CN111373020B - 用于获得可聚合芳族化合物的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于获得具有九个碳原子的可聚合芳族化合物(S)的方法(100),其中组分混合物(B)至少部分地通过蒸汽裂化形成,其中使所述组分混合物经过处理(2,3,4,5),所述处理包括汽油去除(5)并且之后是压缩(8)和分馏(10),并且其中一种或多种热解汽油馏分(H,L)在所述汽油去除(5)和/或压缩(8)中形成。根据本发明,形成分离进料,其主要或仅包含来自所述热解汽油馏分(H,L)或所述热解汽油馏分(H,L)中的至少一种的热解汽油,并且所述分离进料经过分离(7),其中在所述分离(7)中,形成与所述分离进料相比富集具有九个碳原子的芳族化合物的至少一种馏分(P)。本发明还涉及一种相应的系统。

Description

用于获得可聚合芳族化合物的方法和系统
发明领域
本发明涉及根据独立权利要求的前序部分的用于获得具有九个碳原子的可聚合芳族化合物的方法以及相应的设备。
背景技术
用于烃类的蒸汽裂化的方法和设备例如描述于乌尔曼工业化学百科全书中的文章“乙烯”("Ethylene"in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry),在线版,2009年4月15日,DOI:10.1002/14356007.a10_045.pub2。蒸汽裂化主要用于获得短链烯烃(如乙烯和丙烯)、二烯烃(如丁二烯)或芳烃,但不限于此。
从在相应方法和设备中采用的裂化炉中抽出(withdraw,或称为取出或抽取)的是经过合适后处理(workup)序列的组分混合物。这包括首先在前端部分中进行重质化合物(如果存在)的去除,然后特别是所谓的粗气体压缩和酸性气体去除。在前端部分中的后处理之后是分馏,在其中通过热分离过程形成不同的烃馏分。对于细节,参见以上提及的乌尔曼工业化学百科全书中的文章“乙烯”("Ethylene"in Ullmann's Encyclopedia ofIndustrial Chemistry),特别是第5.3.2.1节“前端部分”和第5.3.2.2节“烃分馏部分”。
在以上提及的前端部分中获得重质化合物,其特别是以一种或多种所谓的热解油馏分和所谓的(重质)热解汽油馏分的形式。重质裂解汽油馏分特别是在水洗中形成,所述水洗是前端部分的一部分。特别是当至少部分地采用如石脑油的重质(液态)烃输入物(input,或称为原料)时形成重质化合物,但是当主要或仅使用轻质(气态)输入物时不形成重质化合物或仅在较小的程度上形成重质化合物。
一种或多种热解油馏分在后处理序列的前端部分中在初分馏中被分离,而热解汽油馏分主要在布置在初分馏的下游的水淬塔中的一个中或者在其他装置中被分离。典型地在初分馏中采用的是循环油以及热解汽油馏分的一部分。
另外可以使用过量的热解汽油馏分,特别是在汽提仍然存在的任何轻质化合物之后。例如,可以进行芳族化合物的提取以及进一步分馏和后处理以得到燃料。此外,在前端部分的下游步骤中,特别是在粗气体压缩中,以及在随后的分离中,例如在脱丁烷塔中,仍然可以分离(轻质)热解汽油并且将其用于形成热解汽油馏分。然而,如下文中所阐明的,在本发明的上下文中,这仅在有限的程度上进行,并且优选完全不进行。
术语“热解油”在本文中应理解为是指至少部分地通过蒸汽裂化形成的组分混合物的馏分,其主要或仅(即在至少75%、80%、90%或95%的程度上)含有沸点高于200℃的化合物。如所提及的,还可以形成多种热解油馏分,特别是所谓的热解瓦斯油馏分和热解燃料油馏分,它们之间的区别在于存在的化合物的沸点不同。热解瓦斯油馏分(“轻质热解油”)和热解燃料油馏分(“重质热解油”)典型地在所谓的油塔中的不同位置提取,所述油塔是以上提及的前端部分的一部分。
如所提及的,可以在回收过程中的不同位置处得到热解汽油,通过蒸汽裂化得到的组分的混合物要经过所述回收过程。“重质热解汽油”在本文中应理解为是指至少部分地通过蒸汽裂化形成的组分混合物的馏分,其主要或仅(即在至少75%、80%、90%或95%的程度上)含有具有五至十二个或五至十个碳原子且沸点低于200℃的化合物。特别地,重质热解汽油含有相当大量的芳族化合物。另外的热解汽油馏分可从重质热解汽油获得。如所提及的,重质热解汽油可以在作为前端部分的一部分的水洗中获得,而轻质热解汽油可以在随后的加工阶段(即分馏)中,尤其是在脱丁烷塔中形成。
