CN1918092A - 用于从流体流除去氮化合物的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开用于从烷基化被作用物例如苯除去氮化合物的方法和装置。常规吸附剂床(46，114)可以用于吸附碱性有机氮化合物，酸性分子筛的热吸附剂床(72，162)可以吸附弱碱性氮化合物例如腈类。水促进弱碱性氮化合物的吸附。将来自分馏塔(40，130)具有升高的温度和合适的水浓度的烷基化被作用物物流(68，8)运送到所述热吸附剂床可能是有利的。

Description

用于从流体流除去氮化合物的方法和装置
背景技术
本发明涉及用于从流体流除去氮化合物的方法和装置。更具体地，本发明涉及使用选择性吸附方法从烃流除去腈以保护芳香族转化催化剂。
在芳香族转化方法中使用分子筛作为催化剂在化学加工和精炼工业中是公知的。在商业上非常重要的芳香族转化反应包括芳香族化合物的烷基化，例如在乙基甲苯、二甲苯、乙基苯、异丙基苯或高级烷基芳香族化合物的制备中，以及在歧化反应例如甲苯歧化、二甲苯异构化或者多烷基苯向单烷基苯的烷基转移中。通常，这种芳香族转化方法的进料包括芳香族组分或烷基化被作用物(substrate)例如苯，和C2-C20烯烃烷基化剂或多烷基芳香族烃烷基转移剂。在烷基化区中，芳香族进料物流和烯类进料物流在烷基化催化剂上反应产生烷基化苯例如乙基苯或异丙基苯。多烷基化的苯被从单烷基化的苯产物分离，再循环至烷基转移区并在烷基转移催化剂上与苯接触以产生单烷基化苯和苯。
用于这些烷基化或烷基转移反应的催化剂通常包括沸石分子筛。US 4891458公开了包含沸石β的催化剂的存在。US 5030786公开了使用沸石Y、沸石ω和沸石β分子筛催化剂的芳香族转化方法。US4185040公开了使用沸石例如X、Y、L、B、ZSM-5和ω晶型的分子筛进行苯的烷基化以生产乙基苯或异丙基苯。US 4774377公开了一种芳香族转化方法，其包括在包含固体磷酸组分的催化剂之上进行的烷基化反应，然后是使用包括X沸石、Y沸石、超稳定Y沸石、L沸石、ω沸石和丝光沸石的铝硅酸盐分子筛烷基转移催化剂进行的烷基转移反应。
在烷基化和烷基转移反应的芳香族进料中经常发现水，特别是在苯进料中。苯进料通常是水饱和的，例如当苯进料是从苯乙烯单体单元再循环时。在蒸汽或液相烷基化反应中使用的分子筛催化剂可能对进料中各种水平的水或硫化合物敏感。US 4107224公开了如果可以接受更快的催化剂老化，那么汽相反应中的水和硫化氢是可以容许的。US 5030786公开了当操作反应区以保持反应区内容物处于液相时，对进料进行脱水至水含量不超过100ppm，优选50ppm或更少。但是，WO 93/00992公开了在开始相中，相对于催化剂组合物，用于烷基化或烷基转移方法的沸石催化剂应该具有大于3.5wt％的最小水含量。EP0922020 B1公开了使用固体酸来从苯烷基化进料吸附杂质，该苯烷基化进料在130℃-300℃的温度被干燥至含有不超过200ppm的水以提高沸石烷基化或烷基转移催化剂的寿命。
芳香族转化反应器的进料中存在的其它杂质，特别是碱性杂质例如碱性有机氮化合物(ONC)，中和含了构成大多数现今芳香族烷基化催化剂的固体酸。催化剂性能和催化剂寿命受到不利影响。进料中即使是非常低的氮浓度也增加催化剂再生频率，在再生中积聚的氮化合物和焦炭必须被从催化剂燃烧掉。由于更具活性的沸石催化剂被用于芳香族转化反应中，所以必须要更加仔细地控制由进料中氮杂质导致的催化剂寿命的降低。正寻求方法来减少氮杂质对反应区中催化剂的影响。降低催化剂寿命的碱性氮化合物包括吲哚类，吡啶类，喹啉类，二乙醇胺(DEA)，吗啉类包括N-甲酰基-吗啉(NFM)和N-甲基-吡咯烷酮(NMP)。NFM和NMP用作芳香族萃取剂，DEA是腐蚀抑制剂，它们都经常污染芳香族进料物流。US 5220099教导了用沸石除去吲哚、喹啉和吡啶杂质，并使用含有溶解水的甲苯从沸石解吸这些杂质。WO00/35836公开了在烷基化苯进料到烷基转移反应器之前使其与分子筛接触来除去包括氮化合物的催化剂毒物。WO 01/07383公开了用沸石接触烷基化区的进料物流以除去有机地结合的氮。US 4846962公开了使溶剂萃取的油与无定形二氧化硅-氧化铝或结晶沸石吸附剂接触以除去碱性氮化合物例如NMP。所述吸附剂可含有高达30wt％的水。
US 5271835公开了来自流化床催化裂化单元的C3-C5产品级分中存在极性杂质。发现这些杂质包括弱碱性ONC例如乙腈。在可用作芳香族烷基化工艺的进料的烃流中也发现了丙烯腈和丙腈。这些极性化合物被吸引到用于芳香族化合物烷基化工艺的催化剂并毒化该催化剂。US 6019887教导在不超过300℃使用阳离子非酸性沸石，US6107535教导使用硅胶在室温从烃流吸附腈类。US 2999861教导在-18至427℃使用X沸石从包括腈类、硝酸酯和硝基化合物的弱碱性ONC选择性吸附碱性ONC。US 5744686和US 5942650教导在-18℃至204℃通过使苯流与非酸性分子筛接触去除腈类之前，从含有腈类的苯流除去水。US6617482 B1教导当存在水时，更高二氧化硅的沸石是更有效的。然而，在室温在水的存在下只证实了NFM的吸附；在该参考文献中，只有在水不存在时才证实了腈类的吸附。百万分之几和十亿分之几范围内的低浓度腈类可以比其它失活机理例如焦化更快的积聚性地使烷基化催化剂失活。
粘土或树脂保护床(guard bed)是从芳香族烷基化进料物流吸附ONC的便宜方式。在从烷基化进料物流吸附有机氮期间，在吸附剂上还形成焦炭。当所有的吸附位置都被ONC或焦炭占据时，这些吸附剂变为失效的。失效的粘土和树脂保护床不能通过燃烧再生。含有分子筛的保护床可以通过从吸附剂燃烧除去ONC和焦炭而再生。
本发明的目标是提供从烃进料物流吸附腈类的保护床。
本发明进一步的目标是提供一种保护床，该保护床在水的存在下从烷基化或烷基转移区的烃进料物流吸附腈类。
本发明甚至进一步的目标是提供两种具有不同组成的保护床，这两种保护床相互配合从烃进料物流吸附ONC。
发明概述
申请人已经发现在水的存在下，常规吸附剂例如粘土和树脂材料不能从烃流充分吸附腈类。申请人还已经发现，在较低温度酸性分子筛吸附剂相对于弱碱性ONC例如腈类，优先吸附烃流中的水和碱性ONC。但是，升高的温度改进酸性分子筛吸附剂的能力，从而在水的存在下吸附腈类。据猜测，酸性分子筛在升高的温度用作催化剂使所述腈水解为胺或酰胺。所述碱性的胺或酰胺然后牢固地吸附在酸性分子筛上。从而，常规吸附床可以用于吸附大多数有机氮杂质，而酸性分子筛可以用于吸附剩余的弱碱性有机氮化合物例如腈类。此外，来自分馏塔的烃流将具有合适的水浓度和温度以促进酸性分子筛对腈类的吸附。当失效后所述分子筛可以再生。申请人还已经发现，水的存在还减轻焦炭在吸附剂上的积聚，从而延长再生周期。
