JP5463281B2 - パラキシレン製造プロセス及び装置 - Google Patents
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Description
a)ベンゼン及びトルエンを含むC7-炭化水素と、PX, MX, OX,及びエチルベンゼンを含むC8炭化水素と、C9+炭化水素とを含有する製品ストリームを生成させるトルエンの不均化工程と;
b)以下のいずれかを含む分離工程と:
1. 製品ストリームからC7-炭化水素を分離して低C7-濃度ストリームを生成させるC7-分離工程と;低C7-ストリームからC9+炭化水素を分離して、製品ストリームよりC8炭化水素を多く含む低C7-低C9+濃度ストリームを生成させるC9+分離工程;または
2. 製品ストリームからC9+炭化水素を分離して低C9+濃度ストリームを生成させるC9+分離工程と;低C9+ストリームからC7-炭化水素を分離して、製品ストリームよりC8炭化水素を多く含む低C7-低C9+濃度ストリームを生成させるC7-分離工程;または
3. 製品ストリームからC7-及びC9+炭化水素を分離して、製品ストリームよりC8炭化水素を多く含む低C7-低C9+濃度ストリームを生成させるC7-及びC9+分離工程;
c) 低C7-低C9+濃度ストリームの少なくとも一部からPXを分離するPX分離工程と;が含まれる。
(a)反応ゾーンへトルエンを含有するトルエン供給原料を供給する工程と;
(b) このトルエンを、トルエン不均化条件下で触媒に接触させて、C7-炭化水素と、PX、MX、及びOXから成るC8炭化水素と、C9+炭化水素とを含む流出液を生成させ、ここで流出液中のPX濃度が、流出液中の全キシレン異性体の重量を基準として少なくとも70wt%である工程と;
(c) 流出液からC7-炭化水素の少なくとも一部を除去してC8+炭化水素供給原料を生成させ、ここでC8+炭化水素供給原料中のC9+炭化水素濃度が、C8+炭化水素供給原料の全重量を基準として1 wppmから10 wt%である工程と;
(d) C8+炭化水素供給原料の少なくとも一部を晶析条件下にある晶析装置へ供給して、濃縮PXストリームの重量を基準としてPXを少なくとも99.5wt%含む濃縮PXストリームを生成させる工程とを含むPX製造プロセスに関する。
(a) トルエン供給原料の重量を基準として、少なくとも90wt%のトルエンと、1から10 wt%の非芳香族炭化水素とを含むトルエン供給原料を製造するトルエン精製工程であって、トルエン精製工程への供給原料は、接触改質器からの芳香族生成物ストリーム、触媒クラッカーからの芳香族生成物ストリーム、および/またはスチームクラッカーからの芳香族生成物ストリームを含み、ここで、接触改質器からの芳香族生成物ストリーム、触媒クラッカーからの芳香族生成物ストリーム、および/またはスチームクラッカーからの芳香族生成物ストリームは、少なくとも1 wppmから約15 wt%の非芳香族炭化水素を含むトルエン精製工程と;
(b) トルエン供給原料を、トルエン不均化条件下で触媒と接触させて、軽質ガス、Bz、PX、MX、OX、C9+、及び未反応トルエンを含むトルエン不均化生成物を製造し、ここで、トルエン不均化工程におけるトルエン転換率が、トルエン供給原料中のトルエンの重量を基準として約15から35 wt%の範囲であり、トルエン不均化生成物中のPX濃度が、トルエン不均化生成物中の全キシレン異性体の重量を基準として少なくとも70 wt%である工程と;
(c) トルエン不均化生成物から、軽質ガスの少なくとも一部と、Bzの少なくとも一部と、未反応トルエンの少なくとも一部とを分離して、請求項1, 2, 3, 5, 6,及び7に記載の供給原料を製造する工程とから実質的に成る。
(a) トルエン供給原料の重量を基準として、少なくとも90wt%のトルエンと、1から10 wt%の非芳香族炭化水素とを含むトルエン供給原料を製造するトルエン精製工程であって、トルエン精製工程への供給原料は、接触改質器からの芳香族生成物ストリーム、触媒クラッカーからの芳香族生成物ストリーム、および/またはスチームクラッカーからの芳香族生成物ストリームを含み、ここで、接触改質器からの芳香族生成物ストリーム、触媒クラッカーからの芳香族生成物ストリーム、および/またはスチームクラッカーからの芳香族生成物ストリームは、少なくとも1 wppmから約15 wt%の非芳香族炭化水素を含むトルエン精製工程と;