除了主要目标产物(特别是乙烯)之外,蒸汽裂化还得到其他有价值的化合物,这些化合物有利地可单独地或一起(即以相应的馏分形式)获得。尽管US 2012/0048714A1提及在炼油厂的所谓芳烃联合装置(complex)中的二甲苯生产方面的能量改进以及US2008/0249341A1公开了一种用于生产高能燃料的方法,但是本发明涉及在下文详细阐明的具有九个碳原子的可聚合芳族化合物的获得。
本发明的目的是改善所述由至少部分地通过蒸汽裂化形成的组分混合物来获得具有九个碳原子的可聚合芳族化合物。
发明内容
此目的通过具有独立权利要求的特征的用于获得具有九个碳原子的可聚合芳族化合物的方法以及相应的装置而实现。实施方案在各种情况下通过从属权利要求和以下描述提供。
在阐明本发明的优点之前,下文将更具体地定义在本发明的描述中使用的大量术语。
在本发明使用的上下文中,组分混合物可以富含(rich)或贫含(poor)一种或多种组分,其中术语“富含”可以代表不低于75%、80%、90%、95%或99%的含量并且术语“贫含”可以代表不高于25%、20%、10%、5%或1%的含量,上述含量基于摩尔、重量或体积。在本发明使用的上下文中,组分混合物可以进一步富集(enriched)或贫化(depleted)一种或多种组分,其中这些术语涉及已用于形成所考虑的组分混合物的另一组分混合物的相应含量。当所涉及的组分混合物包含不低于所描述的一种或多种组分的含量的1.5倍、2倍、5倍、10倍、100倍或1000倍时是“富集”,并且当所涉及的组分混合物包含不高于所描述的一种或多种组分的含量的0.75倍、0.5倍、0.1倍、0.01倍或0.001倍时是“贫化”。“主要”含有一种或多种组分的组分混合物在刚才阐明的意义上特别地富含这种组分或这些组分。
当提及一种组分混合物使用另一种组分混合物“形成”时,这应理解为是指所涉及的组分混合物包含存在于另一种组分混合物中的组分中的至少一些或由其形成。一种组分混合物由另一种组分混合物的形成可以包括例如转移所述组分混合物的一部分,供应一种或多种另外的组分或组分混合物,至少一些组分的化学或物理转化以及加热、冷却、蒸发、冷凝等。然而,一种组分混合物由另一种组分混合物的“形成”也可以仅包括以合适的形式例如在容器或导管中提供所述另一种组分混合物。
在本发明中使用术语“压力水平”和“温度水平”来表征压力和温度,这些术语旨在表示相应的压力和温度在相应的设备中不需要以精确的压力/温度值的形式使用。然而,这样的压力和温度典型地在例如围绕平均值的±1%、5%、10%、20%或25%的特定范围内变化。相应的压力水平和温度水平可以在不相交的范围内或在重叠的范围内。例如,当发生不可避免的压降时,可以存在相同的压力水平。温度水平同样如此。本文中以巴表示的压力水平是绝对压力。
对于所有种类的塔和如也可以在本发明的上下文中采用的其他分离设备及其内部的设计和具体配置,在此明确参考相关的技术文献(例如参见Sattler,K.:ThermischeTrennverfahren:Grundlagen,Auslegung,Apparate,第3版(2001),Weinheim,Wiley-VCH)。特别地,适当的分离装置可以包括常规的分离塔板,特别是以具有下流式装置或合适填料的结构化金属塔板的形式。
发明的优点
具有重大经济意义的是在液态烃输入物(如石脑油)的蒸汽裂化期间形成的可聚合芳族化合物,特别是具有九个碳原子的可聚合芳族化合物。这些包括茚和所谓的乙烯基甲苯(α-、邻-、间-、对-甲基苯乙烯,不是β-甲基苯乙烯),以及具有十个碳原子的树脂单体甲基茚。这些所谓的“活性物质”例如用作粘合剂生产中的起始材料。所述及的化合物的沸程为166℃(α-甲基苯乙烯)至203℃(甲基茚)。具有九个碳原子的化合物侧接苯乙烯(沸点145℃)以及萘(沸点220℃),苯乙烯同样是“活性物质”并且在相应的混合物中以至多一定比例是可接受的,萘是不希望的破坏性组分。在裂化期间还形成了在所述及沸程内的(不重要的)伴随组分(特别是饱和芳烃)。另外,通过环戊二烯和甲基环戊二烯的二聚作用形成了破坏性组分,特别是环戊二烯及其二聚体(DCPD),例如内型-DCPD和外型-DCPD、甲基-DCPD和二甲基-DCPD。关于进一步的细节以及对于相应馏分的典型组成,参见相关的技术文献,例如Mildenberg等,"Hydrocarbon Resins(烃树脂)",VCH 1997,特别是第2.2.1节"Aromatic Hydrocarbon Resins(芳族烃树脂)”。
