ES2198945T3 - Procedimiento para producir para-xileno. - Google Patents
Procedimiento para producir para-xileno.Info
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Abstract
Un proceso para producir para-xileno a partir de una carga de alimentación de compuestos aromáticos C8+ que contiene xilenos y etilbenceno, comprendiendo el proceso las etapas de: (a) someter dicha carga de alimentación a conversión de etilbenceno en una primera etapa para proporcionar una primera corriente efluente; (b) separar los compuestos aromáticos C9+ y, opcional mente, el orto-xileno, a partir de dicha primera corriente efluente para proporcionar una primera corriente agotada; (c) recuperar el para-xileno a partir de dicha primera corriente agotada para proporcionar una segunda corriente agotada; (d) isomerizar xilenos en dicha segunda corriente agotada para proporcionar una segunda corriente efluente; (e) reciclar dicha segunda corriente efluente en dicha primera corriente agotada previamente a la recuperación de para-xileno; y (f) reciclar una corriente lateral a partir de dicha segunda corriente agotada en dicha carga de alimentación.
Description
Procedimiento para producir
para-xileno.
Esta invención se refiere a un proceso para
producir para-xileno a partir de compuestos
aromáticos C_{8}+ como carga de alimentación.
Los para- y orto-xilenos son
valiosos compuestos intermedios químicos. En un complejo
petroquímico, se producen en gran medida por recuperación de estos
compuestos tanto de la destilación de crudo como de la fracción
intermedia C_{8} del reformador. La recuperación se lleva a cabo
mediante varios procesos selectivos de separación, tal como
destilación de la fracción intermedia C_{8} para producir
orto-xileno de alta pureza
("orto-separador") y cristalización selectiva o
procesos de sorción. El resto de estas tecnologías de separación
incluye principalmente meta- y orto-xilenos,
etilbenceno, y benceno con otros compuestos compuestos aromáticos
en concentraciones relativamente bajas.
Existen varias tecnologías para aumentar el valor
químico de esta corriente de reciclado. Por ejemplo, hay procesos
comerciales para convertir esta corriente en otra que contenga una
mezcla en equilibrio de xilenos -esto es, aproximadamente 50% en
peso (% peso) de meta-xileno y 25% en peso tanto de
para- como orto-xilenos- mediante isomerización.
Estos procesos también reducen la concentración de etilbenceno en
este bucle de reciclado a través de mecanismos tales como craqueo o
hidrocraqueo (hidrogenación del etileno así formado a partir del
craqueo de etilbenceno por medio de un metal funcional).
Aunque estos procesos se han puesto en práctica
comercialmente durante muchos años, deben realizarse mejoras
significativas si ello fuera posible para reducir
significativamente los costes de capital del complejo de
isomerización. Los procesos comerciales que se usan actualmente
requieren recipientes de procesado de gran capacidad para producir
cantidades de productos relativamente pequeñas. Además, es
deseable encontrar un método que incremente la cantidad de producto
que pueda producirse con el equipo existente y también conduzca a
nuevas plantas que usen un equipo de menor capacidad para producir
una cantidad comparable de productos.
Las principales fuentes de mezclas de compuestos
compuestos aromáticos C_{8} son naftas reformadas
catalíticamente y destilados de pirólisis. Las fracciones de
compuestos compuestos aromáticos C_{8} a partir de estas fuentes
varían muy ampliamente en composición pero estarán típicamente en
el intervalo de 10% en peso a 32% en peso de etilbenceno (EB),
siendo el resto 50% en peso de meta-xileno y 25% en
peso de cada uno de para-xileno y
orto-xileno.
Los productos isómeros individuales pueden
separarse a partir de las mezclas que existen de manera natural
por métodos físicos apropiados. El etilbenceno puede separarse por
destilación fraccionada, aunque esta es una operación costosa. El
orto-xileno puede separase por destilación
fraccionada, y así es como se produce comercialmente. El
para-xileno puede separarse a partir de la mezcla de
isómeros por cristalización fraccionada, adsorción selectiva, o
separación en membrana.
El punto de ebullición del etilbenceno está muy
próximo a los del para-xileno y
meta-xileno. Como resultado, la separación completa
de etilbenceno de la mezcla de compuestos aromáticos C_{8}^{+}
por métodos convencionales, p. ej. destilación, es generalmente
impracticable. Puede utilizarse una columna de separación de
etilbenceno en un bucle isomerizador-separador o el
etilbenceno puede convertirse catalíticamente en el bucle
isomerizador-separador.
