EP4357441A1 - Method and plant for producing benzene - Google Patents
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- EP4357441A1 EP4357441A1 EP22020498.6A EP22020498A EP4357441A1 EP 4357441 A1 EP4357441 A1 EP 4357441A1 EP 22020498 A EP22020498 A EP 22020498A EP 4357441 A1 EP4357441 A1 EP 4357441A1
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Classifications
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G69/00—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one other conversion process
- C10G69/02—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one other conversion process plural serial stages only
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- C10G2400/00—Products obtained by processes covered by groups C10G9/00 - C10G69/14
- C10G2400/30—Aromatics
Definitions
- the present invention relates to a process and a plant for producing benzene according to the preambles of the independent patent claims.
- Benzene can be produced by hydrodealkylation (HDA) of starting compounds such as toluene, xylenes and alkylated aromatics with nine carbon atoms. These starting compounds are often obtained in the form of a so-called BTX fraction, which can be produced, for example, using so-called pyrolysis gasoline, such as that produced in steam cracking.
- Alternative sources include the reformate from catalytic reforming and the hydrogenation gasoline from the liquefaction of coal.
- Pyrolysis gasoline from steam cracking typically contains predominantly or exclusively hydrocarbons with five to ten carbon atoms, of which the majority are aromatics. The smaller proportion of aliphatics is predominantly unsaturated and contains a high proportion of acetylenes and dienes.
- the pyrolysis gasoline is therefore unstable and cannot be stored due to the tendency of the components mentioned to polymerize. It is therefore further treated in several process steps, namely in the so-called gasoline route or the so-called gasoline processing.
- selective hydrogenation can first be carried out to convert acetylenes, dienes and styrenes into olefins. After separating out higher molecular weight components, ie hydrocarbons with nine or more carbon atoms, the appropriately treated pyrolysis gasoline can then be fed to a separation process in which, among other things, a fraction is typically formed that predominantly or exclusively contains hydrocarbons with six to eight or, if remaining after the previous separation, up to nine carbon atoms. This is the so-called heart cut.
- the core cut can be subjected to hydrodesulfurization, in which olefins are converted to paraffins and naphthenes and organically bound sulfur is converted to hydrogen sulfide.
- the hydrogen sulfide can be expelled in a downstream stripper.
- the correspondingly treated core cut can then be subjected to aromatics extraction, in which the BTX fraction is separated from the aliphatics.
- benzene or a benzene-containing fraction that predominantly or exclusively contains hydrocarbons with six carbon atoms can also be separated first.
- the benzene-containing fraction that predominantly or exclusively contains hydrocarbons with six carbon atoms and a fraction that predominantly or exclusively contains hydrocarbons with seven and eight carbon atoms are formed.
- the latter can be subjected to an extractive separation of aromatics and only finally to hydrodesulfurization.
- the specific sequence of the separation steps depends in particular on the desired products.
- hydrodealkylation the alkyl radicals are usually split off from the benzene ring, consuming one hydrogen molecule each and forming the corresponding alkanes.
- Catalytic and thermal hydrodealkylation processes are known. What these processes have in common is that hydrogen must be provided for the hydrodealkylation.
- hydrodealkylation requires further process steps, as explained below.
- the present invention proposes a method and a plant for producing benzene with the features of the independent patent claims.
- Embodiments are the subject of the dependent patent claims and the following description.
- hydrodealkylation and hydrogen production please refer to relevant literature, for example the article “ Benzene” in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, online since 15 June 2000, DOI 10.1002/14356007.a03_475 , in particular Section 5.3.1, "Hydrodealkylation", and the Article “ Hydrogen” in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, online edition 15 June 2000, DOI: 10.1002/14356007.a13_297 .
- Methods and devices for steam cracking are described, for example, in the article “ Ethylene” in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, online since 15 April 2007, DOI 10.1002/14356007.a10_045.pub2 , described.
- Liquid and gaseous mixtures may be rich or poor in one or more components, where “rich” may mean a content of at least 50%, 75%, 90%, 95%, 99%, 99.5%, 99.9%, or 99.99% and “poor” may mean a content of at most 50%, 25%, 10%, 5%, 1%, 0.1%, or 0.01% on a molar, weight, or volume basis.
- the term “predominantly” may meet the definition of "rich.”
- Liquid and gaseous mixtures, as used herein may also be enriched or depleted in one or more components, where these terms refer to a corresponding content in a starting mixture from which the liquid or gaseous stream was obtained.
- the liquid or gaseous mixture is "enriched” if it contains at least 1.1 times, 1.5 times, 2 times, 5 times, 10 times, 100 times or 1,000 times the content of a corresponding component, based on the initial mixture, and "depleted” if it contains at most 0.9 times, 0.5 times, 0.1 times, 0.01 times or 0.001 times the content of a corresponding component, based on the initial mixture.
- “methane” or “hydrogen” or a corresponding fraction this also includes a mixture that is rich in the corresponding component. However, it can also be the respective pure gas.
- the statement "essentially free from” is to be understood here in particular to mean that in a certain composition, a material stream, etc., one or more correspondingly designated components are present in such a small amount that the essential characteristics of the composition do not significantly change.
- an alkyl aromatic fraction "essentially free from other hydrocarbons with five or more carbon atoms” is not significantly influenced in its separation properties by the content of the other hydrocarbons with five or more carbon atoms, and the content of other hydrocarbons with five or more carbon atoms does not significantly influence the yield of the process.
- the statement “essentially free from” can also be understood as a synonym for the statement “poor in” in the sense explained.
- a liquid or gaseous mixture is "derived” from another liquid or gaseous mixture (also referred to as starting mixture) or “formed” from this mixture or using this mixture if it has at least some components contained in the starting stream or obtained from it.
- a mixture formed in this sense can be formed from the starting mixture by separating or branching off a partial stream or one or more components, enriching or depleting with respect to one or more components, chemically or physically reacting one or more components, heating, cooling, pressurizing and the like.
- "forming" for example a feed mixture for a subsequent separation process can also simply represent guiding a corresponding mixture in a suitable line and feeding it to the separation process.
- the present invention is based on the finding that a far-reaching integration of a hydrodealkylation and a steam cracking process, more precisely the processing of a product mixture from the hydrodealkylation in the so-called gasoline route or gasoline processing, which is carried out in a Steam cracking process is integrated into the separation sequence, especially from a specifically selected feed point, offers particular advantages and at least partially overcomes the disadvantages mentioned at the beginning.
- Such a mixture of substances is referred to as "cracked gas” or “raw gas”, although it contains compounds that are condensable even at moderate temperatures and are not gaseous under normal conditions.
- This is first subjected to cooling, for example in a linear cooler (Transfer Line Exchanger, TLE). Heavier components are then separated, typically using an oil and water circuit.
- a pyrolysis gasoline fraction can be formed and water recovered. Further pyrolysis gasoline is separated from the product mixture in a subsequent compression.
- acid gas is typically removed, typically using an amine and/or alkaline wash.
- the appropriately prepared cracked gas or raw gas is then dried and pre-cooled before it is subjected to thermal separation.
- the thermal separation which typically involves the use of cryogenic temperatures, can be designed, for example, in the form of a so-called “front end deethanizer” or “deethanizer first", a so-called “front end demethanizer” or “demethanizer first” or a so-called “front end depropanizer” or “depropanizer first” process.
- a so-called “front end deethanizer” or “deethanizer first” a so-called “front end demethanizer” or “demethanizer first” or a so-called “front end depropanizer” or “depropanizer first” process.
- Fractions that can be formed in a corresponding thermal separation are, for example, a fraction that predominantly or exclusively contains hydrocarbons with two carbon atoms, in particular ethane and ethylene. Ethylene fractions can be separated from this and made available as a product. The ethane can be returned to steam cracking, for example. With regard to the production of further fractions, reference is made to the state of the art.
- a thermal separation or individual steps thereof can in particular be preceded, interposed or followed by hydrogenation. This serves in particular to convert acetylenes contained in the product mixture into the corresponding olefins.
- a further pyrolysis gasoline fraction can also be formed. All of the pyrolysis gasoline fractions can be combined or treated separately.
- the present invention is based, as already briefly indicated, on the realization that the process steps that must conventionally be implemented in addition to the actual hydrodealkylation reaction as part of a hydrodealkylation process are partly similar or identical to the process steps that are already typically implemented for processing the pyrolysis gasoline from a steam cracking process in the gasoline route. This will now be explained.
- the separation of heavier components, ie components with nine or more carbon atoms, from the pyrolysis gasoline, as explained at the beginning, can also be used to process the product mixture of the hydrodealkylation.
- This separation of heavier components in the gasoline path can, as was recognized by the invention, replace the removal of tar-like components (tar rejection).
- tar rejection tar rejection
- the latter is conventionally provided for in a hydrodealkylation process or in the process steps accompanying the actual hydrodealkylation. It can be accepted that that biphenyl passes into the separated heavy fraction and is possibly discarded with it.
- the significantly lower investment costs achieved within the scope of the present invention more than compensate for this.
- the separation in the gasoline path used to form the heart cut in which hydrocarbons with five carbon atoms are separated, among other things, can also be used to process the product mixture of the hydrodealkylation. As was recognized according to the invention, this can replace the condensate stripping conventionally implemented to process the product mixture of the hydrodealkylation.
- the product mixture of the hydrodealkylation is conventionally condensed by cooling to remove lighter hydrocarbons. Lighter hydrocarbons remaining in the condensate are expelled by a gas in the condensate stripping mentioned.
- the process steps implemented to form the heart cut in the gasoline path essentially fulfill the same function, the separation of lighter components.
- the separation step explained at the beginning can be provided, in which a benzene-containing fraction which predominantly or exclusively contains hydrocarbons with six carbon atoms and a fraction which predominantly or exclusively contains hydrocarbons with seven and eight carbon atoms are formed.
- This separation step essentially fulfills the same function as the benzene separation in a so-called benzene column which is conventionally associated with hydrodealkylation and can therefore replace this, as was recognized according to the invention.
- the product mixture of the hydrodealkylation and the component mixtures formed from it are contaminated with sulfur. Since desulfurization by hydrodesulfurization is provided in the gasoline route, this can, as was recognized according to the invention, also be advantageously used to process the product mixture of the hydrodealkylation.
- the present invention includes the fact that the process steps which already exist in the gasoline route in a similar function or are needed anyway are used instead of setting them up separately for the hydrodealkylation.
- the additional load on the corresponding components, in particular the hydrodesulfurization and the extraction stage, is Furthermore, as mentioned, a certain loss of benzene production capacity due to the discarding of biphenyl in the heavy fraction can be accepted within the scope of the present invention.
- the condensed portion of the product mixture is returned at a suitable point in the separation path to which the crude petroleum from the separation part of the steam cracking is fed.
- Crude petroleum is a fraction with five or more carbon atoms.
- the admixture or return takes place at a point or in a process step which is upstream of a hydrogen sulphide removal or a removal of light gases by stripping.
- the return can also take place at a point or in a process step which is upstream of a benzene separation or the separation step in which a benzene-containing fraction which predominantly or exclusively contains hydrocarbons with six carbon atoms and a fraction which predominantly or exclusively contains aromatic compounds with seven and eight carbon atoms are formed.
- the recycling can take place at a location or in a process step which is located upstream of a separation of high-boiling components, i.e. hydrocarbons with nine carbon atoms.
- the process steps specified in the three alternatives can be provided in a different order as required.
- the recirculation advantageously takes place in the furthest upstream.
- the stripping specified in the first alternative can be an integral part of one of the process steps specified in the other two alternatives.
- the separation to form the benzene-containing fraction, which predominantly or exclusively contains hydrocarbons with six carbon atoms, and the fraction which predominantly or exclusively contains aromatic compounds with seven and eight carbon atoms, and the separation of high-boiling components, i.e. hydrocarbons with nine carbon atoms, can be integrated in one process unit.
- the condensed portion of the hydrodealkylation product mixture can be fed in both before and after the usually first in the gasoline path. It is particularly advantageous to feed it in before or in the first distillative separation step, to which the crude gasoline or a fraction forming the crude gasoline is subjected. If the first separation step takes place in a vacuum, it is advisable to subject the condensate to a stripping function beforehand, as otherwise the vacuum system will be excessively loaded with the light gas components dissolved in the condensate (e.g. hydrogen and methane). In such a case, the condensate would be advantageously fed into the gasoline stripping upstream of the selective hydrogenation.
- the condensate e.g. hydrogen and methane
- the present invention proposes a process for producing benzene in which, as is known and customary in this respect, a hydrocarbon-containing feed mixture is processed by steam cracking to obtain a cracking gas.
