CN106574190A - 用于从催化快速热解工艺回收有价值组分的改善工艺 - Google Patents

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Abstract

描述了从生物质的催化快速热解分离产物的方法。在一个优选方法中，采用淬冷系统和溶剂接触系统从热解反应器回收和分离一部分的产物，所述溶剂接触系统采用热解工艺中产生的材料。

Description

用于从催化快速热解工艺回收有价值组分的改善工艺
相关申请
本申请要求2014年7月1日提交的美国临时申请第62/019,881号的优先权。
导言
自从工业时代开始，人类对于旅行和消费商品的渴望已经驱使对于从地下深处获得的诸如煤和石油质量的化石燃料的不断增长。通过采矿和钻井来开采化石燃料通常造成环境成本和政治成本。此外，随着更多的易接近化石燃料源被用尽，这导致追求更为昂贵的开采技术，例如，水力压裂(fracking)和深海钻井。此外，化石燃料的消耗导致更高的大气碳(通常是二氧化碳形式)的水平。
为了减少这些问题，广泛致力于将生物质转化成燃料和其他可用化学品。不同于化石燃料，生物质是可再生的并且是碳中性的；也就是说，源自生物质的燃料和化学品不造成大气碳增加，因为生物质的生长消耗大气碳。
生物质的许多研究工作涉及对包括植物油、玉米和糖类的精炼生物质进行转化；但是由于这些类型的精炼生物质可替代作为食物消费，因此，更有益的是对非食物生物质进行转化(例如，农业废物(甘蔗渣、稻草、玉米秸秆、玉米壳等)能源作物(如柳枝稷和锯齿)、树木和林业废物(例如，木屑和锯屑、来自造纸厂的废物、塑料废物、再循环塑料或藻类)，有时统称为纤维素生物质)。这种非食物生物质通常包括三种主要组分：木质素、半纤维素和纤维素。
从生物质产生燃料和化学品需要不同于常规基于石油转化工艺的特殊化转化工艺，这是由于进料的特性导致的。高温、固体进料、高浓度的水、不同寻常的分离以及氧化副产品是生物质转化的一些特征，这不同于石油升级所遭遇的问题。因此，尽管经过许多努力，仍然存在许多必须克服的挑战，从而从生物质高效生产化学品。
已知各种源自生物质的聚合物材料，例如木质素、纤维素和半纤维素，可以热解以产生芳族物质、烯烃、CO、CO2、水和其他产物的混合物。已知特别希望的热解形式是催化快速热解(CFP)，其涉及在催化流化床反应器中对生物质进行转化，以产生芳族物质、烯烃和各种其他材料的混合物。芳族物质包括：苯、甲苯、二甲苯(统称为BTX)和萘，以及其他芳族物质。烯烃包括乙烯、丙烯和较少量的更高分子量烯烃。BTX芳族物质具有高价值并且易于运输。
来自CFP工艺的原流出物是复杂混合物，其包含：芳族物质、烯烃、氧代物质、烷烃、H2、CH4、CO、CO2、水、木炭、灰、焦炭、催化剂粉末以及许多其他化合物。尽管付出了许多且昂贵的努力，从该复杂混合物分离、回收和纯化各种组分存在尚未完美解决的困难。
从工艺物流回收芳族物质是研究的热门领域并且发展多年，但是过去的工艺没有建立起有效地处理CFP工艺中产生的复杂混合物。例如，Arnold的美国专利第2,400,802号描述了在高压和高温下，用水性溶剂体系从其他烃类分离芳族物质的方案，但是没有解决存在固体、氧代物质或者诸如CO2、CO、H2之类的气体以及轻质烃类的问题。Paret的美国专利第3,816,302号描述了采用含有吗啉的溶剂从混合物对芳族物质进行溶剂萃取的工艺，但是没有解决存在固体、氧代物质、水或者诸如CO2、CO、H2之类的气体的问题。Weith等人的美国专利第3,996,129号描述了在包含芳族物质的工艺流出物中，从液体分离气体的工艺，但是没有讨论氧代物质或固体的分离。在美国专利第4,086,159号中，Baxter和Gurgiolo描述了采用多元醇溶剂从含有高浓度的芳族物质、烯烃和脂族烃类的液体混合物萃取芳族物质。它们没有解决固体分离或处理气体和氧代物质。Vidueira的美国专利第5,225,072号描述了用溶剂进行萃取蒸馏，所述溶剂具有极性官能团，例如，羟基、氨基、氰基、羧基或硝基，其中，在蒸汽汽提步骤中从溶剂分离了芳族物质；但是没有提及固体、固定气体或氧代物质的分离。在美国专利第4,528,412号中，Steacy描述了C3-C4烷烃脱氢环化二聚化至芳族物质的工艺，并采用贫吸收液体流回收芳族物质，但是没有讨论固体或氧代物质分离或回收。
从烃裂解淬冷和回收材料的专利，例如Shepardson的美国专利第2,442,060号描述了用于回收和分离芳族物质的工艺，但是没有解决催化剂、木炭、灰、焦炭或氧代物质分离或回收的问题。类似地，蒸汽裂解工艺专利，例如Kohfeldt的美国专利第3,923,921号描述了对原流出物进行淬冷以及分离和回收芳族物质，但是没有解决固体或氧代物质的去除和回收问题。在美国专利第4,599,478号中，Kamisaka等人描述了通过热裂解制造烯烃的工艺，但是没有解决氧代物质、催化剂或者其他固体分离和回收的问题。Kurukchi等人的美国专利第6,576,132号描述了对来自物流裂解机的淬冷水进行处理的工艺，从而可以通过汽提有机化合物和过滤国体来再循环水，但是没有提供氧代物质或催化剂分离和回收的信息。在Eng等人的美国专利第7,820,033号中，描述了通过裂解C4-C10烃类来生产乙烯的工艺，但是没有提及作为产物的氧代物质回收或固体分离。Eng等人的美国专利第8,080,698号描述了用于生产烯烃的脱氢工艺，但是没有解决催化剂、固体、木炭、灰或氧代物质分离或回收问题。此外，Eng等人的美国专利申请公开号2012/0165584描述了通过裂解、淬冷和催化升级从烃类生产烯烃的系统，但是没有分离或回收芳族物质或氧代物质。Moore等人的美国专利申请公开第2013/0306557号描述了采用低密度、低水溶性溶剂的液-液萃取工艺来对从快速热解工艺获得的生物油的许多副产物进行浓缩。Platon等人的美国专利第8,936,654号描述了用烃溶剂对高度反应性生物质热解产物进行淬冷的工艺，所述烃类溶剂稀释了热解油，防止最重且最具有反应性的部分发生缩聚和热降解。该工艺不适用于催化热解产物，并且水不被认为是合适的淬冷液体，因为其形成分离相并且没有稀释反应性组分。
因此，尽管付出许多努力，仍然需要改善的工艺用于从催化热解工艺的产物流出物回收和分离纯化芳族和氧代物质的产物。本发明提供了回收和分离工艺，其淬冷了热的流出物，分离了复杂产物混合物，以及回收了有价值的组分。
发明内容
在第一个方面，本发明提供了从催化热解工艺的产物流生产芳族化学物质的方法，其包括：用水淬冷产物流；分离第一液体产物和第一蒸汽相，从第一蒸汽相回收芳族物质；以及从第一液体产物回收氧代物质。优选地，催化热解工艺的进料包括生物质。在一些优选实施方式中，第一蒸汽相的温度是10-200℃，或者20-150℃，或者30-100℃，或者40-80℃，或者50-70℃。在一些实施方式中，对第一蒸汽相进行冷凝，以从第一蒸汽相产生第二液相和第二蒸汽相。第二液体可包含至少50％、或者至少65％、或者至少75％、或者至少85％、或者65-99％、或者75-95％、或者80-92％、或者85-90％的苯+甲苯+二甲苯，以重量％计。在一些实施方式中，第二液相包含小于5％、或者小于2％、或者小于1％、或者小于0.25％、或者0.01-5％、或者0.03-2％、或者0.05-1％的氧代物质，以重量％计。本发明还包括通过本发明方法生产的液相。在一些实施方式中，将包含苯、甲苯、二甲苯或者乙苯或其部分组合的有机物流进料到淬冷单元。
本发明可包括：对第一蒸汽相进行冷凝以及分离第二液相和第二蒸汽相；使得第一蒸汽相或第二蒸汽相或者它们的组合与接触溶解接触以产生第三液相和第三蒸汽相，以及从第二液相和第三液相回收芳族物质。在一些优选的实施方式中，接触溶剂包括从工艺中的生物质产生的液体物流；接触溶剂可包括一部分的第一液体产物或第二液相(具有常规含义，一部分的第一液相或一部分的第二液相)。可以将一部分的二甲苯富集物流用作接触溶剂。在一些优选的实施方式中，接触溶剂包括CFP工艺中产生的二甲苯(或者基本由CFP工艺中产生的二甲苯构成)。优选地，将第一液体产物分离成有机部分和水性部分；水性部分可包含小于10％、或小于5％、或小于3％、或小于2％、或者0.1-10％、或者0.5-5％、或者1-3％的芳族物质，以重量计；水性物流可包含小于10％、或者小于5％、或者小于2％、或者小于1％、或者0.05-10％、或者0.1-5％、或者0.5-3％的氧代物质，以重量计；有机物流可包含至少80％、至少85％、至少90％、或者至少95％、或者90-99.8％的芳族物质，以重量计；有机物流可包含至少40％、或者至少50％、或者至少60％、或者40-90％、或者50-80％、或者60-70％的萘，以重量计；有机物流可包含小于25％、或者小于15％、或者小于10％、或者0.1-25％、或者1-15％、或者2-10％的氧代物质，以重量计。本发明还包括由本文所述方法生产的任意有机或水性液体产物流。在一些实施方式中，由本发明所述方法生产的有机液体产物流可包含至少80质量％的芳族物质、至少40质量％的多环芳族物质、小于25质量％的单环芳族物质、小于25质量％的氧代物质以及小于5质量％的水。在一些实施方式中，由本发明所述方法生产的有机液体产物流可包含60-99.8质量％的芳族物质、40-90质量％的多环芳族物质、1-25质量％的单环芳族物质、0.1-25质量％的氧代物质以及0.001-5质量％的水。可以从第一液体产物和/或水性相分离固体。
