DE202024100469U1

DE202024100469U1 - Vorrichtung zur Herstellung von erneuerbarem Alkylbenzol und linearem Alkylbenzolprodukt

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Publication number: DE202024100469U1
Application number: DE202024100469.8U
Authority: DE
Original assignee: UOP LLC
Current assignee: Honeywell UOP LLC
Priority date: 2023-05-30
Filing date: 2024-01-31
Publication date: 2024-04-18
Anticipated expiration: 2034-02-01
Also published as: ES1306867U

Abstract

Vorrichtung zur Herstellung von linearem Alkylbenzol, umfassend:
eine Desoxygenierungseinheit (110) in Verbindung mit einer Zufuhrleitung (105) von natürlichem Öl und einer ersten Wasserstoffleitung;
einen C9-C14-Strom in einer C9-C14-Leitung (115) und einen C14+-Strom in einer C14+-Leitung (120), wobei die C9-C14-Leitung (115) und die C14+-Leitung (120) mit der selektiven Desoxygenierungseinheit (110) in Verbindung stehen.
eine Dehydrierungseinheit (150) in Verbindung mit der dekontaminierten Leitung (145);
einen dehydrierten Strom in einer dehydrierten Leitung (155) und einen zweiten Wasserstoffstrom in einer zweiten Wasserstoffleitung (157),
wobei die dehydrierte Leitung (155) und die zweite Wasserstoffeitung (157) mit der Dehydriereinheit (150) in Verbindung stehen.
wobei die zweite Wasserstoffleitung (157) auch mit einer linearen selektiven Spalteinheit (125) in Verbindung steht
eine selektive Hydrierungseinheit (160) in Verbindung mit der dehydrierten Leitung (155);
einen Monoolefinstrom in einer Monoolefinleitung (170) in Verbindung mit der selektiven Hydrierungseinheit (160);
eine Alkylierungseinheit (175) in Verbindung mit der Monoolefinleitung (170); und
einen Alkylierungsausfluss in einer Alkylierungsausflussleitung (185) in Verbindung mit der Alkylierungseinheit (175).

Description

STAND DER TECHNIK
Lineare Alkylbenzole sind organische Verbindungen mit der Formel C₆H₅C_nH_2n+1. Während die Alkylkohlenstoffzahl „n“ einen beliebigen praktischen Wert aufweisen kann, wünschen Detergenshersteller, dass Alkylbenzole eine Alkylkohlenstoffzahl im Bereich von 9 bis 16 und vorzugsweise im Bereich von 9 bis 14 aufweisen. Diese spezifischen Bereiche sind oft erforderlich, wenn die Alkylbenzole als Zwischenprodukte bei der Herstellung von Tensiden für Detergenzien verwendet werden. Die Alkylkohlenstoffzahl im Bereich von 9 bis 14 entspricht den Spezifikationen der Waschmittelindustrie.
Da die von Alkylbenzolen erzeugten Tenside biologisch abbaubar sind, ist die Herstellung von Alkylbenzolen seit ihrer anfänglichen Verwendung in der Waschmittelproduktion in den 1960ern schnell angestiegen. Die Linearität der Paraffinkette in den Alkylbenzolen spielt eine Schlüsselrolle bei der biologischen Erneuerbarkeit und Wirksamkeit als Detergens. Ein wesentlicher Faktor bei der endgültigen Linearität der Alkylbenzole ist die Linearität der Paraffinkomponente.
Während Detergenzien, die unter Verwendung von alkylbenzolbasierten Tensiden hergestellt wurden, biologisch abbaubar sind, basieren frühere Verfahren zum Erzeugen von Alkylbenzolen nicht auf erneuerbaren Quellen. Insbesondere werden Alkylbenzole derzeit aus Kerosin produziert, das aus dem aus der Erde extrahierten Rohöl raffiniert wurde. Aufgrund der wachsenden umweltschhutzfokussierten Vorbehalte gegen fossile Treibstoffextraktion und wirtschaftlichen Bedenken gegenüber fossilen Brennstoffvorkommen kann möglicherweise die Verwendung einer alternativen Quelle für biologisch abbaubare Tenside in Detergenzien und in anderen Branchen unterstützt werden.
Dementsprechend ist es wünschenswert, lineare Alkylbenzole mit einem hohen Grad an Linearität bereitzustellen, die aus biologisch erneuerbaren Quellen hergestellt sind, statt aus der Erde extrahiert zu werden. Ferner ist es wünschenswert, erneuerbare lineare Alkylbenzole aus leicht verarbeiteten Triglyceriden und Fettsäuren aus pflanzlichen, tierischen, Nuss- und/oder Samenölen bereitzustellen. Diese nC9- bis nC14-Zwischenprodukte sind nützlich, um letztlich lineare Alkylbenzolarten an Detergenzien durch zusätzliche Prozessschritte zu erzeugen. Es ist ferner wünschenswert, dass die resultierenden nC9- bis nC14-Paraffine lineare Produkte mit einem Minimum an verzweigten Isomerprodukten sind. Es ist auch wünschenswert, die im Prozess verwendete Energiemenge sowie die erforderliche Wasserstoffmenge zu reduzieren.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von Alkylbenzolen aus natürlichen Ölen unter Einbeziehung von Wasserstoff und Wärmeintegration.
2 ist ein Diagramm der Masse- % Normalparaffine gegenüber der Desoxygenierungstemperatur gemäß Beispiel 2.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von linearem Alkylbenzol. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein lineares Alkylbenzolprodukt. Das lineare Alkylbenzolprodukt kann aus der hierin definierten Vorrichtung erzielt /isoliert werden. Es wird auch ein Verfahren zur Herstellung von Alkylbenzolen aus natürlichen Ölen, wie pflanzlichen, tierischen, Nuss-, Samenölen und/oder triglyceridhaltigen Ölen, bereitgestellt. Natürliche Öle basieren nicht auf Kerosin oder anderen fossilen Brennstoffen. Natürliche Öle schließen diejenigen ein, die von Pflanzen- oder Algenmaterial, tierischen Fetten, Nuss- und/oder Samenölen und triglyceridhaltigen Ölen abgeleitet sind, und werden häufig als erneuerbare Öle bezeichnet. Natürliche Öle umfassen üblicherweise Triglyceride, freie Fettsäuren oder Kombinationen davon. Natürliche Öle schließen ein, sind jedoch nicht beschränkt auf, Erdnussöl; Babassuöl, Kokosöl, Baumwollsaatöl, Traubenöl, Maisöl, Senfkornöl, Palmkernöl, Palmöl, Palm-Olein (die flüssige Fraktion, die aus der Fraktionierung von Palmöl abgeleitet ist), Palm-Stearin (die aus der Fraktionierung von Palmöl abgeleitete Fraktion), Rapsöl, Rapsöl mit niedriger Erucasäure (erucasäurearmes Raps- oder Rübsenöl; erucasäurearmes Colzaöl; Canolaöl), Färberdistelöl (Distelöl; Carthamusöl; Kurdee-Öl), Färberdistelöl mit hohem Ölsäuregehalt (Färberdistelöl mit hohem Ölsäuregehalt; Carthamusöl mit hohem Ölsäuregehalt; Kurdee-Öl mit hohem Ölsäuregehalt), Sesamsamenöl (Sesamöl; Gingelly-Öl; Benne-Öl; Ben-Öl; Till-Öl; Tillie-Öl), Sojabohnenöl (Sojaöl), Sonnenblumensamenöl (Sonnenblumenöl) und Sonnenblumensamenöl mit hohem Ölsäuregehalt (Sonnenblumenöl mit hohem Ölsäuregehalt).
Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung kann für den Prozess der Herstellung von Alkylbenzolen verwendet werden.