- the cracking gas contains hydrocarbons with five or more carbon atoms, including benzene and alkyl aromatics, but also a considerable proportion of lighter components.
- the alkyl aromatics are in particular those with seven and eight carbon atoms, in particular toluene and various xylene isomers.
- the hydrocarbon-containing feed mixture can, for example, contain gaseous hydrocarbons or liquid hydrocarbons. It can also be a mixture of corresponding feed mixtures. For example, naphtha can be used as the feed mixture in the context of the present invention. However, gaseous feed mixtures such as ethane can also be used. Corresponding feed mixtures can be processed in different cracking furnaces by steam cracking, whereby certain product fractions can be separated from a cracking gas obtained during steam cracking and returned. For further details regarding steam cracking processes, please refer to the above explanations and the specialist literature cited there.
- the present invention mainly relates to the production of benzene, although other products of the steam cracking process can also be obtained in a corresponding process, in particular unsaturated hydrocarbons such as ethylene, propylene and the like.
- the present invention is therefore not limited to the production of benzene, but can also include the production of such other components.
- the cracked gas or a portion thereof is subjected to cracked gas processing to obtain a pyrolysis gasoline
- the pyrolysis gasoline or a portion thereof is subjected to gasoline processing to obtain an alkyl aromatic fraction.
- the cracked gas processing and/or the gasoline processing can include not only separation steps in the narrower sense, for example absorptive, absorptive and distillative separation steps, but also any other processing steps, for example hydrogenation steps, compression steps, drying steps and the like.
- the pyrolysis gasoline contains in particular the hydrocarbons with five or more carbon atoms from the cracked gas (a part of this or essentially the entire amount of these hydrocarbons) and is in particular poor in or free of the lighter components.
- the third component mixture is therefore a typical crude gasoline fraction, as can be formed in known separation sequences of steam cracking processes.
- the corresponding pyrolysis gasoline can be produced in a so-called water wash and/or during compression of the cracked gas, namely as so-called heavy pyrolysis gasoline, but a part is formed by distillation in a so-called debutanizer after lighter components have been separated from the corresponding cracked gas.
- a so-called water wash and/or during compression of the cracked gas namely as so-called heavy pyrolysis gasoline, but a part is formed by distillation in a so-called debutanizer after lighter components have been separated from the corresponding cracked gas.
- the corresponding crude gasoline needs to be stabilized in order to be usable as fuel.
- the processing of the pyrolysis gasoline takes place in the so-called gasoline route, here as usual referred to as gasoline processing.
- gasoline processing an alkyl aromatic fraction is formed using the pyrolysis gasoline or a part thereof, which contains the alkyl aromatics mentioned and is essentially free of other hydrocarbons with five or more carbon atoms.
- the alkyl aromatics are separated from other components of the third pyrolysis gasoline in order to be able to subsequently be subjected to hydrodealkylation to obtain benzene.
- the alkyl aromatic fraction is in particular the the so-called BTX fraction mentioned above or a mixture of components remaining after separation of benzene from a corresponding BTX fraction.
- the alkyl aromatic fraction or a part thereof is processed by hydrodealkylation, forming a product mixture which contains benzene, which is formed by the hydrodealkylation, and also alkyl aromatics, i.e. compounds not reacted during the hydrodealkylation, as well as hydrogen and lighter aliphatics.
- Hydrogen and lighter aliphatics are contained in a corresponding product mixture because hydrogen is deliberately added to carry out the hydrodealkylation, but is not completely consumed, and the lighter aliphatics are formed during the hydrodealkylation by splitting off the alkyl radicals from the alkyl aromatics.
- a second step in the processing of a product mixture from hydrodealkylation is conventionally the stripping of the lighter aliphatics and hydrogen contained in the product mixture, as well as possibly other lighter compounds.
- this separation step is advantageously no longer carried out separately, but takes place during processing in the gasoline route, i.e. gasoline processing.
- the present invention therefore proposes that the condensate fraction or a part thereof is returned as a recycle stream to the gasoline processing plant in which the pyrolysis gasoline is formed.
- gasoline processing particularly includes one or more separation steps in which a so-called heart cut is obtained, which contains hydrocarbons with six to eight or six to nine carbon atoms and is depleted of other hydrocarbons.
- This separation step or these separation steps is or are also referred to here as heart cut extraction.
- the heart cut or a part thereof can be subjected to hydrodesulfurization and expulsion of hydrogen sulfide to obtain a hydrodesulfurized heart cut.
- hydrodesulfurized heart cut can be followed by a total aromatics extraction, to which the hydrodesulfurized heart cut or a part thereof is subjected to obtain a total aromatics fraction.
- the total aromatics fraction or a part thereof can in turn be subjected to alkyl aromatics separation to obtain the alkyl aromatics fraction.
- the condensate fraction or at least a part thereof can be returned to the gasoline processing upstream of the heart cut recovery, the hydrodesulfurization and/or the aromatics extraction. Partial streams can also be returned accordingly.
- the separation steps mentioned can be implemented in different orders in a corresponding separation or processing sequence. Furthermore, as already mentioned, these separation steps can also be combined in individual process units or groups of process units if necessary.
- the product mixtures from hydrodealkylation in the conventional process are typically contaminated with sulfur, so that desulfurization is necessary.
- this is also advantageously carried out during the gasoline preparation.
- the gasoline processing comprises in particular a selective hydrogenation, wherein advantageously at least a part of the condensate fraction is returned to the gasoline processing upstream of the selective hydrogenation.
- a gaseous fraction remaining after condensation or a part thereof is returned to the cracked gas processing. In this way, components can be recovered therefrom in a particularly advantageous manner.
- the cracked gas processing can in particular comprise carbon dioxide separation, with at least part of the gaseous fraction being recycled to the cracked gas processing upstream of the carbon dioxide separation. In this way, a separate carbon dioxide separation can be dispensed with.
- the present invention also extends to a plant for producing benzene, with regard to which reference is made to the corresponding patent claim.
- a corresponding plant is set up in particular to carry out a process as explained above and has appropriately designed means for this purpose. With regard to the features and advantages of a corresponding plant, reference is therefore made to the above explanations regarding the process according to the invention and its embodiments.
- Different embodiments of the invention may include, have, consist of, or consist essentially of other useful combinations of the described elements, components, features, parts, steps, means, etc., even if such combinations are not specifically described herein.
- the disclosure may include other inventions that are not currently claimed, but that may be claimed in the future, particularly if they are included within the scope of the independent claims.
- Figure 1 illustrates a method according to an embodiment not according to the invention.
- the method is designated overall by 90 and corresponds to largely in the EP 3 293 169 A1 with reference to the Figure 1 described processes. If process features or process steps are explained below, these explanations equally apply to elements provided for in a corresponding system. Therefore, if the process is described below, the corresponding explanations apply to a corresponding system in the same way.
- a hydrocarbon-containing feed mixture a and a steam stream b are fed to a steam cracking furnace 11.
- a cracking gas is formed and discharged from the steam cracking furnace 11 in the form of a cracking gas stream c.
- the illustration is greatly simplified here in particular insofar as in practice several feed streams and/or steam streams as well as additional recirculated material streams and the like can be used, which can be fed to one or more steam cracking furnaces that can be operated under the same or different conditions.
- one or more steam cracking furnaces designed for (completely, predominantly or partially) liquid feed streams and/or one or more steam cracking furnaces designed for (completely, predominantly or partially) gaseous feed streams can also be provided.
- several cracking gas streams can also be formed, which can be combined, for example.
- the material streams and plant components explained below can also be present one or more times.
- the cracked gas stream which is still designated c in the further course despite increasingly different composition, is fed in the example shown to a cooling system 12, for example using a linear cooler.
- a primary fractionation 13 heavy components with a boiling point of typically more than 200 °C are separated from the cracked gas, for example using an oil circuit or by means of other methods known from the prior art, and in the example shown are withdrawn in the form of a pyrolysis oil stream d.
- the cracked gas which has been freed of heavy components accordingly, is fed in the form of the cracked gas stream, still designated c, to a water wash 14, where it is freed from components of the pyrolysis gasoline fraction using wash water and separated from the steam used in the cracking by condensation.
- These hydrocarbon components can also for example, it can be returned to the primary fractionation 13 and used there to wash out the heavy components.
- at least part of the pyrolysis gasoline fraction is withdrawn in the form of a pyrolysis gasoline stream e.
- a corresponding collective flow is still designated c here.
- This is fed to a compression 15, to which an acid gas removal 16 is assigned.
- the compression 15 takes place over several stages, with the compressed material flow being fed to an intermediate stage for acid gas removal 16.
- Other configurations are also possible.
- further components of the pyrolysis gasoline fraction separate out and are withdrawn in the form of a further pyrolysis gasoline flow f.
- the gas mixture freed of acid gases is now fed to a pre-cooling and drying 17 in the form of a material flow still designated c, where it is freed of residual water and pre-cooled before it is fed to a thermal separation 18.
- thermal separation 18 For details of the thermal separation 18, please refer to the specialist literature cited at the beginning.
- the thermal separation 18 is only illustrated here in the form of a single unit for the sake of clarity. In practice, a corresponding thermal separation includes 18 sequentially arranged separation units and other devices (e.g. deethanizer, demethanizer, depropanizer, etc.).
- a series of fractions are formed from the cracked gas, of which in the present case only a hydrogen fraction and a further pyrolysis gasoline fraction are explained in more detail. These are carried out in the form of a hydrogen stream g and a further pyrolysis gasoline stream h from the thermal separation 18.
- the hydrogen fraction can, for example, be separated from a gas mixture containing predominantly or exclusively hydrogen and methane, which is formed in the thermal separation 18 in a demethanizer. It contains, for example, as mentioned, 90% hydrogen.
- the pyrolysis gasoline fraction is formed, for example, in a debutanizer, in which hydrocarbons with four carbon atoms are separated from a mixture of substances containing these hydrocarbons with four carbon atoms and heavier hydrocarbons.
- the hydrogen fraction formed in the debutanizer Pyrolysis gasoline fraction therefore contains the heavier hydrocarbons mentioned, especially hydrocarbons with five to ten carbon atoms.
- fractions formed in the thermal separation 18, include, for example, a fraction that predominantly or exclusively contains methane, a fraction that predominantly or exclusively contains hydrocarbons with two carbon atoms, a fraction that predominantly or exclusively contains hydrocarbons with three carbon atoms and a fraction that predominantly or exclusively contains hydrocarbons with two carbon atoms.
- Subfractions of corresponding fractions can also be formed, for example, from the fraction that predominantly or exclusively contains hydrocarbons with two carbon atoms, a fraction that predominantly or exclusively contains ethylene and a fraction that predominantly or exclusively contains ethane can be formed. The latter can, for example, be returned to the cracking furnace 11 or one of several such cracking furnaces, in particular a separate cracking furnace designed for gaseous feed.
- the thermal separation 18 can, for example, also comprise hydrogenation steps or such hydrogenation steps can be arranged upstream and/or downstream of the low-temperature separation 18.
- the pyrolysis gasoline streams e, f and h are combined to form a pyrolysis gasoline collective stream i in the embodiment of the invention illustrated here, but can also be used separately.
- the pyrolysis gasoline fraction (or "the pyrolysis gasoline") comprises predominantly or exclusively hydrocarbons with five to ten carbon atoms, predominantly aromatics.
- the aliphatics contained are predominantly unsaturated and comprise a high proportion of acetylenes and dienes.
- the pyrolysis gasoline fraction is therefore unstable and cannot be stored due to the polymerization tendency of the components mentioned.
- the pyrolysis gasoline fraction can therefore be further treated in several steps.
- the entire treatment of the pyrolysis gasoline fraction takes place in the so-called gasoline route or the gasoline processing of a corresponding process.
- the appropriately treated pyrolysis gasoline fraction can be fed to a separation 22 in the form of a material stream k.
- three fractions are formed in separation 22 and withdrawn in the form of corresponding material streams.
- This is a fraction that contains predominantly or exclusively hydrocarbons with five carbon atoms (material stream I), a fraction that contains predominantly or exclusively hydrocarbons with six to eight carbon atoms (so-called heart cut, material stream m), and a fraction that contains predominantly or exclusively heavier hydrocarbons (material stream n).
- a separation step in separation 22 in which the fraction that contains predominantly or exclusively heavier hydrocarbons (material stream n) is separated is indicated here with 23a.
- the core section i.e. the material flow m
- the core section can be subjected to a hydrodesulfurization 23 in which olefins are converted to paraffins and naphthenes and bound sulfur is converted to hydrogen sulfide, which can be expelled in a downstream stripping.
- the stripping is illustrated here as being integrated into the hydrodesulfurization 23 and is designated 23a. It is also referred to here as the "third separation step.”