附图简述
图1-3描述本发明生产乙基苯的流程图。
图4-9描述本发明生产异丙基苯的流程图。
发明详述
本发明的烃进料物流通常是液体，可以含有30wppb-1mol％的ONC，典型地是100wppb-100wppm ONC。本发明被证明能够吸附存在浓度为百万分之几范围的ONC，并且申请人相信本发明可以有效地消除十亿分之几范围的ONC浓度对下游催化剂的影响。烃流可以含有高达以及超过饱和条件的水。含有ONC和水的烃进料物流可以是芳香族进料物流，优选包括苯并且合适地主要是苯。所述芳香族烃进料物流，当其流过吸附床时，典型地包括不超过1.0wt％的烯烃。
ONC典型地包括大比例的碱性ONC，例如吲哚类，吡啶类，喹啉类，二乙醇胺(DEA)，吗啉类包括N-甲酰基-吗啉(NFM)和N-甲基-吡咯烷酮(NMP)。ONC也可以包括小比例的弱碱性腈类，例如乙腈，丙腈，丙烯腈和它们的混合物。所述碱性ONC在常规粘土或树脂吸附保护床上吸附良好。烃进料物流被加入到这种常规杂质吸附区上来吸附碱性ONC和其它杂质，并提供经处理的除尽碱性ONC的吸附流出物。申请人已经发现，弱碱性ONC例如腈类在常规树脂和粘土吸附剂上的吸附并不好。所述腈类通过常规吸附床并且可能不利地影响下游操作，例如烷基化或烷基转移反应区。
用于除去碱性ONC的粘土吸附剂包括Sudchemie提供的粘土例如SC 630G、SC 636G和优选的SC 626GS。Filtrol Corp.提供的F-24粘土也是合适的。用于除去碱性ONC的树脂吸附剂包括树脂的Amberlyst系列，A-15是优选的，其由Rohm&Haas Company提供，以及例如Purolite International Limited提供的CT-175树脂。其它类型的粘土和树脂吸附剂也是合适的。所述粘土或树脂吸附剂可以在足以保持芳香族物流至少部分处于液相的条件下进行操作。环境温度至38℃(100)以及刚超过大气压至206kPa(30psia)的压力应该是足够的。基于吸附剂的重量，粘土和树脂容量范围通常是6-10wt％胺和1-2wt％NFM和NMP。但是，在这些条件下，粘土和树脂相对于腈类优先吸附水和NFM和NMP。所以，必须采取其它措施来吸附腈类。
适于除去弱碱性ONC的本发明的吸附剂包括酸性分子筛，例如各种形式的硅铝磷酸盐，和公开于US 4440871、US 4310440和US 4567029中的铝磷酸盐，以及沸石分子筛。如在本文中所使用的，术语“分子筛”定义为一类本质上高度结晶的吸附性干燥剂，具有以结晶方式限定的微孔或通道，不同于例如γ氧化铝的材料。在这类结晶吸附剂中，优选类型的分子筛是通常称为沸石的铝硅酸盐材料。术语“沸石”通常是指一组天然存在的和合成的水合金属铝硅酸盐，它们中的很多在结构上是结晶的。煅烧形式的沸石分子筛可以由以下通式表示：
      Me2/nO:Al2O3:xSiO2:yH2O
其中，Me是阳离子，x的值是2至无穷大，n是阳离子的价态并且y的值是2-10。可以使用的典型已知沸石包括菱沸石(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和沸石P。一些上述说明的沸石的详述描述可以在D.W.Breck的Zeolite Molecular Sieves，John Wiley and Sons，New York，1974中找到。
在各种合成和天然材料之间，在化学组成、晶体结构和物理性质例如X-射线粉末衍射图案方面存在显著差别。分子筛以微晶体的聚集体存在或者以细粉末形式合成，而对于大规模吸附用途优选经片化或粒化。粒化方法是已知的，并且因为关于选择性和容量的分子筛吸附特性保持基本不变，所以粒化方法是非常令人满意的。优选的吸附剂包括具有氧化铝或二氧化硅粘合剂的沸石Y和沸石X，以及具有氧化铝或二氧化硅粘合剂的β沸石。沸石Y是最优选的。
在一个实施方案中，分子筛通常与难熔无机氧化物粘合剂结合使用。粘合剂可以包括氧化铝或二氧化硅，其中优选氧化铝，特别优选γ氧化铝、η氧化铝以及它们的混合物。分子筛存在的范围可以是吸附剂的5-99wt％，难熔无机氧化物存在的范围可以是1-95wt％。在一个实施方案中，分子筛存在的量至少是吸附剂的50wt％，更优选数量至少是吸附剂的70wt％。
本发明吸附剂中的分子筛是酸性的。使用硅/铝比作为酸度水平的量度，在一个实施方案中硅/铝比应该不超过100，在另一个实施方案中不超过25。分子筛上的阳离子是不符合需要的。因此，理想地，可以进行酸洗以除去碱金属，例如对于沸石Y和β沸石的情况碱金属是钠，以暴露出更多酸位置，从而增加吸附容量。也应该避免铝迁移出骨架进入粘合剂，因为其降低了酸度。向沸石X或Y中引入一定水平的阳离子例如碱土和稀土元素将改进骨架铝的热稳定性和水热稳定性，最小化迁移出骨架的骨架铝的数量。引入的阳离子的水平应该足够低，以避免抑制吸附性能。本发明的分子筛吸附剂可以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的组成。但是，当烷基化催化剂比分子筛吸附剂更加昂贵时，烷基化催化剂和分子筛的组成优选是不同的。
如已经表明的那样，水的存在不利地影响在环境温度腈类在酸性分子筛上的吸附。在该表面上，最小化分子筛保护床进料中的水的数量似乎将是有利的。水将与ONC竞争吸附位置，从而降低分子筛吸附ONC的容量。申请人已经确认在较低温度水优先于腈类吸附在酸性分子筛上。但是，申请人进一步发现在不过量浓度的水存在下，在更高的温度酸性分子筛吸附更大浓度的腈类。虽然不想束缚于任何具体理论，但是申请人认为腈类并不具有足够的碱性以吸附在酸性分子筛吸附剂上。然而，在水的存在下，腈类在酸性分子筛上催化水解为酰胺或胺。然后，这些碱性酰胺或胺吸附在酸性分子筛上。
将进行纯化除去腈类的被污染的烃进料物流应该在升高的温度在水的存在下流过酸性分子筛的氮吸附区，在一个实施方案中温度至少是120℃并且不超过300℃，在一个实施方案中温度范围是大于125℃并且不超过300℃，在另一个实施方案中，温度范围是150℃-200℃。吸附床中的压力应该在34.5kPa-4136.9kPa(表压)(5-600psig)。在需要再生前，加载在分子筛吸附剂上的ONC可以达到0.6-1.0wt％。在粘土吸附剂上的ONC加载是1.5-6.0wt％，在树脂吸附剂上的ONC加载是粘土加载的两倍。因为树脂或粘土吸附剂对于ONC具有更大的吸附容量并且更便宜，所以在将不纯的烃流输送到酸性分子筛保护床以除去腈类之前，可以将该不纯的烃流流过常规粘土或树脂保护床以除去碱性ONC。然而，酸性分子筛保护床将吸附逃脱常规吸附床的碱性ONC。优选的是在常规吸附床下游安装与其连通的酸性分子筛吸附床。从而，来自常规吸附床的流出物的至少一部分应该最终进料进入酸性分子筛吸附床。此外，因为来自常规吸附床的流出物的温度可能是环境温度，所以可以在常规吸附床下游安装与其连通的换热器，该换热器位于热吸附床上游并与其连通以调节适合于该热吸附床的温度。所以，至少一部分来自常规吸附床的流出物将在该换热器中被加热或冷却，并且至少一部分来自该换热器的流出物将被进料进入热吸附床。在一个实施方案中，在被进料进入烷基化和/或烷基转移反应区之前，所有的烷基化被作用物流都应该在热吸附床中被脱氮。