如果在下文中提及“可聚合芳族化合物”,则这应理解为特别是指在典型C9树脂油中存在的所述及类型的化合物,特别是所述及的活性物质。当提及获得具有九个碳原子的可聚合芳族化合物时,这也应被理解为特别是指获得这样的馏分,其以重大比例含有这些可聚合芳族化合物,但是也可以含有其他化合物,如所述及的其他组分,特别是苯乙烯和甲基茚。在蒸馏而得到该馏分之后,该馏分特别地含有高于30摩尔%,特别是高于40摩尔%或高于50摩尔%的这些化合物,并且还含有不能热分离的化合物。在进一步提取之后,这样的馏分可以在以上提及的意义上富含可聚合芳族化合物。
本发明由本身已知的用于获得具有九个碳原子的可聚合芳族化合物的过程进行,其中组分混合物至少部分地通过蒸汽裂化形成。因此,本发明特别涉及蒸汽裂化过程,在其中如所提及的,使用液态或至少部分地液态/重质输入物,特别是石脑油。然而,将理解的是,也可以至少部分地使用轻质输入物来进行相应的过程。特别地,根据本发明的方法的一个前提是,借助于相应的蒸汽裂化过程形成的组分混合物在如在前端部分中阐明的那样是可观且可分离的程度上含有先前关于热解汽油所阐明的组分。
如本身众所周知的,使至少部分地通过蒸汽裂化得到的组分混合物经过后处理序列,所述后处理序列包括汽油去除并且之后经过至少一次压缩和分馏。对于进一步的细节,参考在引言中的阐述以及其中所引用的技术文献。如在其中同样提及的,在作为后处理的一部分的汽油去除过程中和/或在压缩期间(即在实际(热)分馏之前),形成一种或多种热解汽油馏分。典型地在压缩的下游(即在分馏中)形成一种或多种另外的热解汽油馏分。然而,在本发明的上下文中,特别地不使用这些。
本发明基于以下认识:由热解汽油获得所述及的具有九个碳原子的可聚合芳族化合物,所述热解汽油来自直至并且包括粗气体压缩形成的一种或多种热解汽油馏分或其一部分,但是特别地不是来自在其下游形成的一种或多种热解汽油馏分,这提供特别的优点。特别地,本发明提供的优点在于,具有九个碳原子的可聚合芳族化合物的获得对相应方法的核心过程具有很小(如果有)的影响。因此,所述获得在很大程度上与核心过程无关,所述核心过程即获得用于蒸汽裂化的过程的实际目标产物,如例如乙烯以及其他芳族化合物。因此,本发明总体上还导致低的操作风险以及在回收相应化合物方面的特别高的效率/高收率。这些化合物可以特别地基本上或完全不含难以分离的破坏性/伴随组分。这样的破坏性组分例如是油组分、苯乙烯以及在相对温和的温度下固化的化合物,尤其是萘。后者在本发明上下文中使用的热解汽油中以不高于5摩尔%的量被包含。总之,根据本发明,已令人惊讶地发现,重质热解汽油可以有利地用于获得具有九个碳原子的可聚合芳族化合物。使用重质热解汽油的另一个优点在于,保护下游的氢化步骤免受干扰组分的污染。
由于所述获得对于方法的核心过程具有很小(如果有)的影响,所以根据本发明提出的方法也可以以特别简单且成本有效的方式改装到现有的设备中,同时其他设备部件无需调整。作为在很少(如果有)破坏性/伴随组分的情况下在回收和获得方面的高效率的结果,与已知的方法相比,所述方法的经济性总体上可以被显著提高。
原则上也可以如例如在EP 0 602 302A1中所描述的相应方法中,由热解油馏分获得所阐述的具有九个碳原子的可聚合芳族化合物。然而,这是不利的,因为与本发明相反,这影响了油塔并且因此影响了核心过程。从油塔中的抽出改变操作参数,并且因此始终影响整个方法。换句话说,具有九个碳原子的可聚合芳族化合物的获得并不独立于其他过程。此外,在EP 0 602 302A1中从油塔中抽出的馏分的组成总是非常强烈地依赖于操作条件以及裂化气体的组成,并且因此会显示出很小的恒定性。此外,相应的馏分在重质端和轻质端被较重质/较轻质组分“污染”,而在本发明的上下文中,这仅仅是关于较轻质化合物的情形。因此,在本发明的上下文中,纯化显著更简单。还显著降低了装置部件被较重质化合物堵塞的风险。