- the correspondingly treated heart section is subjected to an aromatic extraction 24, in which an aromatic fraction (the already mentioned BTX fraction) is separated from the aliphatics in a manner known per se.
- an aromatic stream o is discharged from the aromatic extraction 24; the aliphatics are not shown.
- a separation step 25 is provided in the example shown.
- a fraction which predominantly or exclusively contains hydrocarbons with six carbon atoms and a fraction which predominantly or exclusively contains hydrocarbons with seven and eight carbon atoms are formed.
- the former is illustrated in the form of a material stream j, the latter in the form of a material stream p.
- the material stream p contains predominantly or exclusively alkyl aromatics.
- the material stream p, together with the hydrogen stream g compressed in a hydrogen compressor 31, designated here by q, is fed, if required, to a processing step 32, which may include, for example, heating and possibly hydrogenation, and then to a hydrodealkylation 33 in the form of a feed stream r.
- a processing step 32 which may include, for example, heating and possibly hydrogenation
- the hydrogen stream g can optionally be removed from the thermal separation 18.
- a product mixture formed in the hydrodealkylation 33 is cooled (not shown) and fed to a phase separation 34 in the form of a product stream s. In the phase separation 34, a liquid fraction is separated, leaving a gas fraction.
- the gas fraction which predominantly or exclusively contains the alkanes split off from the alkylated aromatics in the hydrodealkylation 33, residual hydrogen and traces of aromatics, is withdrawn in the form of a material stream t.
- the liquid fraction which predominantly contains aromatics, is transferred in the form of a stream u to a stabilization 35, in which remaining hydrogen and alkanes are expelled.
- the expelled fraction is withdrawn in gaseous form in the form of a stream v.
- a liquid fraction remains which can be fed in the form of a material stream w, for example, to a clay treatment 36 and, further designated by w, then to a separation 37.
- a fraction which predominantly or exclusively contains dealkylated aromatics can be withdrawn in the form of a material stream x.
- Non-dealkylated aromatics can be fed back to the processing 32 or the hydrodealkylation 33 in the form of a material stream y which predominantly or exclusively contains such aromatics.
- the material streams t and v are combined to form a collective stream z which can be combined with the cracked gas stream c upstream or in the compression 15.
- Processing steps 12 to 18 are also referred to as cracked gas processing in the language used here, and processing steps 21 to 24 are also referred to as gasoline processing.
- the present invention is based on the finding that some of the process steps associated with the actual hydrodealkylation 33 are functionally and/or apparatus-wise similar or identical to the process steps implemented in gasoline processing.
- the separation of heavy components that are Figure 1 in the form of the separation step 22a in gasoline processing ie of components with nine or more carbon atoms, must also be required and provided for processing the product mixture of the hydrodealkylation 33.
- the separation of the fraction which predominantly or exclusively contains dealkylated aromatics in the separation 37 has a similar effect and is carried out in a comparable manner to the separation step 25 in gasoline processing.
- All material flows which are present downstream of the hydrodealkylation 32 are also contaminated with sulfur and are therefore advantageously subjected to desulfurization, as is carried out in the form of the hydrodesulfurization 23 in gasoline processing.
- the stabilization 35 in which remaining residues of hydrogen and alkanes are expelled, is also comparable to the third separation step 23a after the hydrodesulfurization in gasoline processing.
- the material flow u is fed back into the gasoline path upstream of the separation 22 and thus upstream of the first separation step 22a, the second separation step 25 and the third separation step 23a.
- Alternatives to a feed-back at the illustrated position have already been explained above with the corresponding advantages.
- a separation of heavier components from the product mixture of the hydrodealkylation 33 can also be carried out in the separation step 22a, as is conventionally done in a (in Figure 1 not shown) tar removal unit.
- dealkylated aromatics ie benzene
- Benzene can therefore be withdrawn from the separation step 25 and provided as a product.
- a separate benzene separation, as in the separation step 37 according to Figure 1 is therefore no longer required and can be saved.
- the stabilization step 35 which here takes place together with the removal of hydrogen sulfide in the separation step 23a. A corresponding process unit can therefore also be saved.
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Abstract
Es wird ein Verfahren (100) zur Herstellung von Benzol vorgeschlagen, bei dem ein kohlenwasserstoffhaltiges Einsatzgemisch unter Erhalt eines Spaltgases durch Dampfspalten (11) bearbeitet wird, das Spaltgas oder ein Teil hiervon unter Erhalt eines Pyrolysebenzins einer Spaltgasaufbereitung (12-18) unterworfen wird, das Pyrolysebenzin oder ein Teil hiervon unter Erhalt einer Alkylaromatenfraktion einer Benzinaufbereitung (21-25) unterworfen wird, die Alkylaromatenfraktion oder ein Teil hiervon unter Erhalt eines Produktgemischs einer Hydrodealkylierung (33) unterworfen wird, das Produktgemisch oder ein Teil hiervon unter Erhalt einer Kondensatfraktion einer Kondensation (34) unterworfen wird, und die Kondensatfraktion oder ein Teil hiervon in die Benzinaufbereitung (21-25) zurückgeführt wird. Eine entsprechende Anlage ist ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung.A process (100) for producing benzene is proposed, in which a hydrocarbon-containing feed mixture is processed by steam cracking (11) to obtain a cracking gas, the cracking gas or a part thereof is subjected to cracking gas processing (12-18) to obtain a pyrolysis gasoline, the pyrolysis gasoline or a part thereof is subjected to gasoline processing (21-25) to obtain an alkyl aromatic fraction, the alkyl aromatic fraction or a part thereof is subjected to hydrodealkylation (33) to obtain a product mixture, the product mixture or a part thereof is subjected to condensation (34) to obtain a condensate fraction, and the condensate fraction or a part thereof is returned to the gasoline processing (21-25). A corresponding system is also the subject of the present invention.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur Herstellung von Benzol gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.The present invention relates to a process and a plant for producing benzene according to the preambles of the independent patent claims.
Benzol kann durch Hydrodealkylierung (engl. Hydrodealkylation, HDA) von Ausgangsverbindungen wie Toluol, Xylolen und alkylierten Aromaten mit neun Kohlenstoffatomen hergestellt werden. Diese Ausgangsverbindungen werden häufig in Form einer sogenannten BTX-Fraktion gewonnen, die beispielsweise unter Verwendung von sogenanntem Pyrolysebenzin hergestellt werden kann, wie es beim Dampfspalten (Steamcracken, engl. Steam Cracking) anfällt. Alternative Quellen sind beispielsweise das Reformat bei der katalytischen Reformierung sowie das Hydrierbenzin bei der Verflüssigung von Kohle.Benzene can be produced by hydrodealkylation (HDA) of starting compounds such as toluene, xylenes and alkylated aromatics with nine carbon atoms. These starting compounds are often obtained in the form of a so-called BTX fraction, which can be produced, for example, using so-called pyrolysis gasoline, such as that produced in steam cracking. Alternative sources include the reformate from catalytic reforming and the hydrogenation gasoline from the liquefaction of coal.
Pyrolysebenzin aus der Dampfspaltung umfasst typischerweise überwiegend oder ausschließlich Kohlenwasserstoffe mit fünf bis zehn Kohlenstoffatomen, davon überwiegend Aromaten. Die in geringerem Anteil enthaltenen Aliphaten sind überwiegend ungesättigt und umfassen einen hohen Anteil an Acetylenen und Dienen. Das Pyrolysebenzin ist daher instabil und kann aufgrund der Polymerisationsneigung der genannten Komponenten nicht gelagert werden. Es wird daher in mehreren verfahrenstechnischen Schritten weiterbehandelt, und zwar im sogenannten Benzinweg bzw. der sogenannten Benzinaufbereitung.Pyrolysis gasoline from steam cracking typically contains predominantly or exclusively hydrocarbons with five to ten carbon atoms, of which the majority are aromatics. The smaller proportion of aliphatics is predominantly unsaturated and contains a high proportion of acetylenes and dienes. The pyrolysis gasoline is therefore unstable and cannot be stored due to the tendency of the components mentioned to polymerize. It is therefore further treated in several process steps, namely in the so-called gasoline route or the so-called gasoline processing.
Beispielsweise kann dabei zunächst eine selektive Hydrierung erfolgen, um Acetylene, Diene und Styrole zu Olefinen umzusetzen. Nach Abtrennung von höhermolekularen Komponenten, d.h. Kohlenwasserstoffen mit neun und mehr Kohlenstoffatomen, kann das entsprechend behandelte Pyrolysebenzin dann einer Trennung zugeführt werden, in der typischerweise unter anderem eine Fraktion gebildet wird, die überwiegend oder ausschließlich Kohlenwasserstoffe mit sechs bis acht oder, soweit nach der vorigen Abtrennung verblieben, bis neun, Kohlenstoffatomen enthält. Es handelt sich hierbei um den sogenannten Herzschnitt (engl. Heart Cut).For example, selective hydrogenation can first be carried out to convert acetylenes, dienes and styrenes into olefins. After separating out higher molecular weight components, ie hydrocarbons with nine or more carbon atoms, the appropriately treated pyrolysis gasoline can then be fed to a separation process in which, among other things, a fraction is typically formed that predominantly or exclusively contains hydrocarbons with six to eight or, if remaining after the previous separation, up to nine carbon atoms. This is the so-called heart cut.
Der Herzschnitt kann einer Hydrodesulfurierung unterworfen werden, in der Olefine zu Paraffinen und Naphthenen und organisch gebundener Schwefel zu Schwefelwasserstoff umgesetzt werden. Der Schwefelwasserstoff kann in einem nachgeschalteten Stripper ausgetrieben werden. Der entsprechend behandelte Herzschnitt kann anschließend einer Aromatenextraktion unterworfen werden, in welcher die BTX-Fraktion von den Aliphaten abgetrennt wird.The core cut can be subjected to hydrodesulfurization, in which olefins are converted to paraffins and naphthenes and organically bound sulfur is converted to hydrogen sulfide. The hydrogen sulfide can be expelled in a downstream stripper. The correspondingly treated core cut can then be subjected to aromatics extraction, in which the BTX fraction is separated from the aliphatics.
In entsprechenden Verfahren kann auch zunächst eine Abtrennung von Benzol bzw. einer benzolhaltigen Fraktion, die überwiegend oder ausschließlich Kohlenwasserstoffe mit sechs Kohlenstoffatomen enthält, erfolgen. Hierbei wird die benzolhaltige Fraktion, die überwiegend oder ausschließlich Kohlenwasserstoffe mit sechs Kohlenstoffatomen enthält, sowie eine Fraktion, die überwiegend oder ausschließlich Kohlenwasserstoffe mit sieben und acht Kohlenstoffatomen enthält, gebildet. Letztere kann einer extraktiven Abtrennung von Aromaten und erst zuletzt einer Hydrodesulfurierung unterworfen werden. Die spezifische Reihenfolge der Trennschritte richtet sich insbesondere nach den jeweils gewünschten Produkten.In corresponding processes, benzene or a benzene-containing fraction that predominantly or exclusively contains hydrocarbons with six carbon atoms can also be separated first. In this case, the benzene-containing fraction that predominantly or exclusively contains hydrocarbons with six carbon atoms and a fraction that predominantly or exclusively contains hydrocarbons with seven and eight carbon atoms are formed. The latter can be subjected to an extractive separation of aromatics and only finally to hydrodesulfurization. The specific sequence of the separation steps depends in particular on the desired products.
Bei der Hydrodealkylierung werden die Alkylreste i.d.R. unter Verbrauch jeweils eines Wasserstoffmoleküls und unter Bildung der entsprechenden Alkane vom Benzolring abgespalten. Es sind katalytische und thermische Hydrodealkylierungsverfahren bekannt. Diesen Verfahren ist gemein, dass zur Hydrodealkylierung jeweils Wasserstoff bereitgestellt werden muss.During hydrodealkylation, the alkyl radicals are usually split off from the benzene ring, consuming one hydrogen molecule each and forming the corresponding alkanes. Catalytic and thermal hydrodealkylation processes are known. What these processes have in common is that hydrogen must be provided for the hydrodealkylation.
Als Einsatz für die Hydrodealkylierung kommt, allgemein gesprochen, eine Fraktion an Kohlenwasserstoffen zum Einsatz, die überwiegend oder ausschließlich aromatische Verbindungen mit sechs bis acht oder sieben und acht Kohlenstoffatomen enthält, und die durch eine entsprechende Extrakion erhalten wurde. Neben dem eigentlichen Reaktionsteil, in der die Hydrodealkylierungsreaktion selbst durchgeführt wird, bedarf die Hydrodealkylierung weiterer Prozessschritte, wie unten erläutert.Generally speaking, a fraction of hydrocarbons that predominantly or exclusively contains aromatic compounds with six to eight or seven and eight carbon atoms and that has been obtained by appropriate extraction is used as the feedstock for hydrodealkylation. In addition to the actual reaction part in which the hydrodealkylation reaction itself is carried out, hydrodealkylation requires further process steps, as explained below.