在分子筛保护床中期间，烃进料物流的水浓度应该在20wppm-500wppm之间，优选在50wppm-150wppm。在一个实施方案中，水浓度应该相对于腈类向胺或酰胺的转化是化学计量的。
申请人还已经发现，在升高的温度下，分子筛保护床中水的存在减少了在吸附剂上的焦炭形成。在分子筛酸位置上的焦炭积聚阻断ONC的吸附，导致再生之间的周期变短。但是，通过减轻在酸位置上焦炭的形成，分子筛保护床可以保持再生之间更长的周期并保持多个操作周期内最大的吸附容量，这是因为每个再生周期将需要显著更小的苛刻度(severity)。
当失效后常规粘土或树脂保护床不能再生。相反，失效的粘土或树脂必须被抛弃。失效的本发明分子筛可以被再生。分子筛保护床可以含有一个或多个分子筛固定床。在达到正用于吸附物流的分子筛吸附床的容量时；也就是说，优选在ONC的大部分通过正用于吸附物流的吸附床之前，将进料物流引向吸附区中的备用分子筛吸附床。然后该先前的用于吸附物流的吸附床可以通过使内容物通过分馏区而排干。否则，在吸附床再生期间该工艺要被停车。吸附床可以使用热天然气流或通过碳燃烧以烧掉来自分子筛的ONC从而再生或通过任何其它常规方法再生。经再生的吸附床然后被放置备用直到正用于吸附物流的吸附床达到容量。
在由酸性催化剂催化的通过烯属烷基化剂进行的芳香族化合物的选择性烷基化中，烯烃可以含有2-至少20个碳原子，并且可以是支链或直链烯烃，端烯烃或内烯烃。因此，烯烃的具体性质并不是特别重要。烷基化反应的共同之处是反应在至少部分液相条件下进行，对于低级成员这是可以容易地通过调节反应压力而实现的条件。在低级烯烃中，乙烯和丙烯是最重要的代表。含有烷基化剂的烯属进料物流可以包括乙烯和/或丙烯。包含丙烯的烯属进料物流将是至少65wt％纯度的，并且其余部分包括大比例的丙烷，而一些丙烯进料是99wt％以上纯度的。乙烯进料典型的是99wt％以上纯度的。在其余的烯烃中，洗涤剂范围的一类烯烃是特别令人感兴趣的。它们由含有6-20个碳原子的直链烯烃组成，所述烯烃具有内部或端部不饱和度。作为洗涤剂范围的烯烃，含有8-16个碳原子的直链烯烃是特别有用的，并且对于洗涤剂范围的烯烃，特别优选含有10-14个碳原子的那些。烷基化剂也可以由在烷基转移反应区中的多烷基苯的烷基成分提供。二乙基苯、三乙基苯和二异丙基苯是可以提供这种烷基化剂的多烷基苯的主要例子。
到目前为止，苯是可以用作本发明实践中烷基化被作用物的可烷基化芳香族化合物的最重要的代表。芳香族进料物流可以含有5-99.9mol％苯并且可以是来自苯乙烯单体生产设备的再循环物流。更经常的是，芳香族化合物可以选自苯、萘、蒽以及它们的取代衍生物。在可烷基化芳香族化合物的芳香核上发现的最重要的取代基类别是含有1-20个碳原子的烷基部分。另一种重要的取代基是羟基部分和其烷基基团也含有1-20个碳原子的烷氧基部分。在取代基是烷基或烷氧基的情况下，苯基部分也可以取代在链烷链上。虽然未取代的或单取代的苯、萘、蒽和菲通常最经常用于本发明的实践中，但是，也可以使用多取代的芳香族化合物。除了上述提及的以外，合适的可烷基化的芳香族化合物的例子包括联苯、甲苯、二甲苯、乙基苯、丙基苯、丁基苯、戊基苯、己基苯、庚基苯、辛基苯等等；苯酚、甲酚、苯甲醚、乙氧基苯、丙氧基苯、丁氧基苯、戊氧基苯、己氧基苯等等。
很多种催化剂都可以用于烷基化反应区中。用于反应区中的合适催化剂包括任何不会因水的存在而受到有害影响的催化剂。优选的，在烷基化催化剂的存在下大量的水是可以容许的或者是希望的。大量的水优选是指在进入烷基化区的反应物中至少50wppm的水浓度。烷基化反应区可以具有低至20wppm，至超过200wppm，至1000wppm或更高的水含量。用于本发明的优选催化剂是沸石催化剂。本发明的催化剂通常与难熔无机氧化物粘合剂结合使用。优选的粘合剂是氧化铝或二氧化硅。合适的沸石包括沸石β、ZSM-5、PSH-3、MCM-22、MCM-36、MCM-49和MCM-56。沸石β描述于US 5723710中。优选的烷基化催化剂是具有氧化铝或二氧化硅粘合剂的Y型沸石或具有氧化铝或二氧化硅粘合剂的β沸石。沸石存在的数量为催化剂的至少50wt％，更优选数量为催化剂的至少70wt％。
实施烷基化反应的具体条件取决于所使用的芳香族化合物和烯烃。由于反应在至少部分液相条件下进行，所以调整反应压力以保持烯烃至少部分在液相中。对于高级烯烃反应可以在自生压力下进行。压力可以在101kPa-13172kPa的宽范围内变化。由于实践问题，压力正常的范围是1379kPa-6985kPa(200-1000psig)，但是通常在2069-4137kPa(300-600psig)之间。但是，申请人再次强调压力不是关键变量并且只需要足以保持至少部分液相条件即可。代表性烷基化温度，对于使用乙烯对苯进行烷基化为170℃-250℃，对于使用丙烯对苯进行烷基化为90℃-160℃。适合于使用C2-C20范围烯烃对本发明的可烷基化芳香族化合物进行烷基化的温度范围是60℃-400℃，最通常的温度范围是90℃-250℃。反应物通常以足以产生0.2-50hr-1特别是0.5-10hr-1液时空速的质量流速通过烷基化区。
用于本发明方法中的可烷基化芳香族化合物对烯烃的比例将取决于所期望的选择性烷基化的程度以及反应混合物的芳香族组分和烯属组分的相对成本。对于用丙烯烷基化苯，苯/烯烃比例可以低至1.5，并高至10.0，优选比例为2.0-8.0。当用乙烯烷基化苯时，苯/烯烃比例比例为2∶1-8∶1是优选的。对于C6-C20的洗涤剂范围烯烃，苯/烯烃比例是5∶1至高达30∶1通常足以保证所期望的烷基化选择性，甚至更希望8∶1-20∶1的范围。
在使用苯烷基化被作用物和丙烯烷基化剂生产异丙基苯中，含丙烯的物流通常还含有丙烷。该丙烯物流可以含有0-50wt％丙烷，典型地该丙烯物流含有0.5-35wt％的丙烷。
烷基化反应区通常提供很多种不希望的副产物。例如，在使用乙烯烷基化苯生产乙基苯中，反应区除了其它乙烯缩合产物以外也可以产生二乙基苯和三乙基苯。类似地，在使用丙烯烷基化苯生产异丙基苯中，反应区除了更多的缩合产物外可以产生二异丙基苯和三异丙基苯。这些多烷基化的芳香族化合物在烷基转移反应器中接触额外的芳香族被作用物，产生额外的单烷基化产物。本发明的烷基转移反应区使用沸石催化剂。该沸石存在的数量是催化剂的至少50wt％，更优选数量是催化剂的至少90wt％。在大多数情况下，该沸石催化剂同样包括无机氧化物粘合剂。用于烷基转移催化剂中的优选无机氧化物是氧化铝，特别优选γ氧化铝、η氧化铝以及它们的混合物。沸石存在的范围可以是催化剂的5-99wt％，难熔无机氧化物存在的范围可以是1-95wt％。优选的烷基转移催化剂是具有氧化铝或二氧化硅粘合剂的Y型沸石或具有氧化铝或二氧化硅粘合剂的β沸石。