在一些优选的实施方式中，将第一液体产物分成有机部分和水性部分，以及将一部分的有机相用作接触溶剂。优选的接触溶剂的沸点可大于甲苯的沸点。在一些实施方式中，将第一液体产物分成有机部分和水性部分，以及将一部分的水性部分用作淬冷水。可以从有机部分回收氧代物质。在一些实施方式中，淬冷液体中所使用的至少25％、或者至少50％、或者至少75％、或者至少90％、或者至少95％至高至100％的水是工艺中的生物质产生的水。全部或部分的水性物流可通过闭路冷却水循环的热交换进行冷却；和/或可以在翅扇式空气冷却换热器中进行冷却。
在一些优选的实施方式中，CFP工艺的流化气体包括一部分的第三蒸汽相。用于将生物质传输到CFP反应器中的传输流体可以包括一部分的第三蒸汽相。在一些优选的实施方式中，第一蒸汽经过压缩，之后与接触溶剂接触。
在一些特别优选的实施方式中，CFP原产物流通过文丘里管洗涤器，之后进入淬冷系统。原产物流可以经过冷却，之后进入文丘里管洗涤器。
CFP产物流可包括：以不含水和不含固体计，经受本发明方法的催化热解工艺的产物流，其包含：20-60％、或者25-55％或者30-50％、或者至少20％、或者至少25％、或者至少30％的CO，以质量％计算；或者10-50％、或者15-40％、或者20-35％、或者至少5％、或者至少10％、或者至少15％、或者至少20％的CO2，以质量％计算；或者0.1-2.0、或者0.2-1.5、或者0.3-0.75％、或者至少0.1％、或者至少0.2％、或者至少0.3％、或者小于10％、或者小于5％、或者小于1％的H2，以质量％计算；或者2-40、或者3-35或者4-30％、或者小于40％、或者小于35％、或者小于30％、或者小于20％的BTX，以质量％计算；或者0.1-10、或者0.2-5、或者0.3-3％、或者小于5％、或者小于3％、或者小于2％的氧代物质(oxygenate)，以质量％计算。在一些实施方式中，在产物流中，二甲苯占至少50％、或者至少60％、或者至少70％、或者50-95％、或者60-90％、或者70-85％，以重量％计。
将在任何淬冷或分离之前的来自催化热解工艺的产物流称作原产物，并且在一些实施方式中，苯的回收大于原产物中的苯的大于75、或者大于85、或者大于90、或者大于95、或者大于97％、或者75-99％、或者90-98％、或者95-97.5％；或者甲苯的回收大于原产物中的甲苯的大于75、或者大于85、或者大于90、或者大于95、或者大于97％、或者75-99％、或者90-98.5％、或者95-98％；或者二甲苯的回收大于原产物中的二甲苯的大于75、或者大于85、或者大于90、或者大于92％、或者75-99％、或者85-98％、或者90-93％；或者乙苯、苯乙烯和枯烯的回收总和大于原产物中的乙苯、苯乙烯和枯烯的大于70、或者大于80、或者大于85、或者大于89％、或者70-99％、或者85-95％、或者88-90％；或者萘的回收大于原产物中的萘的大于85、或者大于90、或者大于95、或者大于97、或者大于99％、或者85-100％、或者95-99.9％、或者99-99.8％，或者它们的任意组合。
在一些实施方式中，通过添加或去除酸、碱或缓冲溶液，来控制用于淬冷的水的pH。可以将水性物流进料到汽提柱，从而回收溶解的烃材料。
在一些实施方式中，用于淬冷的水含有腐蚀抑制剂。在一些优选的实施方式中，腐蚀抑制剂选自：胺、烷烃醇胺、咪唑啉、磷酸化乙氧基化醇/苯并三唑衍生物，或者降低金属腐蚀的任意其他材料。在一些实施方式中，向第一液体产物添加表面活性剂乳液破坏化合物。在一些优选的实施方式中，表面活性剂乳液破坏化合物选自：胺、戊基树脂、丁基树脂或壬基树脂、酯类、多元醇、多元醇酯、磺酸盐/酯或者其他破坏水性和有机乳液的材料，或其部分组合。
在另一个方面，本发明提供了从催化热解工艺的产物流生产芳族化学物质的方法，其包括：用有机淬冷流体淬冷产物流，以形成经淬冷的产物流，从经淬冷的产物流分离第一蒸汽相和第一液相，用水淬冷第一蒸汽相以形成经淬冷的第一蒸汽相；从经淬冷的第一蒸汽相分离第二蒸汽相和第二液相，以及从第二蒸汽相回收芳族物质。在一些优选的实施方式中，有机淬冷流体包括选自下组的材料：柴油燃料、热解油、裂解汽油、飞机燃料、重循环油、重焦化气油、重减粘裂化馏出物、重热裂解馏出物、澄清的催化裂解倾析油、真空气油、中等和重真空馏出物、环烷油、重质加氢裂化器馏出物、来自加氢处理的重馏出物、石脑油、C9+有机物、氧代物质、来自CFP工艺的产物流、苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、枯烯、丙基苯、茚满、茚、2-乙基甲苯、3-乙基甲苯、4-乙基甲苯、三甲基苯(例如，1,3,5-三甲基苯、1,2,4-三甲基苯、1,2,3-三甲基苯等)、乙基苯、苯乙烯、枯烯、甲基苯、丙基苯、萘、甲基-萘(例如，1-甲基-萘)、蒽、9.10-二甲基蒽、芘、菲、二甲基-萘(例如，1,5-二甲基萘、1,6-二甲基萘、2,5-二甲基萘等)、乙基-萘、二氢化茚、甲基-二氢化茚、二甲基-二氢化茚、酚、邻甲酚、间甲酚、对甲酚、儿茶酚、间苯二酚、氢醌、1-萘酚、2-萘酚、苯并呋喃，或其组合。优选地，有机淬冷流体包含至少10、或者至少25、或者至少50、或者至少75、或者至少90重量％的由生物质生产的材料。
本发明还包括产物流，例如其可以通过本发明的方法生产，其中，产物流中的碳源自生物质。因此，例如，本发明包括如下产物流，其中，苯+甲苯的总和占至少80％、至少85％、至少90％、至少92％、或者80-99％、或者85-97％、或者90-95％，以重量计；或者如下产物流，其中，二甲苯占至少50％、或者至少60％、或者至少70％、或者50-95％、或者60-90％、或者70-85％，以重量计。
在一些方面，本发明提供了通过如下方式从催化热解产物流生产芳族化学物质的方法：将至少一部分的产物回收和分离成苯富集部分、甲苯富集部分和二甲苯富集部分，以及将一部分的较重或较轻烃产物返回到产物回收系统。
在本发明方法的优选实施方式中，设备和/或系统、热解反应器含有固体催化剂。固体催化剂优选包括沸石，更优选是沸石和金属和/或金属氧化物。CFP反应器中的固体催化剂可包括如下元素，例如，硅、铝、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、镓、铂、钯、银、锡、磷、钠、钾、镁、钙、钨、锆、铈、镧，及其组合。此外，也可以存在催化剂材料或惰性固体。在一些优选实施方式中，CFP反应通过沸石进行催化。在一些实施方式中，沸石包括5.0-6.5埃的孔径。在一些优选的实施方式中，催化剂包括ZSM5。在一些优选的实施方式中，反应器的催化剂进料与反应器的烃材料的质量比是0.1-40。在一些优选的实施方式中，CFP反应器是流化床、循环床或提升管反应器。在一些优选的实施方式中，反应器内的温度是300-1000℃。在本发明的任意方面，热解步骤(和/或任意选择的工艺步骤)可优选在小于或等于30大气压(atm)、更优选小于10atm，在一些实施方式中，小于1atm，以及在一些实施方式中，0.1-10atm的(绝对)压力下进行。
进料到反应器的烃材料可包括生物质材料；或者塑料废物、再循环塑料、农业和市政固体废物、食品废物、动物废物、碳水化合物或者木质纤维素材料；或者烃材料可包括木糖醇、葡萄糖、纤维二糖、纤维素、半纤维素或木质素；或者烃材料可包括甘蔗渣、葡萄糖、木材或玉米秸，或者任意这些材料的任意组合。进料到反应器的烃材料通常包括固体烃材料，通常存在气体。在一些优选的实施方式中，烃材料至少90质量％是固体。在一些较不优选的实施方式中，烃材料可以仅仅处于气相和/或液相或浆料相。在一些实施方式中，再循环物流(优选是水性再循环物流)可以与烃材料接触，之后将烃材料进料到反应器。
本发明包括方法、设备和系统(其包括设备+工艺流(即，流体组成)并且还可通过诸如温度或压力之类的条件进行表征)。因此，本文的任何描述适用于本发明的方法、设备和系统。
本发明各个方面的优点可包括：产率增加，能源效率改善，对特别感兴趣的产物和产物混合物的分离，以及减少污染。
术语表
芳族物质：如本文所用术语“芳族物质”或“芳族化合物”用于表示包括一个或多个芳族基团(例如，单芳环体系(例如，苄基、苯基等)和稠合多环芳族体系(例如，萘基、1,2,3,4-四氢萘基等))的烃类化合物。芳族化合物的例子包括但不限于：苯、甲苯、茚满、茚、2-乙基甲苯、3-乙基甲苯、4-乙基甲苯、三甲基苯(例如，1,3,5-三甲基苯、1,2,4-三甲基苯、1,2,3-三甲基苯等)、乙苯、苯乙烯、枯烯、甲苯、丙基苯、二甲苯(例如，对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯)、萘、甲基-萘(例如，1-甲基萘)、蒽、9.10-二甲基蒽、芘、菲、二甲基-萘(例如，1,5-二甲基萘、1,6-二甲基萘、2,5-二甲基萘等)、乙基萘、二氢化茚、甲基-二氢化茚和二甲基-二氢化茚。在一些实施方式中，还可产生单环和/或更高环芳族物质。芳族物质还包括含有杂原子取代基的单环和多环化合物，即，酚、甲酚、苯并呋喃、苯胺、吲哚等。
生物质：如本文所用术语“生物质”其具有本领域常规含义，用于表示可再生的任意有机能源或化学物质。其主要组分可以是：(1)树木(木材)以及所有其他植物；(2)农作物和废物(玉米、水果、垃圾饲料等)；(3)藻类和其他水生植物；(4)代谢废物(肥料、污物)；以及(5)纤维素城市废物。生物质材料的例子参见例如Huber,G.W.等人的“Synthesis ofTransportation Fuels from Biomass:Chemistry,Catalysts,and Engineering(来自生物质的运输燃料的合成：化学品、催化剂和工程)”，Chem.Rev.106，(2006)，第4044-4098页所述。
