳烃(CS芳族化合物)的混合二甲苯流的侧馏分。此夕卜，分馏过程形成包含其余CS芳族化合物的底馏分。使该底馏分分馏以形成包含其余CS芳族化合物的重顶馏分。以此方法，有效地从烃流中分离C8芳族化合物。此外，从侧馏分及重顶馏分中形成的组合流具有充足的CS芳族化合物组成以允许在进一步的下游处理中有效分离选择的二甲苯异构体。如本文使用，词组“顶馏分”不限于分馏过程或装置的最顶部馏分，但可包括在侧馏分及底馏分上方形成的最顶部馏分及/或任何馏分。此外，如本文使用，词组“底馏分”不限于分馏过程或装置的最底部馏分，但可包括在侧馏分及顶馏分下方形成的最底部馏分及/或任何馏分。
[0020]参看图1中用于分离C8芳族化合物的装置10的示例性实施方式。在进料点16，将烃流12进料至分馏单元14，例如汽提塔。示例性烃流12具有相对高浓度的芳族化合物，例如40至100质量％。合适的烃流12可从多种来源获得。例如，于高苛刻度模式下运行的流化催化裂化(FCC)单元及分馏器可生产具有7至10个碳原子(C7-10)的烃馏分，其中60质量％的烃为芳族化合物。某些煤液化过程产生富含芳族化合物的烃流，且这样的烃流适用作为烃流
12。其他可能来源包括多种石油精炼过程、烃的热或催化裂化或石化转化过程，包括在重整器中使用经设计以产生芳族化合物的催化剂处理的烃流。在一些实施方式中，可使用另外的处理步骤(未展示于图1)从烃流12中除去非芳族化合物，例如液液萃取、萃取结晶、粘土处理或另外的分馏。
[0021]在适于形成主要包含具有7个或更少的碳原子(C7—)的烃的顶馏分18的条件下操作分馏单元14，该顶馏分18自分馏单元14的顶部20或附近离开分馏单元14。示例性顶馏分18包含超过80%，例如超过90%，例如超过95%的具有7个或更少的碳原子的烃。分馏单元14另外形成主要包含具有8个碳原子(CS)的芳烃的侧馏分22，其自抽取点24离开分馏单元
14。示例性侧馏分22富含C 8芳族化合物并包含超过80%，例如超过90%，例如超过95%或超过98%的具有8个碳原子的芳烃。认为侧馏分22可形成混合二甲苯流。分馏单元14也形成主要包含具有8个或更多碳原子(CS+)的烃的底馏分26，其自分馏单元14的底部28或附近离开分馏单元14。示例性底馏分26包含超过80%，例如超过90%，例如超过95%的具有8个或更多碳原子的烃。
[0022]不同馏分(例如C7—、C8及CS+)基于存在的化合物的相对沸点而分离。为提供所需的分离，分馏单元14可从5千帕(绝对)(kPa)至1800千帕(0.7镑/平方英寸(绝对)(PSIA)至260PSIA)的压力下、35°C至360°C (65° F至680° F)的温度下操作。
[0023]如图所示，抽取点24位于进料点16上方，即位于分馏单元14的进料点16与顶部20之间。同样地，进料点16位于抽取点24下方，即位于分馏单元14的抽取点24与底部28之间。在示例性实施方式中，分馏单元14由塔板形成且抽取点24位于比进料点16更高的塔板上。通过在进料点16上方提供抽取点24，抑制在侧馏分22中相对更重的物质(例如具有9个或更多碳原子(C9+)的烃)的回收。
[0024]在图1中，将含有包括一些C8芳族化合物的C8+物质的底馏分26引入重芳族化合物分馏单元30。该重芳族化合物分馏单元30在适于形成实质上包含底馏分26中引入重芳族化合物分馏单元30的所有C8芳族化合物的重顶馏分32的条件下操作。认为重顶馏分32可形成混合二甲苯流。重芳族化合物分馏单元30也可形成包含具有9或10个碳原子(C9-C10)的芳烃的重侧馏分34及包含具有11个或更多碳原子(Cll+)的烃的重底馏分36。重侧馏分34及重底馏分36可离开装置10用于进一步处理。
