JP6378747B2 - キシレン異性体を含有する少なくとも2つの供給流からパラキシレンを回収するための方法 - Google Patents
キシレン異性体を含有する少なくとも2つの供給流からパラキシレンを回収するための方法 Download PDFInfo
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Description
パラキシレン対総キシレン異性体比が0.50以下であるパラキシレン希薄供給流を、結晶化域を少なくとも1つ備えるパラキシレン回収域に送ること、
パラキシレン対総キシレン異性体比が0.50よりも大きいパラキシレンリッチ供給流を、パラキシレン回収域に送ること、および
パラキシレン対総キシレン異性体比がpXリッチ供給流のパラキシレン対総キシレン異性体比よりも大きい生成物流を含有するパラキシレンを、パラキシレン回収域から回収することを含む。
キシレン混合物からパラキシレンを結晶化させるために必要となる低温は通常、ディープ冷媒(Deep Refrigerant)を用いたカスケード型(cascaded)蒸気圧縮冷媒系によって実現される。空冷または水冷によって凝縮することできる圧力レベルまで、その蒸気または気体を圧縮することが一般的には不可能、または経済的ではない冷媒として、ディープ冷媒が定義される。エチレンは、その臨界温度が49°F(9.5℃)、またその臨界圧力が50.76バールであるため、ディープ冷媒である。従って、地上の大半の場所では、1年のうち少なくとも一時期、エチレンは、周囲温度でその臨界温度を上回ると気体であるが、空冷または水冷によりエチレンを凝縮することは不可能である。冷媒として使用する場合、エチレンは通常、ハイレベル冷媒(High Level Refrigerant)に熱を伝えることによって凝縮される。空気または水に対してその蒸気を凝縮することが可能である冷媒として、ハイレベル冷媒が定義される。従って、カスケード型エチレン/プロピレン、エチレン/プロパンまたはエチレン/アンモニア冷凍システムを使用して、パラキシレン結晶化に必要とされる低温を実現することができる。
再スラリー域には1つまたは複数の再スラリードラムが組み込まれ、これら再スラリードラムにおいて、生成物成分結晶の上流ろ過ケーキの、追加の(液体)生成物成分を含む通常より温かい希釈流との平衡を保って、下流の加工に適しているスラリーを提供する。適切な再スラリードラムおよび再スラリー域が、参照によりその開示が本明細書中に援用される米国特許第6,565,653号および米国特許出願第2012/0178980に開示されている。生成物成分結晶の固定ケーキと、液体生成物および二次成分を共に含有する液体希釈剤とが、適切な再スラリードラムの入口に供給される。これら固体ケーキおよび液体希釈剤は、別々に(すなわち、2つの異なる供給ラインを介して)再スラリードラムに添加することも、あるいは再スラリードラムの上流で混合し、単一の供給ラインを介してドラムに添加することもできる。再スラリードラムは、生成物成分結晶が入っている溜め(reservoir)であり、溜めにおける生成物成分結晶の液体生成物成分との平衡を保つために、十分な容積/滞留時間を有する。再スラリードラムの内容物は、好ましくは平衡を保ちながら撹拌される。スラリー(すなわち、固−液懸濁液)流出物が、出口を通って再スラリードラムから出る。スラリー流出物は、液体二次成分と、非結晶化液体生成物成分の一部とを含む液体に分散している生成物成分結晶を有する。
選択的吸着ゾーンには、供給流からメタキシレンおよびオルトキシレンに対してより選択的であるか、あるいはパラキシレンに対してより選択的であるいずれかの吸着剤が含まれる。いずれの場合にも、2つの流れが生成され、第1の流れはパラキシレン枯渇流、第2の流れはパラキシレン富化流である。
特定の一実施形態において、パラキシレンリッチ供給流の少なくとも一部を、第1のパラキシレン回収域の少なくとも1つの結晶化域へと向かわせることができる。これは、再スラリー域など第1のパラキシレン回収域の他の任意の部分への、パラキシレンリッチ供給流の少なくとも一部の方向付けに対して代替、または付加的であってよい。
第3のパラキシレン供給流20は、パラキシレン対総キシレン異性体比が0.50よりも大きいパラキシレンリッチ供給流である。第3のパラキシレン供給流20は、STDPユニット下流の供給流、選択的トルエンアルキル化ユニットまたは第2のパラキシレン回収域を含めた、任意の適切な源から得ることができる。
