CN103974923A - 处理烃流的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示一种处理两种或两种以上芳族进料流的方法和装置,其包括将一种芳族进料流与另一种芳族进料流合并。所述方法进一步包括将所述合并的进料流传送至不饱和脂族化合物移除区以自其中移除不饱和脂族化合物。所述方法进一步包括将所述合并的芳族进料流传送至氮移除区以自其中移除氮化合物。
Description
优先权的声明
本申请主张均于2012年5月31日申请的美国申请第61/653,557号和第61/653,596号、和均于2013年5月23日申请的美国申请第13/900,618号和第13/900,632号的优先权。
发明领域
本发明涉及处理烃流的方法和装置。更具体而言,本发明涉及处理两种或两种以上烃进料流的方法和装置,所述烃进料流可合并且可包括芳族化合物以移除氮化合物和不饱和脂族化合物。
技术背景
使用C2至C20烯烃烷基化剂或聚烷基芳族烃烷基转移剂使苯烷基化或烷基转移为生产烷基苯的主要来源之一。举例而言,乙苯通常通过使用乙烯使苯烷基化来生产。乙苯可随后用作通过使乙苯脱氢制备苯乙烯的前体。通常,乙苯和苯乙烯生产设施是以乙苯-苯乙烯复合物的形式整合,使得在生产乙苯之后,所述乙苯传送至经由脱氢将乙苯转化为苯乙烯的下游苯乙烯设备。苯乙烯可转而用于生产聚苯乙烯(一种广泛使用的塑料)或其它产品。
在烷基苯生产设备中,苯连同C2至C20烯烃烷基化剂或聚烷基芳族烃烷基转移剂一起进料至烷基化和/或烷基转移反应器。通常,苯连同乙烯一起进入烷基化反应器中,其中苯和乙烯经由烷基化催化剂烷基化形成乙苯。乙苯产物流通常还包括其它组分,例如聚乙苯。所述流可随后传送至分离区,在其中乙苯与所述流中的其它组分分离以形成纯化乙苯流。
在乙苯-苯乙烯复合物中,乙苯随后传送至复合物的下游苯乙烯设备或区,以将乙苯转化为苯乙烯。根据一种现用方法,乙苯传送至苯乙烯设备内的脱氢反应器,在其中发生脱氢反应以形成苯乙烯、甲苯、苯和乙苯的混合流。混合流传送至乙苯-苯乙烯分离器,形成分开的乙苯和苯乙烯流。通常添加抑制剂至乙苯-苯乙烯分离器以限制苯乙烯的聚合和分离器内的腐蚀。在很多情况下,抑制剂包括氮化合物。乙苯流可传送至乙苯再循环塔,在其中乙苯再循环流与苯和甲苯分离。乙苯可再循环回所述脱氢反应器以生产额外苯乙烯。苯和甲苯通常传送至分离所述流的苯-甲苯分离器且可出售。
芳族转化方法的催化剂通常包含沸石分子筛。实例包括沸石β(US4,891,458);沸石Y、沸石Ω和沸石β(US5,030,786);X、Y、L、B、ZSM-5、MCM-22、MCM-36、MCM-49、MCM-56和Ω晶型(US4,185,040);X、Y、超稳定Y、L、Ω和丝光沸石(US4,774,377);和UZM-8沸石(US6,756,030和US7,091,390)。本领域已知通过苯乙烯区所产生的苯流包括污染物,例如氮、不饱和脂族化合物和水,使得不希望将所述流再循环回烷基化反应器以生产额外乙苯。这些污染物即使在ppm和ppb程度时也可累积起使例如芳族烷基化催化剂的芳族转化催化剂中毒和显著缩短其使用寿命的作用。更具体而言,在苯流中的氮化合物以及水和二烯或其它不饱和脂族化合物已知可使烷基化或烷基转移区中的烷基化或烷基转移催化剂去活化,增加必须换出催化剂或使催化剂再生的额外耗费。另外,由于在此流中的污染物,该苯流出售至第三方通常低于苯的典型市场值。
本领域已知多种防护床,其具有粘土、沸石或树脂吸附剂以自芳族转化方法上游的芳族烃流中移除一种或多种类型的氮化合物和/或其它污染物。实例包括:US7,205,448、US7,744,828、US6,297,417、US5,220,099、WO00/35836、WO01/07383、US4,846,962、US6,019,887和US6,107,535。已使用酸性分子筛H-Y自所述流吸附氮化合物。更具体而言,已提出若干方法用于自苯乙烯单体生产区处理再循环苯流,以使得所述流可用作对烷基化区而言的额外进料流。也已使用各种方法将新鲜苯进料流处理至乙苯生产区。
如美国专利申请第13/314,796、13/314,749和13/314,842号中所描述的当前尝试已集中于移除烯烃化合物,且具体而言二烯,例如来自苯进料流或苯流的丁二烯或异戊二烯,其在引导所述流穿过氮化合物移除防护床之前离开苯乙烯设备。以此方式,大部分二烯可在防护床催化剂与所述流接触之前自所述流中移除,以限制二烯与防护床接触和使氮吸附剂中毒。据此,这些申请提出在所述流与氮移除吸附剂接触之前,使苯或其它芳族流与吸附剂和/或催化剂(包括粘土、酸性分子筛和/或活性碳)接触以移除再循环或新鲜进料流中存在的二烯或其它C2至C20烯烃烷基化剂或聚烷基芳族烃烷基转移剂的至少一部分,以阻止这些组分缩短氮防护床的寿命。
由于来自苯乙烯单体生产区的再循环苯流与提供至烷基化区的新鲜苯进料流相比具有不同组分和浓度的污染物,分开处理再循环苯流与新鲜苯流以移除污染物。换句话说,由于再循环苯进料流与新鲜苯流相比需要较高程度的污染物移除,且可能需要移除不同污染物,因此除新鲜进料流处理区之外,再循环苯流经由再循环流处理区传送,使得这些不同浓度或类型的污染物可被移除。
原油价格的提高使得重新关注在石化方法中将可利用的流用于再循环。因此,希望确定以适用于芳族转化方法的有效且经济的方式利用进料和再循环流的方法,同时避免与在如上所述的进料中的污染物的存在相关的问题。
附图简述
图1为根据各个实施方案的烃进料流处理区的流程图;
图2为包括根据各个实施方案的烃进料流处理区的烷基化设施的流程图;和
图3为根据各个实施方案的苯乙烯单体设施的流程图。
图4为根据实施例1显示的图,其在y轴上显示溴指数(Bromine Index)且在x轴上显示运行小时数(Hours on Stream)。
具体实施方式