Das hierin beschriebene Verfahren zur Herstellung von Alkylbenzolen aus Triglyceriden beinhaltet die Desoxygenierung der Triglyceride, um Paraffine zu bilden. Die Paraffine werden (durch Fraktionierung, Destillation und dergleichen) in einen C9- bis C14-Strom getrennt, umfassend C9- bis C14-Paraffine, und einen C14+-Strom, umfassend C14+-Paraffine (d. h. Kohlenstoffketten aus C15 bis C28 enthaltenden). Der C14+-Strom wird an eine separate lineare selektive Spalteinheit gesendet, um die C14+-Paraffine zu spalten; die gespaltenen Paraffine werden in einen ersten Strom fraktioniert, der die normalen und leicht verzweigten C9- bis C14-Paraffine umfasst, und einen zweiten Strom, der Isoparaffine umfasst. Wahlweise werden Verunreinigungen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, umfassend Schwefelverbindungen oder Stickstoffverbindungen oder Phosphorverbindungen oder Oxygenate oder Aromaten oder Kombinationen davon, aus dem ersten Strom, oder dem C9- bis C14-Strom, oder beiden, entfernt. Der dekontaminierte Strom wird dehydriert, um Olefine, Diolefine und Aromaten zu bilden. Die Diolefine werden selektiv hydriert, um zusätzliche Olefine zu bilden, und die Aromaten werden abgetrennt und entfernt, wodurch ein Aromatenstrom gebildet wird, der die Aromaten umfasst, und einen Monoolefinstrom, der die Monoolefine umfasst. Benzol wird mit den Olefinen alkyliert, und der Alkylierungsausfluss umfasst Alkylbenzole und Benzol. Die Alkylbenzole werden anschließend isoliert.
Dieser allgemeine Prozess kann verbessert werden, indem die in verschiedenen Prozessen erzeugte Wärme an andere Prozesse bereitgestellt wird, die eine Zugabe von Wärme erfordern. Zum Beispiel kann die bei der Dehydrierung der natürlichen Öle erzeugte Wärme dafür verwendet werden, um die Wärmemenge, die in einer oder mehreren der linearen selektiven Spalteinheit, der Dehydrierungseinheit, der Alkylierungseinheit benötigt wird, zu reduzieren. Darüber hinaus kann die in bestimmten Strömen vorhandene Wärme verwendet werden, um andere Ströme zu erwärmen. Zum Beispiel kann die Wärme, die in dem dehydrierten Strom, oder dem Alkylierungsausflussstrom, oder beiden, vorhanden ist, dafür verwendet werden, um einen oder mehrere von Paraffinstrom, oder C9- bis C14-Strom, oder C14+-Strom, oder erstem Strom, oder zweitem Strom, zu erwärmen.
Außerdem kann der Prozess eine angemessene Wasserstoffrückführung einschließen. Der Dehydrierungsprozess erzeugt Wasserstoff, der in die lineare selektive Spalteinheit zurückgeführt werden kann, um beim Spalten der C14+-Paraffine verwendet zu werden.
Der Gesamtprozess wird nunmehr nachstehend ausführlicher beschrieben.
Um die Deaktivierung des Katalysators einzuschränken, wird der Zufuhrstoff behandelt, um Schwefelkontamination vor der Hydrodesoxygenierung zu entfernen. Andernfalls sammelt sich Schwefel an dem Katalysator an und führt zu Deaktivierung. Es wurde gezeigt, dass eine Hochtemperatur-Wasserstoffbehandlung einen Teil der verlorenen Aktivität wiederherstellt. Der Grad an Hydrodesoxygenierung kann die Selektivität gegenüber jedem der normalen Paraffine im Bereich von 9 bis 14 Kohlenstoffen beeinflussen. Ein hoher Grad an Hydrodesoxygenierung kann die hydrodesoxygenierte Zusammensetzung weitgehend zugunsten von normalem Dodecan und normalem Decan beeinflussen, zum Nachteil des normalen Undecans und normalen Tridecans. Ein niedriger Grad an Hydrodesoxygenierung kann die hydrodesoxygenierte Zusammensetzung zugunsten von normalem Undecan und normalem Tridecan beeinflussen, zum Nachteil des normalen Dodecans und normalen Decans.
Die Hydrodesoxygenierungsreaktortemperaturen werden niedrig gehalten, weniger als 343°C (650°F) für typische biologisch erneuerbare Rohmaterialien und weniger als 304°C (580°F) für Rohmaterialien mit höherer freier Fettsäure (FFA)-Konzentration, um die Polymerisation von Olefinen, die in FFA gefunden werden, zu vermeiden. Im Allgemeinen ist ein ein Hydrodesoxygenierungsreaktordruck von etwa 700 kPa (100 psig) bis 21 MPa (3000 psig) geeignet.
Die Linearität des Alkylbenzolprodukts hängt hauptsächlich von der Linearität der Paraffine ab, die zum Alkylieren des Benzols verwendet werden. Es ist eine übliche Faustformel für Fachleute, dass die Linearität eines Paraffinzufuhrstoffs nach der Dehydrierung und Alkylierung um 5-7 Masse-% sinkt. Daher würde Paraffin mit 97 Masse-% Linearität (oder alternativ 3 Masse-% Isoparaffin) zu einem Alkylbenzolprodukt mit einer Linearität um 90-92 Masse- % führen. Dies erhöht die Anforderung für Paraffinlinearität um 5-7 Massenprozent höher als die Spezifikation für das Alkylbenzolprodukt. Üblicherweise wird die Linearität des Paraffinprodukts durch UOP 621-, uOP411- oder UOP732-Standardtestverfahren gemessen, die von ASTM erhältlich sind, die hiermit in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen sind. Lineare Alkylbenzole können unter Verwendung von ASTM-Standard-Testverfahren D4337 analysiert werden, das hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen ist.
In 1 ist ein beispielhaftes System 100 zum Herstellen eines Alkylbenzolprodukts aus einem Zufuhrstoff von natürlichem Öl veranschaulicht.
In der veranschaulichten Ausführungsform wird der Zufuhrstoff 105 aus natürlichem Öl einer Desoxygeniereinheit 110 zugeführt, die auch eine Wasserstoffzufuhr (nicht abgebildet) aufnimmt. In der Desoxygenierungseinheit 110 werden die Fettsäuren im Zufuhrstoff 105 aus natürlichem Öl deoxygeniert und in normale Paraffine umgewandelt. Strukturmäßig werden die Triglyceride durch drei, üblicherweise unterschiedliche, Fettsäuremoleküle gebildet, die mit einer Glycerinbrücke verbunden sind. Das Glycerinmolekül schließt drei Hydroxylgruppen (HO--) ein und jedes Fettsäuremolekül weist eine Carboxylgruppe (COOH) auf. In Triglyceriden verbinden die Hydroxylgruppen des Glycerins die Carboxylgruppen der Fettsäuren, um Esterbindungen zu bilden. Daher werden während der Desoxygenierung die Fettsäuren von der Triglyceridstruktur befreit und in normale Paraffine umgewandelt. Das Glycerin wird zu Propan umgewandelt, und der Sauerstoff in den Hydroxyl- und Carboxylgruppen wird zu Wasser, Kohlendioxid oder Kohlenmonoxid umgewandelt. Die Desoxygenierungsreaktion für Fettsäuren und für Triglyceride werden jeweils veranschaulicht als:
Während der Desoxygenierungsreaktion variiert die Länge einer Paraffinkette Rⁿ um einen Wert von Eins, je nach dem genauen Reaktionsweg. Es versteht sich, dass die Desoxygenierung mindestens eines von Hydrodesoxygenierung, Decarboxylierung und Decarbonylierung oder eine beliebige Kombination davon einschließt. Wenn zum Beispiel Kohlendioxid gebildet wird, weist die Kette einen Kohlenstoff weniger auf als die Fettsäurequelle. Wenn Wasser gebildet wird, passt die Kette mit der Länge der Fettsäurequelle überein.
Betriebsbedingungen für die Desoxygenierungseinheit umfassen Drücke im Bereich von 250 bis 800 psig (1724 bis 5516 kPa) und Temperaturen im Bereich von 274°C bis 371°C (525°F bis 700°F) in einer Ausführungsform, von 274°C bis 338°C (525°F bis 640°F) in einer anderen Ausführungsform und von 274°C bis 310°C (525°F bis 590°F) in einer anderen Ausführungsform. Katalysatoren können solche einschließen, die eines oder mehrere von Ni, Mo, Co, P enthalten, wie Ni--Mo, Ni--Mo--P, Ni--Co--Mo, oder Co--Mo, auf Aluminiumoxid, Siliziumdioxid, Titandioxid, Zirkoniumdioxid und Mischungen davon. Geeignete Wasserstoff-zu-Kohlenwasserstoff-Molverhältnisse schließen von 1500 bis 10.000, von 4000 bis 9000 und von 5000-8000 Standardkubikfuß pro Barrel Rohmaterialien (scf/B) ein. Geeignete Raumgeschwindigkeiten schließen 0,2-3,0 hr^-1 LHSV ein. Die Bedingungen werden dafür ausgewählt, um ein Spalten oder Isomerisieren der Paraffine zu minimieren.
Das desoxygenierte Produkt, das normale Paraffine, Wasser, Kohlendioxid, Kohlenmonoxid und Propan enthält, wird in einen C9- bis C14-Strom 115 und einen C14+-Strom 120 fraktioniert. Die Trennung kann in einer mehrstufigen Fraktionierungseinheit, einem Destillationssystem oder einer ähnlichen bekannten Vorrichtung durchgeführt werden. In jedem Fall entfernt der Abscheider das Wasser, Kohlendioxid, Kohlenmonoxid und Propan aus dem desoxygenierten Produkt. Ein Naphtha-Strom von Paraffinen mit Kohlenstoffkettenlängen von C₅ bis C₉ (nicht dargestellt) kann auch gebildet werden.
Der C14+-Strom 120 wird an die lineare selektive Spalteinheit 125 gesendet, wo er selektiv gespalten wird, um einen ersten Strom 130 zu bilden, der normale oder leicht verzweigte C9- bis C14-Paraffine umfasst, und einen zweiten Strom 135, der Isoparaffine umfasst. Das lineare selektive Spalten findet in einer separaten Einheit statt, anstatt im unteren Bett eines Hydrospaltreaktors erster Stufe, da Schwefel- und Stickstoffverunreinigungen aus der ersten Stufe einen metallbasierten Hydrospaltkatalysator vergiften können. Die C14+-Paraffine werden aufgrund höherer Absorptionsenergie selektiv über die C9 bis C14 gespaltet.
Die Auswahl bestimmter Metallkatalysatoren, einschließlich Edelmetalle (wie Ruthenium und Platin), und Nickel können eine viel höhere Ausbeute an normalen Paraffinen mit 9-14-Kohlenstoffen als frühere Prozessen erzeugen. Geeignete Katalysatoren schließen ein, sind aber nicht beschränkt auf, Ru/ZrO₂, ein Pt-Al₂O₃ ni-Aluminiumoxid oder NiO_x / Ton. Mit diesen Katalysatoren ist der C14+-Strom in der Lage, lineare Spaltprodukte ohne signifikante Mengen an verzweigter Isomerproduktion zu erzeugen.
Von den bevorzugten Katalysatoren zeigt der Ru-Katalysator eine viel höhere Aktivität und nC9- bis nC14-Durchlaufausbeute als die anderen Katalysatoren. Unter den optimierten Reaktionsbedingungen produziert er auch sehr kleine Mengen an Methan und isomerisiertem Produkt. Dies hat sich als der beste Katalysator für einen solchen chemischen Umwandlungsprozess erwiesen. Der Pt-Al2O3-Katalysator kann eine noch niedrigere Methanausbeute erzeugen als der Ru-basierte Katalysator, mit etwas weniger Ausbeute an linearem Produkt.
Der C9- bis C14-Strom 115 aus der Desoxygeniereinheit 110 und der erste Strom 130 aus der linearen selektiven Spalteinheit 125 werden an eine Dekontaminationseinheit 140 gesendet. Die Dekontaminationseinheit 140 entfernt Verunreinigungen in einem Adsorptionstrennungssystem aus den C9- bis C14-Paraffinen im C9- bis C14-Strom 115 und dem ersten Strom 130. Die Kontaminanten schließen ein, sind jedoch nicht beschränkt auf, Schwefelverbindungen oder Stickstoffverbindungen oder Phosphorverbindungen oder Oxygenate oder Aromaten oder Kombinationen davon.
Der dekontaminierte Strom 145 wird an eine Dehydrierungseinheit 150 gesendet, in der Wasserstoff entfernt wird, um einen dehydrierten Strom 155 zu erzeugen, der Monoolefine, Diolefine und Aromaten umfasst. In dem Dehydrierungsreaktor 150 werden die Paraffine zu Monoolefinen der gleichen Kohlenstoffzahlen wie die Paraffine dehydriert. Üblicherweise erfolgt die Dehydrierung durch bekannte katalytische Prozesse, wie den handelsüblichen Pacol-Prozess. Di-Olefine (d. h. Diene) und Aromaten werden ebenfalls als unerwünschtes Ergebnis der Dehydrierungsreaktionen hergestellt, wie in den folgenden Gleichungen ausgedrückt wird: Mono-Olefinbildung: C_xH_2x+2→C_xH_2x+H₂ Di-olefin-Bildung: C_xH_2x→C_xH_2x-2+H₂ Aromatische Bildung: C_xH_2x-2→C_xH_2x-6+2H₂
Betriebsbedingungen für den Dehydrogenierungsreaktor 150 schließen Raumgeschwindigkeiten von etwa 5 bis etwa 50 LHSV und von etwa 20 bis etwa 32 LHSV ein; Drücke von 34 kPa (g) bis 345 kPa (g) (5 psig bis 50 psig) und von 103 kPa (g) bis 172 kPa (g) (15 psig bis 25 psig); Temperaturen von 400°C bis 500°C und von 440°C bis 490°C und Wasserstoff-zu-Kohlenwasserstoff-Molverhältnisse von 1-12 und von 3-7. Ein Beispiel für einen geeigneten Katalysator ist ein Pt-auf-Aluminiumoxid-Katalysator, wobei das Platin mit einem Dämpfungsmetall abgeschwächt wird. Ein anderer geeigneter Katalysator wird in US-Pat. Nr. 6,177,381 , das hiermit durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit aufgenommen wird, beschrieben. Die Dehydrogenierungseinheit 150 kann trocken oder mit Wasserinjektion bis zu 2000 Masse-% Wasser betrieben werden. Wasserstoff kann in die Desoxygenierungseinheit vorgelagert zurückgeführt werden.
Wasserstoff wird auch bei der Dehydrierungsreaktion hergestellt. Der Wasserstoffstrom 157 wird zu der linearen selektiven Spalteinheit 125 zurückgeführt, um Wasserstoff für den Spaltschritt bereitzustellen.
Der dehydrierte Strom 155 wird an eine selektive Hydrierungseinheit 160, wie einen DeFine-Reaktor, gesendet, wobei mindestens ein Teil der Diolefine hydriert wird, um zusätzliche Monoolefine zu bilden. Infolgedessen weist der Monoolefinstrom 170 im Vergleich zum dehydrierten Strom 155 eine erhöhte Monoolefinkonzentration auf. Die Aromaten werden getrennt und als Aromatenstrom 165 entfernt. Ein Vorlaufstrom 167, der beliebige leichte Kohlenwasserstoffe enthält, wie Butan, Propan, Ethan und Methan, die aus Spalt- oder anderen Reaktionen während der vorgelagerten Verarbeitung resultierten, kann ebenfalls entfernt werden.
Der Monoolefinstrom 170, der Monoolefine umfasst, wird zusammen mit einem Benzolstrom 180 an die Alkylierungseinheit 175 gesendet. Das Benzol wird mit den Monoolefinen alkyliert, um Alkylbenzol zu bilden. Die Alkylierungseinheit 175 enthält einen Katalysator, wie einen Festsäurekatalysator, der die Alkylierung des Benzols mit den Monoolefinen unterstützt. Fluoriertes Siliciumdioxid-Aluminiumoxid, Wasserstofffluorid (HF), Aluminiumchlorid (AlCl₃), zeolithische und ionische flüssige Katalysatoren sind Beispiele für Hauptkatalysatoren in handelsüblicher Verwendung für die Alkylierung von Benzol mit linearen Monoolefinen und können in der Alkylierungseinheit 175 verwendet werden. Als Ergebnis der Alkylierung wird Alkylbenzol, üblicherweise als lineares Alkylbenzol (LAB) bezeichnet, gemäß der folgenden Reaktion gebildet: C₆H₆ + C_xH_2x → C₆H₅C_xH_2x+1
Geeignete Betriebsbedingungen für die Alkylierungseinheit 175 schließen Raumgeschwindigkeiten von 1 bis 10 LHSV ein, Drücke zum Beibehalten der Flüssigphasenbetrieb wie 2068 kPa (g) bis 4137 kPa (g) (300 psig bis 600 psig), Temperaturen im Bereich von 80°C bis 180°C und 120°C bis 170°C und Benzol-zu-Olefin-Molverhältnisse von 3 bis 40 und 8 bis 35.
Überschüssige Mengen von Benzol werden der Alkylierungseinheit 175 zugeführt, um einen hohen Grad an gewünschter Alkylierung zu erreichen. Daher enthält der Alkylierungsausfluss 185, der aus der Alkylierungseinheit 175 austritt, Alkylbenzol und nicht umgesetztes Benzol. Ferner kann der Alkylierungsausfluss 185 auch einige nicht umgesetzte Paraffine einschließen. Der Alkylierungsausfluss 185 wird zu einer Benzoltrenneinheit 190, wie einer Fraktionierungssäule, geleitet, um das nicht umgesetzte Benzol und Paraffine aus dem Alkylierungsausfluss 185 zu trennen. Das nicht umgesetzte Benzol verlässt die Benzolabscheidereinheit 190 in einem Benzolrückführstrom 195, der in die Alkylierungseinheit 175 zurückgeleitet werden kann, um das erwünschte Benzol-Olefin-Verhältnis (z.B. 1-50) beizubehalten und um das Volumen an benötigtem frischem Benzol zu reduzieren. Der Bedarf an frischem Benzol (d. h. das Reinbenzol) wird durch das Reinolefin der Alkylierungseinheit bestimmt. Ein Paraffinstrom 200 kann ebenfalls abgetrennt und in die Dehydrierungseinheit 150 zurückgeführt werden.
Als Ergebnis der Nachalkylierungstrennprozesse wird das lineare Alkylbenzolprodukt 205 isoliert. Es wird darauf hingewiesen, dass solche Trennprozesse nicht in allen Ausführungsformen notwendig sind, um das lineare Alkylbenzolprodukt 205 zu isolieren.
Das lineare Alkylbenzolprodukt 205 ist ein lineares Alkylbenzolprodukt, umfassend: Alkylbenzole mit der Formel C₆H₅C_nH_2n+1, wobei n von 9 bis 14 beträgt. In einigen Ausführungsformen weisen mindestens 80 Massen- % der Alkylbenzole lineare Alkylgruppen auf, oder mindestens 90 Masse- %.
Das lineare Alkylbenzol kann sulfoniert werden, um ein lineares Alkylbenzolsulfonatprodukt bereitzustellen, das Alkylbenzolsulfonatverbindungen mit der Formel C umfasst: C_nH_2n+1C₆H₄SO₃H, wobei n von 10 bis 14 ist oder wobei n von 11 bis 13 beträgt.
Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff „Abscheider“ ein Gefäß, das einen Einlass und mindestens einen Kopfdampfauslass und einen Bodenflüssigkeitsauslass aufweist und auch einen wässrigen Strömungsauslass aus einem Becken aufweisen kann. Eine Blitztrommel ist eine Art Abscheider, die sich in nachgeschalteter Kommunikation mit einem Abscheider befinden kann, der bei höherem Druck betrieben werden kann. Der Begriff „Kommunikation“ bedeutet, dass der Fluidstrom zwischen aufgezählten Komponenten operativ möglich ist, was als „Fluidverbindung“ gekennzeichnet sein kann. Der Begriff „nachgeschaltete Kommunikation“ bedeutet, dass mindestens ein Teil des Fluids, das in nachgeschalteter Kommunikation zum Subjekt strömt, operativ von dem Objekt, mit dem es fluidisch kommuniziert, fließen kann.
Der Begriff „Säule“ bezeichnet eine Destillationssäule oder Säulen zur Trennung einer oder mehrerer Komponenten unterschiedlicher Flüchtigkeit. Sofern nicht anders angegeben, schließt jede Säule einen Kondensator auf einem oberen Bereich der Säule ein, um einen Teil eines Kopfstroms zurück zum oberen Teil der Säule zu kondensieren und zurückzuführen, und einen Verdampfer an einem Boden der Säule, um einen Teil eines Bodenstroms zu verdampfen und zum Boden der Säule zurückzusenden. Zufuhrstoffe zu den Säulen können vorgewärmt werden. Der obere Druck ist der Druck des Kopfdampfes am Dampfauslass der Säule. Die Bodentemperatur ist die Flüssigkeitsbodenaustrittstemperatur. Sofern nicht anders angegeben, beziehen sich Kopfleitungen und Bodenleitungen auf die Netzleitungen aus der Säule, einem Rückfluss oder einer Verdampfungsentnahmestelle nachgeschaltet, zur Säule. Die Abtrennsäulen können einen Verdampfer an einem Boden der Säule weglassen und stattdessen durch ein fluidisiertes inertes Medium wie Dampf Aufheizanforderungen erfüllen und Trennimpulse bereitstellen.
Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff „ein komponentenreicher Strom“ oder „ein Komponentenstrom“, dass der aus einem Gefäß kommende Strom eine größere Konzentration der Komponente aufweist als der Zufuhrstoff zum Gefäß. Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff „ein komponentenarmer Strom“, dass der aus einem Gefäß austretende Magerstrom eine geringere Konzentration der Komponente aufweist als der Zufuhrstoff zum Gefäß.
In einem ersten Gesichtspunkt stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Herstellen von linearem Alkylbenzol bereit: eine Desoxygenierungseinheit (110) in Verbindung mit einer Zufuhrleitung (105) von natürlichem Öl und eine erste Wasserstoffleitung; einen C9-C14-Strom in einer C9-C14-Leitung (115) und einen C14+-Strom in einer C14+-Leitung (120); wobei die C9-C14-Leitung (115) und die C14+-Leitung (120) mit der Desoxygenierungseinheit (110) in Verbindung stehen; eine Dehydrierungseinheit (150) in Verbindung mit einer dekontaminierten Leitung (145); einen dehydrierten Strom in einer dehydrierten Leitung (155) und einen zweiten Wasserstoffstrom in einer zweiten Wasserstoffleitung (157); wobei die dehydrierte Leitung (155) und die zweite Wasserstoffleitung (157) mit der Dehydrierungseinheit (150) in Verbindung stehen; wobei die zweite Wasserstoffleitung (157) ebenfalls mit einer linearen selektiven Spalteinheit (125) in Verbindung steht; eine selektive Hydrierungseinheit (160) in Verbindung mit der dehydrierten Leitung (155); einen Monoolefinstrom in einer Monoolefinleitung (170) in Verbindung mit der selektiven Hydrierungseinheit (160); eine Alkylierungseinheit (175) in Verbindung mit der Monoolefinleitung (170); und einen Alkylierungsausfluss in einer Alkylierungsausflussleitung (185) in Verbindung mit der Alkylierungseinheit (175).
In einer Ausführungsform umfasst der Alkylierungsausfluss in der Alkylierungsausflussleitung (185) Alkylbenzol und nicht umgesetztes Benzol.
In einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung ferner Folgendes: eine Benzolabscheidereinheit (190) in Verbindung mit der Alkylierungsausflussleitung (185); ein lineares Alkylbenzolprodukt in einer linearen Alkylbenzolproduktleitung (205) und einen Benzolrückführstrom in einer Benzolrückführleitung (195); wobei die lineare Alkylbenzolproduktleitung (205) und die Benzolrückführleitung (195) mit der Benzolabscheidereinheit (190) in Verbindung stehen.
In einer Ausführungsform steht die Benzolrückführleitung (195) mit der Alkylierungseinheit (175) in Verbindung.
In einer Ausführungsform steht lineare selektive Spalteinheit (125) in Verbindung mit der C14+-Leitung (120); und wobei die Vorrichtung ferner umfasst: einen ersten Strom in einer ersten Leitung (130) in Verbindung mit der linearen selektiven Spalteinheit (125); und einen zweiten Strom in einer zweiten Leitung (135); wobei die erste Leitung (130) und die zweite Leitung (135) mit der linearen selektiven Spalteinheit (125) in Verbindung stehen; wobei der erste Strom normale oder leicht verzweigte C9-C14-Paraffine umfasst und der zweite Strom Isoparaffine umfasst.
In einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung ferner eine Dekontaminationseinheit (140) in Verbindung mit der ersten Leitung (130); und einen dekontaminierten Strom in der dekontaminierten Leitung (145) in Verbindung mit der Dekontaminationseinheit (140).
In einer Ausführungsform steht die C9-C14-Leitung (115) mit der Dekontaminationseinheit (140) in Verbindung.
In einer Ausführungsform steht die lineare selektive Spalteinheit (160) in Verbindung mit der dehydrierten Leitung (155); und wobei die Vorrichtung ferner einen Aromatenstrom in einer Aromatenleitung (165) und einen Vorlaufstrom in einer Vorlaufleitung (167) umfasst; wobei die Aromatenleitung (165) und die Vorlaufleitung (167) mit der selektiven Hydrierungseinheit (160) in Verbindung stehen.
In einer Ausführungsform steht die C9- bis C14-Leitung (115), oder die C14+-Leitung (120), oder die erste Leitung (130), oder die zweite Leitung (135), oder Kombinationen davon mit der dehydrierten Leitung (155), oder der Alkylierungsausflussleitung (185), oder beiden, durch einen Wärmetauscher in Verbindung.
In einer Ausführungsform steht die Desoxygeniereinheit (110) mit der linearen selektiven Spalteinheit (125) oder der Dehydrierungseinheit (150) oder der Alkylierungseinheit (175) oder Kombinationen davon; oder beiden durch einen Wärmetauscher in Verbindung.
In einem anderen Gesichtspunkt stellt die vorliegende Erfindung ein lineares Alkylbenzolprodukt (205) bereit, das aus dem Alkylierungsausfluss (185), wie hierin definiert, erhältlich/isolierbar ist. Das lineare Alkylbenzolprodukt umfasst Alkylbenzole mit der Formel C₆H₅C_nH_2n+1, wobei n in einem Bereich von 9 bis 14 liegt und wobei mindestens 80 Masse- % Alkylbenzole lineare Alkylgruppen umfassen.
In einem weiteren Gesichtspunkt stellt die vorliegende Erfindung ein lineares Alkylbenzolprodukt (205) bereit, das aus der Trenneinheit (190) erzielt werden kann, wie hierin definiert, wobei das lineare Alkylbenzolprodukt umfasst: Alkylbenzole mit der Formel C₆H₅C_nH_2n+1, wobei n in einem Bereich von 9 bis 14 liegt und wobei mindestens 80 Masse- % der Alkylbenzole lineare Alkylgruppen umfassen.
In einer Ausführungsform umfasst das lineare Alkylbenzolprodukt zu mindestens etwa 90-92 Masse- % linearer Alkylgruppen.
In einer Ausführungsform wird das lineare Alkylbenzolprodukt erhalten durch: Desoxygenieren des natürlichen Öls (105), um einen Paraffinstrom zu bilden, der Paraffine umfasst; Dehydrieren eines ersten Stroms in einer Dehydrierungseinheit (150), um einen dehydrierten Strom (155) bereitzustellen, der Monoolefine, Diolefine und Aromaten umfasst, und einen Wasserstoffstrom (157), der Wasserstoff umfasst; selektives Hydrieren der Diolefine in dem dehydrierten Strom (155), um zusätzliche Monoolefine zu bilden, und Trennen und Entfernen der Aromaten aus den Monoolefinen, um einen Aromatenstrom (165) zu bilden, der die Aromaten umfasst, und einen Monoolefinstrom (170), der die Monoolefine umfasst; und Alkylieren von Benzol (180) mit den Monoolefinen in einer Alkylierungseinheit (175) unter Alkylierungsbedingungen, um einen Alkylierungsausfluss (185) bereitzustellen, der Alkylbenzole und Benzole umfasst; Isolieren der Alkylbenzole, um das Alkylbenzolprodukt (205) bereitzustellen, das aus dem natürlichen Öl abgeleitet ist.
In einer Ausführungsform umfassen die Desoxygenierungsbedingungen eine Temperatur von weniger als 404 °C.
In einer Ausführungsform kann das lineare Alkylbenzolprodukt ferner erhalten werden durch Trennen des Paraffinstroms, um einen C9- bis C14-Strom (115) zu bilden, als den ersten Strom, der C9- bis C14-Paraffine umfasst, und einen C14+-Strom (120), der C14+-Paraffine umfasst.
In einer Ausführungsform kann das lineare Alkylbenzolprodukt ferner durch lineares selektives Spalten des C14+-Stroms (120) in einer separaten linearen selektiven Spalteinheit (125) unter linearen selektiven Spaltbedingungen in Gegenwart eines linearen selektiven Spaltkatalysators erhalten werden, um den ersten Strom (130) zu bilden, der normale oder leicht verzweigte C9- bis C14-Paraffine umfasst, und einen zweiten Strom (135), der Isoparaffine umfasst.
In einem anderen Gesichtspunkt stellt die vorliegende Erfindung ein lineares Alkylbenzolprodukt (205) bereit, umfassend: Alkylbenzole mit der Formel C₆H₅C_nH_2n+1, wobei n in einem Bereich von 9 bis 14 liegt und wobei mindestens 80 Masse- % der Alkylbenzole lineare Alkylgruppen umfassen.
In einer Ausführungsform umfasst das lineare Alkylbenzolprodukt zu mindestens etwa 90-92 Masse- % linearer Alkylgruppen.
In einer Ausführungsform wird das lineare Alkylbenzolprodukt erhalten durch: Durchführen des Erdöls (105), um einen Paraffinstrom zu bilden, der Paraffine umfasst; Dehydrieren eines ersten Stroms in einer Dehydrierungseinheit (150), um einen dehydrierten Strom (155) bereitzustellen, der Monoolefine, Diolefine und Aromaten umfasst, und einen Wasserstoffstrom (157), der Wasserstoff umfasst; selektives Hydrieren der Diolefine in dem dehydrierten Strom (155), um zusätzliche Monoolefine zu bilden, und Trennen und Entfernen der Aromaten aus den Monoolefinen, um einen Aromatenstrom (165) zu bilden, der die Aromaten umfasst, und einen Monoolefinstrom (170), der die Monoolefine umfasst; und Alkylieren von Benzol (180) mit den Monoolefinen in einer Alkylierungseinheit (175) unter Alkylierungsbedingungen, um einen Alkylierungsausfluss (185) bereitzustellen, der Alkylbenzole und Benzole umfasst; Isolieren der Alkylbenzole, um das Alkylbenzolprodukt (205) bereitzustellen, das aus dem natürlichen Öl abgeleitet ist.
In einer Ausführungsform umfassen die Desoxygenierungsbedingungen eine Temperatur von weniger als 404 °C.