因此,本发明提出形成分离进料,该分离进料主要或仅包含来自在热解汽油去除中和/或在压缩期间形成的热裂解汽油馏分或该热解汽油馏分中的至少一种的热解汽油,使分离进料经过分离,以及在分离中形成在先前阐明的关于分离进料的意义上富集具有九个碳原子的可聚合芳族化合物的馏分。由于分离进料优选主要或仅由来自在热解汽油去除中和/或在压缩期间形成的热裂解汽油馏分或该热解汽油馏分中的至少一种的热解汽油组成,所以所得到的馏分相对于此馏分/这些馏分也富集具有九个碳原子的可聚合芳族化合物。同样如下文所阐明的,分离可以采用常规的分离塔。在分离中,采用重质汽油馏分,并且粗汽油馏分作为塔顶产物形成。相应的塔底产物含有油组分和二聚体/低聚物以及一部分的具有九个碳原子的化合物及其伴随组分。因此,有利地将塔底产物再循环至油获得/油分离,使得将所述及的组分转移到油分离的轻质馏分中,并且因此保持可用于随后的获得。同样如下文所阐明的,此处特别地可以采用汽提。然而,塔底产物也可以直接排出。
在本发明的上下文中,此外,优选将前面提及的馏分作为另一分离进料至少部分地供应至另一分离,其中在另一分离中,形成与另一分离进料相比富集具有九个碳原子的芳族化合物的另一馏分。该另一馏分还可以以例如大于30摩尔%、大于40摩尔%或大于50摩尔%的含量含有可聚合物芳族化合物,并且可以在以上所解释说明的意义上富含这些化合物。根据此实施方案的本发明提出一种蒸馏过程,其包括两个分离步骤并且特别是两个分离塔的连接。以这种方式,可以使所需设备的数量最小化。两个分离步骤/分离塔特别地也可以使用共同的设备/加热装置等来操作。
如上已经提及的,至少部分地通过蒸汽裂化形成的组分混合物的上述后处理包括在压缩上游的油去除和汽油去除。在汽油去除和/或压缩中形成一种或多种热解馏分,来自所述热解馏分的热解汽油至少部分地被供应至分离。当没有随后形成的热解汽油馏分或其部分被引入到预分离中时是有利的。
换句话说,尽管分馏还形成一种或多种另外的热解汽油馏分,然而分离进料贫含或不含来自该一种或多种另外的热解汽油馏分的热解汽油。这使得根据本发明的方法具有特别有利的性能,因为以这种方式,破坏性组分如(甲基)二环戊二烯和其他所述及的重质破坏性组分(其是不可蒸馏分离或难以蒸馏分离的)不会到达经过所述分离的馏分。在所述后处理和压缩中形成的热解汽油馏分仅以可容许的比例含有这样的化合物。
当大部分的具有九个碳原子的可聚合芳族化合物从至少部分地通过蒸汽裂化形成的组分混合物中转移到一种或多种热解汽油馏分中时是特别有利的。当在后处理序列的油去除中得到的热解油经过油汽提时,尤其如此,在所述油汽提中从热解油中汽提轻质化合物,如所述及的具有九个碳原子的可聚合芳族化合物。换句话说,因此在本发明的上下文中,当在油去除中形成含热解油的馏分时是有利的,其中在油汽提中,从含热解油的馏分中汽提组分。这些组分有利地以气态形式再循环到油去除中,使得这些组分可以转移到随后被引入到汽油去除中的轻质馏分中。在汽油去除中,可以将包括具有九个碳原子的可聚合芳族化合物在内的相应组分转移到热解汽油中。
在本发明的上下文中,当还进行汽油汽提时,即当形成一种或多种热解汽油馏分包括在汽油去除中形成一种或多种含热解汽油的馏分并且使后者至少部分地经过汽油汽提(在那里从所述一种或多种馏分中汽提出较轻质的组分)时是有利的。以这种方式,实现了较轻质组分的贫化和分离步骤的改进。要注意的是,有利地在粗气体压缩下游的分馏中形成的热解汽油也没有被引入到相应的汽油汽提中,因为这含有所述及的破坏性成分。当没有采用来自汽油后处理的重质组分时同样是有利的,因为这些可能含有(甲基)二环戊二烯和/或其氢化产物以及所述及的较重质破坏性组分的其他代表物。相反,来自下游分馏的热解汽油可以含有这些破坏性组分。
在汽油汽提中,一种或多种热解汽油馏分有利地至少部分地在汽油汽提中形成。然而,也可以将在之前阐明的步骤中形成的热解汽油的一部分供应至分离,而没有相应的汽油汽提。
有利地使用包括分离塔板的分离塔进行分离,其中来自分离塔的中间馏分经由侧流出口(takeoff,或称为取出口)抽出。抽出可以优选以气态形式进行,但是原则上也可以以液态形式进行,如参考附图所阐明的。相应的分离塔有利地包括金属薄板形式的常规分离塔板,其具有适当的构造/下流式装置,使得可以特别容易且成本有效地提供这些装置。