烃转化方法,例如例如使苯进料流烷基化和/或烷基转移以形成乙苯和使乙苯流脱氢以形成苯乙烯单体流已众所周知。本文所提供的各个方面提供在烃转化方法中合并两种或两种以上烃进料流且处理合并的烃进料流以自其中移除污染物的方法和装置。所述两种或两种以上烃进料流各包括芳族烃化合物且可包括相同芳族烃化合物。根据各个方面的两种或两种以上烃进料流具有包括不同类型和/或浓度的污染物的不同组成且可自不同来源提供。举例而言,一种烃流可为新鲜烃进料流,而另一种烃进料流可为再循环烃进料流。根据各个方面,自合并的烃进料流所移除的污染物可包括一种或多种氮化合物和一种或多种不饱和脂族化合物。水也可自根据本文所述的各个方面的合并的烃进料流中移除。处理的合并的烃进料流相对于合并的烃进料流,氮化合物和不饱和脂族烃含量减少。
根据一个方面,两种或两种以上烃进料流的芳族烃化合物可选自苯、甲苯和萘和其取代衍生物,其中苯和其衍生物为优选芳族化合物。根据一个方面,两种或两种以上进料流可包括相同芳族烃化合物,虽然芳族烃化合物的浓度可能不同。其它烃化合物,包括芳族烃化合物,也可存在于两种或两种以上进料流中。芳族化合物可具有选自具有1至20个碳原子的烷基、羟基和烷氧基(其烷基也含有1至20个碳原子)的取代基中的一种或多种。其中所述取代基为烷基或烷氧基,苯基也可在烷基链上取代。
虽然未经取代和单取代苯、甲苯和萘最常用,也可使用多取代芳族物。合适的可烷基化芳族化合物的实例除上文所引用的那些以外也可包括蒽、菲、联苯、二甲苯、乙苯、丙基苯、丁基苯、戊基苯、己基苯、庚基苯、辛基苯等;苯酚、甲酚、苯甲醚、乙氧基-、丙氧基-、丁氧基-、戊氧基-、己氧基苯等等。苯、甲苯、二甲苯和/或其它进料芳族物的来源包括来自石脑油重整单元、芳族萃取单元的产物流;来自苯乙烯单体生产单元的再循环流和用于生产对二甲苯和其它芳族物的石化复合物。然而,烃进料流包括至少一种芳族烃化合物。根据一个实例,芳族化合物在烃进料流中的浓度在烃进料的5wt%至99.9wt%的范围内。根据另一实例,烃进料流包含在50wt%与99.9wt%之间的芳族物,且可包含在90wt%与99.9wt%之间的芳族物。
根据一个方面,合并两种或两种以上芳族烃进料流且合并的芳族进料流被传送至处理区。根据一个方面,一种待合并的芳族进料流与另一种待合并的芳族进料流相比,具有不同组成。举例而言,一种芳族进料流可包括自上游工序提供的新鲜芳族进料流,上游工序例如重整石脑油以形成芳族化合物和萃取并分离芳族化合物以形成如本领域已知的新鲜芳族进料流。新鲜芳族进料流也可自其它来源提供。另一种芳族进料流可自另一来源提供,包括例如来自下游工序的再循环流。举例而言,苯再循环流可以来自下游或独立苯乙烯单体生产区的副产物提供。根据各个方面,由于两种或两种以上进料流自不同来源提供,因此其将具有不同组成。尽管为易于说明,在以下说明所陈述的实例中,一种芳族进料流为新鲜芳族进料流且另一种芳族进料流为再循环芳族进料流,但应理解一种进料流自一来源提供且另一种进料流自另一来源提供的其它配置涵盖在本文中。
根据一个方面,新鲜芳族进料流包括氮化合物且可包括有机氮化合物。有机氮化合物通常包括碱性氮化合物,例如吲哚、吡啶、喹啉、二乙醇胺(DEA)、吗啉(包括N-甲酰基-吗啉(NFM)和N-甲基-吡咯啶酮(NMP))。有机氮化合物也可包括弱碱性腈,例如乙腈、丙腈和丙烯腈。在新鲜芳族进料流中的氮化合物可包括弱碱性氮化合物,例如腈。或者或另外,新鲜芳族进料流可包括碱性氮化合物,例如吲哚、吡啶、喹啉、二乙醇胺(DEA)、吗啉(包括N-甲酰基-吗啉(NFM)和N-甲基-吡咯啶酮(NMP))。新鲜芳族进料流可包括弱碱性有机氮化合物和较强碱性有机氮化合物。新鲜芳族进料流也可包括不饱和脂族化合物,例如烯烃化合物,例如二烯烃。新鲜芳族进料流可进一步包括水。
根据一个方面,不饱和脂族化合物可包括具有一个或多个双键的不饱和环状烃和直链和支链烯烃系烃(烯烃)。因此,如本文中所使用,术语“烯烃(olefin)”和“烯烃系烃(olefinic hydrocarbon)”包括二烯烃化合物。在一个实例中,不饱和脂族化合物为烯烃化合物,且不饱和脂族化合物可为二烯烃化合物。在另一实例中,不饱和脂族化合物为每个分子具有4、5或6个碳原子的一种或多种二烯烃化合物,也即不饱和脂族化合物可选自由C4-C6非环状和环状二烯烃和其混合物组成的二烯烃。在另一实例中,二烯烃化合物选自丁二烯、戊二烯、甲基丁二烯、己二烯、甲基戊二烯、二甲基丁二烯、乙炔、环戊二烯、烷基环戊二烯、环己二烯和其混合物。
在一个实例中,二烯烃化合物在新鲜芳族进料中的浓度在新鲜芳族进料的10ppb-wt至100ppm-wt范围内;且二烯烃化合物的浓度可在新鲜芳族进料的100ppb-wt至1000ppm-wt范围内。新鲜芳族进料流可包含其它烯烃,例如单烯烃。通常,在新鲜芳族进料流中的所有烯烃的总浓度不会超过1wt-%烯烃。
根据一个方面,新鲜芳族进料流具有在10ppb-wt至100ppm-wt范围内的碱性氮化合物含量。在另一实例中,碱性氮化合物在新鲜芳族进料中的浓度在新鲜芳族进料的100ppb-wt至10ppm-wt范围内。在另一实例中,弱碱性氮化合物在新鲜芳族进料中的浓度可在新鲜芳族进料的10ppb-wt至1ppm-wt范围内,且在另一实例中,在100ppb-wt至1ppm-wt之间。在另一实例中,在新鲜芳族进料中的所有有机氮化合物的总浓度在10ppb-wt至100ppm-wt范围内。
根据一个方面,新鲜芳族进料流含有水。在一个实例中,水在新鲜芳族进料流中的浓度在新鲜芳族进料流的1至5,000ppm-wt范围内。根据另一实例,水在新鲜芳族进料流中的浓度在1至1,000ppm-wt范围内。新鲜芳族进料流除水以外还可含有含氧物,例如可与水组分一起自新鲜芳族进料流中移除的醇和酮。
在一个实例中,新鲜进料流包括包含苯的芳族化合物、包含有机氮化合物的氮化合物和包含烯烃化合物的不饱和脂族化合物。在另一实例中,新鲜进料流包括包含苯的芳族化合物、包含碱性有机氮化合物的氮化合物、和包含每个分子具有4至6个碳原子的烯烃化合物的不饱和脂族化合物。在另一实例中,新鲜进料流包括包含苯的芳族化合物、包含碱性有机氮化合物的氮化合物、和包含二烯烃化合物的不饱和脂族化合物。