并不要求烷基化反应区和烷基转移反应区使用相同的催化剂。该方法可以用于烷基化反应区和烷基转移反应的任何配置。但是，已经发现包含于氧化铝粘合剂中的β沸石或高Y型沸石，当用于烷基化反应区和烷基转移反应区两者中的时候，表现非常好。因此，在本发明的优选实施方案中，在异丙基苯的情况下，两个反应区使用相同的催化剂，β沸石。然而，在乙基苯的情况下，烷基化区和烷基转移区优选分别使用β沸石和Y型沸石。此外，烷基转移反应发生在烷基化反应区和烷基化反应发生在烷基转移反应区，两个区都可以称为烷基化区。
使用烷基化区或烷基转移区的第一床用于除去腈类可能是所希望的，其中所述烷基化区或烷基转移区使用酸性分子筛催化剂作为吸附剂区。在这种情况下，吸附剂和催化剂应该隔开。烷基化剂应该绕过吸附区并被输送到床间空间以与离开吸附区的脱氮的烷基化被作用物混合。但是，优选将热吸附区和烷基化区包含在分开的容器中。
烷基转移反应可以在宽范围的操作条件下进行，所述操作条件包括100-390℃(212-734)的温度和101-13171kPa(14.7-1910psia)的压力。同样，通常选择压力以使反应物保持在液相。因此，烷基转移反应区的优选压力是1013-5066kPa(147-734psia)。对于烷基转移反应区0.2-50hr-1的液时空速(LHSV)是希望的，优选0.5-5hr-1的LHSV。
烷基转移和烷基化反应区可以以提供所需操作温度和接触阶段数目的任何方式操作和配置。常在烷基化区中使用多个接触阶段以通过分阶段加入反应物到烷基化催化剂的多个床来提供冷却。反应物的多次注入用于冷却烷基化催化剂床之间的阶段并提供温度控制。烷基化催化剂通常配置在多个床中以允许在床间注入烷基化剂。分开的烷基化催化剂床可以配置在一个容器中或配置在多个容器中。对于烷基化区和烷基转移区本发明可以使用传统平行配置，其中进料物流独立地送至每个反应区并且流出物被分别回收。或者，反应区可以具有串流配置，来自烷基转移区的流出物与额外的苯串联到烷基化区，或者反之亦然。在烷基化区中，大过量的苯可以通过一系列烷基化催化剂床，并且在阶段之间注入烷基化剂和任何额外数量的苯。烷基化反应器流出物再循环也可以有利地用于激冷单独的催化剂床，从而不需要额外消耗新鲜苯而进一步改进温度控制。在串流配置中，普通的容器可以含有烷基转移反应区和一个或多个烷基化反应区。对于非常大的单元，对于烷基转移催化剂床和一个或多个烷基化催化剂床而言分开的容器可能是更加有利的。
分离区可以用于回收烷基化产物。分离区中在至少一个分馏塔上的塔顶冷凝器可以用于从塔顶流分离水并向塔返回部分芳香族烃冷凝物作为回流。由于水在苯中的高溶解性，从塔顶馏出物除去水是困难的。然而，苯物流中的一些水促进了腈类的去除。苯塔的塔顶冷凝器可以被操作以减少水的浓度至500wppm的水平。来自脱丙烷塔的中间流可以提供水浓度为50-150wppm的苯物流。
本发明方法和装置实施方案的进一步描述参考附图给出。这些附图代表本发明实施方案的多个方面，但并不是对权利要求中给出的本发明较宽范围的限制。必然地，一些各种各样的附属部件包括阀、泵、分离器、接收器、换热器等等已被从图中省去。只表示出了为了清楚且完整地理解本发明的方法和装置所必需的那些容器和管路。在所有情况下，本发明的方法都是连续方法。
图1显示了本发明用于生产乙基苯的实施方案。包含乙烯的物流在管路14中进入所述工艺中并分别被注入第一和第二烷基化反应器20，30。虽然在烷基化反应器20、30中发生烷基转移反应，但烷基化反应是主要的。烷基化反应器显示为向上流动反应器，但是向下流动反应器也是合适的。乙烯在几个管线14a-f中被注入烷基化反应器20、30，在进入催化剂床20d-f、30d-f之前进入床前空间20a-c、30a-c。催化剂床20d-f、30d-f含有烷基化催化剂以烷基化苯和乙烯来生产乙基苯。苯在管线10中被进料进入第一烷基化反应器20，在其中苯最初与来自管线14a的乙烯在床前空间20a中混合并进入催化剂床20d。来自催化剂床20d的流出物与来自管线14b的新鲜乙烯在床前空间20b中混合并进入催化剂床20e。该过程在第一烷基化反应器20中重复床的数目的次数。虽然在烷基化反应器20、30中示出了三个催化剂床，然而更多或更少的催化剂床也是合适的。来自第一烷基化反应器20的中间烷基化流出物在管线18中运送到第二烷基化反应器30。在管线18中的流出物递送到床前空间30a之前，换热器22冷却管线18中的流出物至所需的烷基化温度。从管线14d注入床前空间30a的乙烯与来自管线18的中间烷基化流出物混合并进入催化剂床30d。对于催化剂床30e和30f重复相同的过程，来自第二烷基化反应器30的烷基化反应器流出物在管线32中被运送到苯塔40。烷基化反应器流出物流可以经由通过压力控制阀(该阀未示出)减压，可以在加热器或换热器中加热(加热器或换热器也未示出)，或者既减压又加热。此外，更多或更少的烷基化反应器也是合适的。
如果烷基化反应器20、30和烷基转移反应器50平行运行，如图1中所示，那么来自管线10的苯经过管线52通到烷基转移反应器50。管线54运输来自PEB塔90塔顶馏出物的二乙基苯(DEB)和三乙基苯(TEB)的多乙基苯(PEB)塔塔顶物流，与管线52中的苯混合以提供烷基转移进料管线58。烷基转移反应器50含有烷基转移催化剂的三个催化剂床50a-50c。在烷基转移反应器50中可以使用更多或更少的催化剂床。烷基转移催化剂促进烷基转移反应，其中DEB和TEB的乙基与苯进行烷基转移产生乙基苯。从而，与烷基转移进料管线58相比，管线56含有更大浓度的乙基苯和更低浓度的DEB和TEB。
如图1所示，在烷基化反应器和烷基转移反应器平行的情况下，三个不同的物流进料到苯塔40中。在管线32中的烷基化反应器流出物流和管线56中的烷基转移流出物流将苯、乙基苯、DEB和TEB和更重的PEB进料到苯塔40。在管线12中的新鲜进料苯流经常规吸附剂容器44，该吸附剂容器44含有粘土或树脂吸附剂床46以从苯物流吸附包括碱性ONC的杂质。管线48运输经纯化的新鲜苯物流到苯塔40。经纯化的苯物流典型地含有400-800wppm水。苯塔40将进料分成至少两个物流。包括苯的苯塔塔顶物流通过管线62离开苯塔并进入冷凝器64，在冷凝器64中冷却到120-170℃的温度。冷凝的塔顶馏出物根据需要进入接收器66，接收器66包括用于分配管线66a中未溶解的或游离的水和管线66b中轻质气体的捕集器。被ONC包括腈类污染的塔顶烃物流在管线68中被运送到热吸附剂容器70，同时一部分塔顶烃物流被回流到苯塔40。塔顶烃物流包括50-500wppm水。热吸附剂容器70含有酸性分子筛的热吸附剂分子筛床72，其在适当的条件将吸附包括腈类的ONC。管线68中的塔顶烃物流的温度和水浓度非常适合于通过酸性分子筛从烃物流选择性吸附腈类。所以，管线10中的脱氮苯物流基本不含ONC，ONC不超过30wppb。包括产物乙基苯和副产物(包括PEB)的苯塔塔底物流在管线74中离开苯塔并进入乙基苯塔80。