分离有利地进一步形成主要或仅包含具有多于九个碳原子的化合物的液态塔底产物和主要或仅包含具有少于九个碳原子的化合物的气态塔顶产物。
来自预分离的塔底产物含有被转移到热解汽油馏分中的油组分,并且特别是二聚体或低聚物,以及如所提及的比例的具有九个碳原子的芳族烃。如同样已经提及的,这种塔底产物有利地被再循环到油分离中,以便不损失这样的化合物的所述比例。塔底产物可以特别地被引入到油汽提中,在其中汽提出相应的较轻质化合物。可选地,如果需要,塔底产物可以直接抽出。
典型地使来自分离的塔顶产物经过下游氢化中的进一步加工,以及例如用作掺混到燃料中的产物和用于芳烃提取。其可以特别地与另外的馏分合并。由于次级组分在此不再是破坏性的,因此塔顶产物也可以与在粗气体压缩下游的分馏中形成的热解汽油馏分合并。经由侧流出口从分离塔中抽出的中间馏分被供应至精细分离,因为这特别地仍然含有一定比例的较轻质的破坏性/伴随组分,特别是苯乙烯。
另一分离特别地使用分离塔进行,在分离塔的中部区域中引入中间馏分。这种分离塔可以特别地包括一个或多个填料段。更特别地参照附图详细地阐明本发明。还可以提供,对于另一分离,使用分离塔,该分离塔部分地装配有填料并且部分地装配有常规分离塔板,如特别地结合图2更具体地阐明的。
另一分离有利地还形成塔底产物和塔顶产物,其中在精细分离中,产物馏分作为塔底产物形成。应当理解的是,也可以使相应的塔底产物经过进一步后处理,例如进一步纯化,以得到特别纯的产物馏分。如果这是需要的话,也可以将产物馏分进一步分馏成各个组分。另一分离特别地使得可以分离和再循环仍然在中间馏分塔顶馏出物中存在的轻质破坏性/伴随组分。塔顶产物特别地被引入到其分离中/到冷凝器/回流系统中。
当用于分离和用于另一分离的分离塔各自使用塔底蒸发器加热时是有利的,在所述塔底蒸发器中采用共同的加热介质(然而其可以具有不同的温度)。这可以特别地是蒸汽,其例如在另一分离中通过塔底蒸发器并且在分离中通过塔底蒸发器。
在本发明的上下文中,分离和另一分离均有利地使用液态回流物进行。分离中使用的液态回流物和另一分离中使用的液态回流物可以使用来自分离的塔顶产物的至少一部分来形成。在这种情况下,可以仅采用一个冷凝器系统来为两个塔提供回流物。当中间馏分以气态形式从分离中抽出时是有利的。可选地,也可以如之前那样使用来自分离的塔顶产物的至少一部分来形成分离中使用的液态回流物,但使用在另一分离中形成的塔顶产物的至少一部分来形成另一分离中使用的液态回流物。在后一种情况下,来自分离的中间馏分特别地以液态形式抽出并转移到另一分离中。这使得例如对于中间馏分可以通过泵进行传送,并且因此可以任选地在更大的距离上由各种设备进行组合。
当在本发明的上下文中在(轻微)真空下进行分离和另一分离时是特别有利的,其中两个塔可以使用共同的真空系统抽空,所述真空系统参照附图详细阐明。因此,本发明的这个实施方案的特别优点在于,对于两个塔仅需要提供一个共同的真空系统。在真空下操作允许分离中的较低温度,这提供了可以在很大程度上避免由于聚合导致的堵塞的优点。所述及的破坏性组分由单体(甲基)二环戊二烯在升高的温度下形成,并且因此降低的温度也抑制了此类化合物的形成。在常规的分馏中,(甲基)二环戊二烯的主要来源点是脱丁烷塔,因为此处存在高浓度的单体和升高的温度。然而,在先前阐明的上游分离步骤中的形成显著降低,使得在本发明的上下文中采用来自这样的步骤的热解汽油。
本发明还涉及一种用于获得具有九个碳原子的可聚合芳族化合物的设备,其中该设备包括适于至少部分地通过蒸汽裂化形成组分混合物的装置,适于使该组分混合物至少部分地经过后处理(其包括汽油去除以及之后的压缩和分馏)的装置,以及适于在汽油去除中和/或在压缩期间形成一种或多种热解汽油馏分的装置。根据本发明提供了适于形成主要或仅包含来自在汽油去除中和/或在压缩期间形成的热解汽油馏分或该热解汽油馏分中的至少一个的热解汽油的分离进料的装置,以及适于使分离进料至少部分地经过分离的装置,其中所述分离适于形成至少一个馏分,其与所述分离进料相比富集具有九个碳原子的可聚合芳族化合物。
在相应的设备的特征和优点方面,所述设备有利地包括允许其执行在上文阐明的实施方案中的方法的装置,在此明确地参考上文给出的说明。
下面参考附图更具体地阐明本发明的实施方案。
附图说明