[0025]不同馏分(例如C8、C9_C10及Cll+ )基于存在的化合物的相对沸点在重芳烃分馏单元30中分离。重芳族化合物分馏单元30可从5kPa至1800kPa(0.7PSIA至260PSIA)的压力下、100°C至360°C(212° F至680° F)的温度下操作。
[0026]混合二甲苯流(也即来自分馏单元14的侧馏分22及来自重芳族化合物分馏单元30中的重顶馏分32)经组合以形成组合混合二甲苯流40。在一种示例性实施方式中，进一步处理组合混合二甲苯流40以分离选择的二甲苯异构体。因此，将组合混合二甲苯流40引入分离单元42，其从非选择的二甲苯异构体中分离选择的二甲苯异构体。示例性分离单元42包括相对于其他二甲苯异构体优先吸附选择的二甲苯异构体的选择性吸附剂。然后使用解吸剂从吸附剂中解吸选择的二甲苯异构体，并收集解吸剂及选择的二甲苯异构体并通过蒸馏分离。在一种示例性实施方式中，选择性吸附剂为结晶铝硅酸盐，例如X型或Y型结晶铝硅酸盐沸石。示例性选择性吸附剂包含具有一种或多种金属阳离子的可交换阳离子站点，其中金属阳离子可为锂、钾、铍、镁、钙、锶、钡、镍、铜、银、锰及镉的一种或多种。吸附的条件不同，但通常在从35°C至200°C(100° F至400° F)及从10kPa至3500kPa( 14PSIA至500PSIA)的范围中。
[0027]从非选择的二甲苯异构体中分离选择的二甲苯异构体导致形成包含非选择的二甲苯异构体的萃余二甲苯异构体流46。在示例性装置10中，萃余二甲苯异构体流46进料至异构化单元50中，在异构化单元50中，使非选择的二甲苯异构体异构化，以生产更多选择的二甲苯异构体。具体而言，选择的二甲苯异构体在分离单元42中的移除使萃余二甲苯异构体流46的组成偏离异构体物质之间的平衡。因为萃余二甲苯异构体流46主要包括三种二甲苯异构体中非选择的两种，并相对缺少选择的二甲苯异构体，在异构化单元50中生产选择的二甲苯异构体以使二甲苯异构体更接近平衡比率。在250°C下，平衡比率为20%至25%邻二甲苯、20 %至30 %对二甲苯及50 %至60 %间二甲苯，然而平衡比率随着温度及其他条件变化。
[0028]在一种示例性实施方式中，异构化单元50包括异构化催化剂52并在合适的异构化条件下操作。合适的异构化条件包括100°c至500°C(200°F至900°F)或200°C至400°C(400°F至800°F)的温度及500kPa至5000kPa(70PSIA至700PSIA)的压力。异构化单元50包括足量的异构化催化剂以提供相对于萃余二甲苯异构体流46从0.5至50hr—1或从0.5至20hr—1的液时空速。可存在的氢气为至多15摩尔氢气每摩尔二甲苯，但在一些实施方式中异构化单元50本质上缺少氢气。异构化单元50可包括一个、两个或更多个反应器，其中可使用合适的构件以确保在每个反应器入口具有合适的异构化温度。用任何合适的方式，包括上升流、下降流或辐射流使二甲苯与异构化催化剂接触。