乙基苯塔80通过蒸馏将来自管线74的苯塔塔底物流分成两个物流。包括产物乙基苯的乙基苯塔塔顶物流在管线82中离开乙基苯塔80并从该过程回收。乙基苯塔塔底物流包括副产物PEB，典型地包括DEB，TEB和更重的PEB例如丁基苯、二丁基苯、三丁基苯、乙基丁基苯、二乙基丁基苯和二苯基乙烷。乙基苯塔塔底物流在管线84中离开乙基苯塔80并送至PEB塔90。
PEB塔90将管线84中的乙基苯塔塔底物流分成两个物流。包括重于TEB的PEB的PEB塔塔底物流在管线92中离开PEB塔90塔底并被本过程抛弃。包括DEB和TEB的PEB塔塔顶物流在管线54中离开PEB塔90并被再循环以与管线52中的烷基转移反应器50的进料混合，如先前描述的那样。
图1中的实施方案使用两个吸附床，当所有烷基化被作用物都可能被ONC污染时，这两个吸附床相互配合从烷基化被作用物进料除去ONC。树脂或粘土吸附剂床46除去大部分ONC，而热吸附剂分子筛床72吸附可能毒化烷基化和烷基转移催化剂的包括腈类的剩余的ONC。
图2显示了当来自另一个来源例如苯乙烯单体单元的再循环苯是用于制造乙基苯的所有苯的一部分并且只有来自该其它来源的所述再循环苯可能被腈类污染的情况下，可以有利地使用的方法和装置。在图2中表示与图1中类似元件相对应的元件但是具有不同构造的所有附图标记将用上标符号(’)标记。否则，相同的附图标记将表示图1和2中具有相同构造的对应元件。此外，虽然图2中显示烷基化反应器和烷基转移反应器是平行的，但是它们可以串联操作。
在管线12’中的新鲜进料苯流经常规吸附剂容器44，该吸附剂容器44含有粘土或树脂吸附剂床46，以从苯物流吸附包括ONC的杂质。在管线12’中的新鲜进料苯中预期不含腈类。经纯化的苯物流典型地含有400-800wppm水。管线48’运输将与管线68’中的苯塔塔顶物流合并的经纯化的苯物流。预期含有腈类的另一个苯来源在管线8中递送到热吸附剂容器70。管线8中的苯物流可以从苯乙烯单体单元再循环，可以含有50-800wppm的水并通常是水饱和的。热吸附剂容器70含有酸性分子筛的吸附剂床72，其将在适当条件吸附包括腈类的ONC。如果水浓度低于50wppm，可能需要将水注入苯物流中。如果水浓度高于500wppm，则干燥苯物流可能是有利的。如果管线8中苯物流的温度不是至少120℃并优选高于125℃且不超过300℃，则应加热或冷却苯物流至适当温度。该温度范围和水浓度非常适于通过酸性分子筛从烃物流选择性吸附腈类，并且也将吸附碱性ONC。所以，基本不含ONC(低至30wppb的检测水平)的管线23中的脱氮苯物流与管线48’中的经纯化的苯物流和管线68’中的苯塔塔顶物流混合，从而提供管线10’中的不含氮的苯物流。
管线10’中的苯物流进料到烷基化反应器20、30以及通过管线52’平行地进料到烷基转移反应器50。管线10’中的苯被运送到烷基化反应器20、30并在合适的催化剂上与通过管线14提供的乙烯反应，如针对图1所解释的那样。管线32中的烷基化流出物被运送到苯塔40。管线54’中的来自PEB塔顶物流的DEB和TEB与管线52’中的苯物流混合来提供管线58中的烷基转移进料物流，该烷基转移进料物流被运送到烷基转移反应器50。在反应器50中DEB和TEB与苯的反应，相对于管线58中的烷基转移进料物流，在管线56中的烷基转移流出物流中产生增加的乙基苯浓度和降低的DEB和TEB浓度。管线56中的烷基转移流出物流被运送到苯塔40。
苯塔40将进料分成至少两个物流。包括苯的苯塔塔顶物流通过管线62离开苯塔并进入冷凝器64，在冷凝器64中冷却到120-170℃的温度。冷凝的塔顶馏出物根据需要进入接收器66，接收器66包括分配管线66a中未溶解的水和管线66b中轻质气体的捕集器。如前面所述的那样，在管线68’中主要含有苯的塔顶烃物流被再循环到管线10’，同时一部分塔顶烃物流被回流到苯塔40。包括产物乙基苯和副产物(包括PEB)的苯塔塔底物流在管线74中离开苯塔并进入乙基苯塔80。
乙基苯塔80将苯塔塔底物流分成在管线82中包括产物乙基苯的乙基苯塔塔顶物流和在管线84中包括副产物PEB的乙基苯塔塔底物流，该乙基苯塔塔底物流被送至PEB塔90。PEB塔90将乙基苯塔塔底物流分成在管线92中的包括重于TEB的PEB的PEB塔塔底物流和管线54’中的如前所述再循环至烷基转移反应器50中的PEB塔塔顶物流。
图3显示了类似于图1进行操作但是串联连接的烷基转移反应器50和烷基化反应器20、30。在图3中表示与图1中类似元件相对应的元件但是具有不同构造的所有附图标记将用双上标符号(”)标记。否则，相同的附图标记将表示图1和3中具有相同构造的对应元件。来自烷基转移反应器50的烷基转移反应器流出物可以通过管线56”串联到烷基化反应器20，而不是被运送到苯塔40。管线32”中的烷基化反应器流出物和管线48中的经纯化的苯物流被引导到苯塔40。在管线68中的来自苯塔塔顶物流的苯物流在热吸附剂容器70中的热分子筛吸附剂床72中脱氮。管线10中的脱氮苯物流在管线52中转向为烷基转移进料并且在进入烷基转移反应器50之前在管线58中与来自PEB塔90的管线54中的PEB塔顶物流混合。管线56”中的烷基转移流出物流与管线10中的剩余脱氮苯物流混合并进入烷基化反应器20、30，如针对图1所描述的那样。
图4描绘了根据本发明生产异丙基苯的装置和方法的流程图。管线100中的丙烯物流与管线102中的苯物流混合，并且管线101将苯和丙烯混合物引入烷基化反应器120中的第一催化剂床122a。烷基化反应器120显示为向下流动反应器，但是向上流动反应器也是合适的。催化剂床122a包括用于丙烯和苯的烷基化来生产异丙基苯的烷基化催化剂。来自催化剂床122a的流出物进入床间空间124a。来自管线106的再循环的烷基化流出物被换热器108冷却并通过分配管线106a-e和进料入口管线104a-e再循环至烷基化反应器120。从管线100转向的管线104中的丙烯被分配到进料入口管线104a-e，在其中分别与来自分配管线106a-e的再循环烷基化流出物混合。在进料入口管线104a-e中的再循环烷基化流出物和丙烯的混合物被运送到各自的床间空间124a-e，在其中分别与来自前面催化剂床122a-e的流出物混合，并分别进入后面的催化剂床122b-f。烷基化流出物在管线107中离开最后的催化剂床122f。一部分烷基化流出物通过管线106再循环到烷基化反应器120，同时另一部分在管线126中运送到脱丙烷塔130。