図3は、キシレン異性体を含有する少なくとも2つの供給流から生成物流を含有する固体(結晶性)パラキシレンを回収するための少なくとも1つの固/液分離に関連して、結晶化段階105、その後に続く第1の再スラリー段階125および第2の再スラリー段階145を用いる結晶化/再スラリープロセス100を示し、固体生成物成分はその後溶融させて、実質的には純粋な液体パラキシレン流を形成することができる。キシレン異性体を含有する2つの供給流の一方は、パラキシレン対総キシレン異性体比が0.50以下、他方の供給流はパラキシレン対総キシレン異性体比が0.50よりも大きいが、生成物流を含有するパラキシレンは、パラキシレン対総キシレン異性体比がパラキシレンリッチ供給流のパラキシレン対総キシレン異性体比よりも大きい。結晶化段階105は、晶析装置110および分離ユニット120を備える。結晶化段階105の後には、再スラリードラム130と分離ユニット140とを備える第1の(「効率」)再スラリー段階125が続く。第1の再スラリー段階125の後には、再スラリードラム150と分離ユニット160とを備える第2の(または「生成物」もしくは「最終」)再スラリー段階145が続く。
この実施例では、パラキシレンリッチ供給流の割合増大が加わった、実質的には図3に例示するような、パラキシレン回収域におけるパラキシレン希薄供給流の分離を例示する。
非芳香族6.19重量%
ベンゼン0.26重量%
トルエン0.48重量%
エチルベンゼン6.49重量%
パラキシレン21.90重量%
メタキシレン44.12重量%
オルトキシレン20.02重量%
芳香族C9以上0.54重量%
パラキシレン希薄供給流のパラキシレン対総キシレン異性体比は0.25であった。
全ての場合において、冷却圧縮機の力を定める第1段階冷却能力は、パラキシレン希薄供給1000ポンド当たり0.03592MMBTU(何百万ものBTU)で固定されていた。効率段階再スラリーヒータの能力は、0.0112MMBTU/klbパラキシレン希薄供給に設定され、稼働する毎にこの絶対量で固定されていた。
表1は、生成物再スラリー段階に様々な量のパラキシレンリッチ供給流を添加する効果を示す。
やはり表1に示すように、パラキシレンリッチ流の中のパラキシレンのより高い画分(89%を超える)が、第1段階冷却能力の変化なしで回収された。さらに、生成物再スラリー段階にパラキシレンリッチ供給量を供給することによって、第1段階冷却能力の変化なしで、従って本質的にはエチレンおよびプロパン圧縮機の力の変化なしで、パラキシレン生成率を約38.4%増大させることができた。
Claims (47)
- キシレン異性体を含有する少なくとも2つの供給流からパラキシレンを回収するための方法であって、
パラキシレン対総キシレン異性体比が0.50以下であるパラキシレン希薄供給流を、結晶化域を少なくとも1つ備えるパラキシレン回収域に向かわせる工程と、
パラキシレン対総キシレン異性体比が0.50よりも大きいパラキシレンリッチ供給流を、前記パラキシレン回収域に向かわせる工程と、
パラキシレン対総キシレン異性体比が前記パラキシレンリッチ供給流のパラキシレン対総キシレン異性体比よりも大きい生成物流を含有するパラキシレンを、前記パラキシレン回収域から回収する工程と
を含み、
前記パラキシレン回収域はさらに、再スラリー域を少なくとも1つ備え、
前記少なくとも1つの再スラリー域は、第1の再スラリー段階と、前記第1の再スラリー段階の下流にある生成物段階とを備え、前記パラキシレンリッチ供給流の少なくとも一部を前記生成物段階に向かわせる方法。 - 前記パラキシレン希薄供給流の少なくとも一部を、前記少なくとも1つの結晶化域に向かわせる、請求項1に記載の方法。
- 前記パラキシレンリッチ供給流および前記パラキシレン希薄供給流の少なくとも一方が、非選択的混合キシレン源下流の流出物の少なくとも一部を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記パラキシレンリッチ供給流および前記パラキシレン希薄供給流の少なくとも一方が、石油精製用触媒改質装置下流の流出物の少なくとも一部を含む、請求項3に記載の方法。
- 前記パラキシレンリッチ供給流および前記パラキシレン希薄供給流の少なくとも一方が、非選択的トルエン不均化ユニット下流の流出物の少なくとも一部を含む、請求項3に記載の方法。
- 前記パラキシレンリッチ供給流および前記パラキシレン希薄供給流の少なくとも一方が、非選択的なトルエン/芳香族C9以上のトランスアルキル化ユニット下流の流出物の少なくとも一部を含む、請求項3に記載の方法。
- 前記パラキシレンリッチ供給流および前記パラキシレン希薄供給流の少なくとも一方が、非選択的な芳香族C9以上のトランスアルキル化ユニットまたは非選択的メチル化ユニット下流の流出物の少なくとも一部を含む、請求項3に記載の方法。
- 前記パラキシレン希薄供給流は、異性化域下流の流出物の少なくとも一部を含む、請求項1から7のいずれかに記載の方法。
- 前記パラキシレン希薄供給流は、分留域下流の流出物の少なくとも一部を含む、請求項1から8のいずれかに記載の方法。
- 前記パラキシレンリッチ供給流は、第2のパラキシレン回収域下流の流出物の少なくとも一部を含む、請求項1から9のいずれかに記載の方法。
- 前記第2のパラキシレン回収域は、晶析装置を少なくとも1つ備える結晶化域を少なくとも1つを備える、請求項10に記載の方法。
- 前記第2のパラキシレン回収域の前記少なくとも1つの晶析装置はハイレベル冷媒によって冷却される、請求項11に記載の方法。
- 前記第2のパラキシレン回収域は、少なくとも1つの結晶化域と、少なくとも1つの再スラリー域とを備える、請求項10に記載の方法。
- 前記第2のパラキシレン回収域は、選択的吸着域を少なくとも1つ備える、請求項10に記載の方法。
- 前記パラキシレン希薄供給流のパラキシレン対総キシレン異性体比が0.4以下である、請求項1から14のいずれかに記載の方法。
- 前記パラキシレン希薄供給流のパラキシレン対総キシレン異性体比が0.15以上である、請求項1から15のいずれかに記載の方法。
- 前記パラキシレンリッチ供給流のパラキシレン対総キシレン異性体比が0.55以上である、請求項1から16のいずれかに記載の方法。
- 前記パラキシレンリッチ供給流のパラキシレン対総キシレン異性体比が0.70以上である、請求項1から17のいずれかに記載の方法。
- 前記パラキシレンリッチ供給流のパラキシレン対総キシレン異性体比が0.80以上である、請求項1から18のいずれかに記載の方法。
- 前記パラキシレンリッチ供給流のパラキシレン対総キシレン異性体比が0.90以上である、請求項1から19のいずれかに記載の方法。
- 前記パラキシレン含有生成物流のパラキシレンの濃度が少なくとも99.0重量%である、請求項1から20のいずれかに記載の方法。
- 前記パラキシレン含有生成物流のパラキシレンの濃度が少なくとも99.5重量%である、請求項1から21のいずれかに記載の方法。
- 前記パラキシレン含有生成物流のパラキシレンの濃度が少なくとも99.7重量%である、請求項1から22のいずれかに記載の方法。
- 前記パラキシレンリッチ供給流の少なくとも一部を、前記少なくとも1つの再スラリー域に向かわせる、請求項1に記載の方法。
- 前記パラキシレンリッチ供給流の少なくとも一部が、前記生成物段階へのその導入の前に冷却される、請求項1から24のいずれかに記載の方法。
- 前記パラキシレンリッチ供給流の少なくとも一部が、ハイレベル冷媒によって冷却される、請求項1から25のいずれかに記載の方法。
- 前記パラキシレンリッチ供給流の少なくとも一部を、前記少なくとも1つの結晶化域に向かわせる、請求項1から26のいずれかに記載の方法。
- 前記少なくとも1つの結晶化域は少なくとも2つの段階を備え、前記パラキシレンリッチ供給流を第1の段階以外の段階に向かわせる、請求項27に記載の方法。
- 前記パラキシレンリッチ供給流の少なくとも一部が、その前記少なくとも1つの結晶化域への導入前に、ハイレベル冷媒により冷却される、請求項27または28に記載の方法。
- 前記パラキシレンリッチ供給流の少なくとも一部が、その前記少なくとも1つの結晶化域への導入前に、間接冷却媒体により冷却される、請求項27または28に記載の方法。
- 前記間接冷却媒体は、冷水または冷却グリコール溶液を含む、請求項30に記載の方法。
- 前記間接冷却媒体はプロパンを含む、請求項30に記載の方法。
- 前記間接冷却媒体はプロピレンを含む、請求項30に記載の方法。
- 前記間接冷却媒体はアンモニアを含む、請求項30に記載の方法。
- 前記ハイレベル冷媒はプロパンを含む、請求項12に記載の方法。
- 前記ハイレベル冷媒はプロピレンを含む、請求項12に記載の方法。
- 前記ハイレベル冷媒はアンモニアを含む、請求項12に記載の方法。
- 前記パラキシレンリッチ供給流の少なくとも一部が、冷水または冷却グリコール溶液によって冷却される、請求項1から25のいずれかに記載の方法。
- 前記ハイレベル冷媒はプロパンを含む、請求項26に記載の方法。
- 前記ハイレベル冷媒はプロピレンを含む、請求項26に記載の方法。
- 前記ハイレベル冷媒はアンモニアを含む、請求項26に記載の方法。
- 前記ハイレベル冷媒はプロパンを含む、請求項29に記載の方法。
- 前記ハイレベル冷媒はプロピレンを含む、請求項29に記載の方法。
- 前記ハイレベル冷媒はアンモニアを含む、請求項29に記載の方法。
- 前記パラキシレンリッチ供給流は、選択的混合キシレン源下流の流出物の少なくとも一部を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記選択的混合キシレン源は、選択的トルエン不均化(STDP)ユニットを備える、請求項45に記載の方法。
- 前記選択的混合キシレン源は選択的トルエンアルキル化ユニットを備える、請求項45に記載の方法。
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