Die Implementierung dieser weiteren Prozessschritte, die für die Hydrodealkylierung erforderlich sind, erhöht in besonderer Weise die Kosten und den apparativen Aufwand bei der Herstellung von Benzol durch Hydrodealkylierung. Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, hier Verbesserungen zu schaffen.The implementation of these additional process steps, which are required for hydrodealkylation, increases the costs and the equipment required for the production of benzene by hydrodealkylation in particular. The present invention aims to create improvements in this regard.
Vor diesem Hintergrund schlägt die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Anlage zur Herstellung von Benzol mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vor. Ausgestaltungen sind jeweils Gegenstand der abhängigen Patentansprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.Against this background, the present invention proposes a method and a plant for producing benzene with the features of the independent patent claims. Embodiments are the subject of the dependent patent claims and the following description.
Vor der Erläuterung der Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deren Grundlagen und die verwendeten Begriffe erläutert.Before explaining the features and advantages of the present invention, its principles and the terms used will be explained.
Zu Details bezüglich der Hydrodealkylierung und der Wasserstoffgewinnung sei auf einschlägige Fachliteratur verwiesen, beispielsweise den Artikel "
Flüssige und gasförmige Gemische können im hier verwendeten Sprachgebrauch reich oder arm an einer oder mehreren Komponenten sein, wobei "reich" für einen Gehalt von wenigstens 50%, 75%, 90%, 95%, 99%, 99,5%, 99,9% oder 99,99% und "arm" für einen Gehalt von höchstens 50%, 25%, 10%, 5%, 1%, 0,1% oder 0,01% auf molarer, Gewichts- oder Volumenbasis stehen kann. Der Begriff "überwiegend" kann der Definition von "reich" entsprechen. Flüssige und gasförmige Gemische können im hier verwendeten Sprachgebrauch ferner angereichert oder abgereichert an einer oder mehreren Komponenten sein, wobei sich diese Begriffe auf einen entsprechenden Gehalt in einem Ausgangsgemisch beziehen, aus dem der flüssige oder gasförmige Strom erhalten wurde. Das flüssige oder gasförmige Gemisch ist "angereichert", wenn es zumindest den 1,1-fachen, 1,5-fachen, 2-fachen, 5-fachen, 10-fachen, 100-fachen oder 1.000-fachen Gehalt, "abgereichert", wenn es höchstens den 0,9-fachen, 0,5-fachen, 0,1-fachen, 0,01-fachen oder 0,001-fachen Gehalt einer entsprechenden Komponente, bezogen auf das Ausgangsgemisch, enthält. Ist vorliegend beispielsweise von "Methan" oder "Wasserstoff" bzw. einer entsprechenden Fraktion die Rede, sei darunter auch ein Gemisch verstanden, das reich an der entsprechenden Komponente ist. Es kann sich jedoch auch um das jeweilige Reingas handeln.Liquid and gaseous mixtures, as used herein, may be rich or poor in one or more components, where "rich" may mean a content of at least 50%, 75%, 90%, 95%, 99%, 99.5%, 99.9%, or 99.99% and "poor" may mean a content of at most 50%, 25%, 10%, 5%, 1%, 0.1%, or 0.01% on a molar, weight, or volume basis. The term "predominantly" may meet the definition of "rich." Liquid and gaseous mixtures, as used herein, may also be enriched or depleted in one or more components, where these terms refer to a corresponding content in a starting mixture from which the liquid or gaseous stream was obtained. The liquid or gaseous mixture is "enriched" if it contains at least 1.1 times, 1.5 times, 2 times, 5 times, 10 times, 100 times or 1,000 times the content of a corresponding component, based on the initial mixture, and "depleted" if it contains at most 0.9 times, 0.5 times, 0.1 times, 0.01 times or 0.001 times the content of a corresponding component, based on the initial mixture. For example, if we talk about "methane" or "hydrogen" or a corresponding fraction, this also includes a mixture that is rich in the corresponding component. However, it can also be the respective pure gas.
Unter der Angabe "im Wesentlichen frei von" soll hier insbesondere verstanden werden, dass in einer bestimmten Zusammensetzung, einem Stoffstrom usw. ein oder mehrere entsprechend bezeichnete Bestandteile in einer derart geringen Menge enthalten sind, die die wesentlichen Merkmale der Zusammensetzung nicht signifikant ändern. Beispielsweise wird eine "im Wesentlichen an anderen Kohlenwasserstoffen mit fünf und mehr Kohlenstoffatomen freie" Alkylaromatenfraktion durch den Gehalt an den anderen Kohlenwasserstoffen mit fünf und mehr Kohlenstoffatomen in ihren Trenneigenschaften nicht wesentlich beeinflusst, und der Gehalt an anderen Kohlenwasserstoffen mit fünf und mehr Kohlenstoffatomen beeinflusst die Ausbeute des Verfahrens nicht nennenswert. Die Angabe "im Wesentlichen frei von" kann auch als Synonym für die Angabe "arm an" im erläuterten Sinn verstanden werden.The statement "essentially free from" is to be understood here in particular to mean that in a certain composition, a material stream, etc., one or more correspondingly designated components are present in such a small amount that the essential characteristics of the composition do not significantly change. For example, an alkyl aromatic fraction "essentially free from other hydrocarbons with five or more carbon atoms" is not significantly influenced in its separation properties by the content of the other hydrocarbons with five or more carbon atoms, and the content of other hydrocarbons with five or more carbon atoms does not significantly influence the yield of the process. The statement "essentially free from" can also be understood as a synonym for the statement "poor in" in the sense explained.
Ein flüssiges oder gasförmiges Gemisch ist von einem anderen flüssigen oder gasförmigen Gemisch (auch als Ausgangsgemisch bezeichnet) "abgeleitet" oder aus diesem Gemisch oder unter Verwendung dieses Gemischs "gebildet", wenn es zumindest einige in dem Ausgangsstrom enthaltene oder aus diesem erhaltene Komponenten aufweist. Ein in diesem Sinne gebildetes Gemisch kann aus dem Ausgangsgemisch durch Abtrennen oder Abzweigen eines Teilstroms oder einer oder mehrerer Komponenten, Anreichern oder Abreichern bezüglich einer oder mehrerer Komponenten, chemisches oder physikalisches Umsetzen einer oder mehrerer Komponenten, Erwärmen, Abkühlen, Druckbeaufschlagen und dergleichen gebildet werden. Ein "Bilden", beispielsweise eines Einsatzgemischs für einen anschließenden Trennprozess, kann jedoch auch einfach das Führen eines entsprechenden Gemischs in einer geeigneten Leitung und ein Zuführen zu dem Trennprozess darstellen.A liquid or gaseous mixture is "derived" from another liquid or gaseous mixture (also referred to as starting mixture) or "formed" from this mixture or using this mixture if it has at least some components contained in the starting stream or obtained from it. A mixture formed in this sense can be formed from the starting mixture by separating or branching off a partial stream or one or more components, enriching or depleting with respect to one or more components, chemically or physically reacting one or more components, heating, cooling, pressurizing and the like. However, "forming", for example a feed mixture for a subsequent separation process, can also simply represent guiding a corresponding mixture in a suitable line and feeding it to the separation process.
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass eine weitgehende Integration einer Hydrodealkylierung und eines Dampfspaltverfahrens, genauer die Bearbeitung eines Produktgemischs aus der Hydrodealkylierung im sogenannten Benzinweg bzw. der Benzinaufbereitung, der bzw. die in einer dem Dampfspaltverfahren zugeordneten Trennsequenz integriert ist, insbesondere ab einer gezielt gewählten Einspeisestelle, besondere Vorteile bietet und die eingangs erwähnten Nachteile zumindest zum Teil überwindet.The present invention is based on the finding that a far-reaching integration of a hydrodealkylation and a steam cracking process, more precisely the processing of a product mixture from the hydrodealkylation in the so-called gasoline route or gasoline processing, which is carried out in a Steam cracking process is integrated into the separation sequence, especially from a specifically selected feed point, offers particular advantages and at least partially overcomes the disadvantages mentioned at the beginning.
Beim Dampfspalten werden bekanntermaßen Stoffgemische gebildet, die einer geeigneten Aufbereitung, und, zur Trennung in Komponenten oder Komponentengruppen, bekannten Trennsequenzen unterworfen werden können. Ein Beispiel für eine derartige Trennsequenz ist unter Bezugnahme auf die beigefügte
Ein derartiges Stoffgemisch wird als "Spaltgas" oder "Rohgas" (engl. Cracked Gas) bezeichnet, obwohl es auch bei moderaten Temperaturen kondensierbare Verbindungen enthält, die unter Normalbedingungen nicht gasförmig sind. Dieses wird zunächst einer Kühlung, beispielsweise in einem Linearkühler (engl. Transfer Line Exchanger, TLE) unterworfen. Anschließend erfolgt eine Abtrennung schwererer Komponenten, typischerweise unter Verwendung eines Öl- und eines Wasserkreislaufs. Hierbei kann eine Pyrolysebenzinfraktion gebildet und Wasser rückgewonnen werden. Weiteres Pyrolysebenzin scheidet sich in einer sich anschließenden Verdichtung aus dem Produktgemisch ab. Im Zuge der Verdichtung, d.h. insbesondere auf einer Zwischenstufe eines verwendeten mehrstufigen Verdichters, erfolgt typischerweise eine Sauergasentfernung, typischerweise unter Verwendung einer Amin- und/oder Laugenwäsche. Das entsprechend aufbereitete Spaltgas bzw. Rohgas wird anschließend getrocknet und vorgekühlt, bevor es einer thermischen Trennung unterworfen wird.Such a mixture of substances is referred to as "cracked gas" or "raw gas", although it contains compounds that are condensable even at moderate temperatures and are not gaseous under normal conditions. This is first subjected to cooling, for example in a linear cooler (Transfer Line Exchanger, TLE). Heavier components are then separated, typically using an oil and water circuit. A pyrolysis gasoline fraction can be formed and water recovered. Further pyrolysis gasoline is separated from the product mixture in a subsequent compression. During compression, i.e. in particular at an intermediate stage of a multi-stage compressor used, acid gas is typically removed, typically using an amine and/or alkaline wash. The appropriately prepared cracked gas or raw gas is then dried and pre-cooled before it is subjected to thermal separation.
Die thermische Trennung, die typischerweise die Verwendung kroygener Temperaturen umfasst, kann dabei beispielsweise in Form eines sogenannten "Front End Deethanizer" bzw. "Deethanizer First"-, eines sogenannten "Front End Demethanizer" bzw. "Demethanizer First"- oder eines sogenannten "Front End Depropanizer" bzw. "Depropanizer First"- Verfahrens ausgestaltet sein. Zu entsprechenden Details sei auf den eingangs zitierten Stand der Technik verwiesen. Trennsequenzen für Spaltgase sind insbesondere in Abschnitt 5.3.2.2, "Hydrocarbon Fractionation Section" in dem zuletzt erwähnten Ullmann-Artikel erläutert.The thermal separation, which typically involves the use of cryogenic temperatures, can be designed, for example, in the form of a so-called "front end deethanizer" or "deethanizer first", a so-called "front end demethanizer" or "demethanizer first" or a so-called "front end depropanizer" or "depropanizer first" process. For relevant details, reference is made to the prior art cited at the beginning. Separation sequences for fission gases are explained in particular in section 5.3.2.2, "Hydrocarbon Fractionation Section" in the last-mentioned Ullmann article.