[0029]在一些实施方式中，示例性异构化催化剂包括具有大于10/1或大于20/1的Si=Al2比率及5至8埃的孔直径的铝硅酸盐沸石。合适的沸石的一些实例包括但不限于MF1、MEL、EU0、FER、MFS、MTT、MTW、T0N、M0R及FAU，且镓可作为晶体结构的组分而存在。在一些实施方式中，Si =Ga2摩尔比率小于500/1，或在其他实施方式中小于100/1。在催化剂中沸石的比例通常为从I重量％至99重量％，或从25重量％至75重量％。在一些实施方式中，异构化催化剂包括0.01重量％至2重量％的钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、锇(Os)、铱(Ir)及铂(Pt)的一种或多种，但在其他实施方式中，异构化催化剂中实质上缺少任何金属化合物，其中实质上缺少为小于0.01重量％。异构化催化剂的其余部分为无机氧化物粘结剂，例如氧化铝，并可使用多种催化剂形状，包括球形或圆柱形。
[0030]具有二甲苯异构体的平衡分配的异构化流54离开异构化单元50并再循环至分馏单元14。异构化流54中的二甲苯继续经由侧馏分22或重顶馏分32至分离单元42。在示例性装置10中，使异构化流54传送通过分馏单元14，使得在异构化单元50中改变为具有不同碳原子数量的化合物的C8化合物可经由馏分18、34或36移除。异构化流54包括比萃余二甲苯异构体流46更多的选择的二甲苯异构体，因此更多选择的二甲苯异构体可供分离单元42回收。因此，在处理温度下，回收的选择的二甲苯异构体的量可超过其理论平衡值。
[0031]在分离单元42中从非选择二甲苯异构体中分离选择的二甲苯异构体进一步导致形成包含选择的二甲苯异构体及解吸剂的萃取物流(未展示)。在分离单元42中，使用解吸剂56以从吸附剂中解吸选择的二甲苯异构体。解吸剂56及选择的二甲苯异构体将形成萃取物流，其进料至萃取塔(未展示)。然后通过在分离单元42中的萃取塔(未展示)中分馏来从选择的二甲苯异构体中分离解吸剂56。选择的二甲苯异构体作为底部流离开萃取塔，若需要，其可送至成品塔进一步纯化选择的二甲苯流以满足产品质量规格。选择的二甲苯流作为顶馏分离开成品塔并作为产品流58从分离单元42中流出。可从装置10中除去作为选择的二甲苯产物(例如对二甲苯产物、邻二甲苯产物或间二甲苯产物)的产品流58 ο成品塔中的底部流可包括一些选择的二甲苯异构体并作为物流60从分离单元42中流出。
[0032]分离单元42也可能有若干不同的实施方式，例如以分批方式操作的单床，其中在解吸选择的二甲苯异构体之前收集萃余二甲苯异构体流46，且 在解吸后收集萃取物流。在另一种实施方式中，使用多个吸附剂床，且组合的混合二甲苯流40及解吸剂56的引入点逐渐移动通过不同的吸附剂床。萃取物流及萃余二甲苯异构体流46的流出点也逐渐移动通过不同的吸附剂床，因此在半分批模式下使用各个吸附剂床且该组合模拟连续操作。作为轻解吸剂，解吸剂56具有比二甲苯更低的分子量以及比选择的二甲苯异构体沸点或非选择的二甲苯异构体沸点更低的解吸剂沸点。
[0033]参照图2，装置10与其他烃处理流程整合展示。如图所示，烃流12从进料流70形成。示例性进料流70是石脑油原料。石脑油原料包括芳族化合物、链烧及环烧经，并可包括少量烯烃。可利用的原料包括直馏石脑油、天然汽油、合成石脑油、热法汽油、催化裂化汽油，及尤其重整石脑油。原料可涵盖如沸点所界定的或从0°C至230°C的全馏程石脑油，或具有更高百分比(例如大于50%或大于70%)的芳烃的石脑油。