图1以示意性过程流程图的形式示出了根据本发明的一个实施方案的一种方法。
图2以示意性过程流程图的形式示出了根据本发明的一个实施方案的一种方法的一部分。
图3以示意性过程流程图的形式示出了根据本发明的一个实施方案的一种方法的一部分。
具体实施方式
在以下的附图中,在功能或构造方面相互对应的元件带有对应的附图标号,并且为了简单起见不再重复阐明。以下的阐明以相同方式涉及方法和相应的设备。应当理解的是,相应的设备/方法实践中还可以包括任选的或强制性的另外的组件/过程步骤。这些只是为了清楚起见而未在以下的附图中示出。
图1以示意性过程流程图的形式示出了根据本发明的一个优选实施方案的一种方法。该方法总体标记为100。
在方法100中,将一种或多种裂化输入物A与蒸汽一起供应至一个或多个裂化炉1(其可以在相同或不同的裂化条件下操作)并且使其经过至少部分的热裂化。在所示的示例中,裂化输入物A包括液态输入物,特别是石脑油。
从一个或多个裂化炉1中抽出的是一种或多种组分混合物B,其经过快速冷却2以使裂化反应结束并使得随后的步骤成为可能。这可以使用一个或多个输送管线交换器来进行。
在冷却之后,将现在称为C的组分混合物供应至油去除3,其可以特别地使用具有循环油回路(未详细示出)的一个或多个已知的油塔来进行。在油去除3中,热解油D以一种或多种馏分从组分混合物C中分离。
在所示的示例中,使热解油D经过油汽提4以回收与热解油D分离的较轻质化合物E,其特别地包括具有9个碳原子的可聚合芳族化合物。这些以气态形式再循环到油去除3中,例如再循环到在那里使用的油塔中或所述油塔之一中。
在油汽提4之后剩下的热解油D的剩余物F可以部分地以液态形式作为回流物再循环到油去除3中,例如,再循环到在那里使用的油塔上或所述油塔之一上,并且部分地以裂化器油(未详细示出)的形式作为产物从方法100中抽出。另外或可选地,未经过油汽提4的热解油D也可以作为回流物被再循环到油去除3中。
将在油去除3之后剩下的剩余物G供应至汽油去除5,在其中采用例如具有水回路的水淬塔或其他设备(未详细示出)。在汽油去除5中,分离出(重质)热解汽油H。
在所示的示例中,将重质热解汽油H至少部分地供应至汽油汽提6以去除轻质组分。后者可以例如通过点火(flaring,或称为骤燃)从过程中抽出,或在合适的位置处再循环到过程中(未详细示出)。重质热解汽油H的一部分可以在汽油汽提6之前和/或之后再循环到油去除3中。所述部分可以例如作为回流物施加到所使用的油塔上或油塔之一上。
将在汽油汽提6中获得的并且现在称为I的经汽提的热解汽油供应至分离7(下文中称为预分离),如下文更具体地阐明的。还可以提供,重质热解汽油H的一部分在未经汽提的情况下直接供应至预分离7。
在所示的示例中,将在汽油去除5之后剩下的剩余物K供应至特别是多阶段的粗气体压缩8,在此过程中可以进行酸性气体去除9。对于细节,参考开始时所引用的技术文献。没有显示细节和经分离的化合物。在粗气体压缩6中,另一热解汽油L可以被分离并且例如可以同样地供应至汽油汽提6或直接供应至预分离7。
将不含酸性气体的经压缩的组分混合物M供应至分馏10,在其中形成多种馏分,在此示例性地以N示出。分馏可以使用任何所需的设备进行。馏分N包括例如主要或仅包含具有两个、三个、四个或多于四个碳原子的化合物的馏分,或相应的总馏分,或特定的烃类,如乙烷或乙烯。馏分N被送到合适的用途。
分馏10可以形成另一热解汽油O,然而,出于上文阐明的原因,该进一步热解汽油O有利地不被供应至汽油汽提6/预分离7。在下文中更具体地阐明所述汽油的用途。
如在图2中进一步阐明的由重质热解汽油H和任选的L/I在预分离7中形成了馏分P,其富集具有九个碳原子的化合物。这些特别是本发明具体涉及的要获得的可聚合芳族化合物。馏分P被转移到另一分离11(下文称为精细分离)中。还形成了富集较轻质化合物的馏分Q和富集较重质化合物的馏分R。馏分Q可以供应至氢化12并且馏分R可以例如再循环到油汽提4中。
在精细分离11中形成了主要或仅含有具有九个碳原子的化合物的产物馏分S和主要或仅含有其他化合物的残留馏分T。后者同样可以转移到氢化12中。以上提及的热解汽油O也可以转移到氢化12中。
在氢化12中形成的氢化馏分U可以供应至芳烃提取,在其中特别地形成主要或仅含有具有5至8个碳原子的化合物的馏分V以及一种或多种较重质馏分W、X。