根据一个方面,再循环芳族进料流还包括氮化合物。在再循环芳族进料流中的氮化合物可包括弱碱性氮化合物,例如如上所述的有机氮化合物,其包括腈。再循环芳族进料流氮化合物与新鲜芳族进料流中的氮化合物可相同或可不同。或者或另外,再循环芳族进料流氮化合物可以与新鲜芳族进料流中的氮化合物不同的浓度存在。举例而言,当一种芳族进料流包括腈或其它弱碱性氮组分时,再循环芳族进料流可包括较高浓度的腈或其它弱碱性氮组分。类似地,当一种芳族进料流包括碱性有机氮化合物时,再循环芳族进料流可包括弱碱性有机氮化合物。再循环芳族进料流还可包括不饱和脂族化合物,例如上述关于一种芳族进料流的那些。在再循环芳族进料流中的不饱和脂族化合物可包括与新鲜芳族进料流相同或不同的不饱和脂族化合物。在再循环芳族进料流中的不饱和脂族化合物的浓度也可与新鲜芳族进料流中的浓度不同。再循环芳族进料流可进一步包括水,其浓度与在一种芳族进料流中的浓度相同或不同。
根据一个方面,再循环芳族进料流中的氮化合物可由在上游工序或下游工序(其中处理流再循环回上游)中添加抑制剂或延迟剂产生。为易于说明,自此开始抑制剂和延迟剂将统称为“抑制剂”。已发现在某些工序期间添加各种含有氮化合物的抑制剂至流中可抑制流中的组分聚合和/或减少加工单元内的设备的腐蚀。举例而言,如图3中所说明(其在下文中再次进一步阐述),可添加抑制剂至乙苯-苯乙烯复合物的苯乙烯单体生产区205以抑制在苯乙烯产物与例如分离区255中的苯乙烯流中的其它组分分离期间,苯乙烯流内苯乙烯单体的聚合。所述抑制剂也可起减少用于实施这些方法的容器内的腐蚀的作用。在此实例中,当苯流自苯乙烯单体生产区205再循环以提供至少一部分包含苯的烃进料流时,再循环苯流可含有来自上游添加的抑制剂的残余氮化合物。由于例如抑制剂氮化合物的反应或转化,烃进料流氮化合物可与抑制剂氮化合物呈相同或不同的形式。
商业使用的专有抑制剂的化学组成并非广泛已知,然而,通常可理解所述抑制剂的某些典型特征。US7,276,636(其以引用的方式并入本文中)在第3栏第41行至第4栏第65行中提供关于抑制剂的使用、抑制剂的一般特征和商业方法中可使用的抑制剂的实例的说明。这些抑制剂以及其它抑制剂可引入存在于烃进料流中的氮化合物。可发现于抑制剂中的氮化合物的一些特定的非限制性实例包括二硝苯酚、2-仲丁基-4,6-二硝苯酚、二烷基羟胺和氮氧化物以及描述于US7,276,636中的氮化合物。
在一个实例中,再循环芳族进料流中的二烯烃化合物的浓度在再循环芳族进料流的30ppb-wt至3000ppm-wt范围内;且二烯烃化合物的浓度可在再循环芳族进料流的50ppb-wt至2000ppm-wt范围内。再循环芳族进料流可包含其它烯烃,例如单烯烃。通常,再循环芳族进料流中的所有烯烃的总浓度不会超过1.0wt-%烯烃。
在一个实例中,再循环芳族进料流具有在1ppm-wt至10ppm-wt范围内的氮组分含量。在另一实例中,再循环芳族进料流中的有机氮化合物的浓度在再循环芳族进料流的30ppb-wt(按重量计的十亿分之一)至1摩尔%范围内;有机氮化合物的浓度可在再循环芳族进料流的30ppb-wt至100ppm-wt(按重量计的百万分之一)范围内。在另一实例中,再循环芳族进料流中的弱碱性有机氮化合物(例如腈)的浓度在再循环芳族进料流的100ppb-wt至100ppm-wt范围内。
根据一个方面,再循环芳族进料流含有水。在一个实例中,再循环芳族进料流中的水的浓度在10至5,000ppm-wt范围内。根据另一个实例,再循环芳族进料流中的水的浓度在10至1,000ppm-wt范围内。再循环芳族进料流除水以外也可含有含氧物,例如可与水组分一起自再循环芳族进料流中移除的醇和酮。
在一个实例中,再循环进料流包括包含苯的芳族化合物、包含有机氮化合物的氮化合物和包含烯烃化合物的不饱和脂族化合物。在另一实例中,再循环进料流包括包含苯的芳族化合物、包含碱性有机氮化合物的氮化合物和包含每分子具有4至6个碳原子的烯烃化合物的不饱和脂族化合物。在另一实例中,再循环进料流包括包含苯的芳族化合物、包含碱性有机氮化合物的氮化合物和包含二烯烃化合物的不饱和脂族化合物。
根据一个方面,新鲜芳族进料流的容积流率大于再循环芳族进料流的容积流率,使得合并的芳族进料流包括较大体积的新鲜芳族进料流。在一个实例中,新鲜芳族进料流的容积流率在大于再循环芳族进料流的容积流率10倍与100倍之间。在另一实例中,新鲜芳族进料流的容积流率在大于再循环芳族进料流的容积流率30倍与100倍之间。就此而言,合并的芳族进料流包含在90%和99%之间的新鲜芳族进料流和在1%和10%之间的再循环芳族进料流。
根据一个方面,合并新鲜和再循环芳族进料流以形成合并的进料流。合并的芳族进料流随后传送至处理区以移除来自合并的烃进料流的污染物。出人意料地,已发现尽管形成合并的芳族进料流的新鲜和再循环芳族进料流具有不同组成,但普通处理区对于自合并的芳族进料流移除可接受含量的氮化合物和不饱和脂族化合物污染物为有效的,且不快速地使用于移除处理区中的污染物的材料去活化。应了解,尽管本文中描述就合并一种芳族进料流与另一种芳族进料流而言的烃转化方法和装置,但其也可在以下系统中实施:其中使用超过两种烃进料流,且其中存在超过两种烃进料流,其它烃流可与第一和第二烃进料流合并。
转至图1,提供用于处理合并的芳族进料流的装置2和方法。装置2包括用于自进料流中移除一种或多种化合物的合并的处理区4。处理区包括用于处理合并的芳族进料流的一种或多种容器5。根据一个方面,一种芳族进料流,例如新鲜芳族进料流经由管线或管道10提供至合并的处理区。另一种芳族进料流,例如再循环芳族进料流经由管线或管道15提供至合并的处理区4。新鲜芳族进料流和再循环芳族进料流在进入处理区之前经由新鲜进料管线10与再循环进料管线15之间的接合点合并。如图1所说明,在一实例中,接合点包括提供于管线10与管线15之间的耦接17,其位于处理区4上游或在所述区内,用于合并新鲜和再循环芳族进料流。在另一实例中,接合点包括在处理区4内的容器5,且新鲜和再循环芳族进料流在容器5中合并。