生物质通常定义为活的生物材料(以及现在还定义为死的生物材料)，其可以转化用作燃料或者用于工业生产。生物质的标准在于，材料应该近来参与碳循环，从而在合理的短时间段上取平均值，燃烧过程中释放的碳没有导致净增加(出于该原因，化石燃料，例如泥煤、褐煤和煤炭在该定义下不被视作生物质，因为它们所含的碳在长时间内没有参与碳循环，从而它们的燃烧导致大气二氧化碳的净增加)。最通常来说，生物质指的是生长用作生物燃料的植物，但是也包括用于生产纤维、化学物质或产热的植物或动物。生物质还包括生物可降解废物或副产物，其可以作为燃料燃烧或者转化成化学品，包括市政废物、绿色废物(包括花园或公园废物的生物可降解废物，例如草或花切割物和篱修剪物)、耕种副产物，包括动物肥料、食物加工废物、下水道污泥、来自木浆或藻类的黑色液体。生物质排除了通过地质过程转变成物质的有机材料，例如媒、油页岩或石油。生物质是广泛的，并且通常生长来自植物，包括芒草、大戟、向日葵、柳枝稷、大麻、玉米(玉蜀黍)、杨树、柳树、甘蔗以及具有根、茎、叶、种子壳的油椰子(棕榈油)，并且所有的水果都是潜在可用的。根据加工单元的要求和生物质的形式，用于将原材料引入加工单元的加工可以发生变化。
催化剂：用于本发明内容的催化剂组分可以选自本领域已知的任意催化剂，或者本领域技术人员会理解的任意催化剂。催化剂促进和/或实现了反应。因此，如本文所用，催化剂降低了化学过程的活化能(增加了速率)，和/或改善了产物或中间体在化学反应中的分布(例如，形状选择性催化剂)。可以被催化的反应的例子包括：脱水、脱氢、异构化、氢转移、芳化、脱羰、脱羧、醛醇缩合、分子裂解和分解，及其组合。催化剂组分可以是认为是酸性、中性或碱性的，这会是本领域技术人员所理解的。
对于催化快速热解，特别有利的催化剂包括含有根据孔径选择的内部孔隙率的那些(例如，中孔性以及通常与沸石相关的孔径)，例如小于约小于约小于约小于约小于约或者更小的平均孔径。在一些实施方式中，可以使用平均孔径约为的催化剂。在一些实施方式中，可以使用平均孔径约为或者约为的催化剂。在一些情况下，可以使用平均孔径约为或者约为的催化剂。
在CFP的一些优选实施方式中，催化剂可选自天然存在的沸石、合成沸石，或其组合。在某些实施方式中，催化剂可以是ZSM-5沸石催化剂，这是本领域技术人员会理解的。任选地，该催化剂可以包括酸性位点。其他类型的沸石催化剂包括：镁碱沸石、沸石Y、沸石β、丝光沸石、MCM-22、ZSM-23、ZSM-57、SUZ-4、EU-1、ZSM-11、SAPO-31、SSZ-23等。在其他实施方式中，可以使用非沸石催化剂；例如，WOx/ZrO2、磷酸铝等。在一些实施方式中，催化剂可以包括金属和/或金属氧化物。合适的金属和/或金属氧化物包括例如镍、钯、铂、钛、钒、铬、锰、铁、钴、锌、铜、镓和/或它们的任意氧化物等。在一些情况下，可以包含促进剂元素，其选自稀土元素，即元素57-71、铈、锆或者它们的氧化物与它们组合，以对催化剂的活性或结构进行改性。此外，在一些情况下，可以对催化剂的性质(例如，孔结构、酸位点的类型和/或数量等)进行选择，以选择性地生产所需产物。
烯烃：如本文所用术语“烯烃”或“烯烃化合物”(即，“烯烃类”)具有本领域的一般含义，用于表示含有通过双键连接的一对或更多对的碳原子的任何不饱和烃。烯烃同时包括环烯烃和非环(脂族)烯烃，其中，双键的位置分别在形成环(闭环)或开链基团的碳原子之间。此外，烯烃可以包括任意合适数量的双键(即，单烯烃、二烯烃、三烯烃等)。烯烃化合物的例子包括但不限于，乙烯、丙烯、丙二烯(丙二烯烃)、1-丁烯、2-丁烯、异丁烯(2甲基丙烯)、丁二烯和异戊二烯等。环烯烃的例子包括环戊烯、环己烯、环庚烯等。芳族化合物例如甲苯等不被认为是烯烃；但是，含有芳族部分的烯烃被认为是烯烃，例如，丙烯酸苄酯或苯乙烯。
氧代物质：氧代物质包括在其结构中含有至少一个氧原子的任何有机化合物，例如醇类(甲醇、乙醇等)、酸类(例如，乙酸、丙酸等)、醛类(例如，甲醛、乙醛等)、酯类(例如，乙酸甲酯、乙酸乙酯等)、醚类(例如，二甲醚、二乙醚等)、具有含氧取代基(例如，酚、甲酚、苯甲酸等)、环醚、酸类、醛类和酯类(例如，呋喃、糠醛等)的芳族物质等。
热解：如本文所用术语“热解”和“热分解”具有本领域常规含义，用于表示通过加热(优选没有添加O2或者不存在O2的情况下)，将化合物(例如，固体烃材料)转变成一种或多种其他物质，例如挥发性有机化合物、气体和焦炭。优选地，热解反应室中存在的O2的体积分数小于或等于0.5％。可以使用或者不使用催化剂来进行热解。“催化热解”指的是在存在催化剂的情况下进行的热解，可以包括如下文更详细所述的步骤。催化热解工艺的例子参见例如Huber,G.W.等人的“Synthesis of Transportation Fuels from Biomass:Chemistry,Catalysts,and Engineering(来自生物质的运输燃料的合成：化学品、催化剂和工程)”，Chem.Rev.106，(2006)，第4044-4098页所述。
回收率：组分的回收率是相比于存在于反应器流出物流中的该组分的量与存在于回收产物流中的该组分的分数(或百分数)。例如，如果在原流出物中存在10克的产物A，以及在回收的产物流中存在8.5克的产物A，则A的回收率是8.5/10或0.85(85％)。
CFP反应技术
适用于CFP的设备和工艺条件的例子参见Huber等人的美国专利8,277,643以及Huber等人的美国专利申请2013/0060070A1所述，其通过引用结合入本文。生物质的CFP的条件可包括如下一种特征或其任意组合(其并不旨在限制本发明的更宽泛的范围)：沸石催化剂、ZSM-5催化剂；包含如下一种或多种金属的沸石催化剂：钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、镓、铂、钯、银、磷、钠、钾、镁、钙、钨、锆、铈、镧，及其组合；流化床、循环床或提升管反应器；300-1000℃的运行温度；和/或固体催化剂-生物质质量进料比为0.1-40。
CFP产物：原产物流中鉴定的组分包括：1-甲基-2-环亚丙-1-基-苯、1-甲基乙基-苯、α-甲基苯乙烯、1-甲基丙基苯、1-(2-呋喃基)-乙酮、1-(4-羟基-3,5-二甲氧基苯基)-乙酮、1,1-二甲基-1h-茚、1,1-二甲基-环丙烷、1,2,3-三甲基-苯、1,2,3-三甲基茚、1,2-丁二烯、1,2-二氢-萘、1,3,5-己三烯、1,3-二(亚甲基)-环戊烷、1,3-环戊二烯、1,3-二甲基-1h-茚、1,3-戊二烯、1,4,6-三甲基-萘、1,4-二甲基-萘、1,4-戊二烯、1,5-二羟基-1,2,3,4-四氢萘、1,5-庚二烯-3-炔、1,5-己二炔、1,6,7-三甲基-萘、1-丁烯-3-炔、1-乙烯基-2-甲基-苯、1-乙烯基-3-亚甲基-环戊烯、1-乙基-2-甲基-苯、1-乙基-4-甲基-苯、1-乙基-环戊烯、1-乙基-萘、1h-茚酚、1-甲基-1,3-环戊二烯、1-甲基-2-环丙烯-1-基-苯、1-甲基-9h-芴、1-甲基-双环[2.2.1]庚-2-烯、1-甲基-环己烯、1-甲基-环戊烯、1-甲基-茚满、1-甲基-萘、1-萘酚、1-丙烯基-苯、2-(1-甲基乙氧基)-乙醇、2,3,6-三甲基-酚、2,3-二氢-4,7-二甲基-1h-茚、2,3-二氢-苯并呋喃、2,3-二甲基-2-环戊烯-1-酮、2,3-二甲基-萘、2,5-二甲基-呋喃、2,5-二甲基-酚、2,6-二甲基-萘、2,6-二甲基-酚、2-乙酰基-5-降冰片烯、2-丁酮、2-环戊烯-1-酮、2-乙基-4-甲基-酚、2-乙基-呋喃、2-乙基-萘、2-乙基-酚、2-羟基芴、2-羟基-丙腈、2-甲基-1,1'-二苯基、2-甲基-1,3-戊二烯、2-甲基-1-丁烯、2-甲基-1-萘酚、2-甲基-1-戊烯、2-甲基-6-(2-丙烯基)-酚、2-甲基-9h-芴、2-甲基-苯并呋喃、2-甲基-双环[3.2.0]七-2-烯、2-甲基-双环[3.2.0]七-2-烯、2-甲基-呋喃、2-甲基-酚(2-甲酚)、2-甲基-丙醛、2-萘酚、2-菲酚、2-丙烯醛、2-乙烯基呋喃、3,4-二甲基环戊烯、3,4-二甲基-酚、3,5-二甲基环戊烯e、3-甲基-1,1'-二苯基、3-甲基-1,2-苯二醇、3-甲基-2-环戊烯-1-酮、3-甲基-2-戊烯、3-甲基-双环[3.3.0]八-2-烯-8-酮、3-甲基-环己烯、3-甲基-环戊烯、3-甲基-呋喃、3-甲基-菲酚、3-甲基-酚(3-甲酚)、3-苯基-2-丙烯醛4-环戊烯-1,3-二酮、4-乙基茶酚、4-羟基-3,5-二甲氧基-苯醛、4-羟基-3-甲基苯醛、4-甲基-1,2-苯二醇、4-甲基-1,3-戊二烯、4-甲基-二苯并呋喃、4-苯基丁-3-烯-1-炔、5'-甲基-螺[双环[2.2.1]七-5-烯-2,4'-[1,2]二恶茂烷]-3'-酮、5-降莰烷-2-甲醛、7-甲基-苯并呋喃、9h-芴-9-醇、9-甲基-蒽、乙醛、乙酸、丙酮、丙酮、丙二烯、α-甲基苯乙烯、蒽、苯、苯并呋喃、二苄基、双环[3.2.0]七-2,6-二烯、二苯基、二-1,1'-(1-乙烯基-1,3-丙烷二基)苯、丁醛、二氧化碳、一氧化碳、儿茶酚、顺式-2-戊烯和反式-2-戊烯、顺式-2-丁烯、香豆素、环丁烷、环己烷、环戊烷、环戊烯、二苯并呋喃、乙烷、乙基-2-苯并呋喃、乙基苯、乙烯、芴、呋喃、氢、氢醌、茚满、异丙醇、异丙基苯(枯烯)、均三甲基苯、甲基丙烯醛、甲烷、甲基乙烯基酮、甲基-环戊烷、间二甲苯、萘、邻羟基二苯基、邻二甲苯、酚、对羟基二苯基、丙醛、丙烯、丙基苯、对二甲苯、喹啉、苯乙烯、甲苯、反式-2-丁烯以及水。
附图说明
图1显示将生物质转化成芳族物质的工艺。
图2显示用于从生物质的CFP进行BTX回收的回收和淬冷系统示意图。
图3显示BTX分离工艺的示意图。
具体实施方式