En muchos procesos para la isomerización de
xileno, la conversión de etilbenceno no se maximiza debido a la
necesidad de controlar las reacciones competitivas que convierten
xilenos en compuestos menos valiosos. Así, cuando el etilbenceno se
convierte catalíticamente, la consideración principal para
seleccionar las condiciones de operación es minimizar las pérdidas
de xileno debido a la transalquilación de xilenos.
El documento
US-A-3948758 de EE.UU. enseña la
manufactura de un isómero de xileno aportando una carga de
alimentación que contiene hidrocarburos C_{8} a un proceso en
bucle que separa el isómero deseado, somete los hidrocarburos
remanentes a isomerización, fracciona el efluente resultante y
devuelve una parte del efluente a la etapa de separación, en donde
el efluente se fracciona junto con los productos hidrocarbonados
obtenidos haciendo reaccionar una fracción de compuestos
aromáticos C_{8} con hidrógeno en contacto con una zeolita bajo
condiciones de conversión, para proporcionar alimentación reciclada
y nueva para la etapa de separación.
La presente invención pretende proporcionar un
proceso en el que pueda producirse para-xileno a
partir de una carga de alimentación de compuestos aromáticos
C_{8}^{+} con mayor eficacia y menor coste. Consecuentemente, la
invención se basa en un proceso para producir
para-xilenos a partir de una carga de alimentación
de compuestos aromáticos C_{8}^{+} que contiene xilenos y
etilbenceno, comprendiendo el proceso las etapas de:
- (a)
- someter dicha carga de alimentación a la conversión de etilbenceno en una primera etapa para proporcionar una primera corriente efluente;
- (b)
- eliminar los compuestos aromáticos C_{9}^{+} y, opcionalmente, orto-xileno, a partir de dicha primera corriente efluente para proporcionar una primera corriente agotada;
- (c)
- recuperar para-xileno de dicha primera corriente agotada para proporcionar una segunda corriente agotada;
- (d)
- isomerizar xilenos en dicha segunda corriente agotada para proporcionar una segunda corriente efluente;
- (e)
- reciclar dicha segunda corriente efluente en dicha primera corriente agotada previamente a la recuperación de para-xileno; y
- (f)
- reciclar una corriente lateral a partir de dicha segunda corriente agotada en dicha carga de alimentación.
Preferiblemente, la primera etapa (a) también
efectúa la isomerización de los xilenos en la carga de
alimentación. La isomerización de xileno puede llevarse a cabo en
un reactor de doble lecho, en donde la conversión de etilbenceno
tiene lugar en la primera sección del reactor y la isomerización
del xileno tiene lugar en la segunda sección del reactor, o en un
reactor separado que preferiblemente está localizado inmediatamente
después del reactor de conversión de etilbenceno.
El proceso de doble etapa de la invención tiene
la ventaja de isomerizar xilenos más eficazmente que un proceso
convencional de etapa simple. La primera etapa de
conversión/isomerización de etilbenceno convierte el etilbenceno en
carga de alimentación para benceno y etano. El efluente se procesa
para eliminar compuestos aromáticos C_{9}^{+}, y opcionalmente
orto-xileno, para proporcionar una primera
corriente agotada y entonces se procesa para separar benceno,
tolueno e hidrocarburos ligeros para proporcionar una segunda
corriente agotada. Así, cuando la segunda corriente agotada se
procesa en la segunda etapa de isomerización, el volumen del
efluente de la primera etapa de conversión/isomerización de
etilbenceno se reduce y el efluente es rico en xilenos que son el
objetivo del proceso. Consecuentemente, los recipientes en la
segunda etapa de isomerización pueden ser más pequeños y funcionar
más eficazmente.
El bucle de reciclado en la segunda etapa de
isomerización, que recicla la segunda corriente efluente en la
primera corriente agotada, también proporciona la ventaja de
maximizar la producción de para-xileno. Ya que
orto-xileno y meta-xileno no se
separan del proceso durante la segunda etapa de isomerización, la
corriente efluente rica en xileno se recicla hasta que todos los
xilenos, son, o bien convertidos en para-xileno, o
son retirados del proceso como hidrocarburos de bajo orden en el
separador benceno/tolueno.
