DE202024100470U1

DE202024100470U1 - Vorrichtung zum Erzeugen erneuerbarer Monomethyl-Alkylbenzolprodukte und eines isomerisierten Stroms für den linearen Alkylbenzolprozess

Info

Publication number: DE202024100470U1
Application number: DE202024100470.1U
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

Abstract

Vorrichtung zum Herstellen von Monomethylalkylbenzolprodukt, umfassend:
eine Desoxygenierungseinheit (110) in Verbindung mit einer Zufuhrleitung (105) von natürlichem Öl;
einen C9-C28-Strom in einer C9-C28-Leitung (115) in Verbindung mit der Desoxygenierungseinheit (110);
eine Isomerisierungseinheit (140) in Verbindung mit einer ersten Leitung (125);
einen isomerisierten Strom in einer isomerisierten Leitung (145) in Verbindung mit der Isomerisierungseinheit (140), wobei der isomerisierte Strom Monomethylparaffine umfasst;
eine Dehydrierungseinheit (160) in Verbindung mit der isomerisierten Leitung (145);
einen dehydrierten Strom in einer dehydrierten Leitung (165) in Verbindung mit der Dehydrierungseinheit (160);
eine selektive Hydrierungseinheit (170) in Verbindung mit der dehydrierten Leitung (165);
einen Monoolefinstrom in einer Monoolefinleitung (175) in Verbindung mit der selektiven Hydrierungseinheit (170); und
eine Alkylierungseinheit (190) in Verbindung mit der Monoolefinleitung (175);
einen Alkylierungsausfluss in einer Alkylierungsausflussleitung (200) in Verbindung mit der Alkylierungseinheit (190).

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.
Einige Waschmittelhersteller bedienen einen Spezialmarkt auf Basis von Alkylbenzolen, die mit Monomethylalkylbenzolen (MAB), im Vergleich zu üblicheren linearen Alkylbenzolen (LAB), angereichert sind.
Dementsprechend ist es wünschenswert, MMAB bereitzustellen, die aus biologisch abbaubaren Quellen hergestellt werden, anstatt aus der Erde extrahiert zu werden. Ferner ist es wünschenswert, erneuerbare lineare Alkylbenzole aus Pflanzen-, Tier-, Nuss- und/oder Samenölen bereitzustellen, um die Kohlenstoffintensität in Bezug zu fossilen Quellen von Monomethylparaffinen zu reduzieren.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung von Monomethylalkylbenzolen gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Diagramm der Masse- % Normalparaffine gegenüber der Desoxygenierungstemperatur gemäß Beispiel 2.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines Monomethylalkylbenzolprodukts. Die Erfindung betrifft ferner einen isomerisierten Strom, der aus der Vorrichtung erzielt werden kann, zur Verwendung in einem linearen Alkylbenzolherstellungsprozess, und einen isomerisierten Strom zur Verwendung in einem linearen Alkylbenzolherstellungsprozess. Es werden auch Verfahren zum Herstellen eines an Monomethylalkylbenzolen angereicherten Stroms aus natürlichen Ölen, wie pflanzlichen, tierischen, Nuss- und/oder Samenölen und triglyceridhaltigen Ölen, bereitgestellt. Das Verfahren stellt einen Strom bereit, der im Vergleich zu normalen Paraffinen mit Monomethylparaffinen angereichert ist, was zur Herstellung der Monomethylalkylbenzole verwendet werden kann.
Normale Paraffine werden durch Desoxygenierung und Hydrierung von Triglyceridzusätzen, wie Palmkernöl (PKO) und anderen pflanzlichen oder tierischen Ölen, erzeugt. Die Desoxygenierung und Hydrierung erfolgt im ersten Schritt des Verfahrens durch Inkontaktbringen des Zufuhrstoffs aus natürlichem Öl mit einem Katalysator und Wasserstoff bei erhöhter Temperatur und Druck. Einige Öle auf Pflanzenbasis, wie PKO oder Kokos, weisen bereits Kohlenstoffketten auf, die von Natur aus in den in Detergensanwendungen typischen C9- bis C14-Bereich fallen. Längere Ketten können einer selektiven Hydrospaltung unterzogen werden, um das normale Paraffinprodukt der Desoxygenierung/Hydrierung mit normalen Paraffinen mit Kohlenstoffnummern von 9 bis 14 anzureichern. Davon ausgehend können normale Paraffine selektiv leicht in einem Hydroisomerisierungsschritt isomerisiert werden, um einen Abschnitt von Paraffinen mit Monomethylverzweigung zu erzeugen. Die Mischung von Paraffinen kann durch Verarbeitung durch ein Adsorptionstrennsystem weiter mit monomethylverzweigten Paraffinen angereichert werden, und Raffinat könnte in die Hydroisomerisierung zurückgeführt werden, um weitere monomethylverzweigte Paraffine herzustellen. Der Adsorptionstrennungsprozess für ein großtechnisches Verfahren kann ein simuliertes Laufbett-Design zur kontinuierlichen Trennung von Komponenten in der Mischung verwenden. Das simulierte Laufbett-Verfahren ist z.B. in US-Pat. Nr. 2.985.589 beschrieben. Die Zeolithe vom Typ ZSM und X wurden in Absorptionstrennsystemen, wie in US 6,225,518 erwähnt, weit verbreitet eingesetzt. Geeignete Adsorptionsmittel für das Adsorptionsmittelsystem schließen ein, sind jedoch nicht beschränkt auf, Zeolith vom Typ ZSM und X, wie ZSM-5- oder 13X-Zeolithe, ein.
Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung kann für den Prozess zur Herstellung von Monomethylalkylbenzolen wie hierin beschrieben verwendet werden.
