JP5205255B2 - 改善された生産性を有するパラキシレンとベンゼンの統合された生産方法 - Google Patents
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Description
a)典型的には、オルトキシレンおよびメタキシレンを、熱力学的平衡に近いキシレン類の混合物に転化する、異性化。好ましくは、エチルベンゼンも転換する異性化が用いられる。従来技術は、既に、2つの主要なタイプの前記異性化を含む:
・「転化」異性化:これはまた、本出願人の特許文献1に記載されるように大きな比率のエチルベンゼンをキシレン類の混合物に転換する;一般に、ゼオライト(例えばEUO型)をベースとし、白金を含み、水素の存在下に機能する触媒が用いられる;
・脱アルキル異性化;これは、例えば特許文献2〜4に記載されるように、水素の存在下に機能するZSM−5ゼオライトを含む触媒をしばしば用い、エチルベンゼンを、大幅にまたは広範に(典型的には水素からエタンに)ベンゼンおよびエチレンに転換する;従来、転化されるエチルベンゼンの30%超がベンゼンに脱アルキル化されるならば、異性化は脱アルキル化として規定される;通常、70%の転換が脱アルキル化によって得られる;
b)さらに、トルエンのキシレン類およびベンゼンへの不均化(disproportionationまたはdismutation)。MSTDPまたはPXmaxとして知られる方法によるトルエンのパラキシレンへの選択的不均化に関連する、特許文献5〜7および非特許文献1が特に参照され得る。特許文献8〜13も参照され得る。
・パラキシレンPXに富む還流の補足的注入が用いられ得る;
・単一のラフィネートR*を抜き出すのではなく2つのラフィネートR1*およびR2*を抜き出すことによって、5以上の吸着帯域機能も用いられ得る;このような場合、ラフィネートR1*または中間ラフィネートは、典型的には、エチルベンゼンを含み、ラフィネートR2*は、典型的には、オルトキシレン(ortho-xylene:OX)およびメタキシレン(meta-xylene:MX)を含み、R1*の抜き出しとR2*の抜き出しとの間の帯域は、次いで、エチルベンゼン吸着帯域である;2つのラフィネートR1*、R2*を有するこの操作は、特許文献16〜18に記載される。
以下に用いられる場合の方法の用語「操作サイクル」は、サイクルの開始時に吸着剤(疑似移動床SMBの吸着シーブ)が新しく、サイクルの終了時に吸着剤を置換するために疑似移動床SMBの設備が停止させられ、次いで、新しい吸着剤で用いられる、パラキシレンの生産のための期間を指す。それ故に、吸着剤は、サイクルの開始と終了の間に連続的に老化する。
・ベンゼンおよびキシレン類へのトルエンの選択的不均化のための装置;
・パラキシレンの結晶化のための装置;
・疑似移動床吸着のための疑似移動床吸着装置SMB;パラキシレン、エチルベンゼン、メタキシレンおよびオルトキシレンに対して異なる選択性を有する吸着剤の複数の床を含む少なくとも1つのクロマトグラフィーカラムを含み、前記カラムは、脱着剤を用いる;
を少なくとも含む設備における、方法であって、
a)方法の少なくとも1回の操作サイクルの全体の間;
・前記第1供給材料の少なくとも一部を含む吸着供給材料が、前記疑似移動床吸着装置SMBにおいて疑似移動床吸着によって分離されて、パラキシレンを豊富に含む抽出物E*と、パラキシレンが激減しており、オルトキシレンおよびメタキシレンを含む少なくとも1つのラフィネート(R*、R2*)を生じさせ;
・前記ラフィネート(R*、R1*、R2*)は蒸留されて、脱着剤を実質的に含まない蒸留ラフィネート(R、R1、R2)が回収され;
・抽出物E*は蒸留されて、脱着剤を実質的に含まない蒸留抽出物Eが回収され;
b)方法の前記操作サイクルの初期期間(initial fraction:IF)の間、蒸留抽出物Eの実質的に全部を含む高純度のパラキシレンHPPXが生じさせられ、結晶化装置は、前記初期期間IFの間、停止させられるか、または、前記選択的不均化装置における前記第2の供給材料の転化からの流出物から誘導されるキシレン類および50重量%超のパラキシレンを実質的に含むC8不均化物の流れの少なくとも一部を実質的に供給させられ;