In einer Ausführungsform kann das lineare Alkylbenzol ferner erhalten werden durch Trennen des Paraffinstroms, um einen C9- bis C14-Strom (115) zu bilden, als den ersten Strom, der C9- bis C14-Paraffine umfasst, und einen C14+-Strom (120), der C14+-Paraffine umfasst.
In einer Ausführungsform kann das lineare Alkylbenzolprodukt ferner durch lineares selektives Spalten des C14+-Stroms (120) in einer separaten linearen selektiven Spalteinheit (125) unter linearen selektiven Spaltbedingungen in Gegenwart eines linearen selektiven Spaltkatalysators erhalten werden, um den ersten Strom (130) zu bilden, der normale oder leicht verzweigte C9- bis C14-Paraffine umfasst, und einen zweiten Strom (135), der Isoparaffine umfasst.
Es versteht sich, dass jede hierin beschriebene Ausführungsform mit jeder anderen hierin beschriebenen Ausführungsform kombiniert werden kann.
BEISPIELE
Beispiel 1
Ein Kokosölzufuhrstoff wurde desoxygeniert, um Paraffine zu bilden, dehydriert, um Monoolefine zu bilden, und Benzol wurde mit den Monoolefinen alkyliert, um ein Alkylbenzolprodukt mit einem modernen Kohlenstoffgehalt von 62 Masse 96 modernem Kohlenstoff zu bilden, wie durch ASTM D6866 ermittelt, im Vergleich zu einem theoretischen modernen Kohlenstoffgehalt von 66,4 Masse- %, einer Bromanzahl von 1 g Br/pro Gramm Probe, wie durch UOP-Standardtestmethode 304 bestimmt, und einer Linearität von 92 Masse- %.
Beispiel 2
Ein Öl wurde unter Verwendung eines Katalysators bei einem Druck von 480 psig, H, zu einem Bio-Öl-Verhältnis von 7200 scf/B und einer LHSV von 1 h' desoxygeniert. Während des Betriebs wurde die Desoxygenierungstemperatur in Schritten erhöht, von 315°C. (600°F) bis 34,9°C. (660°F) und dann auf 377°C. (710°F) und 404°C. (760°F), um die Reaktion der Linearität im Endprodukt auf Reaktionstemperatur zu überwachen. Die Ergebnisse sind in 2 abgebildet, was ein Diagramm der Konzentration in Masse- % der normalen C10-C13-Paraffine gegenüber der Reaktionstemperatur ist. 2 zeigt deutlich, dass, wenn die Desoxygenierungstemperatur erhöht wird, die Konzentration der linearen Paraffine abnimmt. Ein Kühlen der Temperatur auf weniger als 404°C; (760°F) führte zu mehr als 92 Massenprozent linearen Paraffinen.
Hinweis: Beispiele 1 und 2 wurden zuvor in US-Patent Nr. 9,079,814 als Beispiele 3 und 4 eingeschlossen.
SPEZIFISCHE AUSFÜHRUNGSFORMEN
Obwohl das Folgende in Verbindung mit spezifischen Ausführungsformen beschrieben wird, versteht es sich, dass diese Beschreibung den Umfang der vorstehenden Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen veranschaulichen und nicht einschränken soll.
Eine erste hierin beschriebene Ausführungsform ist ein Verfahren zur Herstellung eines linearen Alkylbenzolprodukts aus einem natürlichen Öl, das eine Desoxygenierung des natürlichen Öls umfasst, um einen Paraffinstrom zu bilden, der Paraffine umfasst; Trennen des Paraffinstroms, um einen C9- bis C14-Strom zu bilden, der C9- bis C14-Paraffine umfasst, und einen C14+-Strom, der C14+-Paraffine umfasst; lineares selektives Spalten des C14+-Stroms in einer separaten linearen selektiven Spalteinheit unter linearen selektiven Spaltbedingungen in Gegenwart eines linearen selektiven Spaltkatalysators, um einen ersten Strom zu bilden, der normale oder leicht verzweigte C9- bis C14-Paraffine umfasst, und einen zweiten Strom, der Isoparaffine umfasst; Dehydrieren des ersten Stroms in einer Dehydrierungseinheit, um einen dehydrierten Strom bereitzustellen, der Monoolefine, Diolefine und Aromaten umfasst, und einen Wasserstoffstrom, der Wasserstoff umfasst; Rückführen von zumindest einem Teil des Wasserstoffstroms zu der linearen selektiven Spalteinheit; selektives Hydrieren der Diolefine in dem dehydrierten Strom, um zusätzliche Monoolefine zu bilden, und Trennen und Entfernen der Aromaten aus den Monoolefinen, um einen Aromatenstrom zu bilden, der die Aromaten umfasst, und einen Monoolefinstrom, der die Monoolefine umfasst; Alkylieren von Benzol mit den Monoolefinen in einer Alkylierungseinheit unter Alkylierungsbedingungen, um einen Alkylierungsausfluss bereitzustellen, der Alkylbenzole und Benzol umfasst; Isolieren der Alkylbenzole, um das von dem natürlichen Öl abgeleitete Alkylbenzolprodukt bereitzustellen, und Wärmetauschen des Paraffinstroms, oder des C9- bis C14-Stroms, oder des C14+-Stroms, oder des ersten Stroms, oder des zweiten Stroms, oder Kombinationen davon, mit dem dehydrierten Strom, oder dem Alkylierungsausflussstrom, oder beiden; oder Bereitstellen von Wärme aus dem Desoxygenieren des natürlichen Öls an die lineare selektive Spalteinheit oder die Dehydrierungseinheit oder die Alkylierungseinheit oder Kombinationen davon; oder beides. Eine hierin beschriebene Ausführungsform ist eine, eine beliebige oder alle vorherigen Ausführungsformen in diesem Absatz bis hin zu der ersten Ausführungsform in diesem Absatz, ferner umfassend das Entfernen von Verunreinigungen aus dem ersten Strom oder dem C9- bis C14-Strom oder beiden zum Bilden eines dekontaminierten Stroms, wobei die Verunreinigungen Schwefelverbindungen oder Stickstoffverbindungen oder Phosphorverbindungen oder Aromaten oder Oxygenate oder Fettsäuren oder Fettsäureester oder Kombinationen davon umfassen, bevor der erste Strom dehydriert wird. Eine hierin beschriebene Ausführungsform ist eine, eine beliebige oder alle vorherigen Ausführungsformen in diesem Absatz bis hin zu der ersten Ausführungsform in diesem Absatz, wobei der C9-bis C14-Strom und der erste Strom vor dem Entfernen der Verunreinigungen aus dem ersten Strom oder dem C9- bis C14-Strom oder beiden kombiniert werden, um den dekontaminierten Strom zu bilden. Eine hierin beschriebene Ausführungsform ist eine, eine beliebige oder alle vorherigen Ausführungsformen in diesem Absatz bis zu der ersten Ausführungsform in diesem Absatz, wobei der lineare selektive Spaltkatalysator einen Ruthenium-, Platin- oder Nickel-Trägerkatalysator oder Mischungen davon umfasst. Eine hierin beschriebene Ausführungsform ist eine, eine beliebige oder alle vorherigen Ausführungsformen in diesem Absatz bis hin zu der ersten Ausführungsform in diesem Absatz, wobei die linearen selektiven Spaltbedingungen eine Temperatur in einem Bereich von 290°C bis 455°C oder einen Druck in einem Bereich von 2,8 MPa bis 17,5 MPa oder Kombinationen davon umfassen. Eine Ausführungsform der Erfindung ist eine, jede beliebige oder alle vorherigen Ausführungsformen in diesem Absatz bis hin zu der ersten Ausführungsform in diesem Absatz, wobei das Alkylbenzolprodukt Alkylbenzole mit C9- bis C14-Ketten umfasst. Eine hier beschriebene Ausführungsform der Erfindung ist eine, jede beliebige oder alle vorherigen Ausführungsformen in diesem Absatz bis hin zu der ersten Ausführungsform in diesem Absatz, wobei das natürliche Öl ausgewählt ist aus pflanzlichen, tierischen, Nuss-, Samenölen und/oder triglyceridhaltigen Ölen.