Der an Monomethylparaffinen angereicherte Strom wird durch Kontaminationsentfernung, Dehydrierung, selektive Hydrierung und Alkylierung verarbeitet, um das MMAB-Produkt zu erzeugen. Der Hydroisomerisierungsschritt wird durch geeignete Auswahl des Katalysators und Betriebsbedingungen gesteuert, um die leichte Verzweigung zu begünstigen, die erforderlich ist, um selektiv die verzeigten Monomethylparaffine zu erzeugen statt Paraffinen mit höheren Verzweigungsgraden oder Verzweigung in der falschen Position. Für Zufuhrstoffe mit inhärenten Kohlenstoffketten länger als 9 - 14 beinhaltet der lineare selektive Spaltschritt das Steuern von Katalysator und Betriebszustand, um die Ausbeute an Ketten im Bereich von 9-14 Kohlenstoffen zu verbessern.
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, Senfkomöl, 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), Färberdistelsamenöl (Distelöl; Carthamusöl; Kurdee-Öl), Färberdistelsameöl 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 Verfahren zur Herstellung von Monomethylalkylbenzolen aus natürlichen Ölen, wie hierin beschrieben, beinhalten die Desoxygenierung der natürlichen Öle, um Paraffine zu bilden. D C9- bis C28-Strom wird an eine separate lineare selektive Spalteinheit gesendet, um die C14+-Paraffine zu spalten; die gespaltenen Paraffine (durch Fraktionierung, Destillationen und dergleichen) werden in einen ersten Strom getrennt, der die normalen und leicht verzweigten C9- bis C14-Paraffine umfasst, einen zweiten Strom, der C14+-Paraffine (d. h. Kohlenstoffketten aus C15 bis C28) umfasst, und einen dritten Strom, der Isoparaffine umfasst. Die C9- bis C14-Paraffine aus der linearen selektiven Spalteinheit werden isomerisiert, um C9- bis C14-Monomethylparaffine herzustellen. Kontaminanten, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, Schwefelverbindungen oder Stickstoffverbindungen oder Phosphorverbindungen oder Oxygenate oder Aromaten oder Kombinationen davon, werden aus dem isomerisierten C9- bis C14-Strom 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.
Die linearen selektiven Spalt- und Isomerisierungsschritte werden weiter beschrieben. 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 Prozesse 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-Al ₂O₃ -Katalysator kann eine noch niedrigere Methanausbeute erzeugen als der Ru-basierte Katalysator, mit etwas weniger linearer Produktausbeute.
Die linearen selektiven Spaltbedingungen umfassen Temperaturen in einem Bereich von 290°C bis 455°C oder Drücke in einem Bereich von 2,8 MPa bis 17,5 MPa oder Kombinationen davon.
Der erste Strom, der C9- bis C14-Paraffme aus der linearen selektiven Spalteinheit umfasst, wird isomerisiert, um C9- bis C14-Monomethylparaffine herzustellen. Das Gewichtsverhältnis von Monomethylparaffinen zu normalen Paraffinen im isomerisierten Strom liegt im Bereich von 3 bis 60.
Der Isomerisierungskatalysator umfasst einen Zeolithen, der ein 10-Ring-AEL-Gerüst oder Kombinationen davon umfasst. Die Isomerisierungsbedingungen umfassen eine Temperatur in einem Bereich von 280°C bis 400°C oder einen Druck in einem Bereich von 2,8 MPa bis 17,5 MPa oder Kombinationen davon.
Der Gesamtprozess wird nunmehr 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 spezifischen Triglyceridzufuhrstoff veranschaulicht.
In der veranschaulichten Ausführungsform wird der ausgewählte 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. Wenn das natürliche Öl Triglyceride umfasst, 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 enthält normale Paraffine, Wasser, Kohlendioxid, Kohlenmonoxid und Propan.
Der C9- bis C28-Strom 115 aus der Desoxygenierungseinheit 110 wird an die lineare selektive Spalteinheit 120 gesendet, wo er selektiv gespalten wird, um einen ersten Strom 125 zu bilden, der normale oder leicht verzweigte C9- bis C14-Paraffine umfasst, einen zweiten Strom 130, der C14+-Paraffine 135 umfasst, einen dritten Strom, der Isoparaffine umfasst, wie vorstehend beschrieben.
Der erste Strom 125 wird an die Isomerisierungseinheit 140 gesendet, wobei ein Abschnitt der C9- bis C14-Paraffine in Monomethylparaffine umgewandelt werden. Der Isomerisierungskatalysator umfasst einen Zeolithen, der ein 10-Ring-AEL-Gerüst oder Kombinationen davon umfasst. Geeignete Isomerisierungskatalysatoren schließen ein, sind jedoch nicht beschränkt auf, SAPO-11, AEI, AEL, AFO, AFX, ATO, BEA, CHA, FAU, FER, MEL, MFI, MOR, MRE, MTT, MWW oder TON-Topologie wie EU-2, ZSM-11, ZSM-22, ZSM-23, ZSM-48, SAPO-5, SAPO-11, SAPO-31, SAPO-34, SAPO-41, SSZ-13, SSZ-16, SSZ-39, MCM-22, Zeolith Y, Ferrierit, Mordenit, ZSM-5 oder Zeolith -Beta, und Kombinationen davon.
Die Isomerisierungsbedingungen umfassen eine Temperatur in einem Bereich von 280°C bis 400°C oder einen Druck in einem Bereich von 2,8 MPa bis 17,5 MPa, 1500-10000 Standardkubikfuß von Wasserstoff pro Barrel Zufuhrstoff, 0,25-2,5 LHSV oder Kombinationen davon.
Der Gesamtprozess wird nunmehr ausführlicher beschrieben.
Der isomerisierte Strom 145 aus der Isomerisierungseinheit 140 wird an eine Dekontaminationseinheit 150 gesendet. Die Dekontaminationseinheit 150 entfernt Verunreinigungen in einem Adsorptionssystem aus den C9- bis C14-Monomethylparaffinen im isomerisierten Strom 145. Die Kontaminanten schließen ein, sind jedoch nicht beschränkt auf, Schwefelverbindungen oder Stickstoffverbindungen oder Phosphorverbindungen oder Oxygenate oder Aromaten oder Kombinationen davon.
Der dekontaminierte Strom 155 wird an eine Dehydrierungseinheit 160 gesendet, in der Wasserstoff entfernt wird, um einen dehydrierten Strom 165 zu erzeugen, der Monoolefine, Diolefine und Aromaten umfasst. In dem Dehydrierungsreaktor 160 werden die Paraffine zu Monoolefine 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 160 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 160 kann trocken oder mit Wasserinjektion bis zu 2000 Masse-% Wasser betrieben werden. Wasserstoff kann in die Desoxygenierungseinheit vorgelagert zurückgeführt werden.
Der dehydrierte Strom 165 wird an eine selektive Hydrierungseinheit 170, wie einen DeFine-Reaktor, gesendet, wobei mindestens ein Teil der Diolefine hydriert wird, um zusätzliche Monoolefine zu bilden. Infolgedessen weist der Monoolefinstrom 175 im Vergleich zum dehydrierten Strom 165 eine erhöhte Monoolefinkonzentration auf. Die Aromaten werden getrennt und als Aromatenstrom 180 entfernt. Ein Vorlaufstrom 1185, 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 175, der Monoolefine umfasst, wird zusammen mit einem Benzolstrom 195 an die Alkylierungseinheit 190 gesendet. Das Benzol wird mit den Monoolefinen alkyliert, um Alkylbenzol zu bilden. Die Alkylierungseinheit 190 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 190 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 190 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 190 zugeführt, um einen hohen Grad an gewünschter Alkylierung zu erreichen. Daher enthält der Alkylierungsausfluss 200, der aus der Alkylierungseinheit 190 austritt, Alkylbenzol und nicht umgesetztes Benzol. Ferner kann der Alkylierungsausfluss 200 auch einige nicht umgesetzte Paraffine einschließen. Der Alkylierungsausfluss 200 wird zu einer Benzoltrenneinheit 205, wie einer Fraktionierungssäule, geleitet, um das nicht umgesetzte Benzol und Paraffine aus dem Alkylierungsausfluss 200 zu trennen. Das nicht umgesetzte Benzol verlässt die Benzolabscheidereinheit 205 in einem Benzolrückführstrom 210, der in die Alkylierungseinheit 190 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 ermittelt. Ein Paraffinstrom 215 kann auch abgetrennt und an die Dehydrierungseinheit 160 zurückgeführt werden.
Als Ergebnis der Nachalkylierungstrennprozesse wird das lineare Alkylbenzolprodukt 220 isoliert. Es wird darauf hingewiesen, dass solche Trennprozesse nicht in allen Ausführungsformen notwendig sind, um das lineare Alkylbenzolprodukt 220 zu isolieren.
Das lineare Alkylbenzolprodukt 220 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.
In einigen Ausführungsformen kann entweder vor oder nach dem Dekontaminierungsschritt der isomerisierte Strom (falls vor dem Dekontaminierungsschritt) oder der dekontaminierte Strom (falls nach dem Dekontaminierungsschritt) in einem Absorptionstrennsystem (nicht abgebildet) getrennt werden, in dem die Monomethylparaffine vorzugsweise durch das Absorptionsmittel absorbiert werden und die Nicht-Monomethylparaffine in der Flüssigphase verbleiben. In einigen Ausführungsformen ist das Absorptionsmittel in dem Absorptionstrennsystem in eine Vielzahl von Absorptionsbetten unterteilt.
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 Zufuhrstoffzum 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 Monomethylalkylbenzolprodukt bereit, die Folgendes umfasst: eine Desoxygenierungseinheit (110) in Verbindung mit einer Zufuhrleitung (105) von natürlichem Öl; einen C9-C28-Strom in einer C9-C28-Leitung (115) in Verbindung mit der Desoxygenierungseinheit (110); eine Isomerisierungseinheit (140) in Verbindung mit einer ersten Leitung (125); einen isomerisierten Strom in einer isomerisierten Leitung (145) in Verbindung mit der Isomerisierungseinheit (140), wobei der isomerisierte Strom Monomethylparaffine umfasst; eine Dehydrierungseinheit (160) in Verbindung mit der isomerisierten Leitung (145); einen dehydrierten Strom in einer dehydrierten Leitung (165) in Verbindung mit der Dehydrierungseinheit (160); eine selektive Hydrierungseinheit (170) in Verbindung mit der dehydrierten Leitung (165); einen Monoolefinstrom in einer Monoolefinleitung (175) in Verbindung mit der selektiven Hydrierungseinheit (170); und eine Alkylierungseinheit (190) in Verbindung mit der Monoolefinleitung (175); einen Alkylierungsausfluss in einer Alkylierungsausflussleitung (200) in Verbindung mit der Alkylierungseinheit (190).
In einer Ausführungsform umfasst der Alkylierungsausfluss in der Alkylierungsausflussleitung (200) Alkylbenzol, nicht umgesetztes Benzol und nicht umgesetzte Paraffine.
In einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung ferner Folgendes: eine Benzolabscheidereinheit (205) in Verbindung mit der Alkylierungsausflussleitung (200); ein lineares Alkylbenzolprodukt in einer linearen Alkylbenzolproduktleitung (220); und einen Benzolrückführstrom in einer Benzolrückführleitung (210); wobei die lineare Alkylbenzolproduktleitung (220) und die Benzolrückführleitung (210) mit der Benzolabscheidereinheit (205) in Verbindung stehen.