根据一个方面,处理区包括不饱和脂族移除区20,其用于自合并的芳族进料流中移除一种或多种不饱和脂族化合物。不饱和脂族化合物移除区20通过管线25与接合点16流体连通且包括不饱和脂族化合物移除区入口30和不饱和脂族化合物移除区出口35。不饱和脂族化合物移除区20自进料流中移除至少一种不饱和脂族化合物以提供减少的不饱和脂族化合物进料流,所提供的进料流与进入不饱和脂族移除区20的合并的芳族进料流相比,具有较低浓度的一种或多种不饱和脂族化合物。根据一个方面,不饱和脂族化合物移除区包括不饱和脂族化合物选择性材料,所述材料优先于合并的芳族进料流中的一种或多种其它组分吸附或转化进料流中的不饱和脂族化合物以自其中移除所述化合物。不饱和脂族化合物移除区20也可自如下文进一步描述的合并的芳族进料流中移除一部分一种或多种有机氮化合物。不饱和脂族化合物移除选择性材料在自合并的芳族进料流移除可存在于新鲜芳族进料流的碱性有机氮化合物中尤其有效。有益地,不饱和脂族移除区20自进料流中移除一种或多种不饱和脂族化合物且也可自进料流中移除一部分一种或多种氮化合物。此可有利地减少下游氮移除吸附剂所发生的去活化。
根据一个方面,进料流处理区4也包括氮移除区40,所述移除区具有氮移除区入口45和氮移除区出口50。减少的不饱和脂族化合物进料流经由管线55提供至氮移除区40,所述管线提供在不饱和脂族化合物移除区20和氮移除区40之间的流体连通。氮移除区40自进料流中移除一种或多种氮化合物以提供减少的氮芳族进料流,所述进料流与经由入口45进入氮移除区40的减少的水进料流相比,具有较低氮浓度。根据一个方面,氮移除区40包括氮选择性吸附剂,其与进料流接触且优先于进料流中的一种或多种其它组分吸附氮以自进料流中移除氮化合物。减少的氮进料流经由出口50离开氮移除区40。
根据另一方面,处理区4可包括轻馏分分离装置55,例如分馏塔,其用于自合并的芳族进料流中分离低分子量化合物。举例而言,当芳族化合物包括苯时,分离装置55可分离至少一种低分子量化合物,其包括一种或多种选自以下的化合物:乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、丁烷、丁烯和丁二烯和为本领域技术人员所理解的其它低分子量化合物。轻馏分分离装置55可安置于不饱和脂族化合物移除区20和氮移除区40的一者或两者的上游。如图1所说明,轻馏分分离装置55可安置于接合点16和不饱和脂族化合物移除区20之间以在合并的芳族进料流传送至不饱和脂族化合物移除区之前移除低分子量化合物,且可与接合点16和不饱和脂族化合物移除区20两者流体连通。
根据一个方面,一种或多种热交换器60可包括在处理区4中且可被配置以加热合并的芳族进料流至接触温度。热交换器60可安置于不饱和脂族化合物移除区20的上游以在进料流进入不饱和脂族化合物移除区20之前加热合并的进料流至接触温度。或者或另外,热交换器可安置于不饱和脂族化合物移除区20与氮移除区40之间以在合并的进料流进入氮移除区40之前加热合并的进料流至接触温度。
根据另一方面,可提供芳族化合物分离装置65,例如分馏塔以提供浓芳族烃进料流。可提供芳族化合物分离装置65以自进入分离装置65的流中移除一些水。分离装置65也可移除来自所述流的其它组分。尽管为易于说明,图1和图2说明独立芳族分离装置65,但应理解芳族分离装置可包括在较大系统内的一种或多种其它分离装置。举例而言,在图2所说明的乙苯生产设施中,芳族化合物分离装置可包括苯分馏塔155。就此而言,离开氮移除区40的流在烃转化方法中可传送至苯分馏塔155或其它分离装置以移除水和/或其它组分,以形成浓芳族进料流。浓芳族进料流可随后传送至烷基化或烷基转移区,例如经由管线160或另一管线。类似地,可提供水移除区用于移除水且所述移除区可包括用于自所述流移除水的水移除材料。举例而言,可在水移除区中提供水选择性吸附剂用于与氮减少的芳族进料流接触和自所述流中移除至少一部分水。
转至更多细节,如先前所述,不饱和脂族化合物移除区20包括不饱和脂族化合物移除材料。不饱和脂族化合物移除材料可包括吸附剂,所述吸附剂用于与合并的芳族进料流接触且优先于合并的芳族进料流中的一种或多种其它组分(包括芳族化合物)吸附来自进料流的一种或多种不饱和脂族化合物。不饱和脂族化合物移除材料也可包括催化剂,所述催化剂用于催化转化合并的芳族进料流中的一种或多种不饱和脂族化合物至另一化合物以移除不饱和脂族化合物的反应。不饱和脂族化合物移除材料也可包括一种或多种其它材料,所述材料被配置用于与合并的芳族进料流接触且自所述流中移除一种或多种不饱和脂族化合物。
在一个实例中,不饱和脂族化合物移除材料包括粘土。合适的粘土包括例如贝得石、锂蒙脱石、锂皂石、蒙脱石、绿脱石(nontonite)、皂石、膨润土和其混合物。合适的市售可得的粘土吸附剂的实例包括获自BASF的F系列吸附剂和例如获自Sud-Chemie的CO630G和CO616GS的TONSIL吸附剂。在一个实施方案中,粘土吸附剂为酸活化膨润土和/或蒙脱石粘土。在另一实例中,不饱和脂族化合物移除材料包括活性碳。活性碳在本领域熟知且使用碳化和/或活化方法步骤,可衍生自各种来源,包括石油焦、煤、木材和壳,例如椰子壳。活化可例如通过在CO2、H2O和其混合物的氛围中热处理、通过化学处理步骤和其组合来实现。合适的活性碳为市售可得且可获自例如Calgon。
在另一实例中,不饱和脂族移除材料包括酸性分子筛以吸附或以其它方式自烃进料流中移除不饱和脂族化合物。合适的酸性分子筛包括揭示于US4,440,871、US4,310,440和US4,567,029中各种形式的磷酸硅铝和磷酸铝以及沸石分子筛,其以引用的方式并入本文中。如本文中所使用,术语“分子筛”定义为本质上高结晶、具有结晶学定义的微孔或通道、与例如γ-氧化铝的材料不同的一类吸附干燥剂。此类结晶吸附剂内的优选类型的分子筛为通常被称为沸石的铝硅酸盐材料。术语“沸石”一般而言指天然存在和合成的水合金属铝硅酸盐的群,其中许多为结晶结构。煅烧形式的沸石分子筛可通过如下通式表示:
Me2/nO:Al2O3:xSiO2:yH2O