管线110中的新鲜进料苯在常规吸附剂容器112中纯化，该容器112含有树脂或粘土吸附剂床114以除去碱性ONC。含有400-800wppm水的经纯化的苯物流通过管线116运送到脱丙烷塔130。脱丙烷塔130在管线132中提供中间物流，该中间物流包括具有50-150wppm水且温度为至少120℃并优选大于125℃且不超过170℃的苯。这些性质可以进行调整以制备管线132中的用于腈类吸附的苯物流。在一个实施方案中，管线132中中间物流的温度是脱丙烷塔130中从再沸器(未示出)产生的热和从脱丙烷塔130通过冷凝器(未示出)带走的热的结果，其中所述再沸器和冷凝器是蒸馏塔中的典型设备。如果由于进料组成或其它条件使苯物流中的水并不充足，可以将水注入管线132中。此外，虽然管线132中的中间物流可以是侧馏份，但是可以使用隔离壁塔(divided wall column)来提供更好的中间馏份。脱丙烷塔130在管线134中的塔顶物流中排出丙烷和过量水。比丙烷重的烃通过在管线136中的塔底物流提取并运送到苯塔140。
在来自脱丙烷塔130在管线136中的进料与管线152中的烷基转移流出物混合后，苯塔140接收来自脱丙烷塔130在管线136中的进料。苯塔140产生包含苯的在管线142中的苯塔塔顶物流和包含乙基苯和PEB的在管线144中的苯塔塔底物流。管线142中的塔顶苯物流可以提供有50-150wppm的水浓度和至少120℃并优选大于125℃且不超过170℃的温度。管线132中的脱丙烷中间物流具有类似的性质，并与物流142混合并通过管线161运送到热吸附剂容器160。热吸附剂容器160含有酸性分子筛吸附剂床用于从管线161中的混合苯物流中除去ONC(包括腈类)。管线164中的脱氮的苯流出物被通过管线102运送到烷基化反应器120和通过管线166运送到烷基转移反应器150。管线166中的苯物流与来自重物质塔190的管线168中包含二异丙基苯(DIB)的中间物流混合。在管线154中苯和DIB的混合物被运送到烷基转移反应器150。在烷基转移反应器150中在烷基转移催化剂床156上DIB与苯进行烷基转移产生异丙基苯。与管线154相比，管线152中的烷基转移流出物具有更大的异丙基苯浓度和更小的苯和DIB浓度。
管线144中的苯塔塔底物流被运送到异丙基苯塔180。异丙基苯塔180提供包括产物异丙基苯的异丙基苯塔顶物流，该物流在管线182中被回收。管线184中的包含重于异丙基苯的烃的异丙基苯塔塔底物流被递送到重物质塔190。重物质塔190产生在管线168中的包含DIB的中间物流。重物质塔顶物流中的较轻物质在管线192中被取出来，重物质塔底物流在管线194中被取出来。
图5显示了与图4类似的流程图，除了在进入脱丙烷塔130之前，新鲜苯物流在含有粘土或树脂吸附剂床114的常规吸附剂容器112中纯化然后在热吸附剂容器160中脱氮。在图5中表示与图4中类似元件相对应的元件但是具有不同构造的所有附图标记将用上标符号(’)标记。否则，相同的附图标记将表示图4和5中具有相同构造的对应元件。管线110’运送新鲜进料苯到常规吸附剂容器112，管线116’从吸附剂容器112运送经纯化的苯到含有酸性分子筛床162的热吸附剂容器160和管线164’将脱氮的苯进料到脱丙烷塔130。在管线132’中来自脱丙烷塔130的中间物流与管线102’中的苯混合并被运送到烷基化反应器120，其中所述管线102’中的苯来自管线142中的苯塔140的苯塔塔顶物流。否则，图5的流程图操作基本与图4相同。
图6显示与图5类似的流程图，但是在烷基转移反应器150”中提供热吸附剂床162”。在图6中表示与图4中类似元件相对应的元件但是具有不同构造的所有附图标记将用双上标符号(”)标记。否则，相同的附图标记将表示图4和6中具有相同构造的对应元件。管线110中的苯在含有粘土或树脂吸附剂床114的常规吸附剂容器112净化碱性ONC。与管线126中的来自烷基化反应器120的烷基化流出物一起，管线116将经纯化的苯物流进料到脱丙烷塔130。管线132”中的脱丙烷塔中间物流被运送并与在管线142中来自苯塔塔顶物流通过管线166”转向的苯混合，并被进料到烷基转移反应器150”。控制阀188调节多少数量的DIB与管线166”中的转向苯塔顶物流混合以及多少数量的DIB经由支路管线186绕过管线154”，其中所述DIB在来自重物质塔190的在管线168中的重物质中间物流。烷基转移反应器150”包括酸性分子筛催化剂的牺牲性热吸附剂床162”，以用于吸附包括腈类的ONC。来自牺牲性热吸附剂床162”的脱氮进料在床间空间157与来自支路管线186的DIB混合并进入烷基转移催化剂床156”。DIB与苯在床156”中在烷基转移催化剂之上进行烷基转移产生异丙基苯。与管线154中相比，管线152中的烷基转移流出物具有更大的异丙基苯浓度和更小的苯和DIB浓度。管线152中的烷基转移流出物与管线136中的脱丙烷塔塔底物流混合并进料到苯塔140。
管线110中新鲜苯物流中的没有吸附于常规吸附剂容器112中并且没有在管线134中的脱丙烷塔塔顶物流中排出的所有腈类将会存在于管线132”中的中间物流中。所述腈类不应该存在于管线136中的脱丙烷塔塔底物流中。来自管线110中的新鲜进料苯物流的在经历上述过程后仍然存在的所有腈类将存在于管线132”中。管线166”中的流动只沿着箭头“A”的方向。所以，管线132”中的所有的腈类都将被引导到牺牲性热吸附剂床162”以除去所述腈类。没有腈类将沿着管线166”向上运动进入102”。因为管线168中的重中间物流中不存在腈类，所以优选所有的重物质中间物流都经由支路管线186绕过牺牲性热吸附剂床162”。
图7中的流程图与图6中的流程图的区别在于：管线132中的脱丙烷塔中间物流加入来自管线142的苯塔塔顶物流形成管线102中的苯进料物流，并且牺牲性热吸附剂床162是烷基化反应器120的前置床。在图7中表示与图4中类似元件相对应的元件但是具有不同构造的所有附图标记将用三上标符号()标记。否则，相同的附图标记将表示图4和7中具有相同构造的对应元件。管线102中的苯进料物流只沿箭头“B”的方向流动。和图6的流程图中一样，来自管线110中的新鲜进料苯物流的在经历上述过程后仍然存在的所有腈类将存在于管线132中。所以，管线132中的所有的腈类都将被引导到烷基化反应器120中的牺牲性热吸附剂床162以除去所述腈类。