In einer Ausführungsform steht die Benzolrückführleitung (210) mit der Alkylierungseinheit (190) in Verbindung.
In einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung ferner einen Paraffinstrom in einer Paraffinleitung (215) in Verbindung mit der Benzolabscheidereinheit (205); und wobei die Paraffinleitung (215) in Rückführverbindung mit der Dehydrierungseinheit (160) steht.
In einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung ferner eine Benzolabscheidereinheit (205) in Verbindung mit der Alkylierungsausflussleitung (200); und einen Paraffinstrom in einer Paraffinleitung (215) in Verbindung mit der Benzolabscheidereinheit (205); wobei die Paraffinleitung (215) in Rückführverbindung mit der Dehydrierungseinheit (160) steht
In einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung ferner eine lineare selektive Spalteinheit (120) in Verbindung mit der C9-C28-Leitung (115); einen ersten Strom in der ersten Leitung (125), einen zweiten Strom in einer zweiten Leitung (130) und einen dritten Strom in einer dritten Leitung (135), wobei die erste Leitung (125), die zweite Leitung (130) und die dritte Leitung (135) mit der linearen selektiven Spalteinheit (120) in Verbindung stehen.
In einer Ausführungsform umfasst der erste Strom in der ersten Leitung (125) normale oder leicht verzweigte C9-C14-Paraffine, der zweite Strom in der zweiten Leitung (130) umfasst C14+-Paraffine und der dritte Strom in der dritten Leitung (135) umfasst Isoparaffine.
In einer Ausführungsform wird die Isomerisierungseinheit (140) unter Isomerisierungsbedingungen in Gegenwart eines Isomerisierungskatalysators betrieben, der einen Zeolithen mit einem 10-Ring-AEL-Gerüst oder Kombinationen davon umfasst, wobei die Isomerisierungsbedingungen eine Temperatur in einem Bereich von 280°C bis 400°C oder einen Druck in einem Bereich von 2,8 MP bis 17,5 MP a oder 1500-10000 Standardkubikfuß von Wasserstoff pro Barrel Zufuhrstoff oder 0,25-2,5 LHSV oder Kombinationen davon umfassen.
In einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung ferner eine Dekontaminationseinheit (150) in Verbindung mit der isomerisierten Leitung (145); einen dekontaminierten isomerisierten Strom in einer dekontaminierten isomerisierten Leitung (155) und einen Raffinatstrom in einer Raffinatleitung; wobei die Raffinatleitung mit der Isomerisierungseinheit (140) in Verbindung steht; und wobei die dekontaminierte isomerisierte Leitung (155) mit der Dekontaminationseinheit (150) in Verbindung steht.
In einer Ausführungsform ist die Dekontaminationseinheit (150) eine Adsorptionseinheit.
In einer Ausführungsform steht die selektive Hydrierungseinheit (170) mit der dehydrierten Leitung (165) in Verbindung, und wobei die Vorrichtung ferner einen Aromatenstrom in einer Aromatenleitung (180) und einen Vorlaufstrom in einer Vorlaufleitung (185) umfasst; wobei die Aromatenleitung (180) und die Vorlaufleitung (185) mit der selektiven Hydrierungseinheit (170) in Verbindung stehen.
In einem anderen Gesichtspunkt stellt die vorliegende Erfindung einen isomerisierten Strom bereit, der aus der isomerisierten Leitung (145), wie hierin definiert, zur Verwendung in einem linearen Alkylbenzolherstellungsprozess erhältlich ist, umfassend ein Gewichtsverhältnis von Monomethylparaffinen zu normalen Paraffinen von 3 bis 60.
In einer Ausführungsform dient der isomerisierte Strom (145) zur Verwendung in einem linearen Alkylbenzolherstellungsprozess, wobei der Prozess Folgendes umfasst: Isomerisieren eines ersten Stroms (125) unter Isomerisierungsbedingungen in Gegenwart eines Isomerisierungskatalysators, um einen isomerisierten Strom (145) zu bilden, der C9- bis C14-Monomethylparaffin umfasst; Dehydrieren des isomerisierten Stroms (145), um einen dehydrierten Strom (165) bereitzustellen, der Monoolefine, Diolefine und Aromaten umfasst; selektives Hydrieren der Diolefine in dem dehydrierten Strom (165), um zusätzliche Monoolefine zu bilden, und Trennen und Entfernen der Aromaten aus den Monoolefinen, um einen Aromatenstrom (180) zu bilden, der die Aromaten umfasst, und einen Monoolefinstrom (175), der die Monoolefine umfasst, wobei das Alkylieren von Benzol (195) mit den Monoolefinen unter Alkylierungsbedingungen erfolgt, um einen Alkylierungsausfluss (200) bereitzustellen, der Alkylbenzole und Benzol umfasst; und Isolieren der Alkylbenzole, um das Alkylbenzolprodukt (220) bereitzustellen, das aus dem natürlichen Öl abgeleitet ist.
In einer Ausführungsform umfasst der Isomerisierungskatalysator einen Zeolithen, der ein 10-Ring-AEL-Gerüst oder Kombinationen davon umfasst, und wobei die Isomerisierungsbedingungen eine Temperatur in einem Bereich von 280°C bis 400°C oder einen Druck in einem Bereich von 2,8 MPa bis 17,5 MPa oder 1500-10000 Standardkubikfuß von Wasserstoff pro Barrel Zufuhrstoff oder 0,25-2,5 LHSV oder Kombinationen davon umfassen.