Fraktionen, die in einer entsprechenden thermischen Trennung gebildet werden können, sind beispielsweise eine Fraktion, die überwiegend oder ausschließlich Kohlenwasserstoffe mit zwei Kohlenstoffatomen enthält, insbesondere Ethan und Ethylen. Hieraus kann Ethylenfraktion abgetrennt und als Produkt bereitgestellt werden. Das Ethan kann beispielsweise zum Dampfspalten zurückgeführt werden. Bezüglich der Gewinnung weiterer Fraktionen sei auf den Stand der Technik verwiesen. Einer thermischen Trennung bzw. einzelnen Schritten dieser kann insbesondere eine Hydrierung vor-, zwischen- oder nachgeschaltet sein. Diese dient insbesondere dazu, in dem Produktgemisch enthaltene Acetylene zu den entsprechenden Olefinen umzusetzen. In einer thermischen Trennung kann insbesondere auch eine weitere Pyrolysebenzinfraktion gebildet werden. Sämtliche der Pyrolysebenzinfraktionen können vereinigt oder getrennt behandelt werden. Die bei der Bildung des Pyrolysebenzins durchgeführten Verfahrensschritte werden nachfolgend mit dem Begriff "Spaltgasaufbereitung" zusammengefasst. Wie erläutert, können Anteile des Pyrolysebenzins dabei auch nach unterschiedlichen Bearbeitungsschritten der Spaltgasaufbereitung abgeschieden werden. Die zur weiteren Bearbeitung des Pyrolysebenzins im sogenannten Benzinweg vorgenommenen Bearbeitungsschritte werden unter dem Begriff "Benzinaufbereitung" zusammengefasst.Fractions that can be formed in a corresponding thermal separation are, for example, a fraction that predominantly or exclusively contains hydrocarbons with two carbon atoms, in particular ethane and ethylene. Ethylene fractions can be separated from this and made available as a product. The ethane can be returned to steam cracking, for example. With regard to the production of further fractions, reference is made to the state of the art. A thermal separation or individual steps thereof can in particular be preceded, interposed or followed by hydrogenation. This serves in particular to convert acetylenes contained in the product mixture into the corresponding olefins. In a thermal separation, in particular, a further pyrolysis gasoline fraction can also be formed. All of the pyrolysis gasoline fractions can be combined or treated separately. The process steps carried out in the formation of the pyrolysis gasoline are summarized below with the term "cracked gas processing". As explained, portions of the pyrolysis gasoline can also be separated after different processing steps of the cracked gas processing. The processing steps carried out for the further processing of the pyrolysis gasoline in the so-called gasoline route are summarized under the term "gasoline processing".
Die vorliegende Erfindung beruht nun, wie bereits kurz angedeutet, auf der Erkenntnis, dass die Verfahrensschritte, die herkömmlicherweise neben der eigentlichen Hydrodealkylierungsreaktion im Rahmen eines Hydrodealkylierungsverfahrens implementiert werden müssen, teilweise den Verfahrensschritten ähneln oder gleichen, die zur Bearbeitung des Pyrolysebenzins aus einem Dampfspaltverfahren im Benzinweg bereits typischerweise implementiert sind. Dies wird nun erläutert.The present invention is based, as already briefly indicated, on the realization that the process steps that must conventionally be implemented in addition to the actual hydrodealkylation reaction as part of a hydrodealkylation process are partly similar or identical to the process steps that are already typically implemented for processing the pyrolysis gasoline from a steam cracking process in the gasoline route. This will now be explained.
Insbesondere kann die eingangs erläuterte Abtrennung schwererer Komponenten, d.h. von Komponenten mit neun und mehr Kohlenstoffatomen, aus dem Pyrolysebenzin auch zur Bearbeitung des Produktgemischs der Hydrodealkylierung genutzt werden. Diese Abtrennung schwererer Komponenten im Benzinweg kann dabei, wie erfindungsgemäß erkannt wurde, die Entfernung von teerartigen Komponenten (engl. Tar Rejection) ersetzen. Letztere ist herkömmlicherweise in einem Hydrodealkylierungsverfahren bzw. in den die eigentliche Hydrodealkylierung begleitenden Verfahrensschritten vorgesehen. Es kann dabei in Kauf genommen werden, dass Biphenyl in die abgetrennte schwere Fraktion übergeht und mit dieser ggf. verworfen wird. Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung erzielten deutlich geringeren Investitionskosten gleichen dies mehr als aus.In particular, the separation of heavier components, ie components with nine or more carbon atoms, from the pyrolysis gasoline, as explained at the beginning, can also be used to process the product mixture of the hydrodealkylation. This separation of heavier components in the gasoline path can, as was recognized by the invention, replace the removal of tar-like components (tar rejection). The latter is conventionally provided for in a hydrodealkylation process or in the process steps accompanying the actual hydrodealkylation. It can be accepted that that biphenyl passes into the separated heavy fraction and is possibly discarded with it. The significantly lower investment costs achieved within the scope of the present invention more than compensate for this.
Auch die zur Bildung des Herzschnittes eingesetzte Trennung im Benzinweg, bei der unter anderem Kohlenwasserstoffe mit fünf Kohlenstoffatomen abgetrennt werden, kann zur Bearbeitung des Produktgemischs der Hydrodealkylierung genutzt werden. Diese kann, wie erfindungsgemäß erkannt wurde, die herkömmlicherweise zur Bearbeitung des Produktgemischs der Hydrodealkylierung implementierte Kondensatstrippung ersetzen. Herkömmlicherweise wird das Produktgemisch der Hydrodealkylierung zur Entfernung von leichteren Kohlenwasserstoffen durch Abkühlen kondensiert. Im Kondensat verbleibende leichtere Kohlenwasserstoffe werden in der erwähnten Kondensatstrippung durch ein Gas ausgetrieben. Im Wesentlichen dieselbe Funktion, die Abtrennung leichterer Komponenten, erfüllen die zur Bildung des Herzschnittes im Benzinweg implementierten Verfahrensschritte.The separation in the gasoline path used to form the heart cut, in which hydrocarbons with five carbon atoms are separated, among other things, can also be used to process the product mixture of the hydrodealkylation. As was recognized according to the invention, this can replace the condensate stripping conventionally implemented to process the product mixture of the hydrodealkylation. The product mixture of the hydrodealkylation is conventionally condensed by cooling to remove lighter hydrocarbons. Lighter hydrocarbons remaining in the condensate are expelled by a gas in the condensate stripping mentioned. The process steps implemented to form the heart cut in the gasoline path essentially fulfill the same function, the separation of lighter components.
Schließlich kann im mehrfach erläuterten Benzinweg der eingangs erläuterte Trennschritt vorgesehen sein, bei dem eine benzolhaltige Fraktion, die überwiegend oder ausschließlich Kohlenwasserstoffe mit sechs Kohlenstoffatomen enthält, sowie eine Fraktion, die überwiegend oder ausschließlich Kohlenwasserstoffe mit sieben und acht Kohlenstoffatomen enthält, gebildet wird. Dieser Trennschritt erfüllt im Wesentlichen dieselbe Funktion wie die herkömmlicherweise der Hydrodealkylierung zugeordnete Benzolabtrennung in einer sogenannten Benzolkolonne und kann diese daher, wie erfindungsgemäß erkannt wurde, ersetzen.Finally, in the gasoline route explained several times, the separation step explained at the beginning can be provided, in which a benzene-containing fraction which predominantly or exclusively contains hydrocarbons with six carbon atoms and a fraction which predominantly or exclusively contains hydrocarbons with seven and eight carbon atoms are formed. This separation step essentially fulfills the same function as the benzene separation in a so-called benzene column which is conventionally associated with hydrodealkylation and can therefore replace this, as was recognized according to the invention.
Schließlich sind das Produktgemisch der Hydrodealkylierung und die hieraus gebildeten Komponentengemische schwefelbelastet. Da im Benzinweg eine Entschwefelung durch Hydrodesulfurierung vorgesehen ist, kann diese, wie erfindungsgemäß erkannt wurde, auch vorteilhafterweise zur Bearbeitung des Produktgemischs der Hydrodealkylierung verwendet werden.Finally, the product mixture of the hydrodealkylation and the component mixtures formed from it are contaminated with sulfur. Since desulfurization by hydrodesulfurization is provided in the gasoline route, this can, as was recognized according to the invention, also be advantageously used to process the product mixture of the hydrodealkylation.
Die vorliegende Erfindung umfasst somit, mit anderen Worten, dass die Prozessschritte, welche in ähnlicher Funktion bereits im Benzinweg vorhanden sind oder ohnehin gebraucht werden, mitgenutzt werden, anstatt sie für die Hydrodealkylierung separat zu errichten. Die Mehrbelastung entsprechender Baugruppen, insbesondere der Hydrodesulfurierung und der Extraktionsstufe, werden dabei in Kauf genommen. Außerdem kann, wie erwähnt, ein gewisser Verlust an Benzolproduktionskapazität durch das Verwerfen von Biphenyl in die schwere Fraktion im Rahmen der vorliegenden Erfindung in Kauf genommen.In other words, the present invention includes the fact that the process steps which already exist in the gasoline route in a similar function or are needed anyway are used instead of setting them up separately for the hydrodealkylation. The additional load on the corresponding components, in particular the hydrodesulfurization and the extraction stage, is Furthermore, as mentioned, a certain loss of benzene production capacity due to the discarding of biphenyl in the heavy fraction can be accepted within the scope of the present invention.
Die erfindungsgemäßen Vorteile werden dadurch erzielt, dass der kondensierte Anteil des Produktgemischs an geeigneter Stelle in den Trennweg, dem das Rohbenzin aus dem Trennteil der Dampfspaltung zugeführt wird, zurückgeführt wird. Beim Rohbenzin handelt es sich um eine Fraktion mit fünf und mehr Kohlenstoffatomen. Die Zumischung bzw. Rückführung erfolgt dabei im Rahmen einer ersten Alternative der vorliegenden Erfindung an einer Stelle bzw. in einen Prozessschritt, welche(r) sich stromauf einer Schwefelwasserstoffentfernung bzw. einer Entfernung von Leichtgasen durch Strippung befindet. In einer zweiten Alternative kann die Rückführung auch an einer Stelle bzw. in einen Prozessschritt erfolgen, welche(r) sich stromauf einer Benzolabtrennung bzw. dem Trennschritt befindet, in dem eine benzolhaltige Fraktion, die überwiegend oder ausschließlich Kohlenwasserstoffe mit sechs Kohlenstoffatomen enthält, sowie eine Fraktion, die überwiegend oder ausschließlich aromatische Verbindungen mit sieben und acht Kohlenstoffatomen enthält, gebildet wird. In einer dritten Alternative kann die Rückführung an einer Stelle bzw. in einen Prozessschritt erfolgen, welche(r) sich stromauf einer Abtrennung von hochsiedenden Komponenten, d.h. Kohlenwasserstoffen mit neun Kohlenstoffatomen befindet.The advantages according to the invention are achieved in that the condensed portion of the product mixture is returned at a suitable point in the separation path to which the crude petroleum from the separation part of the steam cracking is fed. Crude petroleum is a fraction with five or more carbon atoms. In a first alternative of the present invention, the admixture or return takes place at a point or in a process step which is upstream of a hydrogen sulphide removal or a removal of light gases by stripping. In a second alternative, the return can also take place at a point or in a process step which is upstream of a benzene separation or the separation step in which a benzene-containing fraction which predominantly or exclusively contains hydrocarbons with six carbon atoms and a fraction which predominantly or exclusively contains aromatic compounds with seven and eight carbon atoms are formed. In a third alternative, the recycling can take place at a location or in a process step which is located upstream of a separation of high-boiling components, i.e. hydrocarbons with nine carbon atoms.
Wie erwähnt, können die in den drei Alternativen angegebenen Prozessschritte nach Bedarf in unterschiedlicher Reihenfolge vorgesehen sein. Im Rahmen der Erfindung erfolgt die Rückführung dabei vorteilhafterweise in den am weitesten stromauf gelegenen. Die in der ersten Alternative angegebene Strippung kann dabei integraler Bestandteil eines der in den beiden anderen Alternativen angegebenen Prozessschritte sein. Ebenso können die Trennung zur Bildung der benzolhaltigen Fraktion, die überwiegend oder ausschließlich Kohlenwasserstoffe mit sechs Kohlenstoffatomen enthält, sowie der Fraktion, die überwiegend oder ausschließlich aromatische Verbindungen mit sieben und acht Kohlenstoffatomen enthält, und die Abtrennung von hochsiedenden Komponenten, d.h. von Kohlenwasserstoffen mit neun Kohlenstoffatomen, in einer Prozesseinheit integriert sein.As mentioned, the process steps specified in the three alternatives can be provided in a different order as required. Within the scope of the invention, the recirculation advantageously takes place in the furthest upstream. The stripping specified in the first alternative can be an integral part of one of the process steps specified in the other two alternatives. Likewise, the separation to form the benzene-containing fraction, which predominantly or exclusively contains hydrocarbons with six carbon atoms, and the fraction which predominantly or exclusively contains aromatic compounds with seven and eight carbon atoms, and the separation of high-boiling components, i.e. hydrocarbons with nine carbon atoms, can be integrated in one process unit.