c)方法の前記操作サイクルの最終期間(final fraction:FF)の間;
・前記第2の供給材料が、トルエンのベンゼンおよびキシレン類への選択的不均化のための装置において転化されて、ベンゼンおよびC8不均化物(実質的にキシレンおよび50重量%超のパラキシレンを含む)の流れが生じさせられ;
・前記C8不均化流れの最大部分または全部が、吸着供給材料に統合され;
・蒸留抽出物Eが、第1フラクションである一部抽出物Eaと補足的第2フラクションである第二抽出物Ebとに分割され;
・次いで、結晶化装置は、第1フラクションである一部抽出物Eaを実質的に供給されて、増大した純度のパラキシレンPX1および母液MLが生じさせられ;
・パラキシレンPX1および前記補足的第2フラクションである第二抽出物Ebが混合されて、高純度のパラキシレンHPPXが生じさせられる
方法を提案する。
図1は、本発明の方法を行うための設備についての単純化されたフローチャートを示し、生産サイクルの開始時における種々の流れの典型的な移動(サイクルの初期期間IFの間の移動モード「シーブライフスタート(sieve life start)」)を示す。
(実施例1:従来技術に合致する)
実施例1の方法における設備は、図1に示される設備に対応し、単一のラフィネートを有する疑似移動床吸着装置SMBおよび脱アルキル化異性化装置を含む。しかしながら、前記図中の破線で示されるライン(ライン(7)およびライン(11)の最初の部分)は、この設備に含まれない。
サイクルの開始時の操作は、従来技術の操作と同じである。対照的に、サイクルの終了時に(例えば、精製された抽出物Eの純度が、第1および第2の供給材料についての対照流量で99.7%に達した時点)、結晶化工程への供給は、蒸留抽出物Eの一部抽出物Eaによって置き換えられ、C8不均化留分は、疑似移動床吸着装置SMBの供給に送られ、これは、疑似移動床吸着装置SMBからの全体的な供給材料におけるパラキシレンPXの豊富な含有のためにその操作性を向上させる。疑似移動床吸着装置SMBの供給流量は、それ故に、増加させられ得、物質収支はそれ故に以下の通りである。
Claims (15)
- オルトキシレン、メタキシレンおよびパラキシレンおよびエチルベンゼンを含む第1の供給材料、およびトルエンを含む第2供給材料からの少なくとも99.7%の高純度パラキシレンHPPXおよびベンゼンの統合された生産方法であり、
・ トルエンのベンゼンおよびオルトキシレン、メタキシレンおよびパラキシレンへの選択的不均化のための装置と、
・ パラキシレンの結晶化のための装置と、
・ 疑似移動床吸着のための疑似移動床装置SMBであって、パラキシレン、エチルベンゼン、メタキシレンおよびオルトキシレンについて異なる選択性を有する吸着剤の複数の床を含む少なくとも1つのクロマトグラフィーカラムを含み、該カラムは脱着剤を用いる、装置と
を少なくとも含む設備における方法であって、
a)方法の少なくとも1回の操作サイクルの全体の間:
・ 前記第1供給材料の少なくとも一部を含む吸着供給材料が、前記疑似移動床吸着装置SMBにおける疑似移動床吸着によって分離されて、パラキシレンを豊富に含む抽出物E*と、パラキシレンが激減させられ、オルトキシレンおよびメタキシレンを含む少なくとも1つのラフィネートとが生じさせられ;
・ 前記ラフィネートが蒸留されて、脱着剤を含まない蒸留ラフィネート(R)が回収され;
・ 抽出物E*が蒸留されて、脱着剤を含まない蒸留抽出物Eが回収され;
b)該方法の操作サイクルの初期期間IFの間、全ての蒸留抽出物Eを含む少なくとも99.7%の高純度パラキシレンHPPXが生じさせられ、結晶化装置は、前記初期期間IFの間、停止させられるか、またはオルトキシレン、メタキシレンおよび50重量%超のパラキシレンを含む流れであって、前記選択的不均化装置における前記第2供給材料の転化からの流出物に由来するC8不均化流れの少なくとも一部を供給され;
c)該方法の前記操作サイクルの最終期間FFの間;
・ 前記第2供給材料が、トルエンのベンゼンおよびオルトキシレン、メタキシレンおよびパラキシレンへの選択的不均化のための装置において転化され、ベンゼンおよびC8不均化流れが生じさせられ、C8不均化流れは、オルトキシレン、メタキシレンおよび50重量%超のパラキシレンを含み;
