JPS6289636A - パラキシレンとエチルベンゼンの分離回収方法 - Google Patents

パラキシレンとエチルベンゼンの分離回収方法

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JPS6289636A
JPS6289636A JP61104779A JP10477986A JPS6289636A JP S6289636 A JPS6289636 A JP S6289636A JP 61104779 A JP61104779 A JP 61104779A JP 10477986 A JP10477986 A JP 10477986A JP S6289636 A JPS6289636 A JP S6289636A
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xylene
ethylbenzene
benzene
adsorption
recovered
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Kinoo Miwa
輝之男 三輪
Kuniyuki Tada
多田 国之
Takehisa Inoue
井上 武久
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    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はエチルベンゼンおよびキシレン異性体を含むC
8芳香族異性体混合物からパラキシレンおよびエチルベ
ンゼンを分離回収する方法に関するものである。
〔従来の技術〕
Ca芳香族異性体のうち、パラキシレンはポリエステル
繊維原料として、エチルベンゼンはスチレンの原料とし
て共に工業的価値の高い物質である。これら有用な物質
を含むC6芳香族異性体混合物からパラキシレンの吸着
分離工程と抽残部の異性化工程を組合せたプロセスによ
りパラキシレンが商業的に生産されており両工程の技術
改善のための研究が当業者らによって精力的に進められ
ている。
エチルベンゼンを含むキシレン異性体混合物から吸着分
離と異性化技術を組合せたパラキシレンの生産プロセス
の改善研究で重要な問題はエチルベンゼンの挙動である
。すなわち、ゼオライト系吸着剤を用いたパラキシレン
の吸着分離技術において、Ca芳香族異性体のうちパラ
キシレンと最も吸着分離され難いものはエチルベンゼン
であり、また異性化技術においてもエチルベンゼンの存
在はエチルベンゼンの不均化反応およびキシレンとのト
ランスアルキル化反応が併発しキシレンおよびエチルベ
ンゼンの損失が生じる。
そこで、上記パラキシレンの分離技術において、エチル
ベンゼンを含むキシレン異性体混合物から工業的に有用
なエチルベンゼンを分離回収し、かつ、そうすることに
よってパラキシレンの生産性をも高めようとする試みが
なされてきた。勿論、エチルベンゼンはキシレン異性体
混合物から熱温分離によって回収することは可能である
がパラキシレンとