JP3911238B2 - 高純度パラキシレン製造のための高エネルギー効率プロセス - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、好ましくは少なくとも約６０wt%のパラキシレンを含むＣ₈芳香族供給原料から、高純度パラキシレン（pX）を生成する新規なエネルギー効率のよい方法に関する。ここで、高純度パラキシレン生成物の第１の部分は、約−１２．２℃（１０゜F）〜約１２．８℃（５５゜F）の温度にて第１の結晶化工程の後、さらなる再スラリー化及び再結晶化の必要なしに洗浄されたパラキシレン結晶を分離することによって得られる。高純度パラキシレン生成物の別の部分は、後続のより低温の再結晶化により得られた結晶性パラキシレンを暖めて、さらなる冷凍の必要なしに約−１２．２℃（１０゜F）〜約１２．８℃（５５゜F）の温度でスラリーを得る後続の再スラリー化工程で得られる。パラキシレン結晶は、スラリー母液から分離されて、高純度パラキシレン生成物を与える。本発明の別の実施形態において、供給原料は、少なくとも約５５wt%のパラキシレンを含むものでもよい。
【０００２】
【発明の背景】
キシレン異性体の分離は、ポリエステル繊維の製造に用いられるテレフタル酸の製造においてパラキシレンが有用であることから、特に興味が持たれている。パラキシレンは、テレフタル酸ポリエチレンの主要成分であるテレフタル酸の製造に有用な化学中間体である。少なくとも約９９．５wt%、より好ましくは少なくとも約９９．７wt%の純度を有するパラキシレンは、パラキシレンの酸化によるテレフタル酸の製造に用いられる。一般にパラキシレンを生成するＣ₈芳香族炭化水素供給原料の他の成分は、オルソキシレン（oX）、メタキシレン（mX）及びエチルベンゼン（EB）である。オルソキシレンは、フタレート系可塑剤を作るために用いられるフタル酸無水物の製造に用いられる。メタキシレンは、特定のポリエステル繊維、塗料及び樹脂の製造に用いられるイソフタル酸の製造に用いられる。エチルベンゼンは、スチレンの製造に用いられる。
【０００３】
エチルベンゼン及びキシレン類を含む芳香族Ｃ₈混合物の精油所供給原料は、典型的には、以下の成分を有する。
【０００４】
【表１】

【０００５】
Ｃ₈芳香族炭化水素類の平衡混合物は、一般に約２２wt%のパラキシレン、約２１wt%のオルソキシレン、及び約４８wt%のメタキシレンを含む。
【０００６】
キシレン異性体を分離するプロセスとしては、低温結晶化、分留、加水分解を伴う選択スルホン化、及び選択溶剤分離を挙げることができるが、このようなプロセスは運転コストが高い。
【０００７】
結晶化は、パラキシレン、メタキシレン、オルソキシレン、及びエチルベンゼンを含むＣ₈芳香族供給原料からパラキシレンを分離するために用いることができる。これは、各成分が異なる融点を有するという事実に基づく。パラキシレンは、１３℃で凝固し、メタキシレンは−４８℃で凝固し、オルソキシレンは−２５℃で凝固し、エチルベンゼンは−９５℃で凝固する。
【０００８】
結晶化は、典型的には化学平衡に近いキシレンとエチルベンゼンとの混合物から純パラキシレンを単離するために商業的に用いられている。これらの混合されたキシレン流中におけるパラキシレンの濃度が低いので、結晶化によりＣ₈留分からパラキシレンを効果的に回収するためには、非常に低い温度が一般的に要求される。さらに、Ｃ₈留分からの全パラキシレンの完全な回収を妨害するメタキシレン／パラキシレン又はオルソキシレン／パラキシレン二成分系共融温度として一般に考えられる作用上の低温限界がある。この限界以下では、メタキシレン又はオルソキシレンのいずれか一方は、パラキシレンと共に結晶化するであろう。結晶化に、このような低温を用いることは、費用がかかり、実質的なエネルギーの使用を必要とする。パラキシレン及び他のＣ₈芳香族を含む供給原料から、パラキシレンを結晶化させ、精製するためのエネルギー効率のよりよいプロセスが必要とされている。
【０００９】
米国特許U.S. Patent No. ６,１１１,１６１は、Ｃ₇〜Ｃ₉芳香族炭化水素類を含む装填物から高純度パラキシレンを生成するためのプロセスを開示する。該プロセスにおいて、第１のフラクションは、パラキシレンが少なくとも３０wt%にまで豊富になっており、このフラクションを、少なくとも１の結晶化ゾーン内の少なくとも１の高温結晶化により精製する。第１のフラクションは、高温Ｔ１及び有利には＋１０〜−２５℃の間で、結晶化ゾーン内で結晶化される。母液中に懸濁している結晶は回収され、少なくとも１の分離ゾーン内で母液から結晶は分離される。得られた結晶は、少なくとも１の部分溶融ゾーン内で部分的に溶融され、結晶懸濁物は回収される。懸濁物中の結晶は、少なくとも１の分離・洗浄ゾーン内で分離・洗浄されて、純粋なパラキシレン結晶及び洗浄液が回収され、純粋な結晶は場合によっては完全に溶融され、溶融したパラキシレンの液体流が集められる。
【００１０】
米国特許U.S. Patent No. ５,４４８,００５は、約−１７．８℃（０゜F）〜約１０℃（５０゜F）の範囲の温度での単一温度結晶化生成ステージを用い、さらにパラキシレン回収率を上昇させるスカベンジャーステージを用い、少なくとも約７０wt%のパラキシレン、好ましくは少なくとも約８０wt%のパラキシレンを含む高い重量パーセントのパラキシレン供給原料から、高純度パラキシレンを製造する方法を開示する。このプロセスの単一温度生成ステージ晶析装置は、パラキシレン生成物だけを用いて洗浄を行う。
【００１１】
本発明は、他の結晶化プロセスを凌駕する利点を有する。本発明は、米国特許U.S. Patent No. ６,１１１,１６１やU.S. Patent No. ５,４４８,００５に開示されている設計と比較して、冷凍要求を減少させる。ゆえに、これらの設計と比較して、より少量のエネルギー消費を必要とし、コストを削減する。これは、分離シーケンスにおける最終生成物の幾分か又は殆どを早期に分離することにより達成されるので、より低温の冷凍を必要とする物質の量を減少させる。より低温のステージから第１の晶析装置へ、ケークを再循環して戻さず、むしろ、再スラリードラムを用いて結晶を充分に暖めて、追加のパラキシレン生成物を更なる冷凍の必要無しに回収することができる。標準的なエンジニアリングの手順に従って計算すると、本発明に対する冷凍コンプレッサ馬力は、U.S. Patent No. ６,１１１,１６１の教示に基づく比較可能な設計よりも、１３％も少ない。
【００１２】
【発明の概要】
本発明は、Ｃ₈芳香族炭化水素類を含み且つ少なくとも約６０wt%のパラキシレン濃度を有するパラキシレン含有供給流から、パラキシレンを製造するプロセスに関する。本プロセスは、
（ａ）該供給流を約−１２．２℃（１０゜F）〜約１２．８℃（５５゜F）の温度にて、第１の晶析装置内で結晶化させ、
（ｂ）母液中にパラキシレン結晶を含む留出物を回収し、
（ｃ）第１の分離ユニット内で母液からパラキシレン結晶を分離して、液体パラキシレンでパラキシレン結晶を洗浄し、パラキシレン結晶を完全に溶融させ、液体パラキシレン生成物を収集し、
（ｄ）該第１の分離ユニットからの濾液の少なくとも一部を、該第１の晶析装置よりも低温で運転されている第２の晶析装置へ移動させ、濾液を結晶化させて、母液中にパラキシレン結晶を含む留出物を回収し、
（ｅ）第２の分離ユニット内で母液からパラキシレン結晶を分離して、パラキシレン結晶をスラリー装置に送り、
（ｆ）該第２の分離ユニットからの濾液の少なくとも一部を、該第２の晶析装置よりも低温で運転されている第３の晶析装置へ移動させ、濾液を結晶化させて、母液中にパラキシレン結晶を含む留出物を回収し、
（ｇ）第３の分離ユニット内で母液からパラキシレン結晶を分離して、パラキシレン結晶を該スラリー装置に送り、
（ｈ）該スラリー装置内で、パラキシレン結晶をパラキシレン含有液体と接触させて、最も低温の晶析装置の温度よりも高温のスラリー混合物を形成させ、
（ｉ）第４の分離ユニット内で、該スラリー混合物を分離して、濾液及び結晶性パラキシレン生成物を生成させ、パラキシレン結晶を液体パラキシレンで洗浄し、パラキシレン結晶を完全に溶融させ、液体パラキシレン生成物を収集し、
（ｊ）第４の分離ユニットからの濾液の少なくとも一部を、該第２の晶析装置に再循環させ、
（ｋ）第１の分離ユニットからの濾液、第４の分離ユニットからの濾液、及び第１の分離ユニットと第４の分離ユニットとからの濾液からなる群より選択される濾液の少なくとも別の部分を、該スラリー装置に再循環させる
各工程を含む。
【００１３】
好ましくは、工程（ｃ）からの結晶性パラキシレン生成物は、溶融される前に、工程（ｉ）からの結晶性パラキシレン生成物と組み合わされる。これは、２種のパラキシレン生成物を同じ溶融ドラムに送ることにより、適切に達成され得る。
【００１４】
本発明は、さらに、少なくとも約６０wt%のパラキシレン濃度を有するＣ₈芳香族炭化水素類を含むパラキシレン含有供給流からのパラキシレン製造方法に関する。このプロセスは、
（ａ）該供給流を約−１２．２℃（１０゜F）〜約１２．８℃（５５゜F）の温度にて、第１の晶析装置内で結晶化させ、
（ｂ）母液中にパラキシレン結晶を含む留出物を回収し、
（ｃ）第１の分離ユニット内で母液からパラキシレン結晶を分離して、液体パラキシレンでパラキシレン結晶を洗浄し、パラキシレン結晶を完全に溶融させ、液体パラキシレン生成物を収集し、
（ｄ）該第１の分離ユニットからの濾液の少なくとも一部を、約−２３．３℃（−１０゜F）〜約１．７℃（３５゜F）の温度で運転されている第２の晶析装置へ移動させ、濾液を結晶化させて、母液中にパラキシレン結晶を含む留出物を回収し、
（ｅ）第２の分離ユニット内で母液からパラキシレン結晶を分離して、パラキシレン結晶をスラリー装置に送り、
（ｆ）該第２の分離ユニットからの濾液の少なくとも一部を、約−３７．２℃（−３５゜F）〜約−１５℃（５゜F）の温度で運転されている第３の晶析装置へ移動させ、濾液を結晶化させて、母液中にパラキシレン結晶を含む留出物を回収し、
（ｇ）第３の分離ユニット内で母液からパラキシレン結晶を分離して、パラキシレン結晶を該スラリー装置に送り、
（ｈ）該スラリー装置内で、パラキシレン結晶をパラキシレン含有液体と接触させて、約−１．１℃（３０゜F）〜約１０℃（５０゜F）の温度であるスラリー混合物を形成させ、
（ｉ）第４の分離ユニット内で、該スラリー混合物を分離して、濾液及び結晶性パラキシレン生成物を生成させ、パラキシレン結晶を液体パラキシレンで洗浄し、パラキシレン結晶を完全に溶融させ、液体パラキシレン生成物を収集し、
（ｊ）第４の分離ユニットからの濾液の少なくとも一部を、該第２の晶析装置に再循環させ、
（ｋ）第１の分離ユニットからの濾液、第４の分離ユニットからの濾液、及び第１の分離ユニットと第４の分離ユニットとからの濾液からなる群より選択される濾液の少なくとも別の部分を、該スラリー装置に再循環させる
工程を含む。
【００１５】
本発明はさらに、Ｃ₈芳香族炭化水素類を含み少なくとも約６０wt%のパラキシレン濃度を有するパラキシレン含有供給流から、パラキシレンを生成するプロセスに関する。該プロセスは、