其中Me为阳离子、x具有2至无限的值、n为阳离子价且y具有2至10的值。可使用的典型熟知沸石包括菱沸石(也称为沸石D)、斜发沸石、毛沸石、八面沸石、沸石β(BEA)、沸石Ω、沸石X、沸石Y、MFI沸石、沸石MCM-22(MWW)、镁碱沸石、丝光沸石、沸石A、沸石P和如下所提及的UZM-8型沸石。一些上文识别的沸石的详述描述可发现于D.W.Breck,ZEOLITE MOLECULAR SIEVES,John Wiley and Sons,NewYork,1974中。
各种合成和天然材料在化学组成、晶体结构和例如X射线粉末衍射模式的物理特性中存在显著差异。分子筛以精细晶体聚结物形式存在或以精细粉末形式合成且优选经制片或粒化以用于大规模吸附。已知粒化法,其极其令人满意的,因为分子筛的吸附特征在选择性和容量方面均保持基本不变。在一个实施方案中,吸附剂包括具有氧化铝或二氧化硅粘合剂的沸石Y和/或沸石X和/或具有氧化铝或二氧化硅粘合剂的β沸石。在一个实施方案中,酸性分子筛为沸石Y。
在一个实施方案中,分子筛通常会与耐火无机氧化物粘合剂结合使用。粘合剂可包括氧化铝或二氧化硅,其中优选前者且特别优选γ-氧化铝、η-铝和其混合物。分子筛含量可在吸附剂的5至99wt-%范围内且耐火无机氧化物含量可在1至95wt-%范围内。在一个实施方案中,分子筛的含量应为吸附剂的至少50wt-%,且更优选为吸附剂的至少70wt-%。
根据此实例的分子筛为酸性。使用硅与铝的比作为酸性含量的计示,硅与铝的比在一个实施方案中应不超过100且在另一实施方案中不超过25。分子筛上的阳离子为所不希望的。因此,在沸石Y和β沸石的情况下,希望酸洗以移除例如钠的碱金属,从而显示更多酸性部位,由此提高吸附容量。也应避免铝自构架迁出进入粘合剂中,因为其减少酸性。沸石X或Y中并入一定含量的阳离子(例如碱土和稀土元素)将改良构架铝的热和水热稳定性、使自构架迁出的构架铝的量最小化且可赋予具有不同酸性强度的部位。阳离子并入含量应均衡,以改良整体酸性和/或水热稳定性,而不抑制吸附性能(在阳离子并入含量较高时可能产生)。本发明的分子筛吸附剂可与下游反应器,例如烷基化或烷基转移单元中的烷基化催化剂具有相同组成。然而,当烷基化催化剂比分子筛吸附剂更昂贵时,烷基化催化剂与分子筛的组成优选不同。
待处理的合并的芳族进料流与不饱和脂族化合物移除材料在接触条件下接触以移除一种或多种不饱和脂族化合物且生产减少的不饱和脂族化合物芳族进料流。通过各种机制,例如吸附、反应和反应性吸附,使用不饱和脂族化合物移除材料,可自烃流中移除不饱和脂族化合物。相对于合并的芳族进料流的不饱和脂族化合物含量,减少的不饱和脂族化合物流具有较低不饱和脂族化合物含量。
根据一个方面,不饱和脂族化合物移除材料也自进料流中移除至少一部分有机氮化合物。不饱和脂族化合物移除材料可自再循环芳族进料流移除至少一部分所存在的弱碱性有机氮化合物。不饱和脂族化合物移除材料对于移除一部分存在于新鲜芳族进料流中的碱性有机氮化合物可尤其有效。不欲被理论束缚,相信通过自芳族进料流中移除至少一部分不饱和脂族化合物,下游氮移除吸附剂不会被这些组分污染,从而增加氮移除吸附剂的使用寿命。类似地,相信在与氮移除吸附剂接触之前,通过自芳族进料流中移除至少一部分碱性有机氮化合物,可使得氮移除吸附剂不被这些化合物污染,从而增加氮移除吸附剂的使用寿命。在合并的芳族进料流中的剩余氮化合物可随后通过与下游氮移除吸附剂接触而移除。
接触条件包括至少25℃的温度和以相对于烃进料流的重量计至少50ppm的水含量。水含量可等于或超过接触条件下烃进料流的饱和点。在一个实施方案中,水含量为以相对于烃进料流的重量计至少250ppm。在另一实施方案中,水含量为以相对于烃进料流的重量计在300ppm至800ppm范围内。在接触期间,水量可以任何合适的方式控制。举例而言,烃进料的水含量可通过干燥和/或添加水或水生成化合物至进料流中来监测和控制。水或水生成化合物可作为分离流引入至接触步骤,且进料流可干燥至一致水含量同时添加水或水生成化合物以获得所需含量。在一个实例中,接触温度在25℃至300℃范围内且接触温度可在45℃至250℃范围内。在另一实例中,接触温度在75℃至225℃范围内;且接触温度可在125℃至300℃范围内。
在一个实例中,水量为以相对于烃进料流的重量计至少50ppm。在另一实例中,水量为以相对于烃进料流的重量计至少250ppm。在另一实例中,水量等于或超过接触条件下的烃进料流的饱和点。在另一实例中,水量以相对于烃进料流的重量计在300ppm至800ppm范围内。对于这些实例中的每一者,接触温度可包括上一段落中描述的范围。任选地,接触条件可进一步包括34.5kPa(g)至4136.9kPa(g)的压力。在一个实例中,接触使用以液相或部分液相形式的进料进行。也可使用气相接触。
溴指数通常用于分析烃混合物的不饱和脂族化合物(包括烯烃和二烯烃)含量。(应注意术语“二烯烃(diolefin)”和“二烯(diene)”在本文中可互换使用。)在一个实例中,不饱和脂族化合物移除区50减少烃进料流中的二烯烃浓度,使得溴指数减少至少50%。在另一实例中,溴指数减少至少70%;在另一实例中至少90%,且在另一实例中至少95%。如本文中所使用,烃流或混合物的溴指数使用方法UOP304测定。除非另外说明,否则本文中所用的分析方法,例如UOP304,可获自ASTM International,100Barr Harbor Drive,West Conshohocken,PA,USA。
氮移除区40产生可经由管线或管道70离开出口50的氮减少的芳族进料流,所述进料流相对于处理的烃流具有较低氮化合物浓度。如上所述,自芳族烃流中移除氮化合物的各种方法在本领域已为所熟知。参见例如US7,205,448、US7,744,828、US6,297,417;其中的每一个以全文引用的方式并入本文中。简言之,处理的烃流引入至包括至少一种对于移除氮有效的吸附剂的氮移除区40。合适的吸附剂包括粘土、树脂和沸石。通常,粘土和沸石吸附剂为酸性。氮移除区40可包含两种吸附剂,例如位于沸石吸附剂的上游的粘土或树脂吸附剂,如此处理的烃流首先与粘土或树脂吸附剂接触以产生中间流,所述中间流随后与沸石吸附剂接触。已揭示就不同吸附剂和在氮移除区40中使用多种吸附剂而言的不同操作条件,包括温度和水含量。