[0034]如图2所示，尤其在进料流70为重整石脑油流的实施方式中，将进料流70进料至重整物分割蒸馏塔72中。该重整物分割蒸馏塔72通过蒸馏进料流70而使其分离或“分割”成作为顶部流74的较低沸点流及作为底部流76的较高沸点流。该重整物分割蒸馏塔可经配置，以使得例如顶部流74可主要包括(例如超过80 %、超过90 %或超过95 % )具有7个或更少碳原子(C7—)的烃。因此，底部流76可主要包括例如超过80%、超过90%或超过95%的具有8个或更多碳原子(CS+)的烃。
[0035]此后，可将底部流76传送至粘土处理器(clay treater)78以除去任何可出现于底部流76中的烷基化物及烯烃。可用适用于此目的的任何已知的方法配置粘土处理器78。因此离开粘土处理器78的烃流12可主要包括例如超过80 %、超过90 %或超过95 %的C8+烃，其中自该CS+烃实质上移除烷基化物及烯烃化合物，例如除去超过90 %。
[0036]将顶部流74从重整物分割蒸馏塔72传送至萃取蒸馏处理单元80以从顶部流74中除去非芳族化合物。在一特定实施方式中，萃取蒸馏处理单元80可使用环丁砜溶剂以从非芳族化合物中分离芳族化合物。其他萃取方法，例如液液溶剂萃取也熟知并可经实践以从芳族化合物中分离非芳族化合物，且本文考虑使用它们代替萃取蒸馏处理单元80或除萃取蒸馏处理单元80以外也使用它们。萃取蒸馏处理单元80产生主要包括例如超过80%、超过90 %或超过95 %的非芳族C7—烃的物流82，及主要包括例如超过80 %、超过90 %或超过95 %的苯及甲苯的物流84 ο可将物流84可进一步传送至粘土处理器86以增强在该流中芳族化合物的纯度，例如通过以上与粘土处理器78相关描述的方法除去任何可出现于其中的烷基化物或烯烃，因此产生经处理的苯及甲苯流88。
[0037]随后，将经处理的苯及甲苯流88传送至分隔壳蒸馏塔90以从经处理的苯及甲苯流88的甲苯分离苯。具有比甲苯更低的沸点的苯从蒸馏塔90中作为顶馏分产物92加以移除，而具有比苯更高的沸点的甲苯从蒸馏塔90中作为侧馏分产物94加以移除。同样地，将包括重芳烃例如多种二甲苯异构体的净底部液体流95从蒸馏塔90中除去，且其后进料至装置10，且更具体而言至图1的分馏单元14。
[0038]可将侧馏分产物94中的甲苯进料至装置10，且更具体而言进料至分离单元42的吸附室作为解吸剂56。或者或另外，将侧馏分产物94进料至烷基转移处理单元96。如图所示，烷基转移处理单元96也接收包含具有9或10个碳原子(C9-C10)的芳烃并离开装置10中的重芳烃分馏单元30 (见图1)的重侧馏分34。同样地，烷基转移处理单元96接收可能包含一些选择的二甲苯异构体并离开装置1的分离单元42 (见图1)中的成品塔的物流60。
[0039]烷基转移处理单元96在甲苯歧化过程中使甲苯转变为苯及二甲苯。此外，烷基转移处理单元96在烷基转移过程中使甲苯及具有9个碳原子(C9)的芳烃的混合物转变为二甲苯。将氢气进料至烷基转移处理单元96，使得在氢气气氛下进行歧化及烷基转移过程以使焦炭的形成最小化。如图所示，包括苯及甲苯的物流98离开烷基转移处理单元96，且可随后传送至萃取蒸馏处理单元80以除去在歧化及烷基转移过程中形成于其中的任何非芳族化合物。同样地，甲苯及二甲苯的物流99离开烷基转移处理单元96，并进料至分隔壳蒸馏塔90以从二甲苯中分离甲苯。