(b) トルエン供給原料を、トルエン不均化条件下で触媒と接触させて、軽質ガス、Bz、PX、MX、OX、C9+、及び未反応トルエンを含むトルエン不均化生成物を製造し、ここで、トルエン不均化工程におけるトルエン転換率が、トルエン供給原料中のトルエンの重量を基準として約15から35 wt%の範囲であり、トルエン不均化生成物中のPX濃度が、トルエン不均化生成物中の全キシレンの重量を基準として少なくとも70 wt%である工程と;
(c) トルエン不均化生成物から、軽質ガスの少なくとも一部と、Bzの少なくとも一部と、未反応トルエンの少なくとも一部とを分離して、C8+供給原料を製造する工程と;
(d) C8+供給原料を晶析条件下にある晶析プロセスへ供給して、濃縮PXストリームの重量を基準としてPX濃度が少なくとも99.7 wt%の濃縮PXストリームを生成させるPX製造プロセスであって、ここで、C8+供給原料中のPX濃度が、C8+供給原料中の全キシレン異性体の重量を基準として少なくとも70wt%であり、C8+供給原料中のC9+炭化水素濃度が、C8+供給原料の全重量を基準として5000 wppmから10 wt%である工程とから実質的に成る。
(a)反応ゾーンへトルエンを含有するトルエン供給原料を供給する工程と;
(b) このトルエンを、トルエン不均化条件下で触媒に接触させて、C7-炭化水素と、PX、MX、及びOXから成るC8炭化水素と、C9+炭化水素とを含む流出液を生成させ、ここで流出液中のPX濃度が、流出液中の全キシレン異性体の重量を基準として少なくとも70 wt%である工程と;
(c) 流出液からC7-炭化水素の少なくとも一部を除去してC8+炭化水素供給原料を生成させ、ここでC8+炭化水素供給原料中のC9+炭化水素濃度が、C8+炭化水素供給原料の全重量を基準として1 wppmから10 wt%である工程と;
(d) C8+炭化水素供給原料の少なくとも一部を晶析条件下にある晶析装置へ供給して、濃縮PXストリームの重量を基準としてPXを少なくとも99.5 wt%含む濃縮PXストリームを生成させる工程とを含むPX製造プロセスに関する。
この発明で用いられるC8+供給原料には、C8炭化水素と、C9+炭化水素とが含まれる。いくつかの実施形態では、この発明で用いられるC8+供給原料は、改質プロセス、水添分解プロセス、トルエン不均化プロセス、選択的トルエン不均化プロセス、トルエンメチル化プロセス、またはこれらを組合せて製造された炭化水素ストリームを分離/精製して製造される。この発明で用いられるC8+供給原料には、C8+供給原料の重量を基準として少なくとも70wt%の濃度のPXが含まれ、C8+供給原料の重量を基準として1 wppmから10 wt%の濃度のC9+炭化水素が含まれる。
ひとつの実施形態では、晶析装置で製造されたPX濃縮ストリームは、PX濃縮ストリームの重量を基準として少なくとも99.5 wt%の濃度のPXを含む。
ひとつの実施形態では、晶析装置は、PXとMXの共晶点、PXとナフタレンの共晶点(C8+供給原料にナフタレンが含まれる場合)、及びPXと他のC8+供給原料との共晶点の内の、最も高い共晶点より少なくとも1℃高い温度で操業される。
STDPにより、トルエン転化率が少なくとも10 wt%、好ましくは少なくとも約15-25 wt%であり、かつ、生成物中の全キシレン異性体を基準にしたPX選択性が85 wt%を超え、好ましくは少なくとも90 wt%でパラ−キシレンが得られるプロセスが提供される。
別の実施形態では、この発明は濃縮PXストリームを製造する設備に関し、(a)入口と出口を有する反応器と、(b) 入口と、第1出口及び第2出口を有する分離装置であって、分離装置の入口が反応器の出口と流通可能に連結された分離装置と、(c) 入口と、第1出口及び第2出口を有する晶析装置であって、晶析装置の入口が分離装置の第2出口と流通可能に連結された晶析装置とから成る設備に関する。
R = PXの回収率
XE =最低温段における濾液中のPXの平衡含有率
XF = 供給液中のPX含有率
また、晶析装置の設計において考慮すべき点は、製品のコンタミネーションを避けるために、温度を共晶点より少なくとも3‐6℃(華氏5‐10°)高い温度にすることである。すなわち、共晶点によって最低温段の温度が決まり、これによりXEと回収率PXが決まる。
(a)反応ゾーンへトルエンを含有するトルエン供給原料を供給する工程と;
(b) このトルエンを、トルエン不均化条件下で触媒に接触させて、C7-炭化水素と、PX、MX、及びOXから成るC8炭化水素と、C9+炭化水素とを含む流出液を生成させ、この流出液中のPX濃度が、流出液中の全キシレン異性体の重量を基準として少なくとも70 wt%である工程と;
(c) 流出液からC7-炭化水素の少なくとも一部を除去してC8+炭化水素供給原料を生成させ、このC8+炭化水素供給原料中のC9+炭化水素濃度が、C8+炭化水素供給原料の全重量を基準として1 wppmから10 wt%である工程と;
(d) C8+炭化水素供給原料の少なくとも一部を晶析条件下にある晶析装置へ供給して、濃縮PXストリームの重量を基準としてPXを少なくとも99.5 wt%含む濃縮PXストリームを生成させる工程とを含むPX製造プロセス。
(e) トルエン供給原料の重量を基準として、少なくとも90wt%のトルエンと、1から10 wt%の非芳香族炭化水素とを含むトルエン供給原料を製造するトルエン精製工程であって、トルエン精製工程への供給原料は、接触改質器からの芳香族生成物ストリーム、触媒クラッカーからの芳香族生成物ストリーム、および/またはスチームクラッカーからの芳香族生成物ストリームを含み、ここで、接触改質器からの芳香族生成物ストリーム、触媒クラッカーからの芳香族生成物ストリーム、および/またはスチームクラッカーからの芳香族生成物ストリームが、少なくとも1 wppmから約15 wt%の非芳香族炭化水素を含むトルエン精製工程と;
(f) トルエン供給原料を、トルエン不均化条件下で触媒と接触させて、軽質ガス、Bz、PX、MX、OX、C9+、及び未反応トルエンを含むトルエン不均化生成物を製造し、ここで、トルエン不均化工程におけるトルエン転換率が、トルエン供給原料中のトルエンの重量を基準として約15から35 wt%の範囲であり、トルエン不均化生成物中のPX濃度が、トルエン不均化生成物中の全キシレン異性体の重量を基準として少なくとも70 wt%である工程と;
(g) トルエン不均化生成物から、軽質ガスの少なくとも一部と、Bzの少なくとも一部と、未反応トルエンの少なくとも一部とを分離して、C8+供給原料を製造する工程と;
(h) C8+供給原料を晶析条件下にある晶析プロセスへ供給して、濃縮PXストリームの重量を基準としてPX濃度が少なくとも99.7 wt%の濃縮PXストリームを生成させるPX製造プロセスであって、C8+供給原料中のPX濃度が、C8+供給原料中の全キシレン異性体の重量を基準として少なくとも70wt%であり、C8+供給原料中のC9+炭化水素濃度が、C8+供給原料の全重量を基準として5000wppmから10 wt%である工程とから実質的に成る、PXの製造方法。
(j) トルエン供給原料を、トルエン不均化条件下で触媒と接触させて、軽質ガス、Bz、PX、MX、OX、C9+、及び未反応トルエンを含むトルエン不均化生成物を製造し、ここで、トルエン不均化工程におけるトルエン転換率が、トルエン供給原料中のトルエンの重量を基準として約15から35 wt%の範囲であり、トルエン不均化生成物中のPX濃度が、トルエン不均化生成物中の全キシレン異性体の重量を基準として少なくとも70 wt%である工程と;
(k) トルエン不均化生成物から、軽質ガスの少なくとも一部と、Bzの少なくとも一部と、未反応トルエンの少なくとも一部とを分離して、1項から11項のいずれか1に記載のC8+供給原料を製造する工程。
Claims (13)
- C8炭化水素及びC9+炭化水素を含むC8+供給原料を晶析条件下にある晶析装置へ供給して、濃縮PX(パラ−キシレン)ストリームの重量を基準としてPX濃度が少なくとも99.5 wt%の濃縮PXストリームを生成させるPX製造方法において、前記C8+供給原料が、選択的トルエン不均化プロセス(STDP)の流出液からC7-炭化水素の少なくとも一部を除去して得られたC8+炭化水素を他の中間精製プロセスを経ることなく含み、かつ、前記C8+供給原料が、前記C8+供給原料から前記C9+炭化水素を除去することなく前記晶析装置へ供給され、