（ａ）約−１．１℃（３０゜F）〜約１０℃（５５゜F）の温度にて、第１の晶析装置内で、該供給流を結晶化させ、
（ｂ）母液中にパラキシレン結晶を含む留出物を回収し、
（ｃ）第１の分離ユニット内で該母液からパラキシレン結晶を分離し、該パラキシレン結晶を液体パラキシレンで洗浄し、該パラキシレン結晶を完全に溶融させ、液体パラキシレン生成物を収集し、
（ｄ）該第１の分離ユニットからの濾液の少なくとも一部を、約−９．４℃（１５゜F）〜約−３．９℃（２５゜F）の温度で運転されている第２の晶析装置に移動させ、該濾液を結晶化させ、母液中にパラキシレン結晶を含む留出物を回収し、
（ｅ）第２の分離ユニット内で、該母液から該パラキシレン結晶を分離させ、該パラキシレン結晶をスラリー装置に送り、
（ｆ）該第２の分離ユニットからの濾液の少なくとも一部を、約−２３．３℃（−１０゜F）〜約−２０．５℃（−５゜F）の温度で運転されている第３の晶析装置に移動させ、濾液を結晶化させ、母液中にパラキシレン結晶を含む留出物を回収し、
（ｇ）第３の分離ユニット内で、該母液から該パラキシレン結晶を分離させ、該パラキシレン結晶をスラリー装置に送り、
（ｈ）該スラリー装置内で、該パラキシレン結晶をパラキシレン含有液体と接触させて、約−１．１℃（３０゜F）〜約１０℃（５０゜F）の温度を有するスラリー混合物を形成させ、
（ｉ）第４の分離ユニット内で、該スラリー混合物を分離させて濾液と結晶性パラキシレン生成物とを生成させ、該パラキシレン結晶を液体パラキシレンで洗浄し、該パラキシレン結晶を完全に溶解させ、液体パラキシレン生成物を抜き出し、
（ｊ）該第４の分離ユニットからの濾液の少なくとも一部を第２の晶析装置に再循環させ、
（ｋ）第１の分離ユニットからの濾液、第４の分離ユニットからの濾液、第１及び第４の分離ユニットからの濾液からなる群より選択される濾液の少なくとも別の部分をスラリー装置に再循環させる
工程を含む。
【００１６】
本発明はさらに、Ｃ₈芳香族炭化水素類を含み少なくとも約５５wt%のパラキシレン濃度を有するパラキシレン含有供給流から、パラキシレンを生成するプロセスに関する。該プロセスは、
（ａ）約−１２．２℃（１０゜F）〜約１２．８℃（５５゜F）の温度で、第１の晶析装置内で該供給流を結晶化させ、
（ｂ）母液中にパラキシレン結晶を含む留出物を回収し、
（ｃ）第１の分離ユニット内で該母液から該パラキシレン結晶を分離させ、該パラキシレン結晶を液体パラキシレンで洗浄し、該パラキシレン結晶を完全に溶融させ、液体パラキシレン生成物を収集し、
（ｄ）第１の分離ユニットからの濾液の少なくとも一部を、第１の晶析装置よりも低温で運転されている第２の晶析装置に移動させ、該濾液を結晶化させ、母液中にパラキシレン結晶を含む留出物を回収し、
（ｅ）第２の分離ユニット内で、該母液から該パラキシレン結晶を分離させ、該パラキシレン結晶をスラリー装置に送り、
（ｆ）第２の分離ユニットからの濾液の少なくとも一部を、第２の晶析装置よりも低温で運転されている第３の晶析装置に移動させ、濾液を結晶化させ、母液中にパラキシレン結晶を含む留出物を回収し、
（ｇ）第３の分離ユニット内で、母液からパラキシレン結晶を分離させ、該パラキシレン結晶をスラリー装置に送り、
（ｈ）スラリー装置内で、該パラキシレン結晶をパラキシレン含有液体と接触させて、最も低温の晶析装置よりも高い温度を有するスラリー混合物を形成させ、
（ｉ）第４の分離ユニット内で、該スラリー混合物を分離させて濾液と結晶性パラキシレン生成物とを形成させ、該パラキシレン結晶を液体パラキシレンで洗浄し、該パラキシレン結晶を完全に溶融させ、液体パラキシレン生成物を収集し、
（ｊ）第４の分離ユニットからの濾液の少なくとも一部を第１の晶析装置に再循環させ、
（ｋ）第１の分離ユニットからの濾液、第４の分離ユニットからの濾液、第１及び第４の分離ユニットからの濾液からなる群より選択される濾液の少なくとも別の部分をスラリー装置に再循環させる
工程を含む。
【００１７】
本発明はさらに、Ｃ₈芳香族炭化水素類を含み少なくとも約５５wt%のパラキシレン濃度を有するパラキシレン含有供給流から、パラキシレンを生成するプロセスに関する。該プロセスは、
（ａ）約−１２．２℃（１０゜F）〜約１２．８℃（５５゜F）の温度で、第１の晶析装置内で該供給流を結晶化させ、
（ｂ）母液中にパラキシレン結晶を含む留出物を回収し、
（ｃ）第１の分離ユニット内で該母液から該パラキシレン結晶を分離させ、該パラキシレン結晶を液体パラキシレンで洗浄し、該パラキシレン結晶を完全に溶融させ、液体パラキシレン生成物を収集し、
（ｄ）該第１の分離ユニットからの濾液の少なくとも一部を、約−２３．３℃（−１０゜F）〜約１．７℃（３５゜F）の温度で運転されている第２の晶析装置に移動させ、該濾液を結晶化させ、母液中にパラキシレン結晶を含む留出物を回収し、
ｅ）第２の分離ユニット内で、該母液からパラキシレン結晶を分離し、該パラキシレン結晶をスラリー装置に送り、
ｆ）該第２の分離ユニットからの濾液の少なくとも一部を、約−３７．２℃（−３５゜F）〜約−１５℃（５゜F）の温度で運転されている第３の晶析装置に送り、濾液を結晶化させ、母液中にパラキシレン結晶を含む留出物を回収し、
ｇ）第３の分離ユニット内で、母液からパラキシレン結晶を分離し、該パラキシレン結晶をスラリー装置に送り、
ｈ）該スラリー装置内で、該パラキシレン結晶をパラキシレン含有液と接触させて、約−１２．２℃（１０゜F）〜約１０℃（５０゜F）の温度を有するスラリー混合物を形成させ、
ｉ）第４の分離ユニット内で、該スラリー混合物を分離させて、濾液及び結晶性パラキシレン生成物を生成させ、該パラキシレン結晶を液体パラキシレンで洗浄し、該パラキシレン結晶を完全に溶融させ、該液体パラキシレン生成物を抜き出し、
ｊ）該第４の分離ユニットからの濾液の少なくとも一部を第１の晶析装置に再循環させ、
ｋ）該第１の分離ユニットからの濾液、該第４の分離ユニットからの濾液、及び該第１及び第４の分離ユニットからの濾液から成る群より選択される濾液の少なくとも別の部分を該スラリー装置に再循環させる
工程を含む。
【００１８】
本発明は、さらに、Ｃ₈芳香族炭化水素類を含み、少なくとも約５５wt％のパラキシレン濃度を有するパラキシレン含有供給流からパラキシレンを製造するプロセスに関する。該方法は、
ａ）約−６．６℃（２０゜F）〜約−１．１℃（３０゜F）の温度にて、第１の晶析装置内で、該供給流を結晶化させ、
ｂ）母液中にパラキシレン結晶を含む留出物を回収し、
ｃ）第１の分離ユニット内で、該母液からパラキシレン結晶を分離し、該パラキシレン結晶を液体パラキシレンで洗浄し、該パラキシレン結晶を完全に溶融させ、液体パラキシレン生成物を集め、
ｄ）該第１の分離ユニットからの濾液の少なくとも一部を、約−１５℃（５゜F）〜約−９．４℃（１５゜F）の温度で運転されている第２の晶析装置に送り、母液中にパラキシレン結晶を含む留出物を回収し、
ｅ）第２の分離ユニット内で、該母液からパラキシレン結晶を分離して、該パラキシレン結晶をスラリー装置に送り、
ｆ）該第２の分離ユニットからの濾液の少なくとも一部を、約−２３．３℃（１０゜F）〜約−２０．６℃（−５゜F）の温度で運転されている第３の晶析装置に送り、濾液を結晶化させ、母液中にパラキシレン結晶を含む留出物を回収し、
ｇ）第３の分離ユニット内で、該母液から該パラキシレン結晶を分離し、該パラキシレン結晶をスラリー装置に送り、
ｈ）該スラリー装置内で、該パラキシレン結晶をパラキシレン含有液体と接触させ、約−１．１℃（３０゜F）〜約１０℃（５０゜F）の温度を有するスラリー混合物を形成させ、
ｉ）第４の分離ユニット内で、該スラリー混合物を分離して、濾液と結晶性パラキシレン生成物とを生成させ、該パラキシレン結晶を液体パラキシレンで洗浄し、該パラキシレン結晶を完全に溶融させ、液体パラキシレン生成物を抜き出し、
ｊ）該第４の分離ユニットからの濾液の少なくとも一部を該第１の晶析装置に再循環させ、
ｋ）該第１の分離ユニットからの濾液、該第４の分離ユニットからの濾液、第１及び第４の分離ユニットからの濾液からなる群より選択される濾液の少なくとも別の部分を該スラリー装置に再循環させる、
工程を含む。
【００１９】
本発明のプロセスにおいて、溶融ドラム又はその他の適切な溶融手段内で、工程（ｃ）において生成された結晶性パラキシレン生成物は、工程（ｉ）において生成された結晶性パラキシレン生成物と簡便に組み合わされて、溶融されて、高純度液体パラキシレン生成物を与える。
【００２０】
高純度液体パラキシレン生成物の一部は、好ましくは工程（ｃ）及び（ｉ）で得られた結晶性パラキシレンを洗浄するために用いられる。洗浄液対結晶性パラキシレンの比率は、適切には重量比で約０．１０：１〜約０．５：１、より好ましくは重量比で約０．２：１〜約０．３５：１である。精製された結晶性パラキシレンを洗浄する為の好ましいパラキシレン源は、本発明のプロセスにおいて生成された精製液体パラキシレン生成物である。
【００２１】
パラキシレン含有液体と、第２及び第３の晶析装置から得られたパラキシレン結晶を混合することにより形成されたスラリー混合物は、再スラリー混合物とも呼ばれる。なぜなら、パラキシレン結晶は、分離の前に、第２及び第３の晶析装置から母液を有するスラリー形態で出てきて、スラリー容器又はスラリー装置内でパラキシレン含有液体と接触して別のスラリーを形成するからである。このスラリー混合物を例えば適切な機械的撹拌装置などで、撹拌又は混合することが好ましい。スラリー混合物は、スラリー装置（スラリー容器又は再スラリードラムとも呼ばれる）内に、結晶性パラキシレンの純度が所望の純度まで増加するに十分な時間、維持される。本発明の好ましい連続プロセスに対して、スラリー容器内でのスラリーの滞留時間は、典型的には約０．２〜約２時間であり、より好ましくは約０．５〜約１時間である。
【００２２】
本発明のプロセスにおいて製造されたパラキシレンは、約９９．５wt%以上のパラキシレン純度、好ましくは約９９．７wt%以上のパラキシレン純度、より好ましくは約９９．８wt%以上のパラキシレン純度を有する。
【００２３】
【好ましい実施形態の記載】
本発明は、Ｃ₈芳香族の平衡混合物内に見出されるよりも高濃度のパラキシレンを含む供給物流から、高純度パラキシレン生成物を回収するエネルギー効率的なプロセスに関する。好ましくは、供給物流は、少なくとも６０wt%のパラキシレンを含むであろう。供給物流は、さらに、オルソキシレン、メタキシレン及びエチルベンゼンを含む他のＣ₇〜Ｃ₉芳香族化合物を含むこともできる。プロセスは、他の公知のプロセスを凌駕する利点を一緒に提供する２つのコンセプトに基づく。第１のコンセプトは、結晶化及び分離の第１ステージに集約される。プロセス条件及び設備を適切に選択することにより、第１のステージは、さらなる処理を必要としない高純度生成物を製造し得る。これは、最終生成物を得る前にパラキシレンを再循環して再結晶化する他の結晶化プロセスと比較して、効率及び費用対効果を改良する。第２のコンセプトは、高純度パラキシレン生成物を直接簡便に得るためには冷たすぎる結晶性パラキシレンケークの全部を暖めるための再スラリー技術の使用に集約される。最も重要なことに、第２のコンセプトは、再冷凍を必要とせず、エネルギー要求及びコストを削減する。再スラリードラムを用いて、低温晶析装置により得られる、パラキシレン生成物を直接又は簡便に作るには冷たすぎるパラキシレン結晶を暖める。パラキシレン結晶が冷たすぎる場合には、ケーク中の不純物母液を置換するために用いられるパラキシレン洗浄は凍結してしまい、ケークを濃縮しない。
【００２４】
本発明の結晶化プロセスは、少なくとも６０wt%のパラキシレン、好ましくは約６０wt%を超えるパラキシレン、より好ましくは少なくとも約７０wt%のパラキシレン、より好ましくは少なくとも約７５wt%のパラキシレン、さらに好ましくは少なくとも約８０wt%のパラキシレン、さらに好ましくは少なくとも約８５wt%のパラキシレン、さらに好ましくは少なくとも約９０wt%のパラキシレン、最も好ましくは少なくとも約９５wt%のパラキシレンを含む流を得る任意のプロセスとの組合せとして用いられ、高純度パラキシレン生成物を製造する。本発明の一実施形態において、供給物流は、少なくとも約５５wt%のパラキシレンを含むことができる。
【００２５】
本発明のプロセスにおいて製造されるパラキシレンは、約９９．５wt%以上のパラキシレン純度、好ましくは約９９．７wt%以上のパラキシレン純度、より好ましくは約９９．８wt%以上のパラキシレン純度を有する。
【００２６】
本発明の一実施形態は図１に示されている。以下の議論において、図面を参照する場合には、流の符合は、流が搬送されるラインの符合に対応する。パラキシレン含有供給物は、ライン１を通過して、少なくとも１の高温晶析装置１００に送られ、ここで、メタキシレン及びオルソキシレンを結晶化することなくパラキシレンを結晶化させるに十分な温度まで冷却される。好ましくは、ライン１中の供給物（流１）は、少なくとも約６０wt%のパラキシレンを含むであろう。流１は、約６０wt%のパラキシレンを含む供給物を製造することができる任意の適切な源から得ることができる。例えば、UOP製造のHYSORB（登録商標）ユニットなどの吸着プロセスから得ることもできるし、圧力スィング吸着（PSA）から得ることもできるし、トルエン不均化（TDP）ユニットなどの反応プロセスから得ることもできるし、低温結晶化ステージなどの別の結晶化プロセスから得ることもできる。同一又は異なるパラキシレン組成物を有する種々の供給物を組み合わせてもまた、本発明のプロセスに対する供給物を提供することができる。流１の組成は、少なくとも約６０wt%のパラキシレン、好ましくは少なくとも約７０wt%のパラキシレン、より好ましくは少なくとも約７５wt%のパラキシレン、より好ましくは少なくとも約８０wt%のパラキシレン、より好ましくは少なくとも約８５wt%のパラキシレン、より好ましくは少なくとも約９０wt%のパラキシレン、より好ましくは約９０wt%を超えるパラキシレン、さらに好ましくは少なくとも約９５wt%のパラキシレンを含むことが望ましい。
【００２７】
少なくとも約６０wt%のパラキシレンを含むＣ₈芳香族流（流１）は、ライン１を通して高温晶析装置１００に送られる。高温晶析装置１００は、約−１２．２℃（１０゜F）〜約１２．８℃（５５゜F）の温度、好ましくは約−１．１℃（３０゜F）〜約１２．８℃（５５゜F）の温度にて、ライン２中のパラキシレン結晶及び母液のスラリーを含む留出物（流２）を製造する。流２はライン２を通して液−固分離ユニット３０に送られる。液−固分離ユニット３０は、結晶性パラキシレンを結晶状態に維持するに十分低い温度にて運転されている。この運転温度を維持するために、冷凍は必要ではない。流２の状態は、流１の状態に応じて変動するであろう。流１が約９０wt%のパラキシレンを含む実施形態に対して、ライン２中の留出物流（流２）の温度は、約４．４℃（４０゜F）であってもよい。本発明において、晶析装置は、好ましくは、およそ大気圧ですべて運転されるが、このことは、リーク時に空気の流入を防止するように晶析装置内部を十分な圧力に維持することを意味する。したがって、運転時に、晶析装置チャンバは、通常、大気圧よりもわずかに高く維持されている。これは、高い圧力を取り扱うためにより肉厚の壁及びより強度の強いフランジを必要とする圧力下で運転するよりも、コストが少ない。
【００２８】
Ｃ₈芳香族流１が送られる晶析装置１００は、当業者に公知のような種々のシーケンスで種々の数及びタイプの晶析装置を含むことができる。例えば、単一の晶析装置が用いられても、あるいは複数のユニットが用いられてもよい。複数のユニットを用いる場合には、結晶化容器は、平行、直列、他のより複雑な形状に整列してもよい。ドラフトチューブ晶析装置やスクレープドウォール晶析装置等の種々のタイプの市販の晶析装置がある。用いられる晶析装置のタイプは重要ではない。冷媒がプロセス物質とは混合しない間接的な冷凍でもよい。典型的な例としては、結晶化容器又はシェルを取り巻くジャケットや、結晶化容器の外部の管状熱交換器などを挙げることができる。プロピレンは好ましい冷媒である。あるいは、設計により冷媒がプロセス物質と混合する直接的な冷凍でもよい。典型的な例としては、ドラフトチューブ晶析装置への冷二酸化炭素又は冷窒素の注入を挙げることができる。典型的な晶析装置内部での滞留時間は、約３０分〜約５時間であり、好ましくは約３０分〜約３時間であり、より好ましくは約０．５時間〜約２時間である。
【００２９】
図１には示していないが、２種類の再循環流の一方又は両者が晶析装置設計に組み込まれる本発明の別の実施形態は、操作性を改良するために用いることができる。第１の再循環流は、晶析装置留出物の一部を晶析装置１００に再循環して戻す。これは、図１において、スラリー留出物の一部をライン２で晶析装置１００に送り戻すことで示すことができる。第２の再循環流は、晶析装置１００のすぐ下流の液−固分離ユニット３０からの１種以上の濾液流の一部を再循環する。これは、図１において、ライン３及び／又はライン４で、濾液流の少なくとも一部を晶析装置１００に送り戻すことで示すことができる。
【００３０】
図１に示すように、晶析装置１００からのパラキシレン結晶及び母液のスラリーを含む留出物流は、ライン２を通って、１個以上の液／固分離装置を含む分離ユニット３０に運ばれる。好ましい実施形態において、液／固分離機３０は、母液からパラキシレン結晶を分離するために用いられる１個以上の遠心分離器を含む。本発明のプロセスにおいて分離機として用いられる遠心分離器は、掻き取り式ボウル遠心分離器又はプッシャー（pusher）遠心分離器若しくはこれらの組合せであってもよい。本プロセスにおいてパラキシレン結晶を分離するために、洗浄塔又はロータリフィルタなどの他の液／固分離装置もまた用いることができる。洗浄塔としては、例えば、本明細書に参照として全体が組み込まれている米国特許US Patent No. ４,７３４,１０２及び４,７３５,７８１などに開示されているNIRO洗浄塔又はTNO流圧洗浄塔などを用いることができる。
【００３１】
液／固分離機の総てが遠心分離器である場合には、より高濃度のパラキシレンを含む初期供給流、例えば、少なくとも約８０wt%のパラキシレン、好ましくは少なくとも約８５wt%のパラキシレン、より好ましくは少なくとも約９０wt%のパラキシレンを含む初期供給流を用いることが好ましい。分離されるべき結晶性パラキシレンスラリーの温度は約２．８℃（３７゜F）以下であり、遠心分離器を用いる場合には分離を行うために、あるいはトルエンなどの溶剤で洗浄するために、洗浄塔を用いることが好ましい。しかし、洗浄液として高純度パラキシレンよりもトルエン又は他の溶剤を用いると、パラキシレン生成物からトルエンを分離するために、追加の蒸留工程及び追加の設備が必要となり、プロセスのコストが増加するかもしれない。
【００３２】
液−固分離装置３０が遠心分離器である場合には、洗浄されたパラキシレン結晶の生成物流を得る。このパラキシレン生成物流は、ライン５を介して溶融ドラム３５に送られ、ここで、パラキシレン結晶は完全に溶融されて、高純度液体パラキシレン生成物が与えられる。この高純度パラキシレンの一部を生成物として、さらに処理することなく、すなわち結晶化及び遠心分離の追加のサイクルを通すことなく、生成物収集ライン１６を通して溶融ドラム３５から取り除く。追加の処理なしに第１の分離装置からのパラキシレンの一部を液体パラキシレン生成物として直接採取することは、再結晶化及び再遠心分離などのパラキシレン結晶のさらなる処理を必要とする結晶化プロセスよりも、本発明のプロセスをより効率的でより費用効果的なものとする。洗浄操作は、分離装置３０内で行われてもよく、パラキシレン生成物流５の純度を９９．５wt%以上のパラキシレン、好ましくは９９．８wt%以上のパラキシレンまで増加させる。洗浄操作が行われる場合には、パラキシレン溶融物の一部を分離器３０に戻して、分離器３０の端部でパラキシレンケーク上にスプレイする。洗浄液体と結晶性パラキシレンの比率は、適切には重量比で約０．０５〜０．５、好ましくは重量比で約０．１５〜約０．２５である。液／固分離機が遠心分離器であり、洗浄液体として精製パラキシレンを用いる場合には、パラキシレン結晶と母液とのスラリーの温度は少なくとも約２．８℃（３７゜F）であることが好ましい。液−固分離装置３０は、図１におけるライン３（流３）及びライン４（流４）を介して運ばれる１種以上の濾液流を産する。流３は排出濾液流であり、流４は流３よりも高濃度のパラキシレンを含む洗浄濾液流である。流１が約９０wt%のパラキシレンを含む実施形態に対して、流３は約８１wt%のパラキシレンを含み、流４は約８４wt%のパラキシレンを含むことができる。これらの重量％は、用いる遠心分離器のタイプ及び選択された洗浄比率に応じて変動するであろう。分離装置として遠心分離器を用いる場合など、パラキシレン生成物流５が固体を含む場合には、固体を溶融させて、液体生成物を製造してもよい。洗浄液体を用いる場合には、液体パラキシレン生成物自身又はトルエンやメタノールなどの他の物質のいずれかを用いることができる。洗浄液体がパラキシレン生成物ではない場合には、最終精製パラキシレン生成物を得るため、及び洗浄物質を回収するために、さらなる分離工程が用いられる。このために、２個の蒸留塔が典型的に用いられる。好ましくは、洗浄液体は、パラキシレン生成物の留分である。
【００３３】
分離装置３０からのただ１種類の濾液流留出物がある実施形態に対して、図１におけるライン４は留出物を有していないので削除してもよい。製造ステージにおけるプッシャー遠心分離器に対して、典型的には図１に示すように２種類の濾液流がある。排出濾液であるライン３（流３）内の濾液の組成は、洗浄濾液であるライン４（流４）内の濾液の組成よりも、パラキシレン濃度が低い。ライン４内の濾液を図１に示すように、希釈剤としてライン１９を介して再スラリードラム３２に送ることができる。再スラリードラム３２内の温度を制御するために、ライン４を介して運ばれた濾液流を再スラリードラムに添加する前に、熱交換器（図示せず）を用いて加熱してもよい。
【００３４】
ライン３を介して運ばれた排出濾液流の一部を、希釈剤として、ライン１７を介して再スラリードラム３２に送ることもできる。所望であれば、再スラリードラム３２内の温度を制御するために、ライン１７を介して再スラリードラム３２に運ばれた流３濾液の部分を加熱してもよい。濾液流３の残りの部分は、再スラリードラム３２内での希釈剤として用いるべくライン１８を介して再スラリードラム３２に再循環されないライン１３内の液−固分離機３０からの任意の濾液と組み合わせることができる。ライン３及びライン１３からの流の組み合わせは、第１の晶析装置１００よりも低温で運転されている第２の晶析装置２００に、ライン２５を介して供給される。晶析装置２００は、約−２３．３℃（−１０゜F）〜約１．７℃（３５゜F）の温度、好ましくは約−９．４℃（１５゜F）〜約−３．９℃（２５゜F）の温度で運転されている。結晶性パラキシレン及び母液を含む低温晶析装置２００からの留出物流は、ライン６を介して、１個以上の液−固分離装置を含む分離機３３に運ばれる。図示した実施例において、ライン６内の留出物は約−３．９℃（２５゜F）である。図１に示した実施形態は、分離機３３として単一の遠心分離器を利用するが、１種以上の遠心分離器又は他の分離手段を用いることもできる。遠心分離器３３からの結晶性パラキシレンケークは、ライン８を介して、再スラリードラム３２に運ばれる。遠心分離器３３からの濾液は、ライン７を介して、晶析装置２００よりも低温である第３の晶析装置３００に送られる。流１が約９０wt%のパラキシレンを含む実施形態に対して、流７は約６８wt%のパラキシレンを含むであろう。晶析装置３００は、約−３７．２℃（−３５゜F）〜約−１５℃（５゜F）、好ましくは約−２３．３℃（−１０゜F）〜約−２０．６℃（−５゜F）で運転されている。上述のように、遠心分離器３３及び３４の代わりに、他の分離装置を用いることもできる。図１には示されていないが、所望であれば、１種以上の洗浄工程を導入することもできる。洗浄工程を用いると、それぞれ異なるパラキシレン組成を有する多数の濾液流を得ることができる。これらの濾液流は、それらの特定の組成に応じて、設計の異なる部分に再循環して戻したり、又は供給したりすることができる。好ましい実施形態は、洗浄工程を用いない。
【００３５】
結晶性パラキシレン及び母液を含むスラリーである晶析装置３００からの留出物は、ライン９を介して、１個以上の液−固分離装置を含む分離機３４に供給される。図１に示す実施形態において、ライン９を介して運ばれる晶析装置留出物は、約−２０．６℃（−５゜F）である。図示した実施形態において、分離機３４として、単一のプッシャー遠心分離器が用いられている。遠心分離器３４からのパラキシレンケークは、ライン１１を介して、再スラリードラム３２に運ばれ、一方、濾液はライン１０を介して取り除かれる。ライン１０内の濾液流は、Ｃ₈芳香族供給流１が高温晶析装置１００に入る前に、該供給流１を冷却するために用いられてもよい。これは、この晶析装置に対する冷凍要求を減少させる。次いで、ライン１０内の濾液流は、エチルベンゼンを他のＣ₈芳香族からより容易に分離することができる他の化合物に変換する反応器、若しくは他の分離プロセスのいずれかに送られてもよい。流９が−２０．６℃（−５゜F）である実施形態に対して、流１０は約４５wt%のパラキシレンを含むであろう。
【００３６】
再スラリードラム３２からの留出物をより高純度生成物を製造することができる１個以上の液−固分離装置に送ることができるように、再スラリードラム３２は、十分に高い温度で運転されている。必要ではないが、再スラリードラムの温度は、上述の晶析装置の任意のものよりも高温であってもよい。総ての場合において、最も低温の晶析装置よりは暖かいであろう。スラリーの温度は、適切には少なくとも約−２３．３℃（１０゜F）、好ましくは少なくとも約−１．１℃（３０゜F）、より好ましくは約１．７℃（３５゜F）〜約７．２℃（４５゜F）、さらに好ましくは約３．３℃（３８゜F）〜約５．６℃（４２゜F）、最も好ましくは約４．４℃（４０゜F）〜約５．６℃（４２゜F）である。結晶性パラキシレンは、結晶及び母液が平衡に達することができる十分な時間にわたり、スラリー中でパラキシレン含有液体と接触する。この時間は、好ましくは約０．１〜２時間、より好ましくは約０．４〜約１時間である。スラリー中の液体の量は、スラリー化及びポンプ揚水可能な混合物を製造するに十分な量である。スラリーに用いられる液体は、パラキシレンを含む液体である。高濃度を有するこれらの流が、スラリー液体として、より好ましい。例えば、図１に示す実施形態に対して、流４及び流１４を最初に選択し、次いで流３及び／又は流１３を選択することが好ましい。スラリーが十分に平衡に達した後、精製結晶性パラキシレンを液体から分離して、好ましくは液体パラキシレンで洗浄して、付着している母液を取り除く。洗浄用に用いられる液体パラキシレンは、少なくとも約９９．５wt%、好ましくは少なくとも約９９．７wt%、より好ましくは少なくとも約９９．８wt%の純度を有する高純度パラキシレンであることが好ましい。液体パラキシレン洗浄液と結晶性パラキシレンとの重量比は、典型的には約０．０５：１〜約０．５：１、より好ましくは約０．１５：１〜約０．２５：１、さらに好ましくは約０．１８：１〜約０．２：１である。精製結晶性パラキシレンを溶融すると、少なくとも９９．５wt%、より好ましくは少なくとも約９９．７wt%、最も好ましくは少なくとも約９９．８wt%の純度を有する液体生成物パラキシレンが製造される。
【００３７】
再スラリードラム３２が晶析装置１００よりも暖かい場合には、ライン１３内の濾液流中のパラキシレン濃度は、ライン１内のパラキシレン供給物の濃度に達するか又は越えることができる。このような場合には、再スラリードラム３２に再循環されないライン１３内の濾液流の留分は、晶析装置２００よりもむしろ晶析装置１００に送られ、さらにプロセスのエネルギー効率を改良することができる。これは、図２に示すプロセスである。再スラリードラム３２は、約−１２．２℃（１０゜F）〜約１２．８℃（５５゜F）、好ましくは約−１．１℃（３０゜F）〜約１０℃（５０゜F）で運転されている。
【００３８】
パラキシレン結晶及びパラキシレン含有液体のスラリーは、再スラリードラム３２内で調製される。結晶性パラキシレン及び液体パラキシレンのスラリーを調製するために用いられるパラキシレン含有液体は、液体母液から結晶性パラキシレンを分離することによって製造された１種以上の母液流であってもよい。スラリーのために用いられるパラキシレン含有液体は、結晶性パラキシレン及び液体のスラリーを提供するために適切な量である。図１における流１が約９０wt%のパラキシレンを含む実施形態に対して、再スラリードラムへの液体は、８４wt%のパラキシレンである流４の総て、８６ｗｔ％のパラキシレンである流１４の総て、及び８３wt%のパラキシレンである流１３の３２％を含むことが好ましい。典型的には、残りは、オルソ−キシレン、メタ−キシレン、エチルベンゼン及びプロセスからの他の炭化水素類の混合物である。スラリー中の結晶性パラキシレンの量は、典型的には約３０〜６０wt%、好ましくは約３０〜約５５wt%、最も好ましくは約３５〜約５０wt％である。このスラリーは、好ましくは機械的撹拌装置により、撹拌されることが好ましい。スラリーは、スラリーの全量が平衡に達するに十分な時間にわたり、スラリー容器３２内に保持される。本発明のこの実施形態の好ましい連続運転に対して、このスラリーのスラリー容器３２内での滞留時間は、適切には約０．２〜約２時間、より好ましくは約０．４〜約１時間である。
【００３９】
液−固分離機３１は、再スラリードラム３２から送られる。用いることができる分離装置のタイプは、流２に関してすでに上述した。図１に示すプロセスの実施形態において、２個の遠心分離器が用いられる。さらに洗浄（図示せず）を具備していてもよい。洗浄を用いる場合には、溶融ドラム３５からの精製パラキシレン溶融物の一部を用いて、遠心分離器の端部にてパラキシレンケークを洗浄する。分離機３１からの結晶性パラキシレンケークは、ライン１５を介して溶融ドラム３５に送られ、パラキシレン結晶は完全に溶融されて、精製パラキシレン生成物を与える。パラキシレン溶融物の一部は、洗浄液体として、遠心分離器３１に再循環されてもよい。図１に示す実施形態に対して、ライン１５内のパラキシレン流は、遠心分離器３１からのパラキシレン生成物流であり、ライン１３及び１４内の濾液流は、遠心分離器３１からの濾液流である。ライン５及び１５からのパラキシレン生成物流との組合せである全パラキシレン生成物流は、ライン１６を介して溶融ドラム３５から運ばれる。ライン１４内の濾液流（洗浄濾液）は、ライン１３内の濾液流（排出濾液）よりもパラキシレンの量が多い。ライン１４内の洗浄濾液流は、ライン４内の洗浄濾液流と組み合わせてもよく、希釈剤としてライン１９を介して再スラリードラム３２に送られてもよい。ライン１３内の排出濾液流の一部もまた、希釈剤として再スラリードラム３２に送られてもよい。排出濾液流１３の残りの部分は、上述のように、排出濾液流３と組み合わされて、晶析装置２００に送られる。再スラリードラム内で希釈剤として用いられる流の任意のものあるいは総てを熱交換器（図示せず）を用いて暖めてもよい。さらに、再スラリードラムに入る前又は熱交換器を通過する前に、種々の希釈流の幾分か又は総てを組み合わせることもできる。再スラリードラム温度を制御するための他の代替例、例えば蒸気ジャケットを用いて再スラリードラムを暖めるなどの例も用いることができる。
【００４０】
本発明には２つの重要なコンセプトがある。第１のコンセプトは、結晶化及び分離の第１ステージに集約される。プロセス条件及び設備を適切に選択することにより、第１のステージは、さらなる処理を必要としない高純度生成物（流５）を製造することができる。
【００４１】
与えられた実施例において、約９９．８５wt%のパラキシレン純度を有する最終生成物の５０％以上（生成物流５及び１５の組合せであるライン１６内の流）が、第１の結晶化／分離ステージにより得られる。この物質は、下流の設備に進まないので、エネルギー要求量が減少し、おそらく他のプロセス（特にUS ６,１１１,１６１にて論じられているようなもの）のほとんどと比較して資本投資が減少する。
【００４２】
第２の重要なコンセプトは、再スラリードラムに集約される。再スラリードラムの機能は、高純度パラキシレン生成物を直接簡便に得るためには冷たすぎるケークの総てを暖めることである。最も重要なことは、再スラリードラムは熱を必要とするかもしれないが、冷凍を必要としないので他のプロセス設計と比較してエネルギーコストを削減することである。したがって、より低温の結晶化ステージからのケークは、再スラリードラムを用いて処理して、さらなる冷凍を必要とせずに、高純度パラキシレン生成物（ライン１５内の結晶性パラキシレン）を得ることができる。（この再スラリードラムの使用により、本発明は、米国特許US Patent ５,４４８,００５に開示されている発明とは顕著に異なる。）最後に、本発明における再スラリードラムは、結晶を部分的に溶融して懸濁物を形成させるだけの装置ではない。本発明における再スラリードラムは、上述の実施形態にもあるように、熱の追加にもかかわらず、種々の流入流の総てにおいて与えられるよりも多くの再スラリードラム留出物中の結晶性パラキシレン固体を得ることができる。したがって、本発明はさらに、スラリー装置内で形成されたスラリー混合物中のパラキシレン結晶の量が、再スラリー装置に送られるパラキシレン結晶の量よりも多いこれらの実施形態も含む。
【００４３】
種々の結晶化ステージの温度及び結晶化ステージの数は、選択された冷凍サイクル、選択された冷媒、及び流１の組成に応じて変動するであろう。分離設備の選択もまた、パラキシレン生成物の概要及び最終純度を変えるかもしれない。例えば、洗浄塔は、典型的にはただ一つの排出濾液流を有し、遠心分離器よりも高純度生成物を得ることができるであろう。
【００４４】
本発明のプロセスの別の実施形態は、図２に示されている。少なくとも約５５wt%のパラキシレンを含む供給物（流１０２）は、ライン１０２を介して晶析装置１５０に送られる。流１０２の組成は、少なくとも約５５wt%のパラキシレン、好ましくは約５５wt%を越えるパラキシレン、さらに好ましくは少なくとも約６０wt%のパラキシレン、より好ましくは少なくとも約７０wt%のパラキシレン、より好ましくは少なくとも約７５wt%のパラキシレン、より好ましくは少なくとも約８０wt%のパラキシレン、より好ましくは少なくとも約８５wt%のパラキシレン、より好ましくは少なくとも約９０wt%のパラキシレン、最も好ましくは少なくとも約９５wt%のパラキシレンであることが望ましい。晶析装置１５０は、約−１２．２℃（１０゜F）〜約１２．８℃（５５゜F）、好ましくは約−６．６℃（２０゜F）〜約−１．１℃（３０゜F）の温度で運転されている。
【００４５】
パラキシレン結晶及び母液を含む晶析装置１５０留出物は、母液からパラキシレン結晶を分離するために用いられる１個以上の遠心分離器を含む分離ユニット１３０に送られる。この工程及び液−固分離装置が用いられるプロセス中の他の工程において、遠心分離器以外の分離装置、例えば洗浄塔又はロータリフィルタなどもまた用いることができる。結晶性パラキシレンケークは、高純度パラキシレン物質を用いて、遠心分離器内部で洗浄される。遠心分離器１３０は、高純度パラキシレン生成物（流１０６）及び２つの濾液流（流１０４及び１０５）を産する。流１０５は、洗浄濾液であり、排出濾液流１０４よりもパラキシレンが濃縮されている。洗浄濾液の総ては再スラリードラム１３２に送られ、再スラリー化用の液体の幾分かを提供する。排出濾液の総てはライン１０４を介して、晶析装置１５０よりも低温で運転されている晶析装置２５０に送られる。晶析装置２５０は、約−２３．３℃（−１０゜F）〜約１．７℃（３５゜F）、好ましくは約−１５℃（５゜F）〜約−９．４℃（１５゜F）の温度で運転されている。
【００４６】
母液中の結晶性パラキシレンのスラリーを含む晶析装置２５０からの留出物は、ライン１０７を介して、少なくとも１個の遠心分離器または他の分離手段を含む分離ユニット１３３に送られる。遠心分離器１３３からの結晶性パラキシレンケークは、ライン１０９を介して、再スラリードラム１３２に運ばれ、一方排出濾液（流１０８）は、ライン１０８を介して、晶析装置２５０よりも低温で運転している晶析装置３５０に送られる。晶析装置３５０は、約−３７．２℃（−３５゜F）〜約−１５℃（５゜F）、好ましくは約−２３．３℃（−１０゜F）〜約−２０．６℃（−５゜F）の温度で運転されている。
【００４７】
母液中の結晶性パラキシレンのスラリーを含む晶析装置３５０からの留出物（流１１０）は、ライン１１０を介して、少なくとも１個の遠心分離器又は他の分離手段を含む分離ユニット１３４に送られる。遠心分離器からの結晶性パラキシレンケークは、再スラリードラム１３２に滴下される。排出濾液（流１１１）は、約４５wt%のパラキシレンを含み、ユニット内のどこかに送られる前に供給流１０１と熱交換される。例えば、排出濾液は、エチルベンゼン反応器又は他の分離プロセスに送られてもよい。結晶性パラキシレン及び母液を含む再スラリードラム１３２からのスラリーは、ライン１１３を介して、１個以上の遠心分離器を含む分離ユニット１３１に送られ、ここで結晶性パラキシレンが母液から分離される。結晶性パラキシレンケークは、高純度パラキシレン物質を用いて、これらの遠心分離器内部で洗浄される。これらの遠心分離器は、追加の高純度パラキシレン生成物流１１６を産する。追加の高純度パラキシレン生成物流１１６は、高純度パラキシレン生成物流１０６と組み合わされて、必要であれば溶融ドラム（図示せず）中で溶融され、ライン１１７を介して集められる。分離ユニット１３１はさらに、２つの濾液流（流１１４及び１１５）を産する。流１１５は、洗浄濾液であり、排出濾液流１１４よりもパラキシレンが濃縮されている。洗浄濾液の全量は、ライン１１５を介して再スラリードラム１３２に送られて、再スラリー化用の液体の幾分かを提供する。排出濾液の一部はライン１１４を介して再スラリードラム１３２に送られて、再スラリー化用の液体の残りを提供する。再スラリードラム１３２は、約−１２．２℃（１０゜F）〜約１２．８℃（５５゜F）、好ましくは約−１．１℃（３０゜F）〜約１０℃（５０゜F）、より好ましくは約１．７℃（３５゜F）〜約７．２℃（４５゜F）、さらに好ましくは約３．３℃（３８゜F）〜約５．６℃（４２゜F）、最も好ましくは約４．４℃（４０゜F）〜約５．６℃（４２゜F）の温度で運転されている。分離ユニット１３１からの排出濾液（流１１４）の残りは、晶析装置１５０の上流で流１０１と組み合わされて、供給物流１０２を形成する。流１０２が約７０wt%のパラキシレンを含む実施形態に対して、流１１４は約８３wt%のパラキシレンを含むであろう。本発明のプロセスのこの実施形態において、晶析装置１５０は、約−１２．２℃（１０゜F）〜約１２．８℃（５５゜F）、好ましくは約−６．６℃（２０゜F）〜約−１．１℃（３０゜F）の温度で運転されている。晶析装置２５０は、約−２３．３℃（−１０゜F）〜約１．７℃（３５゜F）、好ましくは約−１５℃（５゜F）〜約−９．４℃（１５゜F）の温度で運転されており、晶析装置３５０は、約−３７．２℃（−３５゜F）〜約−１５℃（５゜F）、好ましくは約−２３．３℃（−１０゜F）〜約−２０．６℃（−５゜F）の温度で運転されている。
【００４８】
以下の実施例は、本明細書に開示された発明の幾つかの実施形態を説明するためのものである。しかし、これらの実施例は、新規な発明の範囲を制限するものではなく、開示された発明の範囲から逸脱しない限りにおいて多数の変更例があってもよいことは、当業者には明らかであろう。
【００４９】
実施例中における性能の計算は、標準的なエンジニアリング手順によって行った。特定の比較について、供給物及び生成物は各比較例で同一とした。各実施例は、利用可能な３種の冷凍レベルで行った。各例において、最も低温の晶析装置からの留出物は、−２０．６℃（−５゜F）に設定し、各比較例に対する全体的なパラキシレン回収率がほぼ同様になるようにした。他の２個の結晶化ステージに対する温度は、ステージ間の合理的なバランスを維持しながら、最も暖かい晶析装置に多くの仕事量が移動するように選択した。この基準よりも優先すべきは、図１及び図２に基づく設計に対する分離装置の第１セットから高純度生成物を製造するために十分に暖かく晶析装置の第１のステージを維持する必要性であった。第１ステージ晶析装置をより暖かい温度に維持することは、より低温の晶析装置に、多くの冷凍仕事量を移動すると予測された（そうであった）。さらに、これは、比較例よりも冷凍コンプレッサパワー要求量を増加させると予測されたが、予測に反してそうではなかった。図１及び図２のプロセス設計は、より少ないコンプレッサパワーを必要とした。これは驚くべきことであり、非自明なことであった。これは、本発明のプロセスがよりエネルギー効率的であるという利点を有し、したがって、費用がかからないと予測されよう。
【００５０】
実施例１、実施例２及び比較例Ａは、９９．８０wt%のパラキシレン純度を有するパラキシレン生成物の１１５，８４０lb/hrを製造する３種の異なるプロセスの性能を比較する。実施例１及び２は、本発明の実施形態を示し、全体の高純度パラキシレン生成物の一部が再スラリー工程又は部分溶融工程を経ずに第１の結晶化からの留出物から作られる。比較例Ａは、第１の結晶化／分離からの結晶性パラキシレンケークが生成物には進まず、代わりに後続のより低温の結晶化／分離工程からの結晶性パラキシレンケークと組み合わされて、再スラリー工程に供される対照プロセスを示す。
【００５１】
各プロセスについて、９０wt%のパラキシレンを含む供給物を用い、高純度パラキシレン生成物は９９．８wt%のパラキシレンを含む。各サンプルに対する全体的なパラキシレン回収率は９１％である。総ての液／固分離に遠心分離器を用いた。実施例１、実施例２及び比較例Ａを比較すると、実施例１のプロセスが最もエネルギー効率的であり、実施例２のプロセスが次いでエネルギー効率的である。図２に示される実施例２のプロセス設計は、９９．８０wt%のパラキシレン純度を有するパラキシレン生成物の１１５，８４０lb/hrの製造速度のために、実施例１のプロセスよりも約３％多い冷凍コンプレッサパワーを必要とし、比較例Ａのプロセスは実施例１のプロセスよりも約５％多い冷凍コンプレッサパワーを必要とする。
【００５２】
実施例１
この実施例について、図１のフロースキームに示したプロセスの実施形態の操作は、プロピレン冷凍コンプレッサの電力消費を基準とした３種のプロセス設計（実施例１、実施例２及び比較例Ａ）の最もエネルギー効率的なものとして示されている。９０％のパラキシレンを含有する供給物は、晶析装置１００内で４．７℃（４０．５゜F）の温度まで冷却される。晶析装置留出物は、２個の遠心分離器を含む分離ユニット３０に送られる。結晶性パラキシレンケークは、高純度パラキシレン物質を用いる遠心分離器内部で洗浄される。遠心分離により、６３,１２０lb/hrの高純度生成物（流５）及び２種の濾液流（流３及び４）を生成する。流４は、洗浄濾液であり、排出濾液（流３）よりもパラキシレン濃度が高い。洗浄濾液（流４）の全部が再スラリードラム３２に送られて、再スラリー操作に必要な液体の幾分かを与える。排出濾液（流３）の全部が晶析装置２００に送られる。晶析装置２００は、−３．９℃（２５゜F）で運転される。晶析装置２００からの留出物は、遠心分離器を含む分離ユニット３３に送られる。遠心分離器からの結晶性パラキシレンケークは、再スラリードラム３２に滴下され、一方、ライン７からの排出濾液は、−２０．５℃（５゜F）で運転している晶析装置３００に送られる。この晶析装置からの留出物もまた、遠心分離器を含む分離ユニット３４に送られる。ライン１０内の排出濾液流は、約４５wt．%のパラキシレンを含み、ユニット内のどこかに送られる前に、供給物（流１）と熱交換される。再スラリードラム３２からのスラリーは、２個の遠心分離器を含む分離ユニット３１に送られる。結晶性パラキシレンケークは、高純度パラキシレン物質を用いて、３種の遠心分離器内で洗浄される。これらの遠心分離器は、５２,７２０lb/hrの追加の高純度パラキシレン生成物（流１５）を生成する。この追加の高純度パラキシレンは、ライン５内の高純度パラキシレン生成物（流５）と組み合わせられ、溶融され、ライン１６を通して集められる。流１４は、洗浄濾液であり、排出濾液流１３よりもパラキシレンが高濃度に濃縮されている。洗浄濾液の全部が、ライン１４を通して再スラリードラム３２に送られ、再スラリー操作用の液体の幾分かを与える。排出濾液の約３２％は、再スラリードラム３２に送られて、再スラリー操作用の液体の残りを与える。再スラリードラムは、５．５℃（４２゜F）で操作される。分離ユニット３１からの残りの排出濾液は、晶析装置２００の上流で流３と組み合わせられ、晶析装置２００に送られる。本実施例では、約６６psia、４８psia及び２６psiaの圧力での３種のレベルのプロピレン冷凍が用いられる。冷凍コンプレッサは、約２７０７馬力（hp）を要する。
【００５３】
実施例２
図２により示されるプロセス設計は、９９．８０%のパラキシレン純度を有するパラキシレン生成物の１１５,８４０lb/hrの同じ生成速度に対して、約３％程度多くの冷凍コンプレッサ馬力を要する。９０％のパラキシレンを含有する供給物（流１０２）は、４．４℃（４０゜F）の温度で運転される晶析装置１５０に送られる。晶析装置留出物は、３個の遠心分離器を含む分離ユニット１３０に送られる。結晶性パラキシレンケークは、高純度パラキシレン物質を用いて、遠心分離器内部で洗浄される。遠心分離器１３０は、６９,１００lb/hrの高純度生成物（流１０６）及び２種の濾液流（流１０４及び１０５）を生成する。流１０５は、洗浄濾液であり、排出濾液（流１０４）よりもパラキシレンが高濃度に濃縮される。洗浄濾液の全部は、再スラリードラム１３２に送られて、再スラリー操作に必要な液体の幾分かを与える。排出濾液の全部は、晶析装置２５０に送られる。晶析装置２５０は、−３．９℃（２５゜F）で運転される。留出物は、１個の遠心分離器を含む分離ユニット１３３に送られる。遠心分離器１３３からの結晶性パラキシレンケークは、再スラリードラム１３２に滴下され、一方、排出濾液（流１０８）は−２０．６℃（−５゜F）で運転する晶析装置３５０に送られる。晶析装置からの留出物（流１１０）は、１個の遠心分離器を含む分離ユニット１３４に送られる。遠心分離器からの結晶性パラキシレンケークは、再スラリードラム１３２に滴下される。排出濾液（流１１１）は、約４５wt.%のパラキシレンを含み、ユニット内のどこかに送られる前に、供給物流１０１と熱交換する。再スラリードラム１３２からの結晶性パラキシレン及び母液を含有するスラリーは、ライン１１３を通して、２個の遠心分離器を含む分離ユニット１３１に送られて分離される。結晶性パラキシレンケークは、高純度パラキシレン物質を用いて、これらの遠心分離器内部で洗浄される。これらの遠心分離器は、追加の４６,７４０lb/hrの高純度生成物（流１１６）を生成する。この追加の高純度生成物流１１６は、生成物流１０６と組み合わされて、溶融され、ライン１１７を通して集められる。分離ユニット１３１は、さらに、２種の濾液流（流１１４及び１１５）をも生成する。流１１５は、洗浄濾液であり、排出濾液（流１１４）よりもパラキシレンが高濃度に濃縮されている。洗浄濾液の全部は、再スラリードラム１３２に送られて、再スラリー操作に必要な液体の幾分かを与える。排出濾液の約６％は、再スラリードラム１３２に送られて、再スラリー操作に必要な液体の残りを与える。再スラリードラムは、５．６℃（４２゜F）で運転される。遠心分離器１３１からの残りの排出濾液（流１１４）は、晶析装置１５０の上流で流１０１と組み合わされて、供給物流１０２を形成する。本実施例においては、約６３psia、４８psia及び２６psiaの圧力での３種のレベルのプロピレン冷凍が用いられる。冷凍コンプレッサは、約２７９１hpを要し、これは図１（実施例１）に示した設計に必要な馬力よりも３．１％高い。
【００５４】
比較例Ａ
全３種の結晶化工程の留出物を処理する分離装置からの結晶性パラキシレンケークを組み合わせて再スラリー操作（図３に示す）に供する比較プロセス設計は、同じ９９．８０wt．%のパラキシレン純度を有する１１５,８４０lb/hrの生成速度でパラキシレン生成物を得るために、実施例１のプロセスよりも約５％ほど多い冷凍コンプレッサ馬力を必要とする。９０％のパラキシレンを含有する供給物は、４．２℃（３９．５゜F）の温度で操作される晶析装置４００に送られる。晶析装置留出物は、ライン２０３を通して、２個の遠心分離器を含む分離ユニット２１７に送られる。これらの遠心分離器からの結晶性パラキシレンケークは、ライン２０５を通して、再スラリードラム２２０に滴下される。排出濾液（流２０４）は、−３．６℃（２５．５゜F）で運転される晶析装置５００に送られる。晶析装置５００からの留出物は、ライン２０６を通して、１個の遠心分離器を含む分離ユニット２１８に送られる。分離ユニット２１８からの結晶性パラキシレンケークは、ライン２０８を通して、再スラリードラム２２０に滴下される。排出濾液（流２０７）は、−２０．６℃（−５゜F）で運転される晶析装置６００に送られる。この晶析装置からの留出物（流２０９）は、１個の遠心分離器を含む分離ユニット２１９に送られる。分離ユニット２１９からの結晶性パラキシレンケークは、ライン２１１を通して再スラリードラム２２０に滴下される。排出濾液（流２１０）は、約４５wt.%のパラキシレンを含み、ユニットのどこかに送られる前に、供給物（流２０１）と熱交換する。再スラリードラム２２０からのスラリーは、ライン２１２を通して４個の遠心分離器を含む分離ユニット２２１に送られる。結晶性パラキシレンケークは、高純度パラキシレン物質を用いて、これらの遠心分離器内部で洗浄される。これらの遠心分離器は、全体で１１５,８４０lb/hrの高純度生成物（流２１５）を製造する。流２１４は、洗浄濾液であり、排出濾液（流２１３）よりもパラキシレンが高濃度に濃縮される。洗浄濾液の全部が、再スラリードラム２２０に送られ、再スラリー操作に必要な液体の幾分かを与える。排出濾液の約８２％は、ライン２１８を通して、再スラリードラム２２０に送られ、再スラリー操作に必要な液体の残りを与える。再スラリードラムは、５．６℃（４２゜F）で運転される。遠心分離からの残りの排出濾液は、晶析装置４００の上流で、供給物流２０１と組み合わせられて、供給物流２０２を形成する。本実施例では、約６３psia、４８psia及び２６psiaの圧力で、３種のレベルのプロピレン冷凍を用いる。冷凍コンプレッサは、約２８３７hpを必要とし、これは図１に示す設計よりも４．８％ほど高い。
【００５５】
実施例３、実施例４及び比較例Ｂは、９９．９０wt%のパラキシレン純度を有するパラキシレン生成物を全体で１１５,８４０lb/hr製造する３種の異なるプロセスの性能を比較する。各プロセスについて、９０wt.%のパラキシレンを含む供給物が用いられる。各実施例に対する全体のパラキシレン回収率は、９１％である。実施例３、実施例４及び比較例Ｂに記載されているプロセスは、液／固分離器として遠心分離器よりもむしろTNO流圧洗浄塔を液／固分離の洗浄に用いて高純度パラキシレン生成物を製造した点を除いて、それぞれ実施例１、実施例２及び比較例Ａに記載したプロセスと同じである。実施例３及び４は、本発明の実施形態を示し、比較例Ｂは対照プロセスを示す。実施例３、実施例４及び比較例Ｂを比較すると、実施例３のプロセスが最もエネルギー効率的であり、実施例４のプロセスは比較例Ｂのプロセスよりもエネルギー効率的である。実施例４のプロセスは、９９．９０wt.%のパラキシレン純度を有する生成物を１１５,８４０lb/hrの同じ製造速度に対して、実施例３のプロセスよりも約２％だけ多い冷凍コンプレッサパワーを必要とする。一方、比較例Ｂのプロセスは、実施例３のプロセスよりも約７％多い冷凍コンプレッサパワーを必要とする。
【００５６】
実施例３
本実施例において、図１のフロースキームに示す本発明のプロセスの実施形態の操作が示される。図１のフロースキームに示されるプロセスの本実施形態は、プロピレン冷凍コンプレッサの電力消費を基準として、３種のプロセス設計（実施例３、４及び比較例Ｂ）の最もエネルギー効率的なものとして示される。９０wt.%のパラキシレンを含有する供給物は、晶析装置１００内で４．７℃（４０．５゜F）の温度まで冷却される。晶析装置留出物は、２個のTNO流圧洗浄塔（米国特許Ｕ.S. Patent No. ４,７３４,１０２及び４,７３５,７８１参照。これらの全体において、これらの洗浄塔の記載を参照することにより、本明細書に組み入れられる）を含む分離ユニット３０に送られる。洗浄塔は、６６,４１０lb/hrの高純度生成物（流５）及び単一の濾液流（流３）を製造する。流３の全部が晶析装置２００に送られる。洗浄塔が用いられているので、本実施形態において流４はない。晶析装置２００は、−３．９℃（２５゜F）で運転される。晶析装置２００からの留出物は、１個の遠心分離器を含む分離ユニット３３に送られる。遠心分離器３３からのケークは、再スラリードラム３２に滴下され、排出濾液（流７）は、−２０．６℃（−５゜F）で運転される晶析装置３００に送られる。この晶析装置からの留出物もまた、１個の遠心分離器を含む分離ユニット３４に送られる。遠心分離器３４からのケークは、再スラリードラム３２に滴下される。排出濾液（流１０）は、約４５wt.%のパラキシレンを含み、ユニットのどこかに送られる前に、供給物流１と熱交換する。再スラリードラム３２からのスラリーは、１個のTNO流圧洗浄塔を含む分離ユニット３１に送られる。この洗浄塔は、追加の４９，４３０lb/hrの高純度生成物（流１５）を製造する。洗浄塔からの濾液の約８４%は、再スラリードラム３２に送られて、再スラリー操作に必要な液体を提供する。再スラリードラムは５．６℃（４２゜F）で運転される。洗浄塔からの残りの濾液は、晶析装置２００の上流で、流３と組み合わせられる。本実施形態において、流１４は存在しない。本実施例において、約６６psia、４８psia及び２６psiaの圧力で、３種のレベルのプロピレン冷凍が用いられる。冷凍コンプレッサは、約２６７０hpを要する。
【００５７】
実施例４
本実施例において、図２のフロースキームに示すプロセスの実施形態の操作が示される。プロセスの本実施形態は、９９．９０wt.%のパラキシレン純度を有するパラキシレン生成物を１１５,８４０lb/hrの同じ製造速度に対して、約２％多い冷凍コンプレッサパワーを要する。９０wt.%のパラキシレンを含有する供給物は、ライン１０２を通して、４．４℃（４０゜F）で運転される晶析装置１５０に送られる。晶析装置の留出物は、３個のTNO流圧洗浄塔を含む分離ユニット１３０に送られる。洗浄塔は、７０,０４０lb/hrの高純度生成物（流１０６）及び単一の濾液流（流１０４）を製造する。濾液流は晶析装置２５０に送られる。この特定の実施例に対して流１０５はない。晶析装置２５０は、−４．４℃（２４゜F）で運転される。晶析装置２５０からの留出物は、１個の遠心分離器を含む分離ユニット１３３に送られ、パラキシレン結晶は母液から分離される。遠心分離器１３３からの結晶性パラキシレンケークは、再スラリードラム１３２に滴下され、排出濾液（流１０８）はー２０．６℃（−５゜F）で運転される晶析装置３５０に送られる。晶析装置３５０からの留出物は、１個の遠心分離器を含む分離ユニット１３４に送られ、パラキシレン結晶は母液から分離される。遠心分離器からの結晶性パラキシレンケークは、再スラリードラム１３２に滴下される。排出濾液（流１１１）は、約４５wt.%のパラキシレンを含み、ユニットのどこかに送られる前に、供給物（流１０１）と熱交換する。再スラリードラム１３２からのスラリーは、２個のTNO流圧洗浄塔を含む分離ユニット１３１に送られる。これらの洗浄塔は、追加の４５,８００lb/hrの高純度パラキシレン製造物（流１１６）を製造する。高純度パラキシレン製造物流１１６は、高純度パラキシレン製造物流１０６と組み合わされて、ライン１１７を通して集められる。分離ユニット１３１からの濾液（流１１４）の約８４％は、ライン１１８を通して再スラリードラム１３２に送られ、再スラリー操作に必要な液体を提供する。再スラリードラムは、５．６℃（４２゜F）で運転される。洗浄塔からの残りの濾液は、ライン１１４を通して、晶析装置１５０の上流で、供給物流１０１と組み合わせられる。本実施例において、流１１５は存在しない。本実施例において、約６３psia、４７psia及び２６psiaの圧力で３種のレベルのプロピレン冷凍が用いられる。冷凍コンプレッサは、約２７１８hpを要し、これは図１に示す設計に対するよりも１．８％高い。
【００５８】
比較例Ｂ
全３種の結晶化工程の留出物を処理する分離装置からの結晶性パラキシレンケークを組み合わせて、再スラリー操作に供する対照プロセス（図３に示す）は、９９．９０wt。%のパラキシレン純度を有するパラキシレン製造物の１１５,８４０lb/hrの同じ製造速度に対して、実施例３に示す本発明のプロセスに対する設計よりも約７％多い冷凍コンプレッサパワーを要する。９０％のパラキシレンを含む供給物（流２０２）は、３．９℃（３９゜F）の温度で運転される晶析装置４００に送られる。晶析装置留出物は、２個の遠心分離器を有する分離ユニット２１７に送られ、パラキシレン結晶は母液から分離される。これらの遠心分離器からの結晶性パラキシレンケークは、ライン２０５を通して、再スラリードラム２２０に滴下される。排出濾液（流２０４）は、−３．９℃（２５゜F）で運転される晶析装置５００に送られる。留出物は、ライン２０６を通して、１個の遠心分離器を含む分離ユニット２１８に送られる。分離ユニット２１８からの結晶性パラキシレンケークは、ライン２０８を通して、再スラリードラム２２０に滴下される。排出濾液（流２０７）は、−２０．６℃（−５゜F）で運転される晶析装置６００に送られる。この晶析装置からの留出物は、ライン２０９を通して、１個の遠心分離器を含む分離ユニット２１９に送られる。分離ユニット２１９からの結晶性パラキシレンケークは、ライン２１１を通して、再スラリードラム２２０に送られる。排出濾液（流２１０）は、約４５wt.%のパラキシレンを含み、ユニットのどこかに送られる前に、供給物流２０１と熱交換する。再スラリードラム２２０からのスラリーは、ライン２１２を介して、３個のTNO流圧洗浄塔を含む分離ユニット２２１に送られる。これらの洗浄塔は、全体で１１５,８４０lb/hrの高純度パラキシレン製造物を製造し、これはライン２１５を通して集められる。洗浄塔からの濾液（流２１３）の約９０％は、ライン２１８を介して、再スラリードラム２２０に送られ、再スラリー操作に必要な液体を提供する。再スラリードラムは、５．６℃（４２゜F）で運転される。洗浄塔からの残りの濾液は、晶析装置４００の上流で、流２０１と組み合わせられて、供給物流２０２を形成する。本実施例において、流２１４は存在しない。本実施例において、約６２psia、４８psia及び２６psiaの圧力で３種のレベルのプロピレン冷凍が用いられる。冷凍コンプレッサは、約２８４９ｈｐを要し、これは実施例４のプロセス設計に対するよりも６．７％高い。
【００５９】
実施例５、実施例６及び比較例Ｃは、９９．９０wt.%のパラキシレン純度を有するパラキシレン製造物を全体で１１５,８４０lb/hrで製造する３種の異なるプロセスの性能を比較する。実施例５、実施例６及び比較例Ｃは、初期供給物中のパラキシレン濃度が低い点を除いて、それぞれ実施例３、実施例４及び比較例Ｂと同じプロセスである。各プロセスについて、７０wt.%のパラキシレンを含有する供給物を用いる。各サンプルに対する全体のパラキシレン回収率は６９％である。実施例５及び６は、本発明の実施形態を示し、比較例Ｃは対照例を示す。実施例５、実施例６及び比較例Ｃを比較すると、実施例６のプロセスが最もエネルギー効率的であり、実施例５のプロセスが次にエネルギー効率的である。実施例５のプロセス実施形態について、冷凍コンプレッサーは、約４８８４hpを必要とし、これは実施例６のプロセスに必要であるよりも８．９%高い。比較例Ｃのプロセスについて、冷凍コンプレッサーは約５１７８hpを必要とし、これは実施例６のプロセスに必要な馬力よりも１５．５%高く、実施例５のプロセスに必要な馬力よりも６．０%高い。
【００６０】
実施例５
本発明の実施形態のこの実施例において、図１のフロースキームにより示されているプロセス実施形態は、図２に示すプロセス実施形態設計よりも約９％多い冷凍コンプレッサパワーを必要とする。７０wt%パラキシレンを含む供給物は、晶析装置１００内で−５．６℃（２２゜F）まで冷却される。パラキシレン結晶及び母液を含む晶析装置留出物は、４個のTNO流圧洗浄塔を含む分離ユニット３０に送られる。洗浄塔は、高純度生成物（流５）の５１,９４０lb/hr及び単一の濾液流（流３）を産する。この実施形態において、流３のすべては、ライン３を通して晶析装置２００に送られる。洗浄塔を用いているので、この特定の実施形態について流４はない。晶析装置２００は、−１０℃（１４゜F）で運転されている。留出物は、ライン６を通して、３個の遠心分離器を含む分離ユニット３３に送られ、結晶性パラキシレンは母液から分離される。遠心分離器からの結晶性パラキシレンケークは、再スラリードラム３２に滴下され、排出濾液はライン７を通して、−２０．６℃（−５゜F）で運転されている晶析装置３００に送られる。結晶性パラキシレン及び母液を含む晶析装置３００からの留出物は、分離用の２個の遠心分離器を含む分離ユニット３４に送られる。遠心分離器からの結晶性パラキシレンケークは、再スラリードラム３２に滴下される。排出濾液（流１０）は、約４２wt%のパラキシレンを含み、ユニット内のどこかに送られる前に、供給物（流１）と熱交換される。再スラリードラム３２からのスラリーは、２個のTNO流圧洗浄塔を含む分離ユニット３１に送られる。これらの洗浄塔は、追加の６３,９００lb/hrの高純度パラキシレン生成物（流１５）を産し、これは高純度パラキシレン生成物流５と組み合わされてライン１６内に集められる。洗浄塔３１からの濾液の約２９%は、再スラリードラム３２に送られて、再スラリー操作用の液体を与える。再スラリードラムは、５．６℃（４２゜F）で運転されている。洗浄塔３１からの濾液の残りは、晶析装置２００の上流で、流３と組み合わされる。この実施例において、流１４は存在しない。この実施例において、３種のプロピレン冷凍レベル、約４７psia、約３９psia及び約２６psiaの圧力が用いられる。冷凍コンプレッサは、約４８８４hpを必要とし、実施例６（図２）に示される設計に対して必要な馬力よりも８．９%多い。
【００６１】
実施例６
本発明の実施形態のこの実施例において、この実施例に対するプロピレン冷凍コンプレッサの電力消費に基づいて、図２のフロースキームにより説明されるプロセス実施形態が、３種の設計（実施例５、実施例６及び比較例Ｃ）の最少のエネルギー集約的なものとして示されている。７０wt%のパラキシレンを含む供給物は、−４．４℃（２４゜F）の温度で運転されている晶析装置１５０に送られる。結晶性パラキシレン及び母液を含む晶析装置留出物は、３個のTNO流圧洗浄塔を含む分離ユニット１３０に送られる。洗浄塔は、高純度生成物（流１０６）の６８,３５０lb/hr、及び晶析装置２５０にライン１０４を通して送られる単一の濾液流（流１０４）を産する。この特定の実施例に対して、流１０５はない。晶析装置２５０は、−１１．７℃（１１゜F）で運転されている。晶析装置２５０からの留出物は、３個の遠心分離器を含む分離ユニット１３３に送られる。遠心分離器からの結晶性パラキシレンケークは、再スラリードラム１３２に滴下され、排出濾液は、−２０．６℃（−５゜F）で運転されている晶析装置３５０にライン１０８を通して送られる。この晶析装置からの留出物は、２個の遠心分離器を含む分離ユニット１３４に送られる。遠心分離からの結晶性パラキシレンケークは、再スラリードラム１３２に滴下される。排出濾液（流１１１）は、約４２wt%のパラキシレンを含み、ユニット内のどこかに送られる前に、供給物（流１０１）と熱交換される。再スラリードラム１３２からのスラリーは、１個のTNO流圧洗浄塔を含む分離ユニット１３１に送られる。この洗浄塔は、追加の高純度生成物（流１１６）の４７,４９０lb/hrを産し、これは高純度パラキシレン生成物流１０６と組み合わされて、ライン１１７を通して集められる。洗浄塔からの濾液の約３４wt%（流１１４）は、再スラリードラム１３２に送られて、再スラリー操作用の液体を提供する。再スラリードラムは、５．６℃（４２゜F）で運転されている。洗浄塔１３１からの濾液の残りは、晶析装置１５０の上流で流１０１と組み合わされて流１０２を形成する。この実施例において、流１１５は存在しない。この実施例において、３種のプロピレン冷凍レベルが、約４７psia、３６psia及び２６psiaの圧力にて用いられる。冷凍コンプレッサは、約４４８３hpを要する。
【００６２】
比較例Ｃ