[0040]如本文所述，提供用于分离具有8个碳原子(CS)的芳烃的装置及方法。该装置使用2个分馏单元以从其他烃中分离CS芳族化合物。具体而言，第一塔形成富含CS芳族化合物的侧馏分及包括其余部分的CS芳族化合物的底馏分。该底馏分进料至重芳烃分馏塔，其中其余C8芳族化合物以顶馏分的方式分离并与富含C8的侧馏分组合。可进行进一步处理以从C8芳族化合物的组合流中提供选择的二甲苯异构体产物。
【具体实施方式】
[0041]虽然下文结合【具体实施方式】加以描述，但应理解该说明用意在于举例说明，而非限制前述说明及随附权利要求的范围。
[0042 ]本发明的第一实施方式为一种用于从烃流中分离C8芳族化合物的方法，该方法包括以下步骤:在进料点将烃流引入分馏塔;使烃流在分馏塔中分馏;及在位于进料点上方的抽取点上从分馏塔中抽出侧馏分，其中侧馏分包括CS芳族化合物。本发明的一种实施方式是本段落中上至本段落中的第一实施方式的先前实施方式中的一者、任何或所有，其另外包括从分馏塔抽出顶馏分，其中该顶馏分包括C7—烃;并从分馏塔中抽出底馏分，其中该底馏分包括C9+芳族化合物。本发明的一种实施方式是本段落中上至本段落中的第一实施方式的先前实施方式中的一者、任何或所有，其另外包括从分馏塔抽出底馏分，其中该底馏分包括C9+芳族化合物及C8芳族化合物;使该底馏分分离成包括C8芳族化合物的重顶馏分;并使重顶馏分与侧馏分组合。本发明的一种实施方式是本段落中上至本段落中的第一实施方式的先前实施方式中的一者、任何或所有，其另外包括使该底馏分分离成包括CU+芳族化合物的重底馏分。本发明的一种实施方式是本段落中上至本段落中的第一实施方式的先前实施方式中的一者、任何或所有，其另外包括使该底馏分分离成包括C9芳族化合物及ClO芳族化合物的重侧馏分。本发明的一种实施方式是本段落中上至本段落中的第一实施方式的先前实施方式中的一者、任何或所有，其另外包括以重侧馏分中的C9芳族化合物及ClO芳族化合物使甲苯歧化及烷基转移以产生苯及二甲苯。本发明的一种实施方式是本段落中上至本段落中的第一实施方式的先前实施方式中的一者、任何或所有，其另外包括从分馏塔抽出底馏分，其中该底馏分包括C9+芳族化合物及C8芳族化合物;使该底馏分分离成包括C9芳族化合物及ClO芳族化合物的重侧馏分;并以重侧馏分中的C9芳族化合物及ClO芳族化合物使甲苯歧化及烷基转移以产生苯及二甲苯。本发明的一种实施方式是本段落中上至本段落中的第一实施方式的先前实施方式中的一者、任何或所有，其另外包括使重整石脑油原料分离成包括C7的顶部分及包括CS+芳族化合物的底部分，其中该底部分形成烃流。本发明的一种实施方式是本段落中上至本段落中的第一实施方式的先前实施方式中的一者、任何或所有，其另外包括使侧馏分与配置以从该侧馏分中吸收选择的二甲苯异构体的吸附剂接触;并使该吸附剂与解吸剂接触以从该吸附剂中解吸选择的二甲苯异构体。本发明的一种实施方式是本段落中上至本段落中的第一实施方式的先前实施方式中的一者、任何 或所有，其另外包括使侧馏分与配置以从该侧馏分中吸收对二甲苯的吸附剂接触;并使该吸附剂与解吸剂接触以从该吸附剂中解吸对二甲苯。本发明的一种实施方式是本段落中上至本段落中的第一实施方式的先前实施方式中的一者、任何或所有，其另外包括从分馏塔中抽出底馏分，其中该底馏分包括C9+芳族化合物及C8芳族化合物;使该底馏分分离成包括C8芳族化合物的重顶馏分;使该重顶馏分与侧馏分组合以形成CS芳族化合物的组合流;使该CS芳族化合物的组合流与配置以从C8芳族化合物的组合流中吸收选择的二甲苯异构体的吸附剂接触;并使该吸附剂与解吸剂接触以从该吸附剂中解吸选择的二甲苯异构体。