Preferiblemente, se añade tolueno a la carga de
alimentación previamente a la primera etapa para minimizar la
pérdida de xileno durante la etapa de conversión de etilbenceno
del proceso. El tolueno puede añadirse desde una fuente externa al
proceso, o por co-alimentación de tolueno
recuperado a partir de la primera corriente efluente. En algunos
casos, puede obtenerse tolueno a partir de una combinación de fuente
externa y tolueno recuperado a partir de la primera corriente
efluente. Convenientemente, el tolueno se retira de la primera
corriente agotada previamente a la recuperación de
para-xileno. Después de añadir el tolueno, la
concentración preferida de tolueno en la carga de alimentación
está entre 1% y 25% en peso, más preferiblemente de 10 a 20% en
peso. Preferiblemente. El tolueno se añade de tal forma que
incremente la relación de tolueno a xileno en la carga de
alimentación en un intervalo de 1 a 10 a 1 a 2, más
preferiblemente de 1 a 4 a 1 a 6.
Se ha encontrado que co-alimentar
con tolueno reduce las pérdidas de xileno en las reacciones de
conversión de etilbenceno (p. ej. en el lecho de un reactor de
conversión de etilbenceno o en el lecho superior de un reactor doble
de conversión de etilbenceno/isomerización de xileno), de 1,7% en
peso al 90% de conversión de etilbenceno sin
co-alimentación de tolueno, al 0,8% con 19% de
co-alimentación de tolueno. En la unidad de
isomerización de xileno, la co-alimentación de
tolueno puede suprimir la reacciones laterales tales como
desproporcionamiento de xileno, ya que el tolueno es uno de los
productos que se convierten en esta reacción.
De acuerdo con la invención, se toma una
corriente lateral de la segunda corriente agotada después de
recuperar para-xileno y previamente a la etapa de
isomerización, y se recicla en la carga de alimentación. En una
realización preferida, una corriente lateral adicional se toma
desde la segunda corriente agotada después de recuperar
para-xileno y previamente a la etapa de
isomerización, y se recicla en la primera corriente efluente
después de la conversión de etilbenceno.
Reciclar parte de la segunda corriente agotada
proporciona un medio para retirar cualquier compuesto aromático
C_{9}^{+} y orto-xileno de la segunda corriente
agotada y también proporciona un medio para controlar el caudal de
reciclado en la segunda corriente efluente. Hasta 50%, y más
preferiblemente de 5% a 25%, en peso de la segunda corriente
agotada puede reciclarse mediante la(s) corriente(s)
lateral(es).
En general, cualquier mezcla de compuestos
aromáticos C_{8} que contenga etilbenceno y xilenos puede usarse
como carga de alimentación en el proceso de esta invención.
Generalmente, una carga alimentación de tal mezcla tendrá
típicamente un contenido en compuestos aromáticos C_{9}^{+} de
0% en peso a 30% en peso, un contenido en etilbenceno de 5% en
peso a 50% en peso; un contenido en orto-xileno de
0% a 35% en peso, un contenido en meta-xileno de
20% en peso a 90% en peso, y un contenido en
para-xileno de 0% en peso a 25% en peso. Por
ejemplo, la carga de alimentación puede contener de 10% en peso a
15% en peso de etilbenceno siendo el resto de xilenos y compuestos
aromáticos C_{9}^{+}. Preferiblemente, la carga de alimentación
contendrá al menos 30% en peso, más preferiblemente al menos 50% en
peso, de meta-xileno. A las cargas de alimentación
que reúnen estas condiciones se les llama carga de alimentación
"ricas en meta-xileno". Más aún, la carga de
alimentación además de la mezcla de compuestos aromáticos C_{8}
anterior puede contener hidrocarburos no compuestos aromáticos, es
decir, naftenos y parafinas en una cantidad de hasta 30% en
peso.
De acuerdo con la presente invención, la carga de
alimentación descrita anteriormente se pone en contacto
inicialmente con un sistema catalítico bajo condiciones de
conversión apropiadas para efectuar la conversión de etilbenceno,
mientras que se minimizan las pérdidas de xileno. Las condiciones
eficaces para llevar a cabo la conversión de etilbenceno incluyen
una temperatura de 200ºC a 550ºC, una presión de 0 MPag a 6,89
MPag, una VEPH entre 0,1 h^{-1} y 200 h^{-1} y una relación
molar H_{2}/HC entre 0,2 y 10. Más preferiblemente, las
condiciones de conversión incluyen una temperatura de 325ºC a
475ºC, una presión de 345 kPag a 2,76 MPag, una VEPH entre 3
h^{-1} y 50 h^{-1} y una relación molar H_{2}/HC entre 1 y
5.