根据一个方面,合并的芳族进料流在氮移除条件下与包含酸性分子筛的吸附剂接触以产生具有减少的氮含量的烷基化基质流。在一个实例中,分子筛为沸石。可使用的熟知沸石包括菱沸石(也称为沸石D)、斜发沸石、毛沸石、八面沸石、沸石β(BEA)、沸石Ω、沸石X、沸石Y、MFI沸石、沸石MCM-22(MWW)、镁碱沸石、丝光沸石、沸石A、沸石P和如下所提及的UZM-8型沸石。在一个实施方案中,氮移除条件包含在至少120℃至300℃范围内的温度和以相对于处理的烃流的重量计,在20ppm至500ppm范围内的水含量。
根据一个方面,处理区4包括不饱和脂族化合物移除区20与氮移除区40。根据一个方面,不饱和脂族化合物移除区20和氮移除区40以串联提供,使得合并的芳族进料流通过依序传送所述合并的芳族进料流通过不饱和脂族化合物移除区20和氮移除区40来处理。
不饱和脂族化合物移除区50可包括如图1所说明的不饱和脂族化合物移除容器75用于固持不饱和脂族化合物选择性材料,使得烃进料流经由入口30进入不饱和脂族化合物移除容器75以与不饱和脂族化合物选择性材料接触且经由出口35离开。入口30和出口35可为进入和离开容器52的入口和出口。不饱和脂族化合物移除区20也可与氮移除区40一起并入单个容器。单个容器内的内部结构或设备可分隔不同区。就此而言,入口30和/或出口35可为进入或离开含有脂族化合物移除区20和一个或多个其它区的较大容器的特定区的入口和/或出口。
氮移除区40可包括如图1所说明的氮移除容器80用于固持氮选择性吸附剂,使得烃进料流经由入口45进入氮移除容器80以与氮选择性吸附剂接触且经由出口50离开。以此方法,入口45和出口50可为容器80的入口和出口。氮移除区40也可与不饱和脂族化合物移除区20一起并入单个容器。单个容器内的内部结构或设备可分隔不同区。就此而言,入口和/或出口可为进入或离开含有氮移除区40和一个或多个其它区的较大容器的特定区的入口和/或出口。
在一个实例中,如例如通过氮化学发光方法,ASTM D4629测量,自烃进料流中移除至少50%的氮。在另一实例中,当烃进料流与氮选择性分子筛接触,自烃进料流中移除的氮在70%与99.99%之间,且在另一实例中在90%与99.99%之间。根据一个方面,进入氮移除区30的烃进料流包括在0.03与10ppm之间的氮。
转至图2,根据一个方面,提供烃流处理区4用于将合并的苯进料流处理至烷基化区110。根据各个方面,新鲜苯进料流沿管线102提供且再循环苯流沿管线103提供。新鲜苯进料流包括苯,且可包括水、氮化合物和如先前所提及的不饱和脂族化合物。再循环苯进料流包括苯,且可包括相同或不同氮化合物、相同或不同不饱和脂族化合物且也可包括水。这些组分的浓度也可不同。新鲜苯进料流和再循环苯进料流经由管线102与管线103之间的接合点16合并。如上所述,接合点16可为耦接,或其可为合并所述流的容器。合并的苯进料流随后在处理区4中处理。在如上文图1所述在含苯进料流于烃处理区4中处理以移除至少一部分氮化合物和不饱和脂族化合物之后,经处理的进料流沿管道或管线105传送至烷基化区110。根据另一方面,如先前所述,处理的流可传送至分离装置,例如苯分馏塔155,且返回烷基化区,例如通过管线160。根据一个方面,图2说明烷基化区110包括烷基化反应器115与烷基转移反应器120。然而,烷基化区110可不包括烷基化反应器115或烷基转移反应器120,且可包括超过一个烷基化反应器115和/或烷基转移反应器120。图2说明处理的烃进料流与另一进料流合并且传送至烷基化反应器115中。然而,应理解处理的烃进料流可与一种或多种其它流合并以传送至烷基化反应器115或烷基转移反应器120中或直接传送至烷基化反应器115或烷基转移反应器120中。也应理解在将合并的进料流传送至处理区4之前,一种或多种其它流可与新鲜苯进料流和/或再循环苯进料流合并。
在一个方面中,处理的烃流经由管线105传送至烷基化反应器115和烷基转移反应器120的一者或两者。另一种进料流125可引入至烷基化区110且与处理的烃进料流合并或单独传送至烷基化反应器115和/或烷基转移反应器120的一者或两者。或者或另外,一种或多种其它流可传送至烷基化区110。可引入烷基化剂至烷基化反应器115中且与处理的烃流和烷基化催化剂接触以产生经由管线135传送至下游的烷基化苯产物。举例而言,可经由管线130将乙烯引入至烷基化反应器115,在处理的苯进料流的存在下使其与烷基化催化剂接触以产生乙苯流。
在通过酸性催化剂催化的使用烯烃烷基化剂使芳族物烷基化基质选择性烷基化中,烯烃可含有2至至少20个碳原子,且末端或内部烯烃可为分支链或直链烯烃。因此,烯烃的特定性质并非尤其重要。在低碳烯烃中,乙烯和丙烯为最重要的代表。可经由管线130引入烯烃进料流且其可包括例如乙烯和/或丙烯的烷基化剂。烷基化剂也可通过在烷基转移反应器120中的聚烷基苯的烷基组分提供。二乙苯、三乙苯和二异丙苯(diisopropylbenzene)为可提供所述烷基化剂的聚烷基苯的显要实例。
在烷基化区110中可使用多种催化剂。适用于本发明的优选催化剂为沸石催化剂。本发明的催化剂通常会与耐火无机氧化物粘合剂合并使用。优选粘合剂为氧化铝或二氧化硅。合适的沸石包括沸石β(描述于US5,723,710中)、ZSM-5、PSH-3、MCM-22、MCM-36、MCM-49、MCM-56、Y型沸石和UZM-8(其包括描述于US6,756,030中的铝硅酸盐和经取代的铝硅酸盐沸石)和经改进的UZM-8沸石,例如UZM-8HS(其描述于US7,091,390中)。US6,756,030和US7,091,390各自以全文引用的方式并入本文中。
本领域已知催化芳族烷基化区的基本配置。进料芳族烷基化基质和进料烯烃烷基化剂通常自1至4个串联的反应器预加热和进料。可在反应器之间提供合适的冷却装置以补偿在各个反应器中的反应净放热。可在各反应器的上游或各反应器中提供合适的装置以将其它进料芳族流、进料烯烃流、或其它流(例如反应器的流出物或含有一种或多种聚烷基苯的流)进料至烷基化区中的任何反应器。各烷基化反应器115可含有一种或多种烷基化催化剂床。通常在一个烷基化区内存在8个串联的反应器。本发明包含双区芳族烷基化方法,例如如US7,420,098中所描述的那些,其以全文引用的方式并入本文中。