图2示出了根据本发明的一个实施方案的一种方法的细节,例如根据图1的方法100的细节。相应的装置、物料流和馏分的名称对应于图1。图2中所示的实施方案也可以在除了图1所示的方法100以外的方法中使用。
特别是源自汽油汽提6(参见图1)并且可选地中间储存在罐中的重质热解汽油I被引入到预分离7中,在所示的示例中,预分离7使用具有常规分离塔板的塔进行。在所示的示例中,预分离7在塔的底部中在140℃至180℃,特别是150℃至165℃的温度水平下,在塔的顶部处在60℃至100℃,特别是70℃至90℃的温度水平下,并且在0.5至1巴(绝对压力),特别是约0.8巴(绝对压力)的压力水平下进行。在塔顶部处的温度特别取决于输入物的组成(例如,有/没有具有五个碳原子的烃类),并且可以相应地变化。
预分离7使用塔底蒸发器201进行,该塔底蒸发器201例如使用处于约22巴的压力水平的蒸汽加热。从预分离7抽出的是物料流Q,其主要或仅包含具有5至8个碳原子的化合物并构成粗汽油馏分。较重质的化合物以液态形式分离并且可以以物料流R的形式抽出。来自预分离7的塔底产物并且因此物料流R包含典型的油组分和次级组分(如具有多于十二个碳原子的二聚物/低聚物)以及一定比例的具有9个碳原子的可聚合芳族化合物及其伴随组分。因此,物料流R有利地再循环到油去除3(参见图1)中,以便不损失这些化合物。
经由气体出口可抽出的是馏分P,其特别地富集具有九个碳原子的可聚合芳族化合物。然而,该馏分/物料流P仍包含显著比例的轻质破坏性/伴随组分(特别是苯乙烯)。
来自预分离7的作为塔顶产物形成的物料流202在例如可用冷却水操作的一个或多个热交换器203中冷却,并且随后被引入到水分离器205中。特别是由于下文阐明的抽空,到达水分离器205的水以物料流206的形式抽出。
使用以本身已知的方式配置并且以高度简化的形式示出的真空系统207,使水分离器205达到例如约0.9巴以下,例如约0.8或0.7巴的轻微真空。
使用泵216,来自水分离器205的不含水的冷凝物215部分地作为回流物217被传送至预分离7并且部分地作为回流物218被传送至精细分离11。可以将另一部分作为粗汽油馏分Q抽出(参见图1)并如上文所阐明的进行后处理。在所示的示例中,使用具有两个填料区域的填料塔进行预分离7。下填料区域也可以由常规的分离塔板代替。
使用塔底蒸发器219进行精细分离11,塔底蒸发器219使用蒸汽加热。塔底蒸发器219中使用的蒸汽随后可以用于塔底蒸发器201中的加热。在精细分离11中,产物流S用作塔底产物,而物料流T用作塔顶产物。与根据图1的方法100的配置不同,后者与物料流201合并。尽管图2示出了填料11用于精细分离,但是精细分离11也可以使用塔板代替填料来进行。
特别是在0.8至1巴(绝对压力),例如约0.9巴(绝对压力)的压力水平下并且在150℃至160℃,例如约156℃的温度水平下,将物料流P供应至精细分离11。特别是在0.8至1巴(绝对压力),例如约0.9巴(绝对压力)的压力水平下并且特别是在60℃至70℃,例如约66巴(绝对压力)的温度水平下,将回流物218供应至精细分离11。特别是在0.9至1.1巴(绝对压力),例如约1巴(绝对压力)的压力水平下并且特别是在170℃至180℃,例如约171℃的温度水平下,产物流S离开精细分离11。在0.8至1巴(绝对压力),例如约0.9巴(绝对压力)的压力水平下并且在100℃至110℃,例如约108℃的温度水平下,物料流Q从精细分离11中排出。
图3示出了根据本发明的一个实施方案的一种方法的细节,例如在配置上与图2不同的图1所示的方法100的细节。相应的装置、物料流和馏分的名称对应于图1和2。图3中所示的实施方案也可以用于除了图1中所示的方法100以外的方法中。
图3中描述的变型特别是在精细分离11方面是不同的,在这里精细分离11使用板式塔进行。仅示出了随机选择的几个塔板。在这里也用219指示的塔底蒸发器的操作与根据图2的实施方案没有区别。然而,在精细分离11中使用的回流物220不是使用物料流216形成的,而是由在精细分离中形成的塔顶气体本身形成的。此塔顶气体以物料流221的形式抽出。