Die Einspeisung des kondensierten Anteils des Produktgemischs der Hydrodealkylierung kann sowohl vor als auch nach der üblicherweise an erster Stelle im Benzinweg angeordneten Selektivhydrierung erfolgen. Mit besonderem Vorteil erfolgt die Einspeisung zur vor bzw. in den ersten destillativen Trennschritt, welchem das Rohbenzin oder eine das Rohbenzin bildende Fraktion unterworfen wird. Sollte der erste Trennschnitt im Vakuum erfolgen, empfiehlt es sich, das Kondensat vorher einer Strippfunktion zu unterziehen, da sonst das Vakuumsystem mit den im Kondensat gelösten Leichtgasbestandteilen (z.B. Wasserstoff und Methan) übermäßig belastet wird. In solchem Fall wäre das Kondensat vorteilhafterweise bereits in die Benzinstrippung stromauf der Selektivhydrierung zu führen.The condensed portion of the hydrodealkylation product mixture can be fed in both before and after the usually first in the gasoline path. It is particularly advantageous to feed it in before or in the first distillative separation step, to which the crude gasoline or a fraction forming the crude gasoline is subjected. If the first separation step takes place in a vacuum, it is advisable to subject the condensate to a stripping function beforehand, as otherwise the vacuum system will be excessively loaded with the light gas components dissolved in the condensate (e.g. hydrogen and methane). In such a case, the condensate would be advantageously fed into the gasoline stripping upstream of the selective hydrogenation.
Insgesamt schlägt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Benzol vor, bei dem, wie insoweit noch bekannt und üblich, ein kohlenwasserstoffhaltiges Einsatzgemisch unter Erhalt eines Spaltgases durch Dampfspalten bearbeitet wird. Das Spaltgas enthält Kohlenwasserstoffe mit fünf und mehr Kohlenstoffatomen, darunter Benzol und Alkylaromaten, jedoch auch einen beträchtlichen Anteil leichterer Komponenten. Die Alkylaromaten sind insbesondere solche mit sieben und acht Kohlenstoffatomen, insbesondere Toluol und unterschiedliche XylolisomereOverall, the present invention proposes a process for producing benzene in which, as is known and customary in this respect, a hydrocarbon-containing feed mixture is processed by steam cracking to obtain a cracking gas. The cracking gas contains hydrocarbons with five or more carbon atoms, including benzene and alkyl aromatics, but also a considerable proportion of lighter components. The alkyl aromatics are in particular those with seven and eight carbon atoms, in particular toluene and various xylene isomers.
Das kohlenwasserstoffhaltige Einsatzgemisch kann beispielsweise gasförmige Kohlenwasserstoffe oder flüssige Kohlenwasserstoffe enthalten. Es kann sich auch um eine Mischung entsprechender Einsatzgemische handeln. Beispielsweise kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung Naphtha als Einsatzgemisch verwendet werden. Es können jedoch auch gasförmige Einsatzgemische wie Ethan zum Einsatz kommen. Entsprechende Einsatzgemisceh können in unterschiedlichen Spaltöfen durch Dampfspalten bearbeitet werden, wobei bestimmte Produktfraktionen aus einem beim Dampfspalten erhaltenen Spaltgas abgetrennt und zurückgeführt werden können. Zu weiteren Details bezüglich Dampfspaltverfahren sei auf die obigen Erläuterungen und die dort zitierte Fachliteratur ausdrücklich verwiesen.The hydrocarbon-containing feed mixture can, for example, contain gaseous hydrocarbons or liquid hydrocarbons. It can also be a mixture of corresponding feed mixtures. For example, naphtha can be used as the feed mixture in the context of the present invention. However, gaseous feed mixtures such as ethane can also be used. Corresponding feed mixtures can be processed in different cracking furnaces by steam cracking, whereby certain product fractions can be separated from a cracking gas obtained during steam cracking and returned. For further details regarding steam cracking processes, please refer to the above explanations and the specialist literature cited there.
Die vorliegende Erfindung erstreckt sich überwiegend auf die Herstellung von Benzol, wobei jedoch in einem entsprechenden Verfahren noch weitere Produkte des Dampfspaltverfahrens gewonnen werden können, insbesondere ungesättigte Kohlenwasserstoffe wie Ethylen, Propylen und dergleichen. Die vorliegende Erfindung ist also nicht auf die Herstellung von Benzol beschränkt, sondern kann auch die Gewinnung derartiger weiterer Komponenten umfassen.The present invention mainly relates to the production of benzene, although other products of the steam cracking process can also be obtained in a corresponding process, in particular unsaturated hydrocarbons such as ethylene, propylene and the like. The present invention is therefore not limited to the production of benzene, but can also include the production of such other components.
Zur Trennung des Spaltgases können sämtliche aus dem Stand der Technik bekannten Trennsequenzen verwendet werden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird das Spaltgas oder ein Teil hiervon unter Erhalt eines Pyrolysebenzins einer Spaltgasaufbereitung unterworfen, und das Pyrolysebenzin oder ein Teil hiervon wird unter Erhalt einer Alkylaromatenfraktion einer Benzinaufbereitung unterworfen.All separation sequences known from the prior art can be used to separate the cracked gas. In the context of the present invention, the cracked gas or a portion thereof is subjected to cracked gas processing to obtain a pyrolysis gasoline, and the pyrolysis gasoline or a portion thereof is subjected to gasoline processing to obtain an alkyl aromatic fraction.
Die Spaltgasaufbereitung und/oder die Benzinaufbereitung können neben Trennschritten im engeren Sinn, beispielsweise absorptiven, absorptiven und destillativen Trennschritten, auch beliebige andere Bearbeitungsschritte umfassen, beispielsweise Hydrierungsschritte, Verdichtungsschritte, Trocknungsschritte und dergleichen. Das Pyrolysebenzin weist insbesondere die Kohlenwasserstoffe mit fünf und mehr Kohlenstoffatomen aus dem Spaltgas (einen Teil hiervon oder im Wesentlichen die gesamte Menge dieser Kohlenwasserstoffe) auf und ist insbesondere arm oder frei von den leichteren Komponenten. Bei dem dritten Komponentengemisch handelt es sich somit um eine typische Rohbenzinfraktion, wie sie in bekannten Trennsequenzen von Dampfspaltverfahren gebildet werden kann.The cracked gas processing and/or the gasoline processing can include not only separation steps in the narrower sense, for example absorptive, absorptive and distillative separation steps, but also any other processing steps, for example hydrogenation steps, compression steps, drying steps and the like. The pyrolysis gasoline contains in particular the hydrocarbons with five or more carbon atoms from the cracked gas (a part of this or essentially the entire amount of these hydrocarbons) and is in particular poor in or free of the lighter components. The third component mixture is therefore a typical crude gasoline fraction, as can be formed in known separation sequences of steam cracking processes.
Entsprechendes Pyrolysebenzin kann dabei bereits in einer sogenannten Wasserwäsche und/oder bei der Verdichtung des Spaltgases anfallen, und zwar als sogenanntes schweres Pyrolysebenzin, ein Teil wird jedoch insbesondere in einem sogenannten Debutanizer destillativ gebildet, nachdem leichtere Komponenten aus einem entsprechenden Spaltgas abgetrennt worden sind. Zur weiteren Behandlung eines entsprechenden Pyrolysebenzins sei auf die einleitenden Erläuterungen ausdrücklich verwiesen. Insbesondere bedarf ein entsprechendes Rohbenzin einer Stabilisierung, um als Kraftstoff verwendbar zu sein.The corresponding pyrolysis gasoline can be produced in a so-called water wash and/or during compression of the cracked gas, namely as so-called heavy pyrolysis gasoline, but a part is formed by distillation in a so-called debutanizer after lighter components have been separated from the corresponding cracked gas. For further treatment of the corresponding pyrolysis gasoline, please refer to the introductory explanations. In particular, the corresponding crude gasoline needs to be stabilized in order to be usable as fuel.
Die Bearbeitung des Pyrolysebenzins erfolgt im sogenannten Benzinweg, hier wie üblich als Benzinaufbereitung bezeichnet. In dieser Benzinaufbereitung wird unter Verwendung des Pyrolysebenzins bzw. eines Teils hiervon eine Alkylaromatenfraktion gebildet, die die genannten Alkylaromaten enthält, und die im Wesentlichen frei von anderen Kohlenwasserstoffen mit fünf und mehr Kohlenstoffatomen ist. Die Alkylaromaten werden dabei von anderen Komponenten des dritten Pyrolysebenzins abgetrennt, um anschließend einer Hydrodealkylierung zur Gewinnung von Benzol unterworfen werden zu können. Die Alkylaromatenfraktion ist insbesondere die eingangs erwähnte sogenannte BTX-Fraktion oder ein nach Abtrennung von Benzol aus einer entsprechenden BTX-Fraktion verbleibendes Komponentengemisch.The processing of the pyrolysis gasoline takes place in the so-called gasoline route, here as usual referred to as gasoline processing. In this gasoline processing, an alkyl aromatic fraction is formed using the pyrolysis gasoline or a part thereof, which contains the alkyl aromatics mentioned and is essentially free of other hydrocarbons with five or more carbon atoms. The alkyl aromatics are separated from other components of the third pyrolysis gasoline in order to be able to subsequently be subjected to hydrodealkylation to obtain benzene. The alkyl aromatic fraction is in particular the the so-called BTX fraction mentioned above or a mixture of components remaining after separation of benzene from a corresponding BTX fraction.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird die Alkylaromatenfraktion oder ein Teil hiervon durch Hydrodealkylieren bearbeitet, wobei ein Produktgemisch gebildet wird, das Benzol, das durch die Hydrodealkylierung gebildet wird, und ferner Alkylaromaten, also bei der Hydrodealkylierung nicht umgesetzte Verbindungen, sowie Wasserstoff und leichtere Aliphaten enthält. Wasserstoff und leichtere Aliphaten sind in einem entsprechenden Produktgemisch enthalten, weil Wasserstoff für die Durchführung der Hydrodealkylierung gezielt zugegeben, aber nicht vollständig verbraucht wird und die leichteren Aliphaten bei der Hydrodealkylierung durch die Abspaltung der Alkylreste von den Alkylaromaten gebildet werden.In the context of the present invention, the alkyl aromatic fraction or a part thereof is processed by hydrodealkylation, forming a product mixture which contains benzene, which is formed by the hydrodealkylation, and also alkyl aromatics, i.e. compounds not reacted during the hydrodealkylation, as well as hydrogen and lighter aliphatics. Hydrogen and lighter aliphatics are contained in a corresponding product mixture because hydrogen is deliberately added to carry out the hydrodealkylation, but is not completely consumed, and the lighter aliphatics are formed during the hydrodealkylation by splitting off the alkyl radicals from the alkyl aromatics.
Die weitee Bearbeitung eines Produktgemischs aus der Hydrodealkylierung gemäß dem Stand der Technik wird insbesondere unter Bezugnahme auf die
Ein zweiter Schritt in der Aufbereitung eines Produktgemischs aus der Hydrodealkylierung ist herkömmlicherweise die Ausstrippung von den in dem Produktgemisch enthaltenen leichteren Aliphaten und von Wasserstoff, sowie ggf. von anderen leichteren Verbindungen. Dieser Trennschritt wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorteilhafterweise nicht mehr separat durchgeführt, sondern erfolgt im Zuge der Bearbeitung im Benzinweg, d.h. der Benzinaufbereitung.A second step in the processing of a product mixture from hydrodealkylation is conventionally the stripping of the lighter aliphatics and hydrogen contained in the product mixture, as well as possibly other lighter compounds. In the context of the present invention, this separation step is advantageously no longer carried out separately, but takes place during processing in the gasoline route, i.e. gasoline processing.
Die vorliegende Erfindung schlägt also erfindungsgemäß vor, dass die Kondensatfraktion oder ein Teil hiervon als Rückführstrom in die Benzinaufbereitung zurückgeführt wird, in welcher das Pyrolysebenzin gebildet wird.The present invention therefore proposes that the condensate fraction or a part thereof is returned as a recycle stream to the gasoline processing plant in which the pyrolysis gasoline is formed.
Wie bereits erläutert, umfasst die Benzinaufbereitung insbesondere einen oder mehrere Trennschritte, in der ein sogenannter Herzschnitt gewonnen wird, der Kohlenwasserstoffe mit sechs bis acht oder sechs bis neun Kohlenstoffatomen enthält und an anderen Kohlenwasserstoffen abgereichert ist. Dieser Trennschritt oder diese Trennschritte wird bzw. werden hier auch als Herzschnittgewinnung bezeichnet.As already explained, gasoline processing particularly includes one or more separation steps in which a so-called heart cut is obtained, which contains hydrocarbons with six to eight or six to nine carbon atoms and is depleted of other hydrocarbons. This separation step or these separation steps is or are also referred to here as heart cut extraction.