Eine zweite hierin beschriebene Ausführungsform ist ein Verfahren zur Herstellung eines linearen Alkylbenzolprodukts aus einem natürlichen Öl, das eine Desoxygenierung des natürlichen Öls umfasst, um einen Paraffinstrom zu bilden, der Paraffine umfasst, wobei das natürliche Öl ausgewählt ist aus pflanzlichen, tierischen, Nuss-, Samenölen und/oder triglyceridhaltigen Ölen; Trennen des Paraffinstroms, um einen C9- bis C 14-Strom zu bilden, der C9- bis C14-Paraffine umfasst, und einen C14+-Strom, der C14+-Paraffine umfasst; lineares selektives Spalten des C14+-Stroms in einer separaten linearen selektiven Spalteinheit unter linearen selektiven Spaltbedingungen in Gegenwart eines linearen selektiven Spaltkatalysators, um einen ersten Strom zu bilden, der normale oder leicht verzweigte C9- bis C14-Paraffine umfasst, und einen zweiten Strom, der Isoparaffine umfasst; Entfernen von Verunreinigungen aus dem ersten Strom, oder dem C9- bis C14-Strom, oder beiden, um einen dekontaminierten Strom zu bilden, wobei die Verunreinigungen Schwefelverbindungen oder Stickstoffverbindungen oder Phosphorverbindungen oder Aromaten oder Oxygenate oder Fettester oder Kombinationen davon umfassen; Dehydrieren des dekontaminierten Stroms in einer Dehydrierungseinheit, um einen dehydrierten Strom bereitzustellen, der Monoolefine, Diolefine und Aromaten umfasst, und einen Wasserstoffstrom, der Wasserstoff umfasst; Rückführen von zumindest einem Teil des Wasserstoffstroms zu der linearen selektiven Spalteinheit; selektives Hydrieren der Diolefine in dem dehydrierten Strom, um zusätzliche Monoolefine zu bilden, und Trennen und Entfernen der Aromaten aus den Monoolefinen, um einen Aromatenstrom zu bilden, der die Aromaten umfasst, und einen Monoolefinstrom, der die Monoolefine umfasst, Alkylieren von Benzol mit den Monoolefinen in einer Alkylierungseinheit unter Alkylierungsbedingungen, um einen Alkylierungsausfluss bereitzustellen, der Alkylbenzole und Benzol umfasst; Isolieren der Alkylbenzole, um das von dem natürlichen Öl abgeleitete Alkylbenzolprodukt bereitzustellen; und Wärmetauschen des Paraffinstroms, oder des C9- bis C14-Stroms, oder des C14+-Stroms, oder des ersten Stroms, oder des zweiten Stroms, oder Kombinationen davon, mit dem dehydrierten Strom, oder dem Alkylierungsausflussstrom, oder beiden; oder Bereitstellen von Wärme aus dem Desoxygenieren des natürlichen Öls an die lineare selektive Spalteinheit oder die Dehydrierungseinheit oder die Alkylierungseinheit oder Kombinationen davon; oder beides. Eine hierin beschriebene Ausführungsform ist eine, eine beliebige oder alle vorherigen Ausführungsformen in diesem Absatz bis hin zu der zweiten Ausführungsform in diesem Absatz, wobei der C9- bis C 14-Strom und der erste Strom vor dem Entfernen der Verunreinigungen aus dem C9- bis C 14-Strom kombiniert werden, um den dekontaminierten Strom zu bilden. Eine hierin beschriebene Ausführungsform ist eine, eine beliebige oder alle vorherigen Ausführungsformen in diesem Absatz bis zu der ersten Ausführungsform in diesem Absatz, wobei der lineare selektive Spaltkatalysator einen Ruthenium- oder einen Platin- oder einen Nickel-Trägerkatalysator oder Mischungen davon umfasst. Eine hierin beschriebene Ausführungsform ist eine, eine beliebige oder alle vorherigen Ausführungsformen in diesem Absatz bis zu der ersten Ausführungsform in diesem Absatz, wobei die Isomerisierungsbedingungen eine Temperatur in einem Bereich von 290°C bis 455°C oder einen Druck in einem Bereich von 2,8 MPa bis 17,5 MPa oder Kombinationen davon umfassen. Eine hierin beschriebene Ausführungsform ist eine, eine beliebige oder alle vorherigen Ausführungsformen in diesem Absatz bis zu der ersten Ausführungsform in diesem Absatz, wobei das erste Adsorptionsmittel einen Zeolith vom Typ ZSM oder X umfasst.
Ohne weitere Ausarbeitung wird angenommen, dass der Fachmann unter Verwendung der vorstehenden Beschreibung die vorliegende Erfindung in vollem Umfang nutzen und die wesentlichen Merkmale dieser Erfindung leicht erschließen kann, ohne vom Geist und Umfang davon abzuweichen, um verschiedene Änderungen und Modifikationen der Erfindung vorzunehmen und sie an verschiedene Verwendungen und Bedingungen anzupassen. Die vorstehenden bevorzugten spezifischen Ausführungsformen sollen daher lediglich veranschaulichend ausgelegt werden und den Rest der Offenbarung auf beliebige Weise nicht einschränken, und dass es beabsichtigt ist, verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abzudecken, die innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche eingeschlossen sind.
Im Vorstehenden sind alle Temperaturen in Grad Celsius angegeben und alle Teile und Prozentsätze sind auf das Gewicht bezogen, sofern nicht anders angegeben.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 6177381 [0024]
US 9079814 [0062]

Claims

Vorrichtung zur Herstellung von linearem Alkylbenzol, umfassend: eine Desoxygenierungseinheit (110) in Verbindung mit einer Zufuhrleitung (105) von natürlichem Öl und einer ersten Wasserstoffleitung; einen C9-C14-Strom in einer C9-C14-Leitung (115) und einen C14+-Strom in einer C14+-Leitung (120), wobei die C9-C14-Leitung (115) und die C14+-Leitung (120) mit der selektiven Desoxygenierungseinheit (110) in Verbindung stehen. eine Dehydrierungseinheit (150) in Verbindung mit der dekontaminierten Leitung (145); einen dehydrierten Strom in einer dehydrierten Leitung (155) und einen zweiten Wasserstoffstrom in einer zweiten Wasserstoffleitung (157), wobei die dehydrierte Leitung (155) und die zweite Wasserstoffeitung (157) mit der Dehydriereinheit (150) in Verbindung stehen. wobei die zweite Wasserstoffleitung (157) auch mit einer linearen selektiven Spalteinheit (125) in Verbindung steht eine selektive Hydrierungseinheit (160) in Verbindung mit der dehydrierten Leitung (155); einen Monoolefinstrom in einer Monoolefinleitung (170) in Verbindung mit der selektiven Hydrierungseinheit (160); eine Alkylierungseinheit (175) in Verbindung mit der Monoolefinleitung (170); und einen Alkylierungsausfluss in einer Alkylierungsausflussleitung (185) in Verbindung mit der Alkylierungseinheit (175).