前記C8+供給原料中のPX濃度が、前記C8+供給原料中の全C8アルキルベンゼン異性体の重量を基準として少なくとも89 wt%であり、前記C8+供給原料中の前記C9+炭化水素濃度が、前記C8+供給原料の全重量を基準として1 wppmから10 wt%の範囲であるPX製造方法。 - PX(パラ−キシレン)の製造方法であって、
(a)反応ゾーンへトルエンを含有するトルエン供給原料を供給する工程と;
(b) 前記トルエンを、トルエン不均化条件下で触媒に接触させて、C7-炭化水素と、EB(エチルベンゼン)、PX、MX(メタ−キシレン)、及びOX(オルト−キシレン)から成るC8炭化水素と、C9+炭化水素とを含む流出液を生成させ、前記流出液中のPX濃度が、前記流出液中の全C8アルキルベンゼン異性体の重量を基準として少なくとも89 wt%である工程と;
(c) 前記流出液から前記C7-炭化水素の少なくとも一部を除去してC8+炭化水素供給原料を生成させ、前記C8+炭化水素供給原料中の前記C9+炭化水素濃度が、前記C8+炭化水素供給原料の全重量を基準として1 wppmから10 wt%である工程と;
(d) 前記C8+炭化水素供給原料の少なくとも一部を晶析条件下にある晶析装置へ供給して、濃縮PXストリームの重量を基準としてPXを少なくとも99.5 wt%含む濃縮PXストリームを生成させる工程とを含むPX製造方法。 - PX(パラ−キシレン)の製造方法であって、
(a) トルエン供給原料の重量を基準として、少なくとも90wt%のトルエンと、1から10 wt%の非芳香族炭化水素とを含むトルエン供給原料を製造するトルエン精製工程であって、前記トルエン精製工程への供給原料は、接触改質器からの芳香族生成物ストリーム、触媒クラッカーからの芳香族生成物ストリーム、および/またはスチームクラッカーからの芳香族生成物ストリームを含み、前記接触改質器からの芳香族生成物ストリーム、前記触媒クラッカーからの芳香族生成物ストリーム、および/または前記スチームクラッカーからの芳香族生成物ストリームが、少なくとも1 wppmから15 wt%の前記非芳香族炭化水素を含むトルエン精製工程と;
(b) 前記トルエン供給原料を、トルエン不均化条件下で触媒と接触させて、軽質ガス、Bz(ベンゼン)、EB(エチルベンゼン)、PX、MX(メタ−キシレン)、OX(オルト−キシレン)、C9+、及び未反応トルエンを含むトルエン不均化生成物を製造し、前記トルエン不均化工程におけるトルエン転換率が、前記トルエン供給原料中のトルエンの重量を基準として15から35 wt%の範囲であり、前記トルエン不均化生成物中のPX濃度が、前記トルエン不均化生成物中の全C8アルキルベンゼン異性体の重量を基準として少なくとも89 wt%である工程と;
(c) 前記トルエン不均化生成物から、前記軽質ガスの少なくとも一部と、前記Bzの少なくとも一部と、前記未反応トルエンの少なくとも一部とを分離して、C8+供給原料を製造する工程と;
(d) C8+供給原料を晶析条件下にある晶析プロセスへ供給して、濃縮PXストリームの重量を基準としてPX濃度が少なくとも99.7 wt%の濃縮PXストリームを生成させるPX製造方法であって、前記C8+供給原料中のPX濃度が、前記C8+供給原料中の全C8アルキルベンゼン異性体の重量を基準として少なくとも89 wt%であり、前記C8+供給原料中のC9+炭化水素濃度が、前記C8+供給原料の全重量を基準として5000wppmから10 wt%である工程とを含む、PXの製造方法。 - 工程(b)に水素供給が含まれ、トルエン不均化条件がトルエン不均衡化条件であり、前記トルエン不均衡化条件に、温度が100から700℃の範囲、圧力が100 kPa-aから10000kPa-aの範囲、WHSVがトルエン供給原料中のトルエンの重量を基準として0.001から1000時間-1の範囲であることが含まれ、水素/トルエンのモル比が0.1から20の範囲である、請求項2または3に記載のPXの製造方法。
- 前記濃縮PXストリーム中のPX濃度が、前記濃縮PXストリームの重量を基準として少なくとも99.7 wt%である、請求項1から4のいずれか1項に記載のPXの製造方法。
- 前記C9+炭化水素の濃度が、前記C8+供給原料の重量を基準として5000wppmから2 wt%の範囲である、請求項1から5のいずれか1項に記載のPXの製造方法。