Der Herzschnitt oder ein Teil hiervon kann in Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung unter Erhalt eines hydrodesulfurierten Herzschnitts einer Hydrodesulfurierung und Austreibung von Schwefelwasserstoff unterworfen werden. Hieran kann sich eine Gesamtaromatenextraktion anschließen, der der hydrodesulfurierte Herzschnitt oder ein Teil hiervon unter Erhalt einer Aromatengesamtfraktion unterworfen wird. Die Aromatengesamtfraktion oder ein Teil hiervon wiederum kann unter Erhalt der Alkylaromatenfraktion einer Alkylaromatenabtrennung unterworfen werden.In embodiments of the present invention, the heart cut or a part thereof can be subjected to hydrodesulfurization and expulsion of hydrogen sulfide to obtain a hydrodesulfurized heart cut. This can be followed by a total aromatics extraction, to which the hydrodesulfurized heart cut or a part thereof is subjected to obtain a total aromatics fraction. The total aromatics fraction or a part thereof can in turn be subjected to alkyl aromatics separation to obtain the alkyl aromatics fraction.
Gemäß unterschiedlicher Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung kann die Kondensatfraktion oder zumindest ein Teil hiervon stromauf der Herzschnittgewinnung, der Hydrodesulfurierung und/oder der Aromatenextraktion in die Benzinaufbereitung zurückgeführt werden. Auch jeweils Teilströme können entsprechend rückgeführt werden. Zu den jeweiligen Vorteilen sei auf die obigen Erläuterungen verwiesen. Wie oben bereits ausführlich erwähnt, können dabei die genannten Trennschritte in unterschiedlicher Reihenfolge in einer entsprechenden Trenn- bzw. Bearbeitungssequenz implementiert sein. Ferner können auch, wie bereits angesprochen, diese Trennschritte ggf. in einzelnen Prozesseinheiten bzw. Gruppen von Prozesseinheiten zusammengefasst werden.According to different embodiments of the present invention, the condensate fraction or at least a part thereof can be returned to the gasoline processing upstream of the heart cut recovery, the hydrodesulfurization and/or the aromatics extraction. Partial streams can also be returned accordingly. For the respective advantages, reference is made to the above explanations. As already mentioned in detail above, the separation steps mentioned can be implemented in different orders in a corresponding separation or processing sequence. Furthermore, as already mentioned, these separation steps can also be combined in individual process units or groups of process units if necessary.
Mit anderen Worten können in einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung von den genannten Trennschritten zumindest zwei in einer gemeinsamen Prozesseinheit durchgeführt werden. Auf diese Weise können ggf. Medien für diese Trennschritte gemeinsam genutzt werden.In other words, in a particularly preferred embodiment of the present invention, at least two of the separation steps mentioned can be carried out in a common process unit. In this way, media for these separation steps can be used jointly if necessary.
Wie bereits erwähnt, sind die Produktgemische aus der Hydrodealkylierung im herkömmlichen Verfahren typischerweise schwefelbelastet, so dass eine Entschwefelung erforderlich ist. Diese wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorteilhafterweise ebenfalls im Zuge der Benzinazufbereitung durchgeführt. Mit anderen Worten umfasst die Benzinaufbereitung insbesondere eine Selektivhydrierung, wobei vorteilhafterweise zumindest ein Teil der Kondensatfraktion stromauf der Selektivhydrierung in die Benzinaufbereitung zurückgeführt wird.As already mentioned, the product mixtures from hydrodealkylation in the conventional process are typically contaminated with sulfur, so that desulfurization is necessary. In the context of the present invention, this is also advantageously carried out during the gasoline preparation. With In other words, the gasoline processing comprises in particular a selective hydrogenation, wherein advantageously at least a part of the condensate fraction is returned to the gasoline processing upstream of the selective hydrogenation.
In Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine bei der Kondensation verbleibende gasförmige Fraktion oder ein Teil hiervon in die Spaltgasaufbereitung zurückgeführt wird. Auf diese Weise können hieraus Komponenten in besonders vorteilhafter Weise zurückgewonnen werden.In embodiments of the present invention, it can be provided that a gaseous fraction remaining after condensation or a part thereof is returned to the cracked gas processing. In this way, components can be recovered therefrom in a particularly advantageous manner.
Die Spaltgasaufbereitung kann insbesondere eine Kohlendioxidabscheidung umfassen, wobei zumindest ein Teil der gasförmigen Fraktion stromauf der Kohlendioxidabscheidung in die Spaltgasaufbereitung rückgeführt wird. Auf diese Weise kann auf eine separate Kohlendioxidabtrennung verzichtet werden.The cracked gas processing can in particular comprise carbon dioxide separation, with at least part of the gaseous fraction being recycled to the cracked gas processing upstream of the carbon dioxide separation. In this way, a separate carbon dioxide separation can be dispensed with.
Die vorliegende Erfindung erstreckt sich ferner auf eine Anlage zur Herstellung von Benzol, bezüglich derer auf den entsprechenden Patentanspruch verwiesen wird. Eine entsprechende Anlage ist insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens eingerichtet, wie es zuvor erläutert wurde, und weist hierzu entsprechend ausgebildete Mittel auf. Bezüglich Merkmalen und Vorteilen einer entsprechenden Anlage sei daher auf die obigen Erläuterungen bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens und seiner Ausgestaltungen verwiesen.The present invention also extends to a plant for producing benzene, with regard to which reference is made to the corresponding patent claim. A corresponding plant is set up in particular to carry out a process as explained above and has appropriately designed means for this purpose. With regard to the features and advantages of a corresponding plant, reference is therefore made to the above explanations regarding the process according to the invention and its embodiments.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert, welche eine Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber dem Stand der Technik veranschaulicht.The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawing, which illustrates an embodiment of a method according to the invention compared to the prior art.
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Figur 1 veranschaulicht ein Verfahren gemäß einer nicht erfindungsgemäßen Ausgestaltung in Form eines schematischen Ablaufplans.Figure 1 illustrates a method according to an embodiment not according to the invention in the form of a schematic flow chart. -
Figur 2 veranschaulicht ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in Form eines schematischen Ablaufplans.Figure 2 illustrates a method according to an embodiment of the invention in the form of a schematic flow chart.
In den Figuren sind einander baulich und/oder funktional entsprechende Elemente bzw. Verfahrensschritte mit identischen Bezugszeichen angegeben und werden der Übersichtlichkeit halber nicht wiederholt erläutert.In the figures, structurally and/or functionally corresponding elements or process steps are indicated with identical reference symbols and are not explained repeatedly for the sake of clarity.
Die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen werden lediglich zu dem Zweck beschrieben, den Leser beim Verständnis der beanspruchten und zuvor erläuterten Merkmale zu unterstützen. Sie stellen lediglich repräsentative Beispiele dar und sollen hinsichtlich der Merkmale der Erfindung nicht abschließend und/oder beschränkend betrachtet werden. Es versteht sich, dass die zuvor und nachfolgend beschriebenen Vorteile, Ausführungsformen, Beispiele, Funktionen, Merkmale, Strukturen und/oder anderen Aspekte nicht als Beschränkungen des Umfangs der Erfindung, wie er in den Ansprüchen definiert ist, oder als Beschränkungen von Äquivalenten zu den Ansprüchen zu betrachten sind, und dass andere Ausführungsformen verwendet und Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der beanspruchten Erfindung abzuweichen.The embodiments described below are described solely for the purpose of assisting the reader in understanding the features claimed and discussed above. They are merely representative examples and are not intended to be exhaustive and/or limiting with respect to the features of the invention. It is to be understood that the advantages, embodiments, examples, functions, features, structures and/or other aspects described above and below are not to be considered as limitations on the scope of the invention as defined in the claims or as limitations on equivalents to the claims, and that other embodiments may be utilized and changes may be made without departing from the scope of the invention as claimed.
Unterschiedliche Ausführungsformen der Erfindung können weitere zweckmäßige Kombinationen der beschriebenen Elemente, Komponenten, Merkmale, Teile, Schritte, Mittel usw. umfassen, aufweisen, aus ihnen bestehen oder im Wesentlichen aus ihnen bestehen, auch wenn solche Kombinationen hier nicht spezifisch beschrieben sind. Darüber hinaus kann die Offenbarung andere Erfindungen umfassen, die gegenwärtig nicht beansprucht sind, die aber in Zukunft beansprucht werden können, insbesondere wenn sie vom Umfang der unabhängigen Ansprüche umfasst sind.Different embodiments of the invention may include, have, consist of, or consist essentially of other useful combinations of the described elements, components, features, parts, steps, means, etc., even if such combinations are not specifically described herein. Moreover, the disclosure may include other inventions that are not currently claimed, but that may be claimed in the future, particularly if they are included within the scope of the independent claims.
Erläuterungen, die sich auf Vorrichtungen, Apparate, Anordnungen, Systeme usw. gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beziehen, können auch für Verfahren, Prozesse, Methoden usw. gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gelten und umgekehrt. Gleiche, gleich wirkende, in ihrer Funktion einander entsprechende, baulich identisch oder vergleichbar aufgebaute Elemente, Verfahrensschritte usw. können mit identischen Bezugszeichen angegeben sein.Explanations relating to devices, apparatus, arrangements, systems, etc. according to embodiments of the present invention may also apply to methods, processes, methods, etc. according to the embodiments of the present invention and vice versa. Elements, method steps, etc. that are identical, act in the same way, correspond to one another in terms of their function, are structurally identical or comparable may be indicated with identical reference symbols.