La conversión de etilbenceno puede proceder hasta
la desalquilación para producir benceno y etano y/o etileno o
mediante isomerización para producir xilenos adicionales.
Ejemplos de catalizadores apropiados para usar en
la etapa de conversión de etilbenceno incluyen zeolitas de tamaño
de poro intermedio tales como ZMS-5(Pat.
EE.UU. Nos. 3.702.886 y Re 29.948);
ZMS-11(Pat. EE.UU. Nº 3.709.979);
ZMS-12(Pat. EE.UU. Nº 3.832.449);
ZMS-22(Pat. EE.UU. Nº 4.556.477);
ZMS-23(Pat. EE.UU. Nº 4.076.842);
ZMS-35 (Pat. EE.UU. Nº 4.016.245);
ZMS-48(Pat. EE.UU. Nº 4.397.827);
ZMS-57(Pat. EE.UU. Nº 4.046.685);
ZMS-58(Pat. EE.UU. Nº 4.417.780); y
SAPO-5, SAPO-11 y
SAPO-41(Pat. EE.UU. Nº 4.440.871).
El catalizador para conversión de etilbenceno se
modifica preferiblemente de manera que se incremente su actividad
y/o selectividad para la reacción de conversión de etilbenceno
deseada. Los métodos de modificación apropiados incluyen la
selectivización de sílice, selectivización de coque, vaporización,
adición de un metal funcional para hidrogenación/deshidrogenación,
y sus combinaciones, así como otras técnicas conocidas en la
técnica. Por ejemplo, el catalizador modificado puede comprender un
tamiz molecular de tamaño de poro intermedio de sílice enlazada,
p.ej. ZMS-5, que ha sido selectivado siendo
revestido con al menos un revestimiento de un agente
selectivizante organosilícico en un portador líquido y posterior
calcinación del catalizador en una atmósfera que contiene oxígeno.
La selectivación con coque puede realizarse poniendo en contacto
el catalizador con un compuesto orgánico descomponible bajo
condiciones suficientes para descomponer el compuesto orgánico sin
causar daño al catalizador. También puede realizarse vaporización
para modificar la actividad del catalizador como es conocido en la
técnica. En virtud de tal modificación, puede incrementarse la
selectividad del catalizador para la reacción de conversión deseada
del etilbenceno.
La etapa de conversión de etilbenceno del proceso
de la invención puede realizarse con niveles de conversión de
etilbenceno extremadamente altos, típicamente mayores del 50%,
p.ej. mayores del 70%, p.ej. mayores del 80%, p.ej. mayores del
85%, p.ej. mayores del 90% o más en peso.
Preferiblemente, la etapa de conversión de
etilbenceno del proceso de la invención también efectúa algo de
isomerización de los xilenos en la carga de alimentación. Esto
puede llevarse a cabo usando un reactor de doble lecho, en el que
la conversión de etilbenceno tiene lugar en la primera sección del
reactor y la isomerización de xilenos tiene lugar en la segunda
sección del reactor, o en un reactor separado que está
preferiblemente localizado inmediatamente después del reactor de
conversión de etilbenceno. El catalizador usado en la sección o
reactor de isomerización es preferiblemente una zeolita de tamaño
de poro intermedio, tal como ZMS-5, que ha sido
modificada de tal forma que aumente su actividad y/o selectividad
para la reacción de isomerización de xileno deseada.
Preferiblemente, el catalizador para la
conversión de etilbenceno y el catalizador para la isomerización
de xileno contiene un metal de hidrogenación, tal como Pt, Pd, Ni,
Rd, Fe, W y Re.
En las Patentes de EE.UU. Nos. 4.899.011 y
5.689.027 se divulgan etapas apropiadas de reacciones combinadas
conversión de etilbenceno/isomerización de xileno.
Con el efluente de la etapa de conversión de
etilbenceno se alimenta un divisor de xileno para separar
compuestos aromáticos C_{9}^{+} y, opcionalmente,
orto-xileno antes de pasar a un bucle de
isomerización de xileno convencional. En este bucle, se recupera
inicialmente para-xileno como una corriente de
producto , típicamente por sorción selectiva o cristalización, y a
continuación con el efluente agotado de para- xileno se alimenta
un reactor adicional de isomerización de xileno, donde los xilenos
son re-convertidos a las concentraciones de
equilibrio térmico. El efluente del reactor de isomerización de
xileno entonces se vuelve a reciclar a la unidad de recuperación de
para-xileno.