来自牺牲性热吸附剂床162的脱氮的苯流出物进入床间空间124a，在该空间中其与由管线104a分配的丙烯混合。来自管线106的冷却的烷基化流出物通过分配管线106b-e至进料入口管线104b-e被再循环到烷基化反应器120。管线104中的丙烯被分配到进料入口管线104b-e，其在入口管线104b-e中分别与来自分配管线106b-e的再循环的烷基化流出物混合。在进料入口管线104b-e中的再循环的烷基化流出物和丙烯的混合物被运送到相应的床间空间124b-e，其在这些空间中分别与来自前面催化剂床122b-e的流出物混合，并分别进入后面的催化剂床122c-f。烷基化流出物在管线107中离开最后的催化剂床122f。一部分烷基化流出物通过管线106再循环至烷基化反应器120，而另一部分在管线126中运送到脱丙烷塔130。
图8描绘了通过使用两个牺牲性热吸附剂床组合图6和7流程图的流程图。在图8中表示与图4中类似元件相对应的元件但是具有不同构造的所有附图标记将用十字符号()标记。否则，相同的附图标记将表示图4和8中具有相同构造的对应元件。一个牺牲性热吸附剂床162a如图6中描述的那样在烷基转移反应器150中提供，第二牺牲性热吸附剂床162b如图7中描述的那样在烷基化反应器120中提供。管线132中的脱丙烷塔中间物流被分成两个物流。管线133中运送的烷基转移苯进料物流与管线142中来自苯塔塔顶物流的通过管线166转向的苯混合，并通过管线154进料到烷基转移反应器150。酸性分子筛催化剂的牺牲性热吸附剂床162a从该进料物流吸附包括腈类的ONC。来自牺牲性热吸附剂床162a的脱氮的进料在床间空间157中与来自支路管线186的DIB混合并进入烷基转移催化剂的床156。在床156中DIB和苯进行烷基转移产生异丙基苯。与管线154相比，管线152中的烷基转移流出物具有更大的异丙基苯浓度和更小的苯和DIB浓度。管线152中的烷基转移流出物与管线136中的脱丙烷塔塔底物流混合并进料到苯塔140。
来自管线132中的脱丙烷塔中间物流的管线135中的第二物流加入来自管线142的苯塔塔顶物流，形成管线102中的苯进料物流，并且运送到在烷基化反应器120中前置的第二牺牲性热吸附剂床162b。来自牺牲性热吸附剂床162b的脱氮的苯流出物进入床间空间124a，在其中与由管线104a分配的丙烯混合。如图7中所述的那样，在烷基化反应器120中进行烷基化。来自烷基化反应器120的流出物在管线126中被运送到脱丙烷塔130。因为管线166中的转向苯物流只沿箭头“A”的方向流动并且管线102中的苯进料物流只沿箭头“B”的方向流动，所以所有来自管线110中的新鲜进料苯物流的在经历上述过程后仍然存在的所有腈类将存在于管线132中。所以，管线132中的所有腈类将被导向烷基转移反应器中的牺牲性热吸附剂床162a或导向烷基化反应器120中的牺牲性热吸附剂床162b，以除去所有剩余的ONC(包括腈类)至低至30wppb。
图9描绘了不使用脱丙烷塔根据本发明生产异丙基苯的额外流程图。在图9中表示与图4中类似元件相对应的元件但是具有不同构造的所有附图标记将用双十字符号()标记。否则，相同的附图标记将表示图4和9中具有相同构造的对应元件。含有400-800wppm水的管线110中的新鲜进料苯在常规吸附剂容器112中纯化，该容器112含有树脂或粘土吸附剂床114以除去碱性ONC。管线116中的经纯化的苯物流任选在换热器117中加热并通过管线161输送到热吸附剂容器160。热吸附剂容器160含有酸性分子筛吸附剂床162，用于从管线161中的经纯化的苯物流除去包括腈类的ONC。管线164中的脱氮的苯流出物与管线136中的合并的烷基化和烷基转移流出物物流进行混合并输送到苯塔140。
苯塔140产生包含苯的在管线142中的苯塔塔顶物流和包含乙基苯和PEB的在管线144中的苯塔塔底物流。管线142中的塔顶苯物流可以具有至多500wppm的水浓度和至少120℃并优选大于125℃且不超过170℃的温度。管线142中塔顶苯物流的一部分通过管线166转向到烷基转移反应器150。由管线168运送的重物质塔中间物流中的DIB和管线166中的苯混合，以提供在管线154中的烷基转移进料物流。在烷基转移反应器150中在烷基转移催化剂床156之上DIB和苯进行烷基转移产生异丙基苯。与管线154相比，管线152中的烷基转移流出物具有更大的异丙基苯浓度和更小的苯和DIB浓度。管线102中剩余的苯塔塔顶物流，如图4中描述的那样，在烷基化反应器120中在烷基化催化剂之上与丙烯反应。管线126中的烷基化流出物与管线152中的烷基转移流出物混合从而提供在管线136中的合并流出物物流。
管线144中的苯塔塔底物流被运送到异丙基苯塔180。异丙基苯塔180提供包括产物异丙基苯的异丙基苯塔顶物流，该物流在管线182中被回收。管线184中的包含重于异丙基苯的烃的异丙基苯塔塔底物流被递送到重物质塔190。重物质塔190产生在管线168中的包含DIB的中间物流。重物质塔顶物流中的较轻物质在管线192中被取出来，重物质塔底物流在管线194中被取出来。
应该指出的是，在一些图中，例如接收器、再沸器、冷凝器和/或回流管线的设备，对于一些设备是详细示出的，然而对于另一些则没有详细示出。但是，在说明书和附图中省略这些细节并不是说明这些设备不予考虑，而是说明本领域的技术人员知道什么设备是必需的。
本发明将进一步通过如下实施例进行说明，这些实施例只是纯粹用于说明本发明的用途。
实施例
实施例I
实施测试来确定酸性分子筛在低温下从含有水的苯物流吸附乙腈的有效性。通过挤出约80wt％ Y-沸石和20wt％氧化铝粘合剂制备吸附剂。在干燥后，粉碎吸附剂并将20-40目的颗粒装入八个串联的流体连通的容器中。用水饱和(500wppm水)并加入1wppm乙腈的苯进料在环境温度和压力下通过所述串联的八个吸附剂容器。
相对于吸附剂，八个吸附剂床平均的被吸附的氮的最终负载是0.125wt％。在前五个床中的吸附剂在一天内吸附达到其容量，从而允许乙腈通过这些床，而床6-8中的吸附剂在两天内吸附到达其容量。
然后，来自吸附床的吸附剂用水在50℃冲洗1小时。从这些吸附剂提取出了97％的氮。从而，在较低温度下水影响乙腈的吸附和/或优先于腈类被吸附。
实施例II
进行了一系列测试来对比粘土、树脂和分子筛吸附剂对乙腈、NMP和NFM的吸附性能。将吸附剂装入八个串联的流体连通的容器中。用水饱和(500wppm水)并分别加入1wppm乙腈、NFM和NMP的甲苯进料在环境温度和压力下通过所述串联的八个吸附剂容器。对于一个实验，甲苯进料没有水。通过挤出约80wt％ Y-沸石和20wt％氧化铝粘合剂制备Y沸石。
表I对比了有机氮杂质突破所选择的吸附剂床所花费的时间。
表I
  吸附剂   粘土(SC-626GS)   树脂(A-15)   Y沸石   Y沸石
  进料   水饱和   水饱和   水饱和   干燥