In dem in
Der Spaltgasstrom, der auch im weiteren Verlauf trotz zunehmend abweichender Zusammensetzung weiterhin mit c bezeichnet ist, wird im dargestellten Beispiel einer Kühlung 12, beispielsweise unter Verwendung eines Linearkühlers, zugeführt. In einer Primärfraktionierung 13 werden, beispielsweise unter Verwendung eines Ölkreislaufs oder mittels anderer aus dem Stand der Technik bekannter Verfahren, schwere Komponenten mit einem Siedepunkt von typischerweise mehr als 200 °C aus dem Spaltgas abgeschieden und im dargestellten Beispiel in Form eines Pyrolyseölstroms d abgezogen. Das entsprechend von schweren Komponenten befreite Spaltgas wird in Form des weiterhin mit c bezeichneten Spaltgasstroms einer Wasserwäsche 14 zugeführt, wo es unter Verwendung von Waschwasser von Komponenten der Pyrolysebenzinfraktion befreit und vom bei der Spaltung verwendenten Dampfes durch Kondensation abgetrennt wird. Diese Kohlenwasserstoffkomponenten können auch beispielsweise in die Primärfraktionierung 13 zurückgeführt und dort zum Auswaschen der schweren Komponenten verwendet werden. Zumindest ein Teil der Pyrolysebenzinfraktion wird im dargestellten Beispiel in Form eines Pyrolysebenzinstroms e abgezogen.The cracked gas stream, which is still designated c in the further course despite increasingly different composition, is fed in the example shown to a
Auch wenn dem Spaltgasstrom im dargestellten Beispiel nun ein Stoffstrom z (siehe unten) zugespeist wird, ist ein entsprechender Sammelstrom hier weiterhin mit c bezeichnet. Dieser wird einer Verdichtung 15 zugeführt, der eine Sauergasentfernung 16 zugeordnet ist. Die Verdichtung 15 erfolgt über mehrere Stufen, auf eine Zwischenstufe wird der verdichtete Stoffstrom dabei zur Sauergasentfernung 16 geführt. Auch andere Konfigurationen sind möglich. Bei der Verdichtung scheiden sich weitere Komponenten der Pyrolysebenzinfraktion ab, die in Form eines weiteren Pyrolysebenzinstroms f abgezogen werden. Das von Sauergasen befreite Gasgemisch wird in Form eines weiterhin mit c bezeichneten Stoffstroms nun einer Vorkühlung und Trocknung 17 zugeführt und dort von Restwasser befreit und vorgekühlt, bevor es in eine thermische Trennung 18 eingespeist wird. Zu Details der thermischen Trennung 18 sei auf die eingangs zitierte Fachliteratur verwiesen. Die thermische Trennung 18 ist hier nur der Übersichtlichkeit halber in Form einer einzelnen Einheit veranschaulicht. In der Praxis sind in einer entsprechenden thermischen Trennung 18 sequentiell angeordnete Trenneinheiten und andere Apparate (beispielsweise Deethanizer, Demethanizer, Depropanizer usw.) vorgesehen.Even if a material flow z (see below) is now fed to the cracked gas flow in the example shown, a corresponding collective flow is still designated c here. This is fed to a
In der thermischen Trennung 18 wird aus dem Spaltgas eine Reihe von Fraktionen gebildet, von denen im vorliegenden Fall nur eine Wasserstofffraktion und eine weitere Pyrolysebenzinfraktion näher erläutert werden. Diese werden in Form eines Wasserstoffstroms g und eines weiteren Pyrolysebenzinstroms h aus der thermischen Trennung 18 ausgeführt. Die Wasserstofffraktion kann beispielsweise aus einem überwiegend oder ausschließlich Wasserstoff und Methan enthaltenden Gasgemisch, das in der thermischen Trennung 18 in einem Demethanizer gebildet wird, abgetrennt werden. Sie enthält beispielsweise, wie erwähnt, 90% Wasserstoff. Die Pyrolysebenzinfraktion wird beispielsweise in einem Debutanizer gebildet, in dem Kohlenwasserstoffe mit vier Kohlenstoffatomen aus einem diese Kohlenwasserstoffe mit vier Kohlenstoffatomen sowie schwerere Kohlenwasserstoffe enthaltenden Stoffgemisch abgetrennt werden. Die in dem Debutanizer gebildete Pyrolysebenzinfraktion enthält daher die genannten schwereren Kohlenwasserstoffe, insbesondere Kohlenwasserstoffe mit fünf bis zehn Kohlenstoffatomen.In the
Weitere in der thermischen Trennung 18 gebildete Fraktionen, die hier nicht separat erläutert werden, umfassen beispielsweise eine Fraktion, die überwiegend oder ausschließlich Methan enthält, eine Fraktion, die überwiegend oder ausschließlich Kohlenwasserstoffe mit zwei Kohlenstoffatomen enthält, eine Fraktion, die überwiegend oder ausschließlich Kohlenwasserstoffe mit drei Kohlenstoffatomen enthält und eine Fraktion, die überwiegend oder ausschließlich Kohlenwasserstoffe mit zwei Kohlenstoffatomen enthält. Es können auch Teilfraktionen entsprechender Fraktionen gebildet werden, beispielsweise kann aus der Fraktion, die überwiegend oder ausschließlich Kohlenwasserstoffe mit zwei Kohlenstoffatomen enthält, eine Fraktion, die überwiegend oder ausschließlich Ethylen enthält und eine Fraktion, die überwiegend oder ausschließlich Ethan enthält, gebildet werden. Letztere kann beispielsweise in den Spaltofen 11 oder einen von mehreren solcher Spaltöfen, insbesondere einen separaten, für gasförmige Einsätze ausgelegten Spaltofen, zurückgeführt werden. Entsprechendes gilt auch für die weiteren Fraktionen. Alle Fraktionen können geeigneten Nachbehandlungs-, Trenn-, Umsetzungs- und Aufbereitungsschritten unterworfen werden. Die thermische Trennung 18 kann beispielsweise auch Hydrierschritte umfassen oder solche Hydrierschritte können der Tieftemperaturtrennung 18 vorgeschaltet und/oder nachgeschaltet sein.Other fractions formed in the
Die Pyrolysebenzinströme e, f und h werden im Rahmen der hier veranschaulichten Ausführungsform der Erfindung zu einem Pyrolysebenzinsammelstrom i vereinigt, können aber auch separat verwendet werden. Die Pyrolysebenzinfraktion (bzw. "das Pyrolysebenzin") umfasst überwiegend oder ausschließlich Kohlenwasserstoffe mit fünf bis zehn Kohlenstoffatomen, davon überwiegend Aromaten. Die enthaltenen Aliphaten sind überwiegend ungesättigt und umfassen einen hohen Anteil an Acetylenen und Dienen. Die Pyrolysebenzinfraktion ist daher instabil und kann aufgrund der Polymerisationsneigung der genannten Komponenten nicht gelagert werden. In Abhängigkeit von den nachgeordneten Verfahrensschritten kann die Pyrolysebenzinfraktion daher in mehreren Schritten weiterbehandelt werden. Die gesamte Behandlung der Pyrolysebenzinfraktion erfolgt dabei im sogenannten Benzinweg bzw. der Benzinaufbereitung eines entsprechenden Verfahrens. Am gängigsten, und hier veranschaulicht, ist dabei die selektive Hydrierung 21 der gesamten Pyrolysebenzinfraktion, um Acetylene, Diene und Styrole zu Olefinen umzusetzen. Nach Abtrennung von höhermolekularen Komponenten (nicht veranschaulicht) kann die entsprechend behandelte Pyrolysebenzinfraktion in Form eines Stoffstroms k einer Trennung 22 zugeführt werden.The pyrolysis gasoline streams e, f and h are combined to form a pyrolysis gasoline collective stream i in the embodiment of the invention illustrated here, but can also be used separately. The pyrolysis gasoline fraction (or "the pyrolysis gasoline") comprises predominantly or exclusively hydrocarbons with five to ten carbon atoms, predominantly aromatics. The aliphatics contained are predominantly unsaturated and comprise a high proportion of acetylenes and dienes. The pyrolysis gasoline fraction is therefore unstable and cannot be stored due to the polymerization tendency of the components mentioned. Depending on the downstream process steps, the pyrolysis gasoline fraction can therefore be further treated in several steps. The entire treatment of the pyrolysis gasoline fraction takes place in the so-called gasoline route or the gasoline processing of a corresponding process. The most common, and illustrated here, is the
In der Trennung 22 werden im dargestellten Beispiel drei Fraktionen gebildet und in Form entsprechender Stoffströme abgezogen. Es handelt sich um eine Fraktion, die überwiegend oder ausschließlich Kohlenwasserstoffe mit fünf Kohlenstoffatomen enthält (Stoffstrom I), eine Fraktion, die überwiegend oder ausschließlich Kohlenwasserstoffe mit sechs bis acht Kohlenstoffatomen enthält (sogenannter Herzschnitt, engl. Heart Cut, Stoffstrom m), und eine Fraktion, die überwiegend oder ausschließlich schwerere Kohlenwasserstoffe enthält (Stoffstrom n). Ein Trennschritt in der Trennung 22, in dem die Fraktion, die überwiegend oder ausschließlich schwerere Kohlenwasserstoffe enthält (Stoffstrom n) abgetrennt wird, ist hier mit 23a angegeben.In the example shown, three fractions are formed in
Der Herzschnitt, d.h. der Stoffstrom m, kann einer Hydrodesulfurierung 23 unterworfen werden, in der Olefine zu Paraffinen und Naphthenen und gebundener Schwefel zu Schwefelwasserstoff umgesetzt wird, der in einer nachgeschalteten Strippung ausgetrieben werden kann. Die Strippung ist hier als in die Hydrodesulfurierung 23 integriert veranschaulicht und mit 23a bezeichnet. Sie wird hier auch als "dritter Trennschritt" bezeichnet.The core section, i.e. the material flow m, can be subjected to a
Der entsprechend behandelte Herzschnitt wird, ungeachtet seiner abweichenden Zusammensetzung der Einfachheit halber weiter mit m bezeichnet, einer Aromatenextraktion 24 unterworfen, in welcher in an sich bekannter Weise eine Aromatenfraktion (die bereits erwähnte BTX-Fraktion) von den Aliphaten getrennt wird. Aus der Aromatenextraktion 24 wird im dargestellten Beispiel ein Aromatenstrom o ausgeführt, die Aliphaten sind nicht dargestellt. Stromab der Aromatenextraktion 24 ist im dargestellten Beispiel ein Trennschritt 25 vorgesehen. In diesem werden eine Fraktion, die überwiegend oder ausschließlich Kohlenwasserstoffe mit sechs Kohlenstoffatomen enthält, sowie eine Fraktion, die überwiegend oder ausschließlich Kohlenwasserstoffe mit sieben und acht Kohlenstoffatomen enthält, gebildet. Erstere ist in Form eines Stoffstroms j, letztere in Form eines Stoffstroms p veranschaulicht. Der Stoffstrom p enthält überwiegend oder ausschließlich Alkylaromaten.The correspondingly treated heart section, regardless of its different composition, is subjected to an
Der Stoffstrom p wird zusammen mit dem in einem Wasserstoffverdichter 31 verdichteten Wasserstoffstrom g, hier mit q bezeichnet, bei Bedarf einer Aufbereitung 32, die beispielsweise eine Erwärmung und ggf. eine Hydrierung umfassen kann, und anschließend in Form eines Einsatzstroms r einer Hydrodealkylierung 33 zugeführt. Wie in Form eines gestrichelten Flusspfeils veranschaulicht, kann der Wasserstoffstrom g dabei optional der thermischen Trennung 18 entnommen werden. Ein in der Hydrodealkylierung 33 gebildetes Produktgemisch wird abgekühlt (nicht gezeigt) und in Form eines Produktstroms s einer Phasentrennung 34 zugeführt. In der Phasentrennung 34 wird unter Verbleib einer Gasfraktion eine flüssige Fraktion abgeschieden. Die Gasfraktion, die überwiegend oder ausschließlich die in der Hydrodealkylierung 33 von den alkylierten Aromaten abgespaltenen Alkane, Restwasserstoff und Spuren an Aromaten enthält, wird in Form eins Stoffstroms t abgezogen. Die flüssige Fraktion, die überwiegend Aromaten enthält, wird in Form eines Stoffstroms u in eine Stabilisierung 35 überführt, in der verbliebene Reste von Wasserstoff und Alkanen ausgetrieben werden. Die ausgetriebene Fraktion wird gasförmig in Form eines Stoffstroms v abgezogen.The material stream p, together with the hydrogen stream g compressed in a
Es verbleibt eine flüssige Fraktion, die in Form eines Stoffstroms w beispielsweise einer Lehmbehandlung 36 (engl: Clay Treatment) und, weiter mit w bezeichnet, anschließend einer Trennung 37 zugeführt werden kann. In der Trennung 37 kann eine Fraktion, die überwiegend oder ausschließlich dealkylierte Aromaten enthält, in Form eines Stoffstroms x abgezogen werden. Nicht dealkylierte Aromaten können in Form eines überwiegend oder ausschließlich solche Aromaten enthaltenden Stoffstroms y in die Aufbereitung 32 oder die Hydrodealkylierung 33 zurückgeführt werden. Die Stoffströme t und v werden im dargestellten Beispiel zu einem Sammelstrom z vereinigt, der stromauf oder in der Verdichtung 15 mit dem Spaltgasstrom c vereinigt werden kann. Wenngleich hier nicht gezeigt, kann erforderlich sein, den Stoffstrom x einer Entschwefelung zuzuführen.A liquid fraction remains which can be fed in the form of a material stream w, for example, to a
Die Bearbeitungsschritte 12 bis 18 werden im hier verwendeten Sprachgebrauch auch als Spaltgasaufbereitung, die Bearbeitungsschritte 21 bis 24 auch als Benzinaufbereitung bezeichnet. Wie bereits erwähnt, beruht die vorliegende Erfindung nun auf der Erkenntnis, dass ein Teil der Verfahrenschritte, die der eigentlichen Hydrodealkylierung 33 zugeordnet sind, funktional und/oder apparativ ähnlich oder identisch zu den in der Benzinaufbereitung implementierten Verfahrensschritten ist.Processing steps 12 to 18 are also referred to as cracked gas processing in the language used here, and
Insbesondere kann eine Abtrennung schwerer Komponenten, die in
Daher wird in einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wie sie in
Durch die Rückspeisung des Stoffstroms u stromauf der Trennung 22 kann in dem Trennschritt 22a eine Abtrennung auch schwererer Komponenten aus dem Produktgemisch der Hydrodealkylierung 33 erfolgen, wie sie herkömmlicherweise in einer (in
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden die zuvor erläuterten Trennschritte zwar mit zusätzlichen zu trennenden Gasgemischen beaufschlagt, und ggf. gehen beispielsweise Biphenyle in den Stoffstrom n über und damit verloren, jedoch wird Derartiges durch die eingesparten Prozesseinheiten überkompensiert.In the context of the present invention, the previously explained separation steps are admittedly subjected to additional gas mixtures to be separated, and possibly biphenyls, for example, pass into the material stream n and are thus lost, but this is more than compensated by the saved process units.
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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EP22020498.6A EP4357441A1 (en) | 2022-10-20 | 2022-10-20 | Method and plant for producing benzene |
Applications Claiming Priority (1)
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EP22020498.6A EP4357441A1 (en) | 2022-10-20 | 2022-10-20 | Method and plant for producing benzene |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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EP4357441A1 true EP4357441A1 (en) | 2024-04-24 |
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ID=83903315
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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EP22020498.6A Pending EP4357441A1 (en) | 2022-10-20 | 2022-10-20 | Method and plant for producing benzene |
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Country | Link |
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EP (1) | EP4357441A1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2022
- 2022-10-20 EP EP22020498.6A patent/EP4357441A1/en active Pending
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Title |
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