[0043]本发明的第二实施方式为一种用于分离C8芳族化合物的方法，该方法包括以下步骤:使包括CS芳族化合物的烃流分馏成包括C7—烃的顶馏分、包括一部分CS芳族化合物的侧馏分、及包括其余C8芳族化合物及C8+烃的底馏分;使该底馏分分馏并形成包括其余C8芳族化合物的重顶馏分;并使该侧馏分与该重顶馏分组合以分离C8芳族化合物。本发明的一种实施方式是本段落中上至本段落中的第二实施方式的先前实施方式中的一者、任何或所有，其中使该底馏分分馏包括形成包括C9芳族化合物及ClO芳族化合物的重侧馏分。本发明的一种实施方式是本段落中上至本段落中的第二实施方式的先前实施方式中的一者、任何或所有，其另外包括以重侧馏分中的C9芳族化合物及ClO芳族化合物使甲苯歧化及烷基转移以产生苯及二甲苯。本发明的一种实施方式是本段落中上至本段落中的第二实施方式的先前实施方式中的一者、任何或所有，其中使该底馏分分馏包括形成包括CU+芳族化合物的重底馏分。本发明的一种实施方式是本段落中上至本段落中的第二实施方式的先前实施方式中的一者、任何或所有，其中使包括CS芳族化合物的烃流分馏成顶馏分、侧馏分及底馏分包括在进料点将烃流进料至分馏单元并在进料点上方的抽取点上从分馏单元抽出侧馏分。本发明的一种实施方式是本段落中上至本段落中的第二实施方式的先前实施方式中的一者、任何或所有，其另外包括使重整石脑油原料分离成包括C7的顶部分及包括CS+芳族化合物的底部分，其中该底部分形成烃流。本发明的一种实施方式是本段落中上至本段落中的第二实施方式的先前实施方式中的一者、任何或所有，其中使侧馏分与重顶馏分组合包括形成组合流，且其中该方法包括以下步骤:使该组合流与配置以从该组合流中吸收选择的二甲苯异构体的吸附剂接触;并使该吸附剂与解吸剂接触以从该吸附剂中解吸选择的二甲苯异构体。本发明的一种实施方式是本段落中上至本段落中的第二实施方式的先前实施方式中的一者、任何或所有，其中使侧馏分与重顶馏分组合包括形成组合流，且其中该方法包括以下步骤:使该组合流与配置以从该组合流中吸收对二甲苯的吸附剂接触;并使该吸附剂与解吸剂接触以从该吸附剂中解吸对二甲苯。
[0044]本发明的第三种实施方式为一种用于从烃流中分离CS芳族化合物的装置，该装置包括第一分馏塔，该分馏塔经配置以接收烃流并使烃流分馏成包括一部分CS芳族化合物的侧馏分及包括其余CS芳族化合物及CS+烃的底馏分;及第二分馏塔，该分馏塔经配置以接收该底馏分并使该底馏分分馏成包括其余CS芳族化合物的重顶馏分。
[0045]虽然已在前述的详细说明中展示至少一个示例性实施方式，但应认识到可存在大量变型。也应认识到，该或这样的示例性实施方式只为示例性的，且无意以任何方式限制本申请的范围、适用性或配置。更确切而言，前述的详细说明将提供给本领域技术人员实施一个或更多实施方式的快捷方式，应理解，在示例性实施方式所描述组件的功能及配置中可进行多种改变而无需偏离如随附的权利要求中所述的范围。
【主权项】