In einer Ausführungsform dient der isomerisierte Strom (145) zur Verwendung in einem linearen Alkylbenzolherstellungsprozess, wobei der Prozess das Entfernen von Verunreinigungen aus dem isomerisierten Strom (145) umfasst, um einen dekontaminierten isomerisierten Strom (155) zu bilden, wobei die Verunreinigungen Schwefelverbindungen oder Stickstoffverbindungen oder Phosphorverbindungen oder Oxygenate oder Aromaten oder Kombinationen davon umfassen.
In einem anderen Gesichtspunkt stellt die vorliegende Erfindung einen isomerisierten Strom zur Verwendung in einem linearen Alkylbenzolherstellungsprozess bereit. Der isomerisierte Strom umfasst ein Gewichtsverhältnis von Monomethylparaffinen zu normalen Paraffinen von 3 bis 60.
In einer Ausführungsform dient der isomerisierte Strom (145) zur Verwendung in einem linearen Alkylbenzolherstellungsprozess, wobei der Prozess Folgendes umfasst: Isomerisieren eines ersten Stroms (125) unter Isomerisierungsbedingungen in Gegenwart eines Isomerisierungskatalysators, um einen isomerisierten Strom (145) zu bilden, der C9- bis C14-Monomethylparaffin umfasst; Dehydrieren des isomerisierten Stroms (145), um einen dehydrierten Strom (165) bereitzustellen, der Monoolefine, Diolefine und Aromaten umfasst; selektives Hydrieren der Diolefine in dem dehydrierten Strom (165), um zusätzliche Monoolefine zu bilden, und Trennen und Entfernen der Aromaten aus den Monoolefinen, um einen Aromatenstrom (180) zu bilden, der die Aromaten und einen Monoolefinstrom (175) umfasst, der die Monoolefine umfasst, wobei das Alkylieren von Benzol (195) mit den Monoolefinen unter Alkylierungsbedingungen erfolgt, um einen Alkylierungsausfluss (200) bereitzustellen, der Alkylbenzole und Benzol umfasst; und Isolieren der Alkylbenzole, um das Alkylbenzolprodukt (220) bereitzustellen, das aus dem natürlichen Öl abgeleitet ist.
In einer Ausführungsform umfasst der Isomerisierungskatalysator einen Zeolithen, der ein 10-Ring-AEL-Gerüst oder Kombinationen davon umfasst, und wobei die Isomerisierungsbedingungen eine Temperatur in einem Bereich von 280°C bis 400°C oder einen Druck in einem Bereich von 2,8 MPa bis 17,5 MPa oder 1500-10000 Standardkubikfuß von Wasserstoff pro Barrel Zufuhrstoff oder 0,25-2,5 LHSV oder Kombinationen davon umfassen.
In einer Ausführungsform dient der isomerisierte Strom (145) zur Verwendung in einem linearen Alkylbenzolherstellungsprozess, wobei der Prozess das Entfernen von Verunreinigungen aus dem isomerisierten Strom (145) umfasst, um einen dekontaminierten isomerisierten Strom (155) zu bilden, wobei die Verunreinigungen Schwefelverbindungen oder Stickstoffverbindungen oder Phosphorverbindungen oder Oxygenate oder Aromaten oder Kombinationen davon umfassen.
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 Monomethylalkylbenzolprodukts aus einem natürlichen Öl, das eine Desoxygenierung des natürlichen Öls umfasst, um einen Paraffinstrom zu bilden, der C9- bis C28-Kohlenstoffketten umfasst; lineares selektives Spalten des Paraffinstroms 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-Paraffme umfasst, wobei ein zweiter Strom C14+-Paraffine umfasst, und einen dritten Strom, der Isoparaffin umfasst; Isomerisieren des ersten Stroms unter Isomerisierungsbedingungen in Gegenwart eines Isomerisierungskatalysators, um einen isomerisierten Strom zu bilden, der C9- bis C14-Monomethylparaffine umfasst, wobei der Isomerisierungskatalysator einen Zeolithen umfasst, der ein 10-Ring-AEL-Gerüst oder Kombinationen davon umfasst; Entfernen von Verunreinigungen aus dem isomerisierten Strom, um einen dekontaminierten Strom zu bilden, wobei die Verunreinigungen Schwefelverbindungen oder Stickstoffverbindungen oder Phosphorverbindungen oder Oxygenate oder Aromaten oder Kombinationen davon umfassen; Dehydrieren des dekontaminierten Stroms, um einen dehydrierten Strom bereitzustellen, der Monoolefine, Diolefine und Aromaten umfasst; selektives Hydrieren der Diolefine im 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, wobei das Alkylieren von Benzol mit den Monoolefinen unter Alkylierungsbedingungen erfolgt, um einen Alkylierungsausfluss bereitzustellen, der Alkylbenzole und Benzol umfasst; und Isolieren der Alkylbenzole, um das von dem natürlichen Öl abgeleitete Alkylbenzolprodukt bereitzustellen. Eine hierin beschriebene Ausführungsform ist eine, eine beliebige oder alle vorherigen Ausführungsformen in diesem Absatz bis zu der ersten Ausführungsform in diesem Absatz, ferner umfassend das Trennen des isomerisierten Stroms durch ein erstes Absorptionstrennsystem, wobei die Monomethylparaffine in der Mischung vorzugsweise durch ein erstes Adsorptionsmittel adsorbiert werden und wobei die Nicht-Monomethylparaffine in der Flüssigphase verbleiben, bevor die Verunreinigungen aus dem isomerisierten Strom entfernt werden; oder Trennen des dekontaminierten Stroms durch ein zweites Absorptionstrennsystem, wobei die Monomethylparaffine in der Mischung vorzugsweise durch ein zweites Adsorptionsmittel adsorbiert werden und wobei die Nicht-Monomethylparaffine in der Flüssigphase verbleiben, bevor der dekontaminierte Strom dehydriert wird. 