El reactor adicional de isomerización e xileno
puede usar el mismo o diferente catalizador que el usado en la
etapa de isomerización de xileno de la unidad de conversión de
etilbenceno y puede hacerse funcionar bajo las mismas o diferentes
condiciones a las mencionadas en la etapa de isomerización de
xileno. Puede ser deseable , sin embargo, que el reactor adicional
de isomerización de xileno funcione bajo condiciones de fase
líquida, de tal forma que incremente la facilidad de la operación y
disminuya el coste de inversión.
La invención será ahora descrita más
particularmente haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los
que:
La figura 1 es un diagrama de un proceso de
conversión de etilbenceno/isomerización de xileno conocido en la
técnica anterior.
La figura 2 es un diagrama de un proceso acorde
con un primer ejemplo de la invención que tiene dos etapas de
isomerización de xileno.
La figura 3 es un diagrama de un proceso acorde
con un segundo ejemplo de la invención que tiene dos etapas de
isomerización de xileno y se recicla el tolueno en la carga de
alimentación.
La figura 1 muestra un proceso de isomerización
de xileno conocido en la técnica anterior en donde una carga de
alimentación 110 compuesta por productos aromáticos C_{8}^{+}
alimenta un divisor de xileno 112, que separa los compuestos
aromáticos C_{9}^{+} y el orto-xileno de la
corriente de alimentación principal 114. Los compuestos aromáticos
C_{9}^{+} y el orto-xileno se separan en una
torre 116 de orto-xileno y se retiran del proceso
como subproductos. La corriente principal de alimentación 114 es
entonces procesada en una unidad de recuperación 118 de
para-xileno donde el para-xileno es
retirado de la carga de alimentación como un producto 120. La
carga de alimentación residual es procesada en una unidad de
isomerización 122 donde los xilenos en la carga de alimentación se
convierten a las concentraciones de equilibrio térmico y el
etilbenceno puede convertirse en compuestos aromáticos de menor
orden. Se separan benceno 126 y tolueno 128 del efluente de la
unidad de isomerización 124 y el efluente agotado 130 se vuelve a
reciclar en la carga de alimentación 110, corriente arriba del
divisor de xileno 112.
La figura 2 muestra un proceso de producción de
xileno acorde con un primer ejemplo de la presente invención que
tiene dos etapas de isomerización. Una carga de alimentación de
compuestos aromáticos C_{8}^{+} 210 se alimenta un reactor de
conversión de etilbenceno/isomerización de xileno 222 donde el
etilbenceno de la carga de alimentación se convierte en una
primera sección del reactor. La carga de alimentación se isomeriza
en la segunda sección del reactor y los xilenos se convirtierten a
las concentraciones de equilibrio térmico. El efluente del reactor
de conversión de etilbenceno/isomerización de xileno 222
proporciona una primera corriente efluente 224 que se envía al
divisor de xileno 212, que retira los compuestos aromáticos
C_{9}^{+} 213 (y en algunas realizaciones de la invención,
orto-xileno) como subproductos y proporciona una
primera corriente agotada 234. Un separador 225 retira benceno y
tolueno 227 de la primera corriente agotada 234 como subproductos.
La primera corriente agotada con benceno y tolueno retirados 230
se procesa en una unidad de recuperación de
para-xileno 218 donde se separa
para-xileno como producto 220, preferiblemente por
sorción selectiva y/o cristalización. El efluente de la unidad de
recuperación de para-xileno 218 proporciona una
segunda corriente agotada 236 con la que alimenta una unidad de
isomerización 232, donde los xilenos se convierten a las
concentraciones de equilibrio térmico y la mayor parte del
etilbenceno se convierte en benceno y etano. La segunda corriente
efluente 238 de la unidad de isomerización 232 esta compuesta
sobre todo por xilenos, en la proporción de aproximadamente 50% de
meta-xileno, 25% orto-xileno y 25%
de para-xileno. La segunda corriente efluente 238
se recicla en la primera corriente agotada 234, corriente arriba
del separador benceno/tolueno 225. el reciclado de la segunda
corriente efluente rica en xileno 238 de la unidad de
isomerización maximiza la producción de para- xileno. El tamaño de
unidad de recuperación de para-xileno 218 y la
unidad de isomerización 232 puede reducirse debido a que el
volumen de material tratado en estas unidades se ha reducido
separando los compuestos aromáticos C_{9}^{+} y compuestos
aromáticos C_{7}^{-} corriente arriba en el proceso.