进行烷基化反应的特定条件取决于所使用的芳族化合物和烯烃。一个条件为反应在至少部分液相条件下进行。因此,调节反应压力以维持烯烃至少部分溶解于液相中。对于高级烯烃(higher olefin),反应可在自生压力下进行。烷基化条件通常包括在1379kPa(g)与6985kPa(g)范围内的压力。芳族化合物与在C2至C20范围内的烯烃的烷基化可在60℃至400℃的温度下实施。在连续方法中,此空间速度可显著变化,但通常为相对于烯烃的0.1至8hr-1重时空速(WHSV)。具体而言,苯与乙烯的烷基化可在150℃至250℃的温度下实施,且苯与丙烯的烷基化可在90℃至200℃的温度下实施。本方法中所使用的可烷基化芳族化合物与烯烃的比率将取决于所需的单烷基化程度以及反应混合物的芳族和烯烃组分的相对成本。对于通过丙烯的苯的烷基化,苯与烯烃的摩尔比可低至0.1和高至10。当苯通过乙烯烷基化时,苯与烯烃的比可在0.1与10之间。
烷基化反应区通常会提供多种二级副产物。举例而言,在通过乙烯烷基化苯以产生乙苯中,反应区也可产生二乙苯和三乙苯以及其它乙烯缩合产物。本文中所涵盖的另一非限制性例示性反应包括通过丙烯烷基化苯以产生异丙苯(cumene)。在此类型的反应中,反应区可产生二异丙苯和三异丙苯以及更多缩合产物。如在本领域所熟知,这些聚烷基化芳族物可与烷基转移区中的其它芳族基质接触以产生其它单烷基化产物。参见例如US7,622,622和US7,268,267,其以引用的方式并入本文中。应注意,烷基转移反应可在烷基化反应区发生且烷基化反应可在烷基转移反应区发生。因此,如本文中所使用,烷基化区110指在其中发生烷基化和烷基转移反应的一者或两者的区。在一个实施方案中,烷基化苯产物包含乙苯和异丙苯中的至少一种。
也可提供烷基化芳族分离区用于将浓烷基化芳族流与由烷基化区110所产生的烷基化芳族流分离。烷基化芳族分离区可包括如本领域已知的一种或多种蒸馏或分馏塔或其它分离装置,其用于将烷基化芳族流中的浓烷基化芳族流与其它组分分离。应注意,如本文中所使用的术语“浓”不是意谓所得流不含其它组分,而是意谓其所需产物的浓度高于进料至分离装置的流。举例而言,如图2所说明,当烷基化区经由管线135产生乙苯流时,烷基化芳族分离区可包括乙苯分离区150,其用于将浓乙苯流与包括苯、聚乙苯和其它组分的流分离。苯分馏塔155可与烷基化区110的出口流体连通且被配置以经由管线135自烷基化区出口接收乙苯流且自进料流中分离苯,所述进料流经由管线160穿过烷基化苯再循环流离开苯分馏塔。烷基化苯再循环流可作为额外苯进料传送回烷基化区110。乙苯分馏塔165可经由管线170与苯分馏塔155流体连通且可经提供以经由管线170接收苯减少的乙苯流以借助于分馏产生浓乙苯流。乙苯可提供产物流或其可经由管线175输送至下游。可提供聚乙苯分馏塔180以经由管线185接收贫乙苯流和分离浓聚乙苯流,所述流可经由管线190再循环回烷基转移反应器120作为烷基转移反应器的进料,以产生额外乙苯。
根据一个方面,烃流可包括提供自苯乙烯单体生产区的苯再循环流。转至图3,其说明苯乙烯生产设备的苯乙烯生产区205的一个实例。可经由管线210提供乙苯进料流至苯乙烯单体生产区205。可经由管线210提供乙苯进料流,其通过在烷基化区110烷基化和在分离区150经由管线175分离烷基化区乙苯流以提供浓乙苯流而形成乙苯流,其可包括如上文图2所述的一种或多种其它组分(包括苯),或其可由另一来源提供。在苯乙烯单体生产区205中,乙苯流经由管线215传送至脱氢区220,在所述区中发生脱氢反应以经由管线215产生苯乙烯流。
熟知苯乙烯单体生产设备的大体布局和操作,且一种方法流程总体上描述和展示于US4,479,025中,其以引用的方式并入本文中。如在本领域所熟知,在一个例示性系统中,脱氢区220包括一种或多种具有脱氢催化剂的脱氢反应器,所述催化剂与乙苯流接触且将一部分乙苯转化为苯乙烯以形成混合苯乙烯流。脱氢区220也可包括蒸汽源和/或产生器225和用于加热蒸汽的过热器230,其与乙苯进料流合并且传送至脱氢区220。在脱氢区220中,所述流中的乙苯在脱氢条件下与脱氢催化剂接触以产生包括未反应的乙苯、苯乙烯、苯、蒸汽和氢的流。混合苯乙烯流经由热交换器235冷却且传送至冷凝器240以产生混合相流。所述流在混合相分离器中分离为包括具有溶解烃的水的液相、气相和烃液相。烃液相流可包括苯乙烯、乙苯、苯和其它组分,且经由管线250传送至分离区255。
如图3所说明,分离区可包括乙苯/苯乙烯分离器255,其将包括苯和甲苯的乙苯流经由管线260与浓苯乙烯流经由管线265分离。浓苯乙烯流可经由管线265传送至苯乙烯后处理塔270以经由管线275产生苯乙烯产物。乙苯流可经由管线260传送至乙苯再循环塔280。乙苯再循环塔分离乙苯再循环流与包括较轻烃组分(包括苯)的流,所述流经由管线285传送至苯塔290。苯塔290分离经由管线295离开苯塔290的苯再循环流。
根据一个方面,如本领域所熟知,添加抑制剂至烃液相流以限制苯乙烯聚合和/或引起分离设备的腐蚀。如先前所述,抑制剂可包括一种或多种熟知氮化合物以限制苯乙烯的聚合和/或设备的腐蚀。上文描述潜在抑制剂。如图3所说明,抑制剂可自抑制剂源292经由管线293引入至乙苯/苯乙烯分离器255中。
返回参看图2,苯再循环流可经由管线300传送回烷基化区110,经由如图2所示的管线103,在所述管线中其与新鲜苯进料流合并,用于在乙烯存在下处理且随后烷基化合并的苯流以形成额外乙苯。由于如先前关于图3所述的在苯乙烯单体生产区205中的脱氢和分离方法期间引入抑制剂和蒸汽,再循环苯流通常包括水、一种或多种含氮化合物和一种或多种如上所述的不饱和脂族化合物且将与新鲜苯进料流具有不同组成。就此而言,苯再循环流可经由管线300传送至先前关于图1和图2所述的烃处理区4,以在苯再循环流进入烷基化区110之前移除至少一部分这些组分,在所述烷基化区中这些组分可潜在地致使烷基化或烷基转移催化剂去活化或以其它方式缩短催化剂的寿命。