  ACN突破第一床(天)   立刻   0.9   立刻   0.1
  ACN突破第八床(天)   1.6   0.8   0.1   5.0
  NMP突破第一床(天)   6.9   立刻   0.1   0.1
  NMP突破第八床(天)   30.6   ＞15   ＞7   ＞8
  NFM突破第一床(天)   6.9   立刻   0.1   0.1
  NFM突破第八床(天)   ＞30   15.0   6.7   7.0
  吸附剂上的氮(wt％)   1.3   1.4   0.9   0.8
表1说明，在这些条件下这些床都不能长时间有效地吸附乙腈。如果使用足够大的床，Y沸石可以有效的从干进料充分吸附乙腈，因为虽然很早就突破第一床，但第八床的突破却延长了相当长的时间。对于NMP和NFM，粘土吸附剂看起来是最有效的。只有当使用足够大的树脂吸附剂床时，树脂看起来才充分吸附NFM和NMP，因为尽管第一床被立刻突破，但第八床的突破却延长了时间。
实施例III
进行了一系列测试以评估通过使苯与吸附剂接触从苯除去乙腈(ACN)，所述吸附剂通过挤出约80wt％ Y-沸石和20wt％氧化铝粘合剂制备。该吸附剂的ABD是0.625g/cc。对于所有的测试，在将25g吸附剂加入容器之前将吸附剂在120℃干燥2小时。测试在24℃和150℃的操作温度进行并且在进料苯中具有不同数量的水。
用于测试的进料物料通过将ACN掺入苯物流中以达到约20wppm氮的目标而制备。在掺入ACN之前，对起始苯进料进行干燥。在这些测试的两个中，苯进料中掺有水来确定水对氮吸附的作用。四个测试的失效吸附剂分析结果总结于表II中。
表II
  测试编号   温度(℃)   标称水含量(wppm)   失效吸附剂平均氮含量(wt％)
  1   25   0   0.86
  2   150   0   0.49
  3   150   50   1.07
  4   150   500   0.83
从表II可以看出，在升高的温度，在150℃范围，向进料中加入水提高了吸附剂的氮容量。相对于在环境温度苯进料中没有水的测试，在150℃具有50wppm水的测试显示出氮容量高约25％。
实施例IV
来自实施例I中测试编号2和3中的吸附剂进行热失重分析(TGA)来确定吸附剂上的焦炭积聚程度。测试沉积在吸附剂上的焦炭重量百分数和从吸附剂烧掉焦炭所需的温度并示于表III中。
表III
  测试编号   测试的焦炭重量(wt％)   测试的燃烧温度(℃)
  2   8   ＞400
  3   ＜1   ＜400
基于TGA数据，需要超过400℃的温度来烧掉测试编号2的吸附剂的焦炭。此外，在150℃并且没有水的情况下进行的测试编号2的吸附剂样品的焦炭水平大约是8wt％。与此相反，测试编号3的吸附剂在温度超过400℃以后没有显示出显著的重量损失。因此，认为来自在150℃并且具有50wppm水下进行实验的测试编号3的吸附剂样品的焦炭水平低于1wt％。所以，加入水使在吸附剂上的焦炭形成降低85％以上。在升高的温度吸附腈类期间，当水存在时吸附剂的再生频率降低。

Claims (11)

1.一种从烃流分离有机氮化合物的方法，所述方法包括：
获取被污染的包括水和有机氮化合物的烃流(68，8)，其中所述有机氮化合物包括腈类；
使所述烃流在氮吸附区(72，162)中在至少120℃的温度与酸性分子筛接触；和
回收被净化的烃流(10，23)，与所述被污染的烃流相比，该被净化的烃流包含更小浓度的腈类。
2.权利要求1的方法，其特征在于所述被污染的烃流包括芳香族化合物。
3.权利要求1或2的方法，其特征在于所述接触在大于125℃的温度发生。
4.权利要求1、2或3的方法，其特征在于在被污染的烃流中存在不超过1wt％的烯烃。
5.权利要求1、2、3或4的方法，其特征在于所述被污染的烃流包括至少20wppm的水。
6.权利要求1、2、3、4或5的方法，其特征在于所述被净化的烃流包括烃烷基化被作用物，并进一步包括：
运送包括烷基化被作用物和杂质的第一烷基化被作用物进料物流(12，12’)到含有纯化吸附剂的杂质吸附区(46，114)，所述纯化吸附剂包括选择性吸附杂质的粘土或树脂，并从杂质吸附区回收经纯化的烷基化被作用物进料物流(48，48’)，所述经纯化的烷基化被作用物进料物流包括烷基化被作用物并且具有比第一烷基化被作用物进料物流中的杂质浓度低的杂质浓度；和
运送烷基化剂和至少一部分经纯化的烷基化被作用物进料物流和至少一部分含有烃烷基化被作用物的被净化的烃物流(10，23)到含有烷基化催化剂的烷基化反应区(20，30)，用所述烷基化剂烷基化所述烷基化被作用物来产生烷基化物，和从烷基化反应区回收包括所述烷基化物的反应流出物物流(18，32)。
7.权利要求6的方法，其特征在于至少一部分所述经纯化的烷基化被作用物进料物流是所述被污染的烃物流。
8.权利要求1、2、3、4或5的方法，进一步包括：
运送包括烃烷基化被作用物和有机氮化合物的烷基化被作用物进料物流(48，116)到分离区(40，130)；
从所述分离区回收所述被污染的包括烃烷基化被作用物和有机氮化合物的烃物流(68，8)；
运送至少一部分含有烷基化被作用物的物流(12，12’)到含有吸附剂的杂质吸附区(46，114)，其中所述吸附剂选择性吸附包括碱性有机氮化合物的杂质；和
运送烷基化剂和至少一部分含有烷基化被作用物的被净化的烃物流(10，23)到烷基化反应区(20，30)，在烷基化催化剂上用所述烷基化剂烷基化所述烷基化被作用物来产生烷基化物，和从烷基化反应区回收包括所述烷基化物的反应流出物物流(18，32)。
9.权利要求8的方法，其特征在于所述杂质吸附区和所述氮吸附区与所述烷基化反应区隔开。
10.权利要求8的方法，其特征在于来自杂质吸附区的流出物(48，116)是所述烷基化被作用物进料物流。
11.一种烷基化系统，包括：
杂质吸附容器(44，112)，该容器含有选择性吸附杂质的粘土或树脂吸附剂(46，114)并包括烷基化被作用物进料入口(12，12’)和经纯化的烷基化被作用物进料出口(48，48’)；
氮吸附容器(70，160)，该容器含有包括选择性吸附氮化合物的分子筛的脱氮吸附剂(72，162)并包括在下游与所述经纯化的烷基化被作用物进料出口连通的经纯化的被作用物进料入口(68，161)和经脱氮的烷基化被作用物进料出口(10，164)；和
烷基化反应容器(20，30)，该容器含有烷基化催化剂(20a-f，30a-f)以在烷基化条件下烷基化烷基化剂和烷基化被作用物并包括在下游与所述经脱氮的烷基化被作用物进料出口连通的烷基化反应器入口(10，18)和烷基化反应器出口(18，32)。
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