Parte del efluente 236 de la unidad de
recuperación de para-xileno 218 se recicla como
una corriente lateral 240 en la carga de alimentación 210 corriente
arriba del reactor 222 de conversión de etilbenceno/isomerización
de xileno y, opcionalmente, como una corriente lateral 242 en la
primera corriente efluente 224 del reactor 222. La corriente
lateral 240 proporciona la ventaja de permitir que la carga de
alimentación 210 sea enriquecida en compuestos aromáticos C_{8}
y también proporciona un medio para controlar el reciclado de
compuestos aromáticos C_{8} a través de la unidad de recuperación
de para-xileno 218 y la unidad de isomerización 232.
La corriente lateral 240 proporciona un medio para separar los
compuestos aromáticos C_{9}^{+}, y opcionalmente
orto-xileno, a partir de la etapa 218/232 unidad de
isomerización/recuperación de para-xileno del
proceso.
Típicamente, las corrientes laterales 240, 242 se
reciclan hasta 50% en peso, y preferiblemente 5% a 25% en peso, de
la segunda corriente agotada 236. Allí donde se emplean ambas
corrientes laterales 240 y 242, la cantidad de reciclado a la carga
de alimentación 210 a través de la corriente lateral 240 es
típicamente de 5 a 1 a 1 a 1, y preferiblemente de 2 a 1, a la
cantidad de reciclado a la primera corriente efluente 224 a través
de la corriente lateral 242. La cantidad de caudal a través de las
corrientes laterales 240 y 242 se seleccionan basándose en la
composición de la segunda corriente agotada 236, la composición de
la carga de alimentación 210 y los catalizadores usados en el
reactor de conversión de etilbenceno/isomerización de xileno 222 y
el reactor de isomerización 232.
Una planta convencional de isomerización de
xileno, tal como la ilustrada esquemáticamente en la figura 1,
puede modificarse para proporcionar un proceso como el mostrado en
la figura 2 añadiendo una unidad de conversión de etilbenceno
corriente arriba del divisor de xileno 112 y reconfigurando las
corrientes del proceso. Las corrientes del proceso se reconfiguran
conectando la salida de productos aromáticos ligeros 114 del
divisor de xileno 112 a la entrada de la unidad de separación de
benceno 125 corriente abajo de la unidad de isomerización 122 y
conectando la salida de productos aromáticos pesados 130 de la
unidad de separación de tolueno 127 a la entrada de la unidad de
recuperación de para-xileno 118. Una corriente
lateral se toma del efluente 119 de la unidad de recuperación de
para-xileno y se recicla en la carga de alimentación
110 corriente arriba de la unidad de conversión de etilbenceno.
Tal modificación requería costes de inversión mínimos, ya que el
equipamiento ``básico'' ya está en el lugar. El ahorro esperado a
partir de un diseño de las plantas raíz podría ser incluso
mayor.
La figura 3 muestra un proceso de producción de
xileno acorde con un segundo ejemplo de la invención que tiene una
segunda etapa de isomerización y recicla tolueno en la carga de
alimentación. Una carga de alimentación de compuestos aromáticos
C_{8}^{+} 310 se alimenta a un reactor 322 de conversión de
etilbenceno/isomerización de xileno, donde el etilbenceno de la
carga de alimentación 310 se convierte en una primera sección del
reactor. La carga de alimentación 310 se isomeriza a continuación en
la segunda sección del reactor 322 y los xilenos se convierten a
las concentraciones de equilibrio térmico. El efluente del reactor
322 de conversión de etilbenceno/isomerización de xileno
proporciona una primera corriente efluente 324 que se envía al
divisor de xileno 312 que separa los compuestos aromáticos
C_{9}^{+} (y en algunas realizaciones de la invención
orto-xileno) de la primera corriente efluente 324
como subproductos 313 y proporciona una primera corriente agotada
334. Los separadores 325 y 327 se usan para retirar benceno 326 y
tolueno 328 de la primera corriente agotada 334. La primera
corriente agotada con benceno y tolueno separados 330 se procesa en
una unidad de recuperación de para-xileno 318
donde se separa para-xileno como un producto 320.