图1显示用于将生物质转化成芳族物质(BTX)和其他组分(C9+)的示例性工艺。通过切碎、干燥、研磨或其他工艺(或其部分组分)将生物质引入工段10并进行制备。将经制备的生物质与再循环气体或运输流体引入CFP反应器。CFP反应器时流化床催化反应器，其通过一部分的再循环气体或者其他流体流化。在一个或多个旋风器中，来自CFP反应器的产物与一部分的与流体物流一起的催化剂、矿物或木炭分离。来自旋风器的催化剂以及从反应器去除的其他催化剂在催化剂再生系统50中再生，其中，燃烧焦炭和木炭以及冷却催化剂并返回到反应器，或者简单地返回到反应器。将流体原产物输送到产物回收系统30，其中，液体产物苯、甲苯、二甲苯、萘、氧代物质和其他有用产物被淬冷，回收，并从不可冷凝气体(即，CO、CO2、CH4、H2和轻质烯烃和烷烃以及水、木炭、焦炭、灰和催化剂粉末)分离。吹扫一部分的气体，以及任选地将一部分再循环用于CFP反应器。BTX与其他产物的粗混合物在分离步骤40中分成各种馏分，产生水物流(其可以再循环或输送到水处理系统或者任意其他方式利用)，含有C9+、氧代物质和其他材料的重馏分，以及苯、甲苯和二甲苯的各种馏分。
图2表示通过从生物质CFP工艺生产苯、甲苯、二甲苯、氧代物质和C9+产物的淬冷和回收系统示意图。在图2中，CFP反应器100在高温产生产物流，其在热交换器110中冷却，并输送至淬冷系统120。原产物流出物通过至少一个旋风器(参见图1)，其去除了混合物中的大部分固体。在一个选项中，将文丘里管洗涤器置于淬冷系统的上游，以去除额外微粒，包括木炭、焦炭、催化剂和灰。淬冷系统120使得水物流与气体产物流接触。该淬冷水可包括通过生物质的热解和催化转化制得的反应产物水。任选地，淬冷水可包括干净的补充水。任选地，淬冷水可含有腐蚀抑制剂，例如：胺、烷烃醇胺、咪唑啉、磷酸化乙氧基化醇/苯并三唑衍生物，或者降低金属腐蚀的任意其他材料。可以通过添加或去除酸、碱或缓冲溶液来控制淬冷水的pH，以实现所需的pH。任选地，可以将来自工艺的有机产物流再循环到淬冷单元，以改善工艺可操作性。再循环到淬冷单元的有机产物流可以是包括BTX、苯和甲苯的那种，或者来自工艺内的混合的二甲苯物流，例如BTX分离蒸馏柱中产生的那些。来自淬冷系统120的产物流包括：冷凝物流，其包含水和有机物(包括C9+芳族物质、氧代物质和其他化合物)，和固体，以及气体/蒸汽产物流，其包含苯、甲苯、二甲苯、CO、CO2、CH4、N2、H2、C2-C4烯烃和烷烃以及其他化合物。来自淬冷系统120的气体/蒸汽通过压缩机130和热交换器131。热交换器131冷却了物流，并冷凝了可回收烃产物。可任选地通过空气冷却、水冷却、或冷却水冷却交换器或其部分组合，来进行该冷却和冷凝。经过压缩和冷却的产物流通过3相分离器140。来自140的气体物流(物流14)输送到吸收器150，其中，用混合二甲苯洗涤气体，所述混合二甲苯含有来自BTX分离获得的吸收液体物流或者回收自该工艺的其他液体物流，从而从气体回收BTX。来自150的液体产物(物流15)任选地与来自140的液相(物流20)结合，并且可以将该结合产物流输送到BTX分离单元200，如图3更详细所述。或者，来自140和150的液体物流可分开输送到图3中的蒸馏单元210。来自吸收器150的气流包括较轻组分和固定气体(CO、CO2、H2、CH4、N2、C2-C4烯烃和烷烃等)，其部分输送回反应器，使得催化剂流化，并提供反应性烯烃源，其可以在存在生物质的情况下发生反应以产生额外的芳族产物。对于反应器流化和烯烃反应需求而言过量的任意气体可以用于其他加工需求、燃烧或吹扫。将来自相分离器140的水性物流输送到水吹扫物流。将来自淬冷系统120的水和高沸点组分输送到水性/有机物分离器170。任选地，可以向淬冷系统液体产物添加表面活性剂乳液破坏化合物(例如胺、戊基树脂、丁基树脂或壬基树脂、酯类、多元醇、多元醇酯、磺酸盐/酯或者市售可得自天气福特(Weatherford)公司或纳尔科(Nalco)公司的其他材料)。通过泵172泵送来自170的包含C9+芳族物质的有机相(物流19)，并输送至储存或者可以在该工艺中部分使用。来自170的水相(物流17)在泵171中泵送，以及将一部分的物流通过任选的空气冷却器180、热交换器181并再循环回到淬冷系统。任选地，可以将一部分的水性物流17进料到(未示出的)汽提柱，以回收溶解的烃材料，可以将其再循环回到吸收塔150或者回收。可以在分离器170后面或者流动方案中的其他位置放置(未示出的)过滤器，以从有机物和水物流去除未在C9+分离器中收集的微粒、木炭、灰和催化剂粉末。从系统吹扫余下的水并输送至水处理。
文丘里管洗涤器是本领域已知的，并且通常包括由三个区段组成的文丘里管洗涤器：汇聚区段、喉区段和分叉区段。进口气流进入汇聚区段，并且随着面积减小，气体速度增加。在喉部或者入口处将液体引入至汇聚区段。在小的喉区段被迫以极高速度移动的进入气体产生湍流，这导致液体破裂成大量小液滴。小液滴截获了气流中夹带的小的微粒、焦油、木炭、灰、焦炭和催化剂粉末并与其合并。然后进入物流通过分叉区段离开，在其中，被迫减速。在文丘里管下游的收集容器中收集液体和微粒，以及蒸汽从收集容器的顶部离开。作为一个非限制性例子，文丘里管系统如U.S.5,279,646所示，其通过引用结合入本文。
来自相分离器140的物流20包括苯、甲苯和二甲苯(统称为BTX)。BTX物流20的组成包含至少50％、或者至少65％、或者至少75％、或者至少85％、或者65-99％、或者75-95％、或者80-92％、或者85-90％的BTX，以质量计。BTX物流20的水含量小于10％、或者小于5％、或者小于1％、或者小于0.5％、或者0.01-0.5％、或者0.05-0.25％、或者0.10-0.20％，以质量计。BTX物流20中的氧代物质占小于5％、或者小于2％、或者小于1％、或者小于0.25％、或者0.01-5％、或者0.03-2％、或者0.05-1％，以质量计。
来自分离单元170的物流19包括含C9+芳族物质的产物流。产物流19包含至少80％、至少85％、至少90％、或者至少95％、或者60-99.8％、或者80-99.8％、或者90-99.8％的芳族物质，以质量计。产物流19包含至少70％、或者至少75％、或者至少80％、或者至少85％、或者70-99％、或者75-95％、或者80-90％的C9+芳族物质，以质量计。产物流19包含至少40％、或者至少50％、或者至少60％、或者40-90％、或者50-80％、或者60-70％的萘，以质量计。产物流19包含至少40％、或者至少50％、或者至少60％、或者40-90％、或者50-80％、或者60-70％的多环芳族物质，以质量计。产物流19包含小于25％、或者小于20％、或者小于15％、或者小于10％、或者1-25％、或者5-20％的单环芳族物质，以质量计。产物流19包含小于25％、或者小于15％、或者小于10％、或者0.1-25％、或者1-15％、或者2-10％的氧代物质，以质量计。产物流19包含小于5％、或者小于3％、或者小于1.5％、或者小于1％、或者0.001-3％、或者0.05-1.5％、或者0.1-1％的水，以质量计。
来自分离器170的物流17包括水产物或水再循环物流，或者它们两者。物流17包含至少85％、或者至少90％、或者至少95％的水，以质量计。物流17包含小于10％、或者小于5％、或者小于3％、或者小于2％、或者0.1-10％、或者0.5-5％、或者1-3％的芳族物质，以质量计。物流17包含小于10％、或者小于5％、或者小于2％、或者小于1％、或者0.05-10％、或者0.1-5％、或者0.5-3％的氧代物质，以重量计。物流17包含小于2％、或者小于1％、或者小于0.1％、或者小于0.05％、或者0.0001-2％、或者0.0005-1％、或者0.001-0.1％的BTX，以质量计。
可以通过添加或去除酸、碱或缓冲溶液来控制用于淬冷单元120的水的pH，以实现所需的pH。pH可以至少是1.0、或者至少是2.0、或者至少是3.0、或者至少是4.0、或者至少是5.0、或者至少是6.0、或者至少是7.0、或者至少是8.0、或者至少是9.0、或者至少是10.0、或者至少是11.0、或者小于2.0、或者小于3.0、或者小于4.0、或者小于5.0、或者小于6.0、或者小于7.0、或者小于8.0、或者小于9.0、或者小于10.0、或者小于11.0。可以按需通过添加酸或碱或缓冲溶液来调节和控制淬冷水的pH，以符合所需的pH。可以使用源自工艺的酸材料来控制淬冷水的pH。
图3总结了用于从二甲苯(X)分离苯与甲苯(BT)的分离方案。用热的混合的二甲苯产物或者其他方式在热交换器202中对来自图3中的回收系统的混合BTX物流进行加热，然后进料到蒸馏柱210。将包含来自图2中的吸收器150的液体流的物流15也进料到蒸馏柱210，任选地，这是在加热之后进行的。在一个实施方式中，来自图2的物流15和物流20合并引入到蒸馏柱。通过用高压蒸气的离开物流的再沸腾来加热蒸馏柱210，但是其他方法，例如天然气燃烧炉的再沸腾也包括在本发明的范围内。包括BT混合物的产物的轻馏分通过到冷凝器212，并在收集器230中收集冷凝液体。可任选地对该较轻馏分进行空气冷却、水冷却、或冷却水冷却或其部分组合。经由泵240将一部分的冷凝液体返回到蒸馏柱210，将余下的BT物流输送至储存用于进一步纯化。来自BT冷凝的过顶蒸汽在CO炉锅炉中燃烧以产生蒸气，或者任选地输送到燃气轮机以在联合循环方案中产生电力，或者输送到热氧化器或者闪光，或者可用于CFP工艺，或者可输送到下游工艺用于产物的进一步回收或者用于其他地方。将在收集器230中收集的冷凝水性相输送至水处理。通过泵220将一部分二甲苯富集的馏分从蒸馏柱210泵送至加热进入的BTX粗混合物，在热交换器204中冷却，以及输送到图2中的吸收器150。余下的二甲苯富集馏分输送至储存并进一步纯化。来自蒸馏柱210的底端进行热交换至上升蒸气(未示出)，任选地冷却，并通过泵250泵送至储存或进一步升级。