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 Adsorptionsmittel in dem ersten Absorptionstrennsystem in mehrere Adsorptionsmittelzonen unterteilt ist; oder wobei das Adsorptionsmittel in dem zweiten Absorptionsabscheidungssystem in mehrere Adsorptionsmittelzonen unterteilt ist; oder beides. 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 isomerisierte Strom ein Gewichtsverhältnis von Monomethylparaffinen zu normalen Paraffinen von 3 bis 60 umfasst. Eine hierin beschriebene Ausführungsform ist eine, eine beliebige oder alle vorherigen Ausführungsformen in diesem Absatz bis zu der ersten Ausführungsform in diesem Absatz, ferner umfassend das Rückführen des zweiten Stroms, der C14+-Paraffine umfasst, für die lineare selektive Spalteinheit. 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 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 1500-10000 Standardkubikfuß von Wasserstoff pro Barrel Zufuhrstoff oder 0,25-2,5 LHSV 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 die Isomerisierungsbedingungen eine Temperatur in einem Bereich von 280°C bis 400°C oder einen Druck in einem Bereich von 2,8 MPa bis 17,5 MPa oder 1500-10000 Scfb-Wasserstoffzufuhr, 0,25-2,5 LHSV 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 der Zeolith, der ein 10-Ring-AEL-Gerüst umfasst, SAPO-11 umfasst. 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 der Isomerisierungskatalysator Platin oder Nickelwolframsulfid umfasst. Eine Ausführungsform der Erfindung ist eine, jede beliebige oder alle vorherigen Ausführungsformen in diesem Absatz bis hin zu der ersten Ausführungsform in diesem Absatz 2, wobei das erste Adsorptionsmittel einen Zeolith vom Typ ZSM oder X umfasst.
Eine zweite hierin beschriebene Ausführungsform ist ein Verfahren zur Herstellung eines Monomethylalkylbenzolprodukts aus einem natürlichen Öl, das eine Desoxygenierung des natürlichen Öls umfasst, um einen Paraffinstrom zu bilden, der C9- bis C28-Kohlenstoffketten umfasst; lineares selektives Spalten des Paraffinstroms 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, wobei ein zweiter Strom C14+-Paraffine umfasst, und einen dritten Strom, der Isoparaffine umfasst; Isomerisieren des ersten Stroms unter Isomerisierungsbedingungen in Gegenwart eines Isomerisierungskatalysators, um einen isomerisierten Strom zu bilden, der C9- bis C14-Monomethylparaffine umfasst, wobei der Isomerisierungskatalysator einen Zeolithen umfasst, der ein 10-Ring-AEL-Gerüst oder Kombinationen davon umfasst; Entfernen von Verunreinigungen aus dem isomerisierten Strom, um einen dekontaminierten Strom zu bilden, wobei die Verunreinigungen Schwefelverbindungen oder Stickstoffverbindungen oder Phosphorverbindungen oder Oxygenate oder Aromaten oder Kombinationen davon umfassen; Dehydrieren des dekontaminierten Stroms, um einen dehydrierten Strom bereitzustellen, der Monoolefine, Diolefine und Aromaten umfasst; selektives Hydrieren der Diolefine im dehydrierten Strom, um zusätzliche Monoolefine zu bilden, und Trennen und Entfernen der Aromaten aus den Monoolefinen, um einen Aromatenstrom zu bilden, der die Aromaten und einen Monoolefinstrom umfasst, der die Monoolefine umfasst, die Benzol mit den Monoolefinen unter Alkylierungsbedingungen umfassen, um einen Alkylierungsausfluss bereitzustellen, der Alkylbenzole und Benzol umfasst; Isolieren der Alkylbenzole, um das von dem natürlichen Öl abgeleitete Alkylbenzolprodukt bereitzustellen; und Trennen des isomerisierten Stroms durch ein erstes Absorptionstrennsystem, wobei die Monomethylparaffine in der Mischung vorzugsweise durch das Adsorptionsmittel adsorbiert werden und wobei die Nicht-Monomethylparaffine in der flüssigen Phase verbleiben, bevor die Verunreinigungen aus dem isomerisierten Strom entfernt werden, wobei das Adsorptionsmittel in dem ersten Absorptionstrennsystem in eine Vielzahl von Adsorptionsmittelbettzonen unterteilt ist; oder Trennen des dekontaminierten Stroms durch ein zweites Absorptionstrennsystem, wobei die Monomethylparaffine in der Mischung vorzugsweise durch das Adsorptionsmittel adsorbiert werden und wobei die Nicht-Monomethylparaffine vor dem Dehydrieren des dekontaminierten Stroms in der Flüssigphase verbleiben, wobei das Adsorptionsmittel in dem zweiten Absorptionstrennsystem in eine Vielzahl von Adsorptionsmittelbettzonen unterteilt ist. Eine hierin beschriebene Ausführungsform ist eine, eine beliebige oder alle vorherigen Ausführungsformen in diesem Absatz bis zu der zweiten Ausführungsform in diesem Absatz, wobei der isomerisierte Strom ein Gewichtsverhältnis von Monomethylparaffinen zu normalen Paraffinen von 3 bis 60 umfasst. Eine hierin beschriebene Ausführungsform ist eine, eine beliebige oder alle vorherigen Ausführungsformen in diesem Absatz bis zu der zweiten Ausführungsform in diesem Absatz, ferner umfassend das Rückführen des zweiten Stroms, der C14+-Paraffine umfasst, für die lineare selektive Spalteinheit. Eine hierin beschriebene Ausführungsform ist eine, eine beliebige oder alle vorherigen Ausführungsformen in diesem Absatz bis zu der zweiten 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 zweiten 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 1500-10000 Standardkubikfuß von Wasserstoff pro Barrel Zufuhrstoff, 0,25-2,5 LHSV oder Kombinationen davon umfassen. Eine hierin beschriebene Ausführungsform ist eine, eine beliebige oder alle vorherigen Ausführungsformen in diesem Absatz bis zu der zweiten Ausführungsform in diesem Absatz, wobei die Isomerisierungsbedingungen eine Temperatur in einem Bereich von 280°C bis 400°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 zweiten Ausführungsform in diesem Absatz, wobei der Zeolith, der ein 10-Ring-AEL-Gerüst umfasst, SAPO-11 umfasst. Eine hierin beschriebene Ausführungsform ist eine, eine beliebige oder alle vorherigen Ausführungsformen in diesem Absatz bis zu der zweiten 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 2985589 [0007]