- 前記C8+供給原料にさらにナフタレンが含まれ、前記C8+供給原料中のナフタレンモル濃度が、PXを含まない前記C8+供給原料の全モル数を基準として、10mol%未満である、請求項1から6のいずれか1項に記載のPXの製造方法。
- 前記晶析装置の操業温度が少なくとも-30℃である、請求項1項から7のいずれか1項に記載のPXの製造方法。
- 前記晶析装置におけるPX回収率が少なくとも85%である、請求項1項から8のいずれか1項に記載のPXの製造方法。
- PXの製造方法であって、C8炭化水素及びC9+炭化水素を含むC8+供給原料を晶析条件下にある晶析装置へ供給して、濃縮PXストリームの重量を基準としてPX濃度が少なくとも99.5 wt%の濃縮PXストリームを生成させる工程を含み、C8+供給原料が下記工程を含むSTDPプロセスで製造されたC8+供給原料である、PXの製造方法。
(a) トルエン供給原料の重量を基準として、少なくとも90wt%のトルエンと、1から10 wt%の非芳香族炭化水素とを含む前記トルエン供給原料を製造するトルエン精製工程であって、前記トルエン精製工程への供給原料は、接触改質器からの芳香族生成物ストリーム、触媒クラッカーからの芳香族生成物ストリーム、および/またはスチームクラッカーからの芳香族生成物ストリームを含み、前記接触改質器からの芳香族生成物ストリーム、前記触媒クラッカーからの芳香族生成物ストリーム、および/または前記スチームクラッカーからの芳香族生成物ストリームが、少なくとも1 wppmから15 wt%の非芳香族炭化水素を含むトルエン精製工程と;
(b) トルエン供給原料を、トルエン不均化条件下で触媒と接触させて、軽質ガス、Bz、EB、PX、MX、OX、C9+、及び未反応トルエンを含むトルエン不均化生成物を製造し、ここで、トルエン不均化工程におけるトルエン転換率が、前記トルエン供給原料中のトルエンの重量を基準として15から35 wt%の範囲であり、前記トルエン不均化生成物中のPX濃度が、前記トルエン不均化生成物中の全C8アルキルベンゼン異性体の重量を基準として少なくとも89 wt%である工程と;
(c) 前記トルエン不均化生成物から、前記軽質ガスの少なくとも一部と、前記Bzの少なくとも一部と、前記未反応トルエンの少なくとも一部とを分離して、請求項1から9のいずれか1項に記載のC8+供給原料を製造する工程。 - 濃縮PX(パラ−キシレン)ストリームを製造する設備であって、
(a)入口と出口を有する反応器と、
(b) 入口と、第1出口及び第2出口とを有する分離装置であって、前記分離装置の前記入口が前記反応器の前記出口と流通可能に連結された分離装置と、
(c) 入口と、第1出口及び第2出口とを有する晶析装置であって、前記晶析装置の前記入口が前記分離装置の前記第2出口と流通可能に連結された晶析装置とから成るとともに、
前記反応器がトルエン不均化反応用に構成され、
前記反応器の前記入口がトルエンを含むトルエン供給原料を前記反応器へ供給して、C 7- 炭化水素と、C 8 炭化水素と、C 9 +炭化水素とを含む流出液を生成させるように構成され、
前記反応器の前記出口が流出液を前記反応器から取出すように構成され、
前記分離装置がC 7- 炭化水素の少なくとも一部を前記流出液から分離してC 8 +供給原料を生成し、前記C 8 +供給原料中のC 9 +炭化水素濃度が前記C 8 +供給原料の重量を基準として1wppmから2 wt%になるように構成され、
前記分離装置の前記第2出口が前記C 8 +供給原料を取り出せるように構成され、
前記晶析装置が、濃縮PXストリームの重量を基準としたPX濃度が少なくとも99.5 wt%の濃縮PXストリームを生成させるように構成された、設備。 - 前記C8+供給原料が、トルエンメチル化プロセスの流出液から得られたC8+炭化水素をも含む、請求項1〜10のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記C8+供給原料が、トルエンメチル化プロセスの流出液から得られたC8+炭化水素をも含む、請求項11に記載の設備。
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