图2中的吸收器150可以是本领域技术人员已知的常规吸收器系统。吸收器可以是填料床吸收器。优选的吸收器溶剂是混合的二甲苯物流。当混合的二甲苯物流用作吸收器流体时，吸收器运行在较低运行温度，-20至50C，或者-5至30C，或者最优选5至10C。吸收器运行在提升的压力，100-7000kPa，或者200-7000kPa，或者最优选地，该吸收步骤的压力小于1500kPa、或者小于1200kPa、或者小于1000kPa。对于吸收器150，混合的二甲苯液体与蒸汽的进料比可以是0.001至2，或者0.002至1，或者0.005至0.5，或者更优选0.01至0.1，或者小于0.1，或者小于0.05，或者小于0.02，以摩尔计，即混合的二甲苯的摩尔数除以蒸汽的摩尔数。蒸馏柱210可以是本领域技术人员已知的常规蒸馏柱或者分隔壁柱，其含有至少5个或者至少10个或者至少20个或者至少30个或者至少50个理论塔板或蒸馏阶段。
本文所述的淬冷系统对于从CFP工艺回收产物具有各种优势。淬冷冷却了产物蒸汽并冷凝了反应产物水以及重芳族物质和氧代物质。到达淬冷系统的整个产物进口温度可以是200-620C，或者400-550C，或者优选425-500C。水与气体进料之比可以是0.1:1至100:1(重量计)，或者0.5:1至20:1(重量计)或者1:1至10:1(重量计)，或者2:1至5:1(重量计)。用水淬冷去除了很大部分的重C9+烃，氧代物质例如酚和甲酚，通过冷却实现了进一步下游蒸汽加工，否则的话，由于C9+材料的部分组分的高熔点(例如，萘的熔点80℃)，这是不可能的。在本发明的一些实施方式中，来自图2的淬冷系统120的过顶蒸汽物流12的温度是10-200℃，或者20-150℃，或者30-100℃，或者40-80℃，或者50-70℃。来自淬冷系统的蒸汽物流的过顶压力可以是100-4000kPa，或者150-1500kPa，或者200-1000kPa，或者300-700kPa。来自淬冷的过顶蒸汽含有大部分的芳族物质。然后可以对该蒸汽进一步加工来回收BTX和其他芳族化合物。
淬冷还作为水洗去除延续自反应器旋风器的微粒材料，例如木炭、焦炭、灰和催化剂粉末。可以在液相中收集这些颗粒，并且可以通过重力分离、过滤或者本领域技术人员已知的其他下游工艺步骤从系统中去除。收集的固体可任选地返回到催化剂再生步骤，或者可以收集用于分离和回收有价值组分。在水淬冷系统中去除细微粒保护其他下游设备(特别是再循环压缩机)免受损坏。另一个优点在于，当以稳态运行时，可以在工艺中产生淬冷所需的水，使得该工艺除了启动所需的水之外不依赖于水源。
任选地，在水淬冷的上游进行采用有机淬冷流体的初步淬冷。在初步淬冷中，淬冷流体包括有机相，其中，大部分的材料的沸点高于BTX材料，即至少140C。有机淬冷流体在高于140C的温度沸腾的部分是有机淬冷流体的至少50、或者至少60、或者至少70、或者至少80、或者至少90、或者至少95、或者至少97、或者至少99％重量％。在有机淬冷流体包括选自下组的材料：石脑油、C9+有机物、氧代物质、来自CFP工艺的产物流、苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、枯烯、丙基苯、茚满、茚、2-乙基甲苯、3-乙基甲苯、4-乙基甲苯、三甲基苯(例如，1,3,5-三甲基苯、1,2,4-三甲基苯、1,2,3-三甲基苯等)、乙基苯、苯乙烯、枯烯、甲基苯、丙基苯、萘、甲基-萘(例如，1-甲基-萘)、蒽、9.10-二甲基蒽、芘、菲、二甲基-萘(例如，1,5-二甲基萘、1,6-二甲基萘、2,5-二甲基萘等)、乙基-萘、二氢化茚、甲基-二氢化茚、二甲基-二氢化茚、酚、邻甲酚、间甲酚、对甲酚、儿茶酚、间苯二酚、氢醌、1-萘酚、2-萘酚以及苯并呋喃，或其组合。有机淬冷流体包含至少25、或者至少40、或者至少50、或者至少65、或者至少80重量％的芳族化合物。有机淬冷流体可包含一部分的CFP工艺的一个或多个产物流，例如图3的物流25或者图2的物流19，或其部分组合。有机淬冷流体可包含小于50、或者小于40、或者小于30、或者小于20、或者小于10、或者小于5、或者小于2重量％的水。有机淬冷流体可以是有机相与水性相的两相混合物，或者是有机相与水性相的乳液。淬冷流体可包括：柴油燃料、热解油、裂解汽油(裂解汽油是石脑油范围产物，其具有高芳族含量，是在乙烯和丙烯生产过程中的高温石脑油裂解产生的)、飞机燃料、重循环油、重焦化气油、重减粘裂化馏出物、重热裂解馏出物、澄清的催化裂解倾析油、真空气油、中等和重真空馏出物、环烷油、重质加氢裂化器馏出物或者来自加氢处理的重馏出物等，或其组合。在一些实施方式中，有机淬冷流体包括来自常规石油精炼的有机材料。优选地，有机淬冷流体包含至少10、或者至少25、或者至少50、或者至少75、或者至少90重量％的生物质生产的材料。
在一些实施方式中，在任选的有机淬冷中产生的物流直接通过进入水淬冷。在其他实施方式中，产物流分成蒸汽流和液体流，并且仅蒸汽流通过进入水淬冷。在一个实施方式中，在有机淬冷中产生并且从其分离的液体流通过进入回收区段，如图2的物流12。在另一个实施方式中，在有机淬冷中产生并且从其分离的液体流通过进入3相分离器，如图2的单元140，其中，分离了蒸汽、有机液体和水性物流。在一些实施方式中，在3相分离器中分离的至少一部分的有机液相进行再循环，用作一部分的有机淬冷液体。在一些实施方式中，来自3相分离器的蒸汽相通过到达二甲苯吸收器，图2中的140。
本发明的一个优选实施方式在产物回收中采用混合的二甲苯物流。另一个优选实施方式使用吸收剂流体(溶剂)，其是工艺中已经存在的物流，例如二甲苯、萘、C9+混合或其部分组合，从而不需要向工艺中引入新的溶剂。在另一个实施方式中，离开热交换器131的压缩且冷却物流直接进入吸收器150，而没有使用分开的3相分离器140。在该情况下，吸收器150起了分离3相的作用以及起了将芳族物质从蒸汽吸收进入有机液相中的作用。来自BTX柱的物流，例如混合的二甲苯侧流切(side-stream cut)可以起到产生溶剂的目的，或者其可以从C9+/水分离器回收，因此不需要溶剂萃取/回收系统。使用在工艺和回收方案中已经存在的物流提供了巨大的经济优势并且使得工艺除了启动之外不依赖于溶剂供给。
任选地，除了图2和3所示的二甲苯物流之外的溶剂可用于从淬冷产物蒸汽回收BTX产物。其他潜在的溶剂包括烃类化合物的混合物，例如，物流19、22或25或其部分，或者源自该工艺的任意溶剂，其沸点高于苯和甲苯并且溶解芳族物质。在一些实施方式中，产物回收溶剂流可包括选自下组的材料：苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、枯烯、丙基苯、茚满、茚、2-乙基甲苯、3-乙基甲苯、4-乙基甲苯、三甲基苯(例如，1,3,5-三甲基苯、1,2,4-三甲基苯、1,2,3-三甲基苯等)、乙基苯、苯乙烯、枯烯、甲基苯、丙基苯、萘、甲基-萘(例如，1-甲基-萘)、蒽、9.10-二甲基蒽、芘、菲、二甲基-萘(例如，1,5-二甲基萘、1,6-二甲基萘、2,5-二甲基萘等)、乙基-萘、二氢化茚、甲基-二氢化茚、二甲基-二氢化茚、酚、邻甲酚、间甲酚、对甲酚、儿茶酚、间苯二酚、氢醌、1-萘酚、2-萘酚以及苯并呋喃，或其组合。在一些实施方式中，接触溶剂可包括烷烃、芳族物质、环烷烃、柴油燃料、飞机燃料，或其组合。
CFP工艺可以在大于或等于400℃的温度下进行，并且来自图1的100的产物流的温度通常是300-620℃或者400-575℃或者500-550℃，以及压力是100-4000kPa或者200-1000kPa或者300-700kPa或者至少200kPa或者至少300kPa或者至少400kPa。(压力表述为绝对压力)。来自100的原产物物流包含：芳族物质、烯烃、氧代物质、烷烃、H2、CH4、CO、CO2、水、木炭、灰、焦炭、催化剂粉末和许多其他化合物。以不含水和不含固体计，原产物流可包含20-60％、或者25-55％或者30-50％、或者至少20％、或者至少25％、或者至少30％的CO，以质量％计算。以不含水和不含固体计，原产物流可包含10-50％、或者15-40％或者20-35％、或者至少5％、或者至少10％、或者至少15％、或者至少20％的CO2，以质量％计算。以不含水和不含固体计，原产物流可包含0.1-2.0、或者0.2-1.5或者0.3-0.75％、或者至少0.1％、或者至少0.2％、或者至少0.3％、或者小于10％、或者小于5％、或者小于1％的H2，以质量％计算。以不含水和不含固体计，原产物流可包含2-15、或者3-10或者4-8％、或者小于15％、或者小于10％、或者小于8％的CH4，以质量％计算。以不含水和不含固体计，原产物流可包含2-40、或者3-35或者4-30％、或者小于40％、或者小于35％、或者小于30％、或者小于20％的BTX，以质量％计算。以不含水和不含固体计，原产物流可包含0.1-10％、或者0.2-5％或者0.3-3％、或者小于5％、或者小于3％、或者小于2％的氧代物质，以质量％计算。以不含水和不含固体计，原产物流可包含1-15％、或者2-10％或者3-6％的C2-C4，或者可包含至少1％、或者至少2％、或者至少3％的烯烃，以质量％计算。以不含水和不含固体计，原产物流可包含蒸汽混合物，其中，CO和CO2之和为30-90或者40-85或者50-80％，以质量％计算。