US 6225518 [0007]
US 6177381 [0033]
US 9079814 [0067]

Claims

Vorrichtung zum Herstellen von Monomethylalkylbenzolprodukt, umfassend: eine Desoxygenierungseinheit (110) in Verbindung mit einer Zufuhrleitung (105) von natürlichem Öl; einen C9-C28-Strom in einer C9-C28-Leitung (115) in Verbindung mit der Desoxygenierungseinheit (110); eine Isomerisierungseinheit (140) in Verbindung mit einer ersten Leitung (125); einen isomerisierten Strom in einer isomerisierten Leitung (145) in Verbindung mit der Isomerisierungseinheit (140), wobei der isomerisierte Strom Monomethylparaffine umfasst; eine Dehydrierungseinheit (160) in Verbindung mit der isomerisierten Leitung (145); einen dehydrierten Strom in einer dehydrierten Leitung (165) in Verbindung mit der Dehydrierungseinheit (160); eine selektive Hydrierungseinheit (170) in Verbindung mit der dehydrierten Leitung (165); einen Monoolefinstrom in einer Monoolefinleitung (175) in Verbindung mit der selektiven Hydrierungseinheit (170); und eine Alkylierungseinheit (190) in Verbindung mit der Monoolefinleitung (175); einen Alkylierungsausfluss in einer Alkylierungsausflussleitung (200) in Verbindung mit der Alkylierungseinheit (190).
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Alkylierungsausfluss in der Alkylierungsausflussleitung (200) Alkylbenzol, nicht umgesetztes Benzol und nicht umgesetzte Paraffine umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst: eine Benzolabscheidereinheit (205) in Verbindung mit der Alkylierungsausflussleitung (200); ein lineares Alkylbenzolprodukt in einer linearen Alkylbenzolproduktleitung (220); und einen Benzolrückführstrom in einer Benzolrückführleitung (210); wobei die lineare Alkylbenzolproduktleitung (220) und die Benzolrückführleitung (210) mit der Benzolabscheidereinheit (205) in Verbindung stehen.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Benzolrückführleitung (210) mit der Alkylierungseinheit (190) in Verbindung steht.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Vorrichtung ferner einen Paraffinstrom in einer Paraffinleitung (215) in Verbindung mit der Benzolabscheidereinheit (205) umfasst; und wobei die Paraffinleitung (215) in Rückführverbindung mit der Dehydrierungseinheit (160) steht.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Vorrichtung Folgendes umfassen: eine Benzolabscheidereinheit (205) in Verbindung mit der Alkylierungsausflussleitung (200); und einen Paraffinstrom in einer Paraffinleitung (215) in Verbindung mit der Benzolabscheidereinheit (205); wobei die Paraffinleitung (215) in Rückführverbindung mit der Dehydrierungseinheit (160) steht
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner umfassend: eine lineare selektive Spalteinheit (120) in Verbindung mit der C9-C28-Leitung (115); einen ersten Strom in der ersten Leitung (125), einen zweiten Strom in einer zweiten Leitung (130) und einen dritten Strom in einer dritten Leitung (135), wobei die erste Leitung (125), die zweite Leitung (130) und die dritte Leitung (135) mit der linearen selektiven Spalteinheit (120) in Verbindung stehen.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei der erste Strom in der ersten Leitung (125) normale oder leicht verzweigte C9-C14-Paraffine umfasst, der zweite Strom in der zweiten Leitung (130) C14-Paraffine umfasst und der dritte Strom in der dritten Leitung (135) Isoparaffine umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Isomerisierungseinheit (140) unter Isomerisierungsbedingungen in Gegenwart eines Isomerisierungskatalysators betrieben wird, der einen Zeolithen mit einem 10-Ring-AEL-Gerüst oder Kombinationen davon umfasst, wobei die Isomerisierungsbedingungen eine Temperatur in einem Bereich von 280°C bis 400°C oder einen Druck in einem Bereich von 2,8 MP bis 17,5 MPa oder 1500-10000 Standardkubikfuß von Wasserstoff pro Barrel Zufuhrstoff oder 0,25-2,5 LHSV oder Kombinationen davon umfassen.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner umfassend: eine Dekontaminationseinheit (150) in Verbindung mit der isomerisierten Leitung (145); einen dekontaminierten isomerisierten Strom in einer dekontaminierten isomerisierten Leitung (155) und einem Raffinatstrom in einer Raffinatleitung; wobei die Raffinatleitung mit der Isomerisierungseinheit (140) in Verbindung steht; und wobei die dekontaminierte isomerisierte Leitung (155) mit der Dekontaminationseinheit (150) in Verbindung steht.
Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Dekontaminationseinheit (150) eine Adsorptionseinheit ist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die selektive Hydrierungseinheit (170) mit der dehydrierten Leitung (165) in Verbindung steht und wobei die Vorrichtung ferner einen Aromatenstrom in einer Aromatenleitung (180) und einen Vorlaufstrom in einer Vorlaufleitung (185) umfasst; wobei die Aromatenleitung (180) und die Vorlaufleitung (185) mit der selektiven Hydrierungseinheit (170) in Verbindung stehen.
Isomerisierter Strom, der aus der isomerisierten Leitung (145) nach Anspruch 1 zur Verwendung in einem linearen Alkylbenzolherstellungsprozess erzielt werden kann, umfassend ein Gewichtsverhältnis von Monomethylparaffinen zu normalen Paraffinen von 3 bis 60.
Isomerisierter Strom (145) nach Anspruch 13 zur Verwendung in einem linearen Alkylbenzolherstellungsprozess, wobei der Prozess umfasst: Isomerisieren eines ersten Stroms (125) unter Isomerisierungsbedingungen in Gegenwart eines Isomerisierungskatalysators, um einen isomerisierten Strom (145) zu bilden, der C9- bis C14-Monomethylparaffin umfasst; Dehydrieren des isomerisierten Stroms (145), um einen dehydrierten Strom (165) bereitzustellen, der Monoolefine, Diolefine und Aromaten umfasst; selektives Hydrieren der Diolefine in dem dehydrierten Strom (165), um zusätzliche Monoolefine zu bilden, und Trennen und Entfernen der Aromaten aus den Monoolefinen, um einen Aromatenstrom (180) zu bilden, der die Aromaten umfasst, und einen Monoolefinstrom (175), der die Monoolefine umfasst, Alkylieren von Benzol (195) mit den Monoolefinen unter Alkylierungsbedingungen, um einen Alkylierungsausfluss (200) bereitzustellen, der Alkylbenzole und Benzole umfasst; und Isolieren der Alkylbenzole, um das Alkylbenzolprodukt (220) bereitzustellen, das aus dem natürlichen Öl abgeleitet ist.
Isomerisierter Strom (145) nach Anspruch 14, zur Verwendung in einem linearen Alkylbenzolherstellungsprozess, wobei der Isomerisierungskatalysator einen Zeolithen umfasst, der ein 10-Ring-AEL-Gerüst oder Kombinationen davon umfasst, und wobei die Isomerisierungsbedingungen eine Temperatur in einem Bereich von 280°C bis 400°C oder einen Druck in einem Bereich von 2,8 MPa bis 17,5 MPa oder 1500-10000 Standardkubikfuß von Wasserstoffpro Barrel Zufuhrstoff oder 0,25-2,5 LHSV oder Kombinationen davon umfassen.
Isomerisierter Strom (145) nach Anspruch 14, zur Verwendung in einem linearen Alkylbenzolherstellungsprozess, ferner umfassend das Entfernen von Verunreinigungen aus dem isomerisierten Strom (145), um einen dekontaminierten isomerisierten Strom (155) zu bilden, wobei die Verunreinigungen Schwefelverbindungen oder Stickstoffverbindungen oder Phosphorverbindungen oder Oxygenate oder Aromaten oder Kombinationen davon umfassen.
Isomerisierter Strom zur Verwendung in einem linearen Alkylbenzolherstellungsprozess, umfassend ein Gewichtsverhältnis von Monomethylparaffinen zu normalen Paraffinen von 3 bis 60.
Isomerisierter Strom (145) nach Anspruch 17 zur Verwendung in einem linearen Alkylbenzolherstellungsprozess, wobei der Prozess umfasst: Isomerisieren eines ersten Stroms (125) unter Isomerisierungsbedingungen in Gegenwart eines Isomerisierungskatalysators, um einen isomerisierten Strom (145) zu bilden, der C9- bis C14-Monomethylparaffin umfasst; Dehydrieren des isomerisierten Stroms (145), um einen dehydrierten Strom (165) bereitzustellen, der Monoolefine, Diolefine und Aromaten umfasst; selektives Hydrieren der Diolefine in dem dehydrierten Strom (165), um zusätzliche Monoolefine zu bilden, und Trennen und Entfernen der Aromaten aus den Monoolefinen, um einen Aromatenstrom (180) zu bilden, der die Aromaten umfasst, und einen Monoolefinstrom (175), der die Monoolefine umfasst, Alkylieren von Benzol (195) mit den Monoolefinen unter Alkylierungsbedingungen, um einen Alkylierungsausfluss (200) bereitzustellen, der Alkylbenzole und Benzole umfasst; und Isolieren der Alkylbenzole, um das Alkylbenzolprodukt (220) bereitzustellen, das aus dem natürlichen Öl abgeleitet ist.
Isomerisierter Strom (145) nach Anspruch 18, zur Verwendung in einem linearen Alkylbenzolherstellungsprozess, wobei der Isomerisierungskatalysator einen Zeolithen umfasst, der ein 10-Ring-AEL-Gerüst oder Kombinationen davon umfasst, und wobei die Isomerisierungsbedingungen eine Temperatur in einem Bereich von 280°C bis 400°C oder einen Druck in einem Bereich von 2,8 MPa bis 17,5 MPa oder 1500-10000 Standardkubikfuß von Wasserstoff pro Barrel Zufuhrstoff oder 0,25-2,5 LHSV oder Kombinationen davon umfassen.
Isomerisierter Strom (145) nach Anspruch 18, zur Verwendung in einem linearen Alkylbenzolherstellungsprozess, ferner umfassend das Entfernen von Verunreinigungen aus dem isomerisierten Strom (145), um einen dekontaminierten isomerisierten Strom (155) zu bilden, wobei die Verunreinigungen Schwefelverbindungen oder Stickstoffverbindungen oder Phosphorverbindungen oder Oxygenate oder Aromaten oder Kombinationen davon umfassen.