图2和图3所说明的例示性乙苯生产设备和苯乙烯单体生产设备分别意欲说明一种可能的方法流程,且并不意欲限制可以其它方法流程实践的本发明的范围。
以上说明和实例意欲说明本发明而不限制其范围。尽管已说明和描述本发明的特定实例,应了解本领域技术人员将想到许多变化和修改,且所附权利要求希望涵盖属于本发明的真实精神和范围的所有那些变化和修改。
实施例1
用于自进料流中移除不饱和脂族化合物的粘土吸附剂的说明性实例,所述吸附剂包括获自Engelhard的市售可得F-24酸性粘土吸附剂。在装载之前,粘土在氮气下在225℃下干燥4小时。苯中0.3wt%异戊二烯的混合物在等温塞式流动反应器中以2.25hr-1的液时空速传送经过粘土。反应器压力为500psig且反应器温度为190℃。使用溴指数分析异戊二烯的转化率。进料具有1,000的溴指数且产物通常具有低于5的溴指数。
使用含有0.3wt-%异戊二烯、具有1,000的溴指数的苯进料流(>99wt%苯)评估F-24粘土吸附剂移除如下所述的不饱和脂族化合物的有效性。苯进料的分析说明于图4中,所述图说明来自试验的流出物或产物的分析。
实施例2
作为比较实施例,酸性沸石吸附剂自进料流移除氮化合物,所述吸附剂包括市售可得的NiGuard-1吸附剂。NiGuard-1吸附剂在氮气下在287℃干燥4小时以获得精确重量。装载吸附剂至等温塞式流动反应器中且使用苯加压至550psig且加热至170℃。吸附剂通过使90g/hr的含有600ppm水的苯传送经过来平衡直至露点分析器关于反应器流出物流读取到反应器流出物中的恒定量水。反应器保持在170℃的恒定温度且纯苯以90g/hr流经反应器以将系统加压至550psig。当系统达到550psig时,以90g/hr引入进料且反应器流出物经由气相色谱法分析。
在试验中使用含有不同量的水、二烯烃和有机氮组分(600wt-ppm水、703wt-ppm异戊二烯和52ppm乙腈加上苯)的模拟苯再循环流(>99wt%苯)。氮化合物含量通过气相色谱法测定。来自实施例2的试验的流出物或产物的分析报告于以下表1中。
实施例3
作为说明性实施例,根据实施例1的粘土防护床安置于实施例2的NiGuard-1吸附剂的上游。在等温塞式流动反应器中,27cm3F-24粘土置放于27cm3NiGuard-1吸附剂的上游。苯流在传送经过NiGuard-1之前传送经过F-24粘土。两种吸附剂均在引入氮化合物之前以描述于实施例2中的方式用600ppm水平衡,且试验如实施例2中所描述实施。来自实施例3的试验的流出物或产物的分析报告于以下表1中。
表1
数据显示将粘土吸附剂F-24安置于NiGuard-1吸附剂上游可使直至突破的时间自40.5小时大幅增加至65小时。当F-24粘土床安置于NiGuard-1上游时,在突破时的氮吸附也自0.432%增加至0.694%,显示当酸性粘土吸附剂F-24安置于NiGuard-1沸石吸附剂上游时,氮吸附性能整体上大大改良。
Claims (10)
1.一种处理一种芳族进料流和另一种芳族进料流的方法,所述一种芳族进料流包含芳族化合物和第一浓度的氮化合物,所述另一种芳族进料流包含所述芳族化合物、不饱和脂族化合物、水和第二较高浓度的第二氮化合物,所述方法包含:
将所述另一种芳族进料流与所述一种芳族进料流合并以形成合并的芳族进料流;
使所述合并的芳族进料流与不饱和脂族化合物移除材料接触以自合并的芳族进料流中移除至少一部分不饱和脂族化合物;
使所述合并的芳族进料流与氮移除吸附剂接触以自合并的芳族进料流中移除至少一部分氮化合物以产生处理的芳族进料流。
2.根据权利要求1的方法,其中所述一种进料流与所述另一种进料流在与氮移除吸附剂中的不饱和脂族化合物移除材料接触之前合并。
3.根据权利要求1的方法,其中使合并的芳族进料流依次与不饱和脂族化合物移除材料和氮移除吸附剂进行接触。
4.根据权利要求1的方法,其中所述一种芳族进料流具有在10ppb-wt与1ppm-wt之间的氮化合物浓度,且所述另一种芳族进料流具有在1ppm-wt与10ppm-wt之间的氮化合物浓度。
5.根据权利要求1的方法,其中所述另一种进料流具有在10ppm-wt与1000ppm-wt之间的不饱和脂族化合物浓度,且所述一种进料流具有低于100ppm-wt的不饱和脂族化合物浓度。
6.根据权利要求1的方法,其进一步包括将合并的芳族进料流引入至分离装置以自所述流中分离低分子量化合物。
7.根据权利要求1的方法,其进一步包括在使合并的芳族进料流与所述不饱和脂族化合物移除材料接触之前,加热所述合并的芳族进料流至45℃与250℃之间的接触温度。
8.根据权利要求1的方法,其进一步包括将所述处理的合并的芳族进料流引入芳族化合物分离塔中以形成芳族化合物浓度比所述处理的合并的芳族进料流高的处理的进料流。
9.根据权利要求1的方法,其中所述芳族化合物包含苯,且所述另一种芳族进料流包含来自苯乙烯单体生产区的苯再循环流。
10.一种处理一种芳族进料流和另一种芳族进料流的装置,所述一种芳族进料流包含芳族化合物和第一浓度的第一氮化合物,所述另一种芳族进料流包含所述芳族化合物、不饱和脂族化合物和第二较高浓度的第二氮化合物,所述装置包含:
供应所述一种芳族进料流的第一进料管线;
供应所述另一种芳族进料流的第二进料管线;
合并所述一种芳族进料流与所述另一种芳族进料流的所述第一进料管线与所述第二进料管线的接合点;
与所述接合点流体连通的不饱和脂族化合物移除区,其包括不饱和脂族化合物移除材料,所述材料被配置以在其流经所述不饱和脂族化合物移除区时与所述合并的芳族进料流接触以自所述进料流中移除不饱和脂族化合物;和
与所述不饱和脂族化合物移除区流体连通的氮移除区,其包括氮选择性吸附剂,所述吸附剂被配置以在其流经所述氮移除区时与所述合并的芳族进料流接触以自所述合并的进料流中移除至少一部分所述第一和第二氮化合物,以产生处理的进料流。
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