物料流221的一部分为与重质热解汽油I合并的物料流T的形式,并被送回至预分离7以将存在的组分转移到在每种情形下所需的馏分中。以物料流222的形式的另一部分通过热交换器223,被冷却并引入到水分离器224中。其中经分离的水以物料流225的形式被抽出,并且例如与物料流205的水合并。使用泵226,将回流物220从水分离器224传送回到精细分离。

Claims (13)

1.一种用于获得具有九个碳原子的可聚合芳族化合物的方法,其中组分混合物(B)至少部分地通过蒸汽裂化形成,其中使所述组分混合物(B)至少部分地经过后处理序列(2,3,4,5),所述后处理序列(2,3,4,5)包括热解汽油去除(5)并且之后经过压缩(8)和分馏(10),并且其中在所述热解汽油去除(5)中和/或在所述压缩(8)期间形成一种或多种热解汽油馏分(H,L),在所述分馏(10)中形成一种或多种另外的热解汽油馏分(O),其特征在于,形成分离进料,所述分离进料仅包含来自在所述热解汽油去除(5)中和/或在所述压缩(8)期间形成的所述热解汽油馏分(H,L)或所述热解汽油馏分(H,L)中的至少一种的热解汽油且不含来自所述分馏(10)中形成的所述一种或多种另外的热解汽油馏分(O)的热解汽油,并且使所述分离进料至少部分地经过分离(7),其中在所述分离(7)中,形成与所述分离进料相比富集具有九个碳原子的芳族化合物的至少一种第一馏分(P)。
2.根据权利要求1所述的方法,其中使所述分离(7)中形成的所述至少一种第一馏分(P)作为另一分离进料至少部分地经过另一分离(11),在所述另一分离(11)中形成另一馏分(S),所述另一馏分(S)与所述另一分离进料相比富集具有九个碳原子的芳族化合物。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述后处理序列(2,3,4,5)包括油去除(3),其中在所述油去除(3)中形成含热解油(D)的馏分,其中在油汽提(4)中,从所述含热解油(D)的馏分中汽提出组分并将其以气态形式再循环到所述油去除(3)中。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其中在所述热解汽油去除(5)中和/或在所述压缩(8)期间形成所述一种或多种热解汽油馏分(H,L)包括形成一种或多种含热解汽油的馏分(H)以及在汽油汽提(6)中从所述一种或多种含热解汽油的馏分(H)中汽提组分。
5.根据权利要求4所述的方法,其中在所述热解汽油去除(5)中和/或在所述压缩(8)期间形成的所述热解汽油馏分(H,L)或所述热解汽油馏分(H,L)中的至少一种主要或仅从所述汽油汽提(6)中抽出。
6.根据权利要求2所述的方法,其中所述分离(7)使用包括分离塔板的分离塔进行,其中来自所述分离塔的所述至少一种第一馏分(P)经由侧流出口以气态形式抽出。
7.根据权利要求6所述的方法,其中所述分离(7)进一步形成主要或仅包含具有多于九个碳原子的化合物的液态塔底产物(R)和主要或仅包含具有少于九个碳原子的化合物的气态塔顶产物(202)。
8.根据权利要求7所述的方法,其中所述另一分离(11)使用分离塔进行,所述至少一种第一馏分(P)在所述分离塔的中部区域中引入。
9.根据权利要求8所述的方法,其中所述另一馏分(S)在所述另一分离(11)中作为塔底产物形成并且其中所述另一分离(11)进一步形成塔顶产物。
10.根据权利要求9所述的方法,其中用于所述分离(7)的所述分离塔和用于所述另一分离(11)的所述分离塔使用塔底蒸发器(201,219)加热,在所述塔底蒸发器(201,219)中采用共同的加热介质。
11.根据权利要求9或10所述的方法,其中所述分离(7)和所述另一分离(11)各自使用液态回流物。
12.根据权利要求11所述的方法,其中在所述分离(7)中使用的所述液态回流物和在所述另一分离(11)中使用的所述液态回流物利用来自所述分离(7)的塔顶产物的至少一部分形成,或者其中在所述分离(7)中使用的所述液态回流物利用来自所述分离(7)的塔顶产物的至少一部分形成并且其中在所述另一分离(11)中使用的所述液态回流物利用在所述另一分离中形成的塔顶产物的至少一部分形成。
13.根据权利要求2所述的方法,其中所述分离(7)和所述另一分离(11)在真空下进行。
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