全３種の結晶化工程の留出物を処理する分離装置からの結晶性パラキシレンケークを組み合わせて再スラリー操作に供する比較プロセス設計（図３に示される）は、９９．９０wt%のパラキシレン純度を有するパラキシレン生成物１１５,８４０lb/hrの生成速度と同じ生成のために、実施例２のプロセスよりも約１６%多い冷凍コンプレッサ力を要する。７０wt%のパラキシレンを含む供給物（流２０２）は、−３．９℃（２５゜F）の温度で運転されている晶析装置４００に送られる。結晶性パラキシレン及び母液を含む晶析装置留出物は、３個の遠心分離器を含む分離ユニット２１７に送られる。これらの遠心分離器からの結晶性パラキシレンケークは、ライン２０５を通して再スラリードラム２００に滴下される。排出濾液（流２０４）は、−１０．６℃（１３゜F）で運転されている晶析装置５００に送られる。パラキシレン結晶及び母液の晶析装置５００からの留出物は、３個の遠心分離器を含む分離ユニット２１８に送られる。遠心分離器からの結晶性パラキシレンケークは、ライン２０８を通して再スラリードラム２２０に滴下される。排出濾液（流２０７）は、−２０．６℃（−５゜F）で運転されている晶析装置６００に送られる。晶析装置６００からの留出物は、２個の遠心分離器を含む分離ユニット２１９に送られる。遠心分離器からの結晶性パラキシレンケークは、ライン２１１を通して再スラリードラム２２０に滴下される。排出濾液（流２１０）は、約４２wt%のパラキシレンを含み、ユニットのどこかに送られる前に、供給物流２０１と熱交換される。再スラリードラム２２０からのスラリーは、３個のTNO流圧洗浄塔を含む分離ユニット２２１に送られる。これらの洗浄塔は、高純度パラキシレン生成物の全１１５,８４０lb/hrを産し、これはライン２１５を通して集められる。洗浄塔からの濾液の約４５%（流２１３）は、ライン２１８を通して再スラリードラム２２０に送られて、再スラリー操作用の液体を提供する。再スラリードラムは５．６℃（４２゜F）で運転されている。洗浄塔からの濾液の残りは、晶析装置４００の上流で、流２０１と組み合わされる。この実施例において、流２１４は存在しない。この実施例において、３種のレベルのプロピレン冷凍が、約４８psia、３８psai及び２６psiaの圧力にて用いられる。冷凍コンプレッサは、約５１７８hpを要し、これは実施例６（図２）に示す設計に要するよりも１５．５%高く、実施例５（図１）に示す設計に要するよりも６．０%高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明の実施形態の概略を示し、ここで３つの結晶化工程及び１つの再スラリー工程が用いられ、再スラリードラムからの留出物の分離から得られる排出濾液の少なくとも一部は、第２の結晶化工程に再循環される。高純度パラキシレン生成物は、再循環又は再結晶化を受けることなく第１の結晶化工程から得られる。
【図２】 図２は、本発明の実施形態の概略を示し、ここで再スラリードラムからの留出物から得られる排出濾液の少なくとも一部は、供給物と組み合わされて、第２の結晶化工程に送られるよりもむしろ第１の結晶化工程に進む。
【図３】 図３は、第１の結晶化工程で形成された結晶性パラキシレンが第２及び第３の結晶化／分離工程で形成された結晶性パラキシレンケークと組み合わされて、再スラリー工程に供されるプロセスを示す。

Claims (19)

1. 少なくとも６０ wt%のパラキシレン濃度を有するＣ₈芳香族炭化水素類を含むパラキシレン含有供給流からのパラキシレン製造方法であって、（ａ）該供給流を−１２．２℃（１０゜F）〜１２．８℃（５５゜F）の温度にて、第１の晶析装置内で結晶化させ、
   （ｂ）母液中にパラキシレン結晶を含む留出物を回収し、
   （ｃ）第１の分離ユニット内で母液からパラキシレン結晶を分離して、液体パラキシレンでパラキシレン結晶を洗浄し、溶融手段内でパラキシレン結晶を完全に溶融させ、液体パラキシレン生成物を収集し、
   （ｄ）該第１の分離ユニットからの濾液の少なくとも一部を、該第１の晶析装置よりも低温で運転されている第２の晶析装置へ移動させ、濾液を結晶化させて、母液中にパラキシレン結晶を含む留出物を回収し、
   （ｅ）第２の分離ユニット内で母液からパラキシレン結晶を分離して、パラキシレン結晶をスラリー装置に送り、
   （ｆ）該第２の分離ユニットからの濾液の少なくとも一部を、該第２の晶析装置よりも低温で運転されている第３の晶析装置へ移動させ、濾液を結晶化させて、母液中にパラキシレン結晶を含む留出物を回収し、
   （ｇ）第３の分離ユニット内で母液からパラキシレン結晶を分離して、パラキシレン結晶を該スラリー装置に送り、
   （ｈ）該スラリー装置内で、パラキシレン結晶をパラキシレン含有液体と接触させて、最も低温の晶析装置の温度よりも高温のスラリー混合物を形成させ、
   （ｉ）第４の分離ユニット内で、該スラリー混合物を分離して、濾液及び結晶性パラキシレン生成物を生成させ、パラキシレン結晶を液体パラキシレンで洗浄し、溶融手段内でパラキシレン結晶を完全に溶融させ、液体パラキシレン生成物を収集し、
   （ｊ）該第４の分離ユニットからの濾液の少なくとも一部を、該第２の晶析装置に再循環させ、
   （ｋ）第１の分離ユニットからの濾液、第４の分離ユニットからの濾液、及び第１の分離ユニットと第４の分離ユニットとからの濾液からなる群より選択される濾液の少なくとも別の部分を、該スラリー装置に再循環させる
   各工程を含む方法。
2. 第１の晶析装置は−１．１℃（３０゜F）〜１２．８℃（５５゜F）の温度で運転されており、第２の晶析装置は−２３．３℃（−１０゜F）〜１．７℃（３５゜F）の温度で運転されており、第３の晶析装置は−３７．２℃（−３５゜F）〜−１５℃（５゜F）の温度で運転されており、工程（ｈ）におけるスラリー混合物の温度は−１２．２℃（１０゜F）〜１２．８℃（５５゜F）である請求項１に記載の方法。
3. 第１の晶析装置は１．７℃（３５゜F）〜７．２℃（４５゜F）の温度で運転されており、第２の晶析装置は−９．４℃（１５゜F）〜−３．９℃（２５゜F）の温度で運転されており、第３の晶析装置は−２３．３℃（−１０゜F）〜−２０．６℃（−５゜F）の温度で運転されており、工程（ｈ）におけるスラリー混合物の温度は−１．１℃（３０゜F）〜１０℃（５０゜F）である請求項１に記載の方法。
4. 工程（ｈ）におけるスラリー混合物の温度は３．３℃（３８゜F）〜５．６℃（４２゜F）である請求項１に記載の方法。
5. パラキシレン含有供給流は、少なくとも７５ wt%のパラキシレンを含む請求項１に記載の方法。
6. 組み合わされたパラキシレン生成物は、少なくとも９９．５ wt%のパラキシレンを含む請求項１に記載の方法。
7. 工程（ｈ）におけるスラリー混合物は、３０〜６０ wt%の結晶性パラキシレンを含む請求項１に記載の方法。
8. 工程（ｃ）からの結晶性パラキシレン生成物を、溶融する前に、工程（ｉ）からの結晶性パラキシレン生成物と組み合わせる請求項１、２、３、４、５、６又は７のいずれか１項に記載の方法。
9. スラリー装置内で形成されたスラリー混合物のパラキシレン結晶の量は、スラリー装置に送られたパラキシレン結晶の量よりも多い請求項１に記載の方法。
10. 少なくとも５５ wt%のパラキシレン濃度を有するＣ₈芳香族炭化水素類を含むパラキシレン含有供給流からのパラキシレン製造方法であって、
    （ａ）該供給流を−１２．２℃（１０゜F）〜１２．８℃（５５゜F）の温度にて、第１の晶析装置内で結晶化させ、
    （ｂ）母液中にパラキシレン結晶を含む留出物を回収し、
    （ｃ）第１の分離ユニット内で母液からパラキシレン結晶を分離して、液体パラキシレンでパラキシレン結晶を洗浄し、溶融手段内でパラキシレン結晶を完全に溶融させ、液体パラキシレン生成物を収集し、
    （ｄ）該第１の分離ユニットからの濾液の少なくとも一部を、該第１の晶析装置よりも低温で運転されている第２の晶析装置へ移動させ、濾液を結晶化させて、母液中にパラキシレン結晶を含む留出物を回収し、
    （ｅ）第２の分離ユニット内で母液からパラキシレン結晶を分離して、パラキシレン結晶をスラリー装置に送り、
    （ｆ）該第２の分離ユニットからの濾液の少なくとも一部を、該第２の晶析装置よりも低温で運転されている第３の晶析装置へ移動させ、濾液を結晶化させて、母液中にパラキシレン結晶を含む留出物を回収し、
    （ｇ）第３の分離ユニット内で母液からパラキシレン結晶を分離して、パラキシレン結晶を該スラリー装置に送り、
    （ｈ）該スラリー装置内で、パラキシレン結晶をパラキシレン含有液体と接触させて、最も低温の晶析装置の温度よりも高温のスラリー混合物を形成させ、
    （ｉ）第４の分離ユニット内で、該スラリー混合物を分離して、濾液及び結晶性パラキシレン生成物を生成させ、パラキシレン結晶を液体パラキシレンで洗浄し、溶融手段内でパラキシレン結晶を完全に溶融させ、液体パラキシレン生成物を収集し、
    （ｊ）該第４の分離ユニットからの濾液の少なくとも一部を、該第１の晶析装置に再循環させ、
    （ｋ）第１の分離ユニットからの濾液、第４の分離ユニットからの濾液、及び第１の分離ユニットと第４の分離ユニットとからの濾液からなる群より選択される濾液の少なくとも別の部分を、該スラリー装置に再循環させる
    工程を含む方法。
11. 第１の晶析装置は−１．１℃（１０゜F）〜１２．８℃（５５゜F）の温度で運転されており、第２の晶析装置は−２３．３℃（−１０゜F）〜１．７℃（３５゜F）の温度で運転されており、第３の晶析装置は−３７．２℃（−３５゜F）〜−１５℃（５゜F）の温度で運転されており、工程（ｈ）におけるスラリー混合物の温度は−１２．２℃（１０゜F）〜１２．８℃（５５゜F）である請求項１０に記載の方法。
12. 第１の晶析装置は−６．６℃（２０゜F）〜−１．１℃（３０゜F）の温度で運転されており、第２の晶析装置は−１５℃（５゜F）〜−９．４℃（１５゜F）の温度で運転されており、第３の晶析装置は−２３．３℃（−１０゜F）〜−２０．６℃（−５゜F）の温度で運転されており、工程（ｈ）におけるスラリー混合物の温度は−１．１℃（３０゜F）〜１０℃（５０゜F）である請求項１０に記載の方法。
13. 第１の晶析装置は−１．１℃（３０゜F）〜１２．８℃（５５゜F）の温度で運転されており、第２の晶析装置は−２３．３℃（−１０゜F）〜１．７℃（３５゜F）の温度で運転されており、第３の晶析装置は−３７．２℃（−３５゜F）〜−１５℃（５゜F）の温度で運転されており、工程（ｈ）におけるスラリー混合物の温度は−１．１℃（３０゜F）〜１０℃（５０゜F）である請求項１０に記載の方法。
14. 第１の晶析装置は１．７℃（３５゜F）〜７．２℃（４５゜F）の温度で運転されており、第２の晶析装置は−９．４℃（１５゜F）〜−３．９℃（２５゜F）の温度で運転されており、第３の晶析装置は−２３．３℃（−１０゜F）〜−２０．６℃（−５゜F）の温度で運転されており、工程（ｈ）におけるスラリー混合物の温度は３．３℃（３８゜F）〜５．６℃（４２゜F）である請求項１０に記載の方法。
15. パラキシレン含有供給流は、少なくとも７５ wt%のパラキシレンを含む請求項１０に記載の方法。
16. 組み合わされたパラキシレン生成物は、少なくとも９９．５ wt%のパラキシレンを含む請求項１０に記載の方法。
17. 工程（ｈ）におけるスラリー混合物は、３０〜６０ wt%の結晶性パラキシレンを含む請求項１０に記載の方法。
18. 工程（ｃ）からの結晶性パラキシレン生成物を、溶融する前に、工程（ｉ）からの結晶性パラキシレン生成物と組み合わせる請求項１０、１１、１２、１３、１４、１５又は１６のいずれか１項に記載の方法。
19. スラリー装置内で形成されたスラリー混合物のパラキシレン結晶の量は、スラリー装置に送られたパラキシレン結晶の量よりも多い請求項１０に記載の方法。

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