淬冷水以-5至100℃、或者20至60℃、或者30至55℃、或者35至50℃的温度进入淬冷系统120。热交换器110通常将原产物流冷却至250-600℃、或者350-550℃或者400-500℃的温度。来自图1的热交换器131的经淬冷、压缩、冷却的产物流可以在相分离器140中分离，其保持在-30至60℃或者-15至40℃或者-5至30℃或者0至10℃的温度，以及100-8000kPa或者500-4000kPa或者600-2000kPa的压力。来自分离器140的有机蒸汽相在吸收器150中与二甲苯(或者其他溶剂)接触，温度是-30至60℃或者-15至40℃或者-5至30℃或者0至10℃，以及压力是100-7000kPa或者300-4000kPa或者400-1000kPa。
通过与图3中的202的混合二甲苯物流的热交换对粗BTX物流进行加热，其中，BTX物流进入的温度是-10至150℃、或者0至50℃、或者2-20℃，以及混合的二甲苯物流进入的温度是50-300℃、或者100-225℃、或者150-200℃，以待通过蒸馏步骤210。
可以通过常规方法，采用常规蒸馏设备例如托盘、泡罩、填充柱或者分隔壁柱等，来完成210中BTX富集物流的蒸馏。可以在低于大气压力或者大气压力或者更高压力下进行蒸馏。通常来说，进行该蒸馏的压力会是1-1000kPa、或者10-500kPa，优选100-400kPa的压力。
苯和甲苯(统称为BT)富集物流27是工艺的产物流。物流27可以包含至少80％、至少85％、至少90％、至少92％、或者80-99％、或者85-97％、或者90-95％的BT，以重量％计。物流27可以包含至少25％、或者至少30％、或者至少35％、或者25-70％、或者30-60％、或者35-50％的苯，以重量％计。物流27可以包含至少30％、或者至少35％、或者至少40％、或者30-80％、或者35-70％、或者40-60％的甲苯，以重量％计。物流27包含小于2％、或者小于1％、或者小于0.5％的氧代物质，以重量％计，或者小于0.1％的氧代物质。
产物流28包括混合的二甲苯产物流。物流28可包括至少50％、或者至少60％、或者至少70％、或者50-95％、或者60-90％、或者70-85％的二甲苯(对二甲苯、邻二甲苯和间二甲苯)，以重量％计。产物流28可包含小于25％、或者小于20％、或者小于15％、或者小于12％、或者1-25％、或者3-20％、或者5-15％的苯+甲苯，以重量％计。产物流28可以包含小于20％、或者小于15％、或者小于10％、或者0.1-20％、或者1-15％、或者5-10％的萘，以重量％计。
在下游的另一个分馏柱内进一步分离过顶混合的BT物流，或者如果配置允许的话(例如，如果是分隔壁柱的话)，可以在该柱内分离苯和甲苯。BTX分离柱210起到二甲苯汽提塔以及分流器的作用。混合的二甲苯离开柱底部进一步分离成对二甲苯、间二甲苯和邻二甲苯。用于分离二甲苯的异构体的常规工艺是本领域技术人员已知的。本发明的工艺提供了对于CFP原产物流的各种组分的高效回收。本发明工艺中，苯的回收大于原产物中的苯的75、或者大于85、或者大于90、或者大于95、或者大于97％、或者75-99％、或者90-98％、或者95-97.5％。本发明工艺中，甲苯的回收大于原产物中的甲苯的75、或者大于85、或者大于90、或者大于95、或者大于97％、或者75-99％、或者90-98.5％、或者95-98％。本发明工艺中，二甲苯的回收大于原产物中的二甲苯的75、或者大于85、或者大于90、或者大于92％、或者75-99％、或者85-98％、或者90-93％。本发明工艺中，乙苯、苯乙烯和枯烯的回收总和大于原产物中的乙苯、苯乙烯和枯烯的70、或者大于80、或者大于85、或者大于89％、或者70-99％、或者85-95％、或者88-90％。本发明工艺中，萘的回收大于原产物中的萘的85、或者大于90、或者大于95、或者大于97、或者大于99％、或者85-100％、或者95-99.9％、或者99-99.8％。以图3中的物流20、25和27中回收的材料的总和来计算这些产物中的每一种的回收。
实施例1
在ASPENTM模型中，根据图2和3的方案，对典型原工艺物流的回收和分离建模。在模型中，来自CFP工艺的原产物的输入速率为211,652kg/小时，没有包括固体。计算物流组成、温度和压力，对于图2所示的工艺，如表1所示。计算物流组成、温度和压力，对于图3所示的工艺，如表2所示，不同之处在于，模型中省略了热交换器202。
计算得到回收的苯是原产物流中的苯的97.3％。计算得到回收的甲苯是原产物流中的甲苯的97.9％。计算得到回收的二甲苯是原产物流中的二甲苯的92.9％。苯乙烯、乙基苯和枯烯的回收是89.5％，萘的回收是99.8％，以及茚的回收是95.5％(分别相对于原产物中的这些材料的每一种)。苯并呋喃、苯胺、吲哚、茚、萘、2-甲基萘、酚和间甲酚的回收相对于原产物中的这些材料的每一种分别是43.0％、39.7％、41.3％、99.5％、99.9％、48.2％、17.4％、42.6％。
来自实施例的结果显示，通过本发明的工艺可以获得苯、甲苯、二甲苯、乙基苯、枯烯、苯乙烯、萘和氧代物质的高回收率，并且还去除和收集了焦油、固体灰、木炭、催化剂和焦炭。
来自含有非常低浓度的苯、甲苯和二甲苯的复杂原产物流的BTX的高回收效率是本发明令人惊讶的方面。从不可冷凝的气体、水、重产物、氧代物质、氮化物质和烯烃分离和回收BTX组分通常会被认为是具有难度的，由于所希望的材料的低浓度和高蒸汽压导致它们的明显损失。新的单元运行布置和工艺条件促进了以最小损耗来回收BTX。
使用文丘里管洗涤器同时从生物质热解工艺的产物流去除微粒和不合乎希望的可冷凝组分提供了BTX分离的优异结果。现有的生物油和芳族物质生产工业没有出于该目的使用文丘里管。文丘里管洗涤器的常见工业用途是出于污染控制从气流去除微粒和有毒烟雾。在这些常规应用中，待清洁的气流含有不可冷凝蒸汽。文丘里管洗涤器在生物质至生物油或芳族物质工艺中同时去除微粒、焦油和分离其他重烃类的能力是本发明独特和令人惊讶的方面。
在窄温度范围内运行洗涤器提供了强化的芳族回收和C9+排除。从生物质热解混合物(例如CFP的原产物流)回收低沸点组分受到限制，这是由于这些材料的高蒸汽压以及它们倾向于同时分布在蒸汽相和液体有机相中。以过高的过顶离开温度运行淬冷塔或冷凝塔会允许大部分的较高沸点材料和水与所需的BTX产物仪器通过进入回收列，导致回收列(recovery train)太大和效率较低。以过低的过顶离开温度运行淬冷塔或冷凝塔使得淬冷液体俘获了大部分的所需产物，从而从回收列去除了它们，并且降低了它们的回收效率。令人惊讶的是，可以调节淬冷单元的过顶温度以增加较重组分的去除而不造成大部分的所需的BTX产物的损失，并且工艺物流具有低含量的水和重产物。
令人惊讶的是，可以采用来自工艺的二甲苯物流，从来自有机/水性相分离器的主要含有CO、CO2和CH4的过顶蒸汽流回收BTX蒸汽，并且仍然实现二甲苯的高回收。常规工艺在吸收器中使用高沸点芳族物质和其他溶剂。在本发明的一些优选应用中，该吸收步骤的压力小于或等于1500kPa、或者小于或等于1200kPa、或者小于或等于1000kPa，在一些实施方式中，压力仅为900kPa(135psig，9巴)，并且在任意这些压力下，待回收BTX的气流含有至少60％的(CO+CO2)、或者至少70％或者至少80％，以及在一些实施方式中，含有70-95％或80-90％的(CO+CO2)以及H2、C1-C4、烃类、苯、甲苯和痕量的二甲苯以及水。在这些条件下，令人惊讶的是，二甲苯会从产物流有效地回收BTX。令人惊讶的是，将BTX或者一些部分的BTX再循环到淬冷单元改善了单元的运行，而没有明显降低从工艺回收BTX。
表1：实施例1的物流浓度(重量％)和性质，蒸汽标签涉及图2。
图3中的物流标签 10 11 12 16 17 18 19 13 20 14 22 15 5
压力，kPa 441 401 371 371 371 391 371 1101 901 901 1001 850 801
温度，C 578 475 56 115 115 40 115 164 5 5 5 6 8
H2 0.41 0.41 0.51 0 0 0 0 0.51 0 0.58 0 0 0.59
CO 36.16 36.16 45.1 0.07 0.07 0.07 0.03 45.1 1.15 51.5 0 1.01 51.96
CO2 25.44 25.44 31.63 0.44 0.44 0.44 0.39 31.63 5.78 35.49 0 4.94 35.53
CH4 4.98 4.98 6.2 0.01 0.01 0.01 0.02 6.2 0.49 7.06 0 0.48 7.1
丙烷 0.08 0.08 0.1 0 0 0 0 0.1 0.06 0.11 0 0.05 0.1
乙烯 2.08 2.08 2.59 0 0 0 0.03 2.59 0.21 2.95 0 0.32 2.96
丙烯 0.99 0.99 1.24 0 0 0 0.02 1.24 0.55 1.36 0 0.53 1.33
C4-C7烯烃 0.11 0.11 0.14 0 0 0 0.01 0.14 0.62 0.09 0 0.33 0.06
C4-C7烷烃 0.12 0.12 0.15 0.01 0.01 0.01 0.02 0.15 0.62 0.09 0.37 0.57 0.08
苯 2.51 2.51 3.13 0.01 0 0 0.65 3.13 27.13 0.48 0 7.13 0
甲苯 3.74 3.74 4.63 0.01 0 0 2.13 4.63 44.51 0.22 10.96 11.45 0.07
对二甲苯 0.46 0.46 0.56 0 0 0 0.94 0.56 5.54 0.01 26.58 21.8 0.05
间二甲苯 0.69 0.69 0.84 0.01 0 0 1.45 0.84 8.3 0.01 38.74 31.84 0.07