La recuperación de para-xileno se lleva a cabo por
sorción y/o cristalización selectiva. El efluente de la unidad de
recuperación de para-xileno 318 proporciona una
segunda corriente agotada 336, que se alimenta a una unidad de
isomerización 332 donde los xilenos se convierten a las
concentraciones de equilibrio térmico y la mayor parte del
etilbenceno se convierte en benceno y etano. El efluente de la
unidad de isomerización 332 proporciona una segunda corriente
efluente que se recicla en la primera corriente agotada 329
corriente abajo de la etapa de separación del benceno pero antes de
separar el tolueno 328. El tolueno 328 separado de la primera
corriente agotada 329 corriente abajo de la etapa de separación de
benceno 326 se recicla en la carga de alimentación 310 corriente
arriba del reactor de conversión de etilbenceno/isomerización de
xileno 322.
Como en el caso del primer ejemplo, una primera
corriente lateral 340 de la segunda corriente agotada 336 de la
unidad de recuperación de para-xileno 318 se
recicla en la carga de alimentación 310 corriente arriba del reactor
de conversión de etilbenceno/isomerización de xileno 322 y una
segunda corriente lateral 342 puede reciclarse en la primera
corriente efluente 324 del reactor conversión de
etilbenceno/isomerización de xileno 322.
En una realización preferida, la concentración de
tolueno de la carga de alimentación se incrementa añadiendo tolueno
a la carga de alimentación 310 para cambiar la composición. En la
realización más preferida, el tolueno se añade a la carga de
alimentación 310 de tal forma que se incrementa la relación de
tolueno a xileno. El tolueno puede proceder de una fuente externa
o puede retirarse del proceso corriente abajo de la unidad de
conversión de etilbenceno 322 y reciclarse en la carga de
alimentación 310. Después de haber incrementado la concentración de
tolueno, la concentración de tolueno en la carga de alimentación
310 es de 1% a 25% en peso, con una concentración preferida de 10%
a 20% en peso.
En otra realización preferida, además de reciclar
la segunda corriente agotada 336 en la carga de alimentación 310
y, opcionalmente, en la primera corriente efluente 324 a través de
una corriente lateral 340 y 342, la concentración de tolueno en la
carga de alimentación 310 se incrementa añadiendo tolueno a la
carga de alimentación 310. En esta realización, la relación en
peso de la corriente lateral 340 al tolueno que se añade es de 1 a
1 a 10 a 1, con una relación preferida de 3 a 1 a 5 a 1.
Claims (7)
1. Un proceso para producir
para-xileno a partir de una carga de alimentación
de compuestos aromáticos C_{8}^{+} que contiene xilenos y
etilbenceno, comprendiendo el proceso las etapas de:
- (a)
- someter dicha carga de alimentación a conversión de etilbenceno en una primera etapa para proporcionar una primera corriente efluente;
- (b)
- separar los compuestos aromáticos C_{9}^{+} y, opcionalmente, el orto-xileno, a partir de dicha primera corriente efluente para proporcionar una primera corriente agotada;
- (c)
- recuperar el para-xileno a partir de dicha primera corriente agotada para proporcionar una segunda corriente agotada;
- (d)
- isomerizar xilenos en dicha segunda corriente agotada para proporcionar una segunda corriente efluente;
- (e)
- reciclar dicha segunda corriente efluente en dicha primera corriente agotada previamente a la recuperación de para-xileno; y
- (f)
- reciclar una corriente lateral a partir de dicha segunda corriente agotada en dicha carga de alimentación.
2. Un proceso acorde con la reivindicación 1, que
comprende además la etapa de añadir tolueno a la carga de
alimentación previamente a la etapa (a).
3. Un proceso acorde con la reivindicación 2, en
el que al menos parte del tolueno que se añade a la carga de
alimentación se obtiene por separación de tolueno a partir de dicha
primera corriente agotada.
4. Un proceso acorde con la reivindicación 3, en
el que dicha segunda corriente efluente se recicla en dicha primera
corriente agotada previamente a la dicha separación de tolueno.
5. Un proceso acorde con cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, que comprende además reciclar una
corriente lateral a partir de dicha segunda corriente agotada en
dicha primera corriente efluente.
6. Un proceso acorde con cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que se recicla hasta 50% de
dicha segunda corriente agotada.
7. Un proceso acorde con cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que, en la etapa (a) también se
efectúa isomerización de los xilenos en la carga de
alimentación.
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