1.一种用于从烃流(12)中分离CS芳族化合物的方法，该方法包括以下步骤: 在进料点(16)将该烃流弓I入分馏塔(14); 使该烃流在该分馏塔中分馏;及 在位于该进料点上方的抽取点(24)处从该分馏塔中抽出侧馏分(22)，其中该侧馏分包括C8芳族化合物。2.如权利要求1的方法，其另外包括: 从该分馏塔中抽出顶馏分(18 )，其中该顶馏分包括C7—烃;及 从该分馏塔中抽出底馏分(26 )，其中该底馏分包括C9+芳族化合物。3.如权利要求1的方法，其另外包括: 从该分馏塔中抽出底馏分(26)，其中该底馏分包括C9+芳族化合物及C8芳族化合物； 使该底馏分分离成包括Cll+芳族化合物的重底馏分(36)、包括C9芳族化合物及ClO芳族化合物的重侧馏分(34)及包括C8芳族化合物的重顶馏分(32);及使该重顶馏分与该侧馏分组合。4.如权利要求3的方法，其另外包括以该重侧馏分中的C9芳族化合物及ClO芳族化合物使甲苯(56)歧化及烷基转移，以产生苯及二甲苯(98)。5.如权利要求1的方法，其另外包括: 从该分馏塔中抽出底馏分(26)，其中该底馏分包括C9+芳族化合物及C8芳族化合物； 使该底馏分分离成包括C9芳族化合物及ClO芳族化合物的重侧馏分(34)；及以该重侧馏分中的C9芳族化合物及ClO芳族化合物使甲苯(56)歧化及烷基转移，以产生苯及二甲苯(98)。6.如权利要求1的方法，其另外包括使重整石脑油给料(70)分离成包括C7的顶部分(74)及包括C8+芳族化合物的底部分(76)，其中该底部分形成烃流。7.如权利要求1的方法，其另外包括: 使该侧馏分与配置以从该侧馏分中吸附选择的二甲苯异构体的吸附剂接触;及 使该吸附剂与解吸剂(56)接触，以从该吸附剂中解吸选择的二甲苯异构体。8.如权利要求1的方法，其另外包括: 使该侧馏分与配置以从该侧馏分中吸附对二甲苯的吸附剂接触;及 使该吸附剂与解吸剂(56)接触，以从该吸附剂中解吸对二甲苯。9.如权利要求1的方法，其另外包括: 从该分馏塔中抽出底馏分(26)，其中该底馏分包括C9+芳族化合物及C8芳族化合物； 使该底馏分分离成包括CS芳族化合物的重顶馏分(32); 使该重顶馏分与该侧馏分组合，以形成CS芳族化合物的组合流(40); 使该CS芳族化合物的组合流与配置以自该CS芳族化合物的组合流中吸附选择的二甲苯异构体的吸附剂接触;及 使该吸附剂与解吸剂(56)接触，以从该吸附剂中解吸选择的二甲苯异构体。10.—种用于从烃流(12)中分离CS芳族化合物的装置(10)，该装置包括: 第一分馏塔(14)，其经配置以接收该烃流并使该烃流分馏成包括一部分CS芳族化合物的侧馏分(22)及包括其余C8芳族化合物及C8+烃的底馏分(26);及 第二分馏塔(30)，其经配置以接收该底馏分并使该底馏分分馏成包括该其余CS芳族化 合物的重顶馏分(32)。
【专利摘要】本发明提供用于从烃流中分离C8芳族化合物的装置及方法。在一种实施方式中，一种用于从烃流中分离C8芳族化合物的方法包括在进料点将该烃流引入分馏塔。此外，该方法包括使该烃流在该分馏塔中分馏。该方法也包括在位于该进料点上方的抽取点上从该分馏塔抽出侧馏分，其中该侧馏分包括C8芳族化合物。
【IPC分类】C07C7/12, C07C15/08
【公开号】CN105555744
【申请号】CN201480051568
【发明人】R·加图帕里, J·T·科拉迪, P·惠特彻奇, G·韦尔巴
【申请人】环球油品公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2014年8月28日
【公告号】US20150094507, WO2015047644A1
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