邻二甲苯 0.18 0.18 0.22 0 0 0 0.58 0.22 2.19 0 10.83 8.98 0.01
乙苯 0.07 0.07 0.09 0 0 0 0.13 0.09 0.87 0 4.2 3.46 0.01
丙苯 0 0 0 0 0 0 0.02 0 0.01 0 0.07 0.06 0
枯烯 0.06 0.06 0.07 0 0 0 0.33 0.07 0.74 0 3.77 3.15 0
1,2,3-三甲苯 0.05 0.05 0.02 0.01 0 0 2.72 0.02 0.16 0 0.76 0.64 0
苯乙烯 0.05 0.05 0.06 0 0 0 0.2 0.06 0.58 0 2.87 2.39 0
苯并呋喃 0.02 0.02 0 0.06 0.06 0.06 0.39 0 0.04 0 0.2 0.17 0
苯胺 0.01 0.01 0 0.03 0.03 0.03 0.24 0 0.02 0 0.08 0.06 0
吲哚 0.01 0.01 0 0.03 0.03 0.03 0.35 0 0 0 0 0 0
茚 0.02 0.02 0 0.01 0 0 1.67 0 0.01 0 0.06 0.05 0
萘 0.8 0.8 0 0.23 0.01 0.01 66.13 0 0.01 0 0.01 0.01 0
2-甲基萘 0.4 0.4 0.01 1.15 1.1 1.1 15.23 0.01 0.07 0 0.02 0.02 0
酚 0.05 0.05 0 0.23 0.23 0.23 0.57 0 0.03 0 0.15 0.12 0
间甲酚 0.17 0.17 0.01 0.53 0.51 0.51 5.2 0.01 0.1 0 0.33 0.28 0
水 20.32 20.32 2.69 97.15 97.48 97.48 0.58 2.69 0.16 0.07 0 0.13 0.06
总计 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
表2：实施例1的物流浓度(重量％)和性质，蒸汽标签涉及图3。
图3中的物流标签 10 11 12 16 17 18 19 13 20 14 22 15 5
压力，kPa 441 401 371 371 371 391 371 1101 901 901 1001 850 801
温度，C 578 475 56 115 115 40 115 164 5 5 5 6 8
H2 0.41 0.41 0.51 0 0 0 0 0.51 0 0.58 0 0 0.59
CO 36.16 36.16 45.1 0.07 0.07 0.07 0.03 45.1 1.15 51.5 0 1.01 51.96
CO2 25.44 25.44 31.63 0.44 0.44 0.44 0.39 31.63 5.78 35.49 0 4.94 35.53
CH4 4.98 4.98 6.2 0.01 0.01 0.01 0.02 6.2 0.49 7.06 0 0.48 7.1
丙烷 0.08 0.08 0.1 0 0 0 0 0.1 0.06 0.11 0 0.05 0.1
乙烯 2.08 2.08 2.59 0 0 0 0.03 2.59 0.21 2.95 0 0.32 2.96
丙烯 0.99 0.99 1.24 0 0 0 0.02 1.24 0.55 1.36 0 0.53 1.33
C4-C7烯烃 0.11 0.11 0.14 0 0 0 0.01 0.14 0.62 0.09 0 0.33 0.06
C4-C7烷烃 0.12 0.12 0.15 0.01 0.01 0.01 0.02 0.15 0.62 0.09 0.37 0.57 0.08
苯 2.51 2.51 3.13 0.01 0 0 0.65 3.13 27.13 0.48 0 7.13 0
甲苯 3.74 3.74 4.63 0.01 0 0 2.13 4.63 44.51 0.22 10.96 11.45 0.07
对二甲苯 0.46 0.46 0.56 0 0 0 0.94 0.56 5.54 0.01 26.58 21.8 0.05
间二甲苯 0.69 0.69 0.84 0.01 0 0 1.45 0.84 8.3 0.01 38.74 31.84 0.07
邻二甲苯 0.18 0.18 0.22 0 0 0 0.58 0.22 2.19 0 10.83 8.98 0.01
乙苯 0.07 0.07 0.09 0 0 0 0.13 0.09 0.87 0 4.2 3.46 0.01
丙苯 0 0 0 0 0 0 0.02 0 0.01 0 0.07 0.06 0
枯烯 0.06 0.06 0.07 0 0 0 0.33 0.07 0.74 0 3.77 3.15 0
1,2,3-三甲苯 0.05 0.05 0.02 0.01 0 0 2.72 0.02 0.16 0 0.76 0.64 0
苯乙烯 0.05 0.05 0.06 0 0 0 0.2 0.06 0.58 0 2.87 2.39 0
苯并呋喃 0.02 0.02 0 0.06 0.06 0.06 0.39 0 0.04 0 0.2 0.17 0
苯胺 0.01 0.01 0 0.03 0.03 0.03 0.24 0 0.02 0 0.08 0.06 0
吲哚 0.01 0.01 0 0.03 0.03 0.03 0.35 0 0 0 0 0 0
茚 0.02 0.02 0 0.01 0 0 1.67 0 0.01 0 0.06 0.05 0
萘 0.8 0.8 0 0.23 0.01 0.01 66.13 0 0.01 0 0.01 0.01 0
2-甲基萘 0.4 0.4 0.01 1.15 1.1 1.1 15.23 0.01 0.07 0 0.02 0.02 0
酚 0.05 0.05 0 0.23 0.23 0.23 0.57 0 0.03 0 0.15 0.12 0
间甲酚 0.17 0.17 0.01 0.53 0.51 0.51 5.2 0.01 0.1 0 0.33 0.28 0
水 20.32 20.32 2.69 97.15 97.48 97.48 0.58 2.69 0.16 0.07 0 0.13 0.06
总计 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

Claims (56)

1.一种从催化热解工艺的产物流生产芳族化学物质的方法，其包括：
用水淬冷所述产物流；
分离第一蒸汽相和第一液体产物；
从所述第一蒸汽相回收芳族物质；以及
从所述第一液体产物回收氧代物质。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化热解工艺的进料包括生物质，以及所述第一蒸汽相的温度是10-200℃，或者20-150℃，或者30-100℃，或者40-80℃，或者50-70℃。
3.如权利要求1或2所述的方法，所述方法包括：
冷凝所述第一蒸汽相，以从所述第一蒸汽相产生第二液相和第二蒸汽相。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，第二液体包含至少50％、或者至少65％、或者至少75％、或者至少85％、或者65-99％、或者75-95％、或者80-92％、或者85-90％的苯+甲苯+二甲苯，以重量％计。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，第二液相包含小于5％、或者小于2％、或者小于1％、或者小于0.25％、或者0.01-5％、或者0.03-2％、或者0.05-1％的氧代物质，以重量％计。
6.一种液相，其是通过如权利要求2所述方法生产的。
7.如权利要求1所述的方法，所述方法包括：
对所述第一蒸汽相进行冷凝并分离成第二液相和第二蒸汽相；
使所述第一蒸汽相或第二蒸汽相或者它们的组合与接触溶剂接触，以产生第三液相和第三蒸汽相；
从所述第二液相和所述第三液相回收芳族物质。
8.如权利要求3所述的方法，所述方法包括：
使得所述第二和第三液相通过到分馏系统；以及
将液体分馏成苯富集的产物流、甲苯富集的产物流和二甲苯富集的产物流。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述接触溶剂包括来自该工艺中的生物质产生的液体流。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接触溶剂包括一部分的所述第一液体产物或所述第二液相。
11.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述接触溶剂包括选自下组的材料：苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、枯烯、丙基苯、茚满、茚、2-乙基甲苯、3-乙基甲苯、4-乙基甲苯、三甲基苯(例如，1,3,5-三甲基苯、1,2,4-三甲基苯、1,2,3-三甲基苯等)、乙基苯、苯乙烯、枯烯、甲基苯、丙基苯、萘、甲基-萘(例如，1-甲基-萘)、蒽、9.10-二甲基蒽、芘、菲、二甲基萘(例如，1,5-二甲基萘、1,6-二甲基萘、2,5-二甲基萘等)、乙基-萘、二氢化茚、甲基-二氢化茚、二甲基-二氢化茚、酚、邻甲酚、间甲酚、对甲酚、儿茶酚、间苯二酚、氢醌、1-萘酚、2-萘酚、苯并呋喃、柴油燃料、飞机燃料、烷烃、芳族物质、环烷烃，或其组合。
12.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述接触溶剂包括一部分的所述第一液体产物。