・ 前記C8不均化流れの最大部分または全部が、吸着供給材料に統合され;
・ 蒸留抽出物Eが、第1の一部抽出物Eaと、第2の補足的第二抽出物Ebとに分割され;
・ 結晶化装置は、第1の一部抽出物Eaを供給されて、少なくとも99.7%の高純度パラキシレンPX1および母液MLが生じさせられ;
・ パラキシレンPX1および前記補足的第二抽出物Ebが混合されて、少なくとも99.7%の高純度パラキシレンHPPXが生じさせられる
方法。 - 前記方法の操作サイクルの前記最終期間は、操作サイクルの初期期間に対して補完的であるサイクルの部分である、請求項1に記載の方法。
- 前記操作サイクルの初期期間IFの間、生じた少なくとも99.7%の高純度パラキシレンHPPXは、蒸留抽出物Eの全部によって構成される、請求項1または2に記載の方法。
- 第1の一部抽出物Eaは、蒸留抽出物Eの20〜70%を示す、請求項1〜3のいずれか1つに記載の方法。
- 前記操作サイクルの初期期間IFの間、結晶化装置は、C8不均化流れの少なくとも一部または全部によって構成される結晶化供給材料を供給される、請求項1〜4のいずれか1つに記載の方法。
- 操作サイクルの初期期間IFの間、結晶化装置は稼働中でない、請求項1〜4のいずれか1つに記載の方法。
- 前記操作サイクルの前記最終期間FFの間、パラキシレンPX1の純度は少なくとも99.8%であり、第1の一部抽出物Eaおよび第2の補足的第二抽出物Ebの純度は99.7%未満であり、パラキシレンHPPXの純度は少なくとも99.7%である、請求項1〜6のいずれか1つに記載の方法。
- サイクルの最終期間FFの間の結晶化供給材料の流量は、サイクルの初期期間IFの間の結晶化供給材料の流量よりも多い、請求項1〜7のいずれか1つに記載の方法。
- サイクルの最終期間FFの間の結晶化供給材料の流量は、サイクルの初期期間IFと比較して少なくとも2倍にされる、請求項8に記載の方法。
- 母液MLの少なくとも一部または全部は、吸着供給材料に再循環させられる、請求項1〜9のいずれか1つに記載の方法。
- 前記蒸留ラフィネートは異性化装置に供給され、前記異性化流出物の少なくとも一部は、吸着供給材料に再循環させられかつ統合される、請求項1〜10のいずれか1つに記載の方法。
- クロマトグラフィーカラムは、エチルベンゼンを含む第1のラフィネートR1*と、エチルベンゼンを含まず、オルトキシレンおよびメタキシレンを含む第2のラフィネートR2*とを生じさせ、含まれる脱着剤を除去するための蒸留後の第1のラフィネートR1は、第1の異性化装置に気相で供給されて、エチルベンゼンの少なくとも一部がベンゼンおよび/またはオルトキシレン、メタキシレンおよびパラキシレンに転化され、含まれる脱着剤を除去するための蒸留後の第2ラフィネートR2は、第2の異性化装置に液相で供給され、異性化流出物のそれぞれの少なくとも一部は吸着供給材料に再循環させられる、請求項11に記載の方法。
- 前記蒸留ラフィネートRまたはR1は、脱アルキル化異性化装置に供給されて、エチルベンゼンの少なくとも一部がベンゼンに転化され、生じたベンゼンの一部は、トルエンの不均化装置に由来し、他の一部は、脱アルキル化異性化装置に由来する、請求項11または12に記載の方法。
- 気相での前記第1の異性化装置は、エチルベンゼンの少なくとも一部をベンゼンに転化するための脱アルキル化異性化装置であり、液相での前記第2の異性化装置は、オルトキシレンおよびパラキシレンを含むラフィネートR2を、パラキシレンPX、オルトキシレンおよびメタキシレンの混合物に転化するための転化および非脱アルキル化の異性化装置であり、生じたベンゼンの一部は、トルエン不均化装置に由来し、他の一部は、脱アルキル化異性化装置に由来する、請求項12に記載の方法。
- 第1の供給材料は、最初にキシレン蒸留塔において蒸留され、該蒸留塔から、メタキシレン、パラキシレンおよびエチルベンゼンの大部分並びにオルトキシレンの少なくとも一部を含む頂部フラクションが抜き出され、頂部フラクションは、吸着供給材料に統合され、C9−C10炭化水素と、オルトキシレンの残りの部分とを含む底部フラクションが抜き出される、請求項1〜14のいずれか1つに記載の方法。
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