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Alkylierungsausfluss in der Alkylierungsausflussleitung (185) Alkylbenzol und nicht umgesetztes Benzol umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Vorrichtung ferner umfasst: eine Benzolabscheidereinheit (190) in Verbindung mit der Alkylierungsausflussleitung (185); ein lineares Alkylbenzolprodukt in einer linearen Alkylbenzolproduktleitung (205), und einen Benzolrückführstrom in einer Benzolrückführleitung (195); wobei die lineare Alkylbenzolproduktleitung (205) und die Benzolrückführleitung (195) mit der Benzolabscheidereinheit (190) in Verbindung stehen.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Benzolrückführleitung (195) mit der Alkylierungseinheit (175) in Verbindung steht.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche: wobei die lineare selektive Spalteinheit (125) in Verbindung mit der C14+-Leitung (120) steht; und wobei die Vorrichtung ferner umfasst einen ersten Strom in einer ersten Leitung (130) in Verbindung mit der lineare selektive Spalteinheit (125); und einen zweiten Strom in einer zweiten Leitung (135); wobei die erste Leitung (130) und die zweite Leitung (135) mit der linearen selektiven Spalteinheit (125) in Verbindung stehen. wobei der erste Strom normale oder leicht verzweigte C9-C14-Paraffine umfasst und der zweite Strom Isoparaffine umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner umfassend: eine Dekontaminationseinheit (140) in Verbindung mit der ersten Leitung (130); und einen dekontaminierten Strom in einer dekontaminierten Leitung (145) in Verbindung mit der Dekontaminationseinheit (140);
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die C9-C14-Leitung (115) mit der Dekontaminationseinheit (140) in Verbindung steht.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die selektive Hydrierungseinheit (160) mit der dehydrierten Leitung (155) in Verbindung steht, und wobei die Vorrichtung ferner einen Aromatenstrom in einer Aromatenleitung (165) und einen Vorlaufstrom in einer Vorlaufleitung (167) umfasst; wobei die Aromatenleitung (165) und die Vorlaufleitung (167) mit der selektiven Hydrierungseinheit (160) in Verbindung stehen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die C9- bis C14-Leitung (115), oder die C14+-Leitung (120), oder die erste Leitung (130), oder die zweite Leitung (135), oder Kombinationen davon mit der dehydrierten Leitung (155), oder der Alkylierungsausflussleitung (185), oder beiden, durch einen Wärmetauscher in Verbindung stehen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Desoxygenierungseinheit (110) mit der linearen selektiven Spalteinheit (125) oder der Dehydrierungseinheit (150) oder der Alkylierungseinheit (175) oder Kombinationen davon; oder beiden durch einen Wärmetauscher in Verbindung steht.
Lineares Alkylbenzolprodukt (205), das aus dem Alkylierungsausfluss (185) nach Anspruch 1 oder 2 erhalten werden kann, wobei das lineare Alkylbenzolprodukt umfasst: Alkylbenzole mit der Formel C₆H₅C_nH_2n+1, wobei n in einem Bereich von 9 bis 14 liegt, und wobei mindestens 80 Masse- % der Alkylbenzole lineare Alkylgruppen umfassen.
Lineares Alkylbenzolprodukt (205), das aus der Trenneinheit (190) nach Anspruch 3 erhalten werden kann, wobei das lineare Alkylbenzolprodukt umfasst: Alkylbenzole mit der Formel C₆H₅C_nH_2n+1, wobei n in einem Bereich von 9 bis 14 liegt, und wobei mindestens 80 Masse- % der Alkylbenzole lineare Alkylgruppen umfassen.
Lineares Alkylbenzolprodukt nach Anspruch 11 oder 12, wobei das Produkt mindestens zu etwa 90-92 Masse- % lineare Alkylgruppen umfasst.
Lineares Alkylbenzolprodukt nach Anspruch 11 oder 12, wobei das lineare Alkylbenzolprodukt erhalten wird durch: Desoxygenieren des natürlichen Öls (105), um einen Paraffinstrom zu bilden, der Paraffine umfasst; Dehydrieren eines ersten Stroms in einer Dehydrierungseinheit (150), um einen dehydrierten Strom (155) bereitzustellen, der Monoolefine, Diolefine und Aromaten umfasst, und einen Wasserstoffstrom (157), der Wasserstoff umfasst; selektives Hydrieren der Diolefine in dem dehydrierten Strom (155), um zusätzliche Monoolefine zu bilden, und Trennen und Entfernen der Aromaten aus den Monoolefinen, um einen Aromatenstrom (165) zu bilden, der die Aromaten umfasst, und einen Monoolefinstrom (170), der die Monoolefine umfasst; und Alkylieren von Benzol (180) mit den Monoolefinen in einer Alkylierungseinheit (175) unter Alkylierungsbedingungen, um einen Alkylierungsausfluss (185) bereitzustellen, der Alkylbenzole und Benzole umfasst; Isolieren der Alkylbenzole, um das Alkylbenzolprodukt (205) bereitzustellen, das aus dem natürlichen Öl abgeleitet ist.
Lineares Alkylbenzolprodukt nach Anspruch 14, wobei die Desoxygenierbedingungen eine Temperatur von weniger als 404°C umfassen.
Lineares Alkylbenzolprodukt nach Anspruch 14, ferner umfassend das Trennen des Paraffinstroms, um einen C9- bis C14-Strom (115) zu bilden, als den ersten Strom, der C9- bis C14-Paraffine umfasst, und einen C14+-Strom (120), der C14+-Paraffine umfasst.
Lineares Alkylbenzolprodukt nach Anspruch 14, ferner umfassend lineares selektives Spalten des C14+-Stroms (120) in einer separaten linearen selektiven Spalteinheit (125) unter linearen selektiven Spaltbedingungen in Gegenwart eines linearen selektiven Spaltkatalysators erhalten werden, um den ersten Strom (130) zu bilden, der normale oder leicht verzweigte C9- bis C14-Paraffine umfasst, und einen zweiten Strom (135), der Isoparaffine umfasst.
Lineares Alkylbenzolprodukt (205), umfassend: Alkylbenzole mit der Formel C₆H₅C_nH_2n+1, wobei n in einem Bereich von 9 bis 14 liegt, und wobei mindestens 80 Masse- % der Alkylbenzole lineare Alkylgruppen umfassen.
Lineares Alkylbenzolprodukt nach Anspruch 18, wobei das Produkt mindestens zu etwa 90-92 Masse- % lineare Alkylgruppen umfasst.
Lineares Alkylbenzolprodukt nach Anspruch 18, wobei das lineare Alkylbenzolprodukt erhalten wird durch: Desoxygenieren des natürlichen Öls (105), um einen Paraffinstrom zu bilden, der Paraffine umfasst; Dehydrieren eines ersten Stroms in einer Dehydrierungseinheit (150), um einen dehydrierten Strom (155) bereitzustellen, der Monoolefine, Diolefine und Aromaten umfasst, und einen Wasserstoffstrom (157), der Wasserstoff umfasst; selektives Hydrieren der Diolefine in dem dehydrierten Strom (155), um zusätzliche Monoolefine zu bilden, und Trennen und Entfernen der Aromaten aus den Monoolefinen, um einen Aromatenstrom (165) zu bilden, der die Aromaten umfasst, und einen Monoolefinstrom (170), der die Monoolefine umfasst; und Alkylieren von Benzol (180) mit den Monoolefinen in einer Alkylierungseinheit (175) unter Alkylierungsbedingungen, um einen Alkylierungsausfluss (185) bereitzustellen, der Alkylbenzole und Benzole umfasst; Isolieren der Alkylbenzole, um das Alkylbenzolprodukt (205) bereitzustellen, das aus dem natürlichen Öl abgeleitet ist.
Lineares Alkylbenzolprodukt nach Anspruch 20, wobei die Desoxygenierbedingungen eine Temperatur von weniger als 404°C umfassen.
Lineares Alkylbenzolprodukt nach Anspruch 20, ferner umfassend das Trennen des Paraffinstroms, um einen C9- bis C14-Strom (115) zu bilden, als den ersten Strom, der C9- bis C14-Paraffine umfasst, und einen C14+-Strom (120), der C14+-Paraffine umfasst.
Lineares Alkylbenzolprodukt nach Anspruch 20, ferner umfassend lineares selektives Spalten des C14+-Stroms (120) in einer separaten linearen selektiven Spalteinheit (125) unter linearen selektiven Spaltbedingungen in Gegenwart eines linearen selektiven Spaltkatalysators erhalten werden, um den ersten Strom (130) zu bilden, der normale oder leicht verzweigte C9- bis C14-Paraffine umfasst, und einen zweiten Strom (135), der Isoparaffine umfasst.