13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一液体产物被分离成有机部分和水性部分。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，水性物流包含小于10％、或者小于5％、或者小于3％、或者小于2％、或者0.1-10％、或者0.5-5％、或者1-3％的芳族物质，以重量％计。
15.如权利要求13所述的方法，其特征在于，水性物流包含小于10％、或者小于5％、或者小于2％、或者小于1％、或者0.05-10％、或者0.1-5％、或者0.5-3％的氧代物质，以重量％计。
16.如权利要求13所述的方法，其特征在于，有机物流包含至少80％、至少85％、至少90％、或者至少95％、或者90-99.8％的芳族物质，以重量％计。
17.如权利要求13所述的方法，其特征在于，有机物流包含至少40％、或者至少50％、或者至少60％、或者40-90％、或者50-80％、或者60-70％的萘，以重量％计。
18.如权利要求13所述的方法，其特征在于，有机物流包含小于25％、或者小于15％、或者小于10％、或者0.1-25％、或者1-15％、或者2-10％的氧代物质，以重量％计。
19.一种有机液体产物流，其是通过权利要求13所述的方法生产的。
20.一种有机液体产物流，其是由权利要求13所述的方法生产的，所述有机液体产物流包含至少80质量％的芳族物质、至少40质量％的多环芳族物质、小于25质量％的单环芳族物质、小于25质量％的氧代物质以及小于5质量％的水。
21.一种有机液体产物流，其包含60-99.8质量％的芳族物质、40-90质量％的多环芳族物质、1-25质量％的单环芳族物质、0.1-25质量％的氧代物质以及0.001-5质量％的水。
22.一种水性液体产物流，其是通过权利要求13所述的方法生产的。
23.如权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述第一液体产物分离固体。
24.如权利要求13所述的方法，其特征在于，从所述水性相分离固体。
25.如权利要求13所述的方法，其特征在于，从所述有机相分离固体。
26.如权利要求25所述的方法，其特征在于，通过过滤分离所述固体。
27.如权利要求3所述的方法，其特征在于：
将所述第一液体产物分成有机部分和水性部分；以及
将一部分的有机相用作接触溶剂。
28.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
将所述第一液体产物分成有机部分和水性部分；以及
将一部分的水性部分用作淬冷水。
29.如权利要求13所述的方法，其特征在于，从所述有机部分回收氧代物质。
30.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述接触溶剂的沸点大于甲苯的沸点。
31.如权利要求13所述的方法，其特征在于，淬冷液体中所使用的至少25％、或者至少50％、或者至少75％、或者至少90％、或者至少95％的水是工艺中的生物质产生的水。
32.如权利要求7所述的方法，其特征在于，CFP工艺的流化气体包括一部分的所述第三蒸汽相。
33.如权利要求7所述的方法，其特征在于，用于将生物质传输到CFP反应器中的传输流体包括一部分的所述第三蒸汽相。
34.如权利要求14所述的方法，其特征在于，通过与闭路冷却水循环进行热交换，冷却了一部分的水性物流。
35.如权利要求14所述的方法，其特征在于，在翅扇式空气冷却换热器中冷却了一部分的水性物流。
36.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一蒸汽经过压缩，之后与所述接触溶剂接触。
37.如权利要求7所述的方法，其特征在于，原产物流通过文丘里管洗涤器，之后进入淬冷系统。
38.如权利要求37所述的方法，其特征在于，原产物流经过冷却，之后进入文丘里管洗涤器。
39.如权利要求1所述的方法，其特征在于，以不含水和不含固体计，经受本发明方法的催化热解工艺的所述产物流包含20-60％、或者25-55％或者30-50％、或者至少20％、或者至少25％、或者至少30％的CO，以质量％计算。
40.如权利要求1所述的方法，其特征在于，以不含水和不含固体计，经受本发明方法的催化热解工艺的所述产物流包含10-50％、或者15-40％或者20-35％、或者至少5％、或者至少10％、或者至少15％、或者至少20％的CO2，以质量％计算。
41.如权利要求1所述的方法，其特征在于，以不含水和不含固体计，经受本发明方法的催化热解工艺的所述产物流包含0.1-2.0、或者0.2-1.5或者0.3-0.75％、或者至少0.1％、或者至少0.2％、或者至少0.3％、或者小于10％、或者小于5％、或者小于1％的H2，以质量％计算。
42.如权利要求1所述的方法，其特征在于，以不含水和不含固体计，经受本发明方法的催化热解工艺的所述产物流包含2-40、或者3-35％或者4-30％、或者小于40％、或者小于35％、或者小于30％、或者小于20％的BTX，以质量％计算。
43.如权利要求1所述的方法，其特征在于，以不含水和不含固体计，经受本发明方法的催化热解工艺的所述产物流包含0.1-10、或者0.2-5或者0.3-3％、或者小于5％、或者小于3％、或者小于3％的氧代物质，以质量％计算。
44.一种产物流，其中，苯+甲苯的总和占至少80％、至少85％、至少90％、至少92％、或者80-99％、或者85-97％、或者90-95％，以重量％计。
45.一种产物流，其中，二甲苯占至少50％、或者至少60％、或者至少70％、或者50-95％、或者60-90％、或者70-85％，以重量％计。
46.如权利要求13所述的方法，其特征在于，将水性物流进料到汽提柱，从而回收溶解的烃材料。
47.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过添加或去除酸、碱或缓冲溶液，来控制用于淬冷的水的pH。
48.如权利要求1所述的方法，其特征在于，向所述第一液体产物添加表面活性剂乳液破坏化合物。
49.如权利要求48所述的方法，其特征在于，所述表面活性剂乳液破坏化合物选自：胺、戊基树脂、丁基树脂或壬基树脂、酯类、多元醇、多元醇酯、磺酸盐/酯或者其他破坏水性和有机乳液的材料，或其部分组合。
50.如权利要求1所述的方法，其特征在于，用于淬冷的水含有腐蚀抑制剂。
51.如权利要求49所述的方法，其特征在于，所述腐蚀抑制剂选自：胺、烷烃醇胺、咪唑啉、磷酸化乙氧基化醇/苯并三唑衍生物。
52.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将包含苯、甲苯、二甲苯或者乙苯或其部分组合的有机物流进料到淬冷单元。
53.一种从催化热解工艺的产物流生产芳族化学物质的方法，其包括：
用有机淬冷流体淬冷所述产物流，以形成经淬冷的产物流；
从所述经淬冷的产物流分离第一蒸汽相和第一液相；
用水淬冷所述第一蒸汽相，以形成经淬冷的第一蒸汽相；
从所述经淬冷的第一蒸汽相分离第二蒸汽相和第二液相；
从所述第二蒸汽相回收芳族物质。
54.如权利要求53所述的方法，其特征在于，所述有机淬冷流体包括选自下组的材料：柴油燃料、热解油、裂解汽油、飞机燃料、重循环油、重焦化气油、重减粘裂化馏出物、重热裂解馏出物、澄清的催化裂解倾析油、真空气油、中等和重真空馏出物、环烷油、重质加氢裂化器馏出物、来自加氢处理的重馏出物、石脑油、C9+有机物、氧代物质、来自CFP工艺的产物流、苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、枯烯、丙基苯、茚满、茚、2-乙基甲苯、3-乙基甲苯、4-乙基甲苯、三甲基苯(例如，1,3,5-三甲基苯、1,2,4-三甲基苯、1,2,3-三甲基苯等)、乙基苯、苯乙烯、枯烯、甲基苯、丙基苯、萘、甲基-萘(例如，1-甲基萘)、蒽、9.10-二甲基蒽、芘、菲、二甲基-萘(例如，1,5-二甲基萘、1,6-二甲基萘、2,5-二甲基萘等)、乙基-萘、二氢化茚、甲基-二氢化茚、二甲基-二氢化茚、酚、邻甲酚、间甲酚、对甲酚、儿茶酚、间苯二酚、氢醌、1-萘酚、2-萘酚、苯并呋喃，或其组合。
55.如权利要求53所述的方法，其特征在于，所述有机淬冷流体包含至少10、或者至少25、或者至少50、或者至少75、或者至少90重量％的由生物质生产的材料。
56.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将在任何淬冷或分离之前的来自所述催化热解工艺的产物流称作原产物，并且其中，苯的回收大于原产物中的苯的大于75、或者大于85、或者大于90、或者大于95、或者大于97％、或者75-99％、或者90-98％、或者95-97.5％；或者甲苯的回收大于原产物中的甲苯的大于75、或者大于85、或者大于90、或者大于95、或者大于97％、或者75-99％、或者90-98.5％、或者95-98％；或者二甲苯的回收大于原产物中的二甲苯的大于75、或者大于85、或者大于90、或者大于92％、或者75-99％、或者85-98％、或者90-93％；或者乙苯、苯乙烯和枯烯的回收总和大于原产物中的乙苯、苯乙烯和枯烯的大于70、或者大于80、或者大于85、或者大于89％、或者70-99％、或者85-95％、或者88-90％；或者萘的回收大于原产物中的萘的大于85、或者大于90、或者大于95、或者大于97、或者大于99％、或者85-100％、或者95-99.9％、或者99-99.8％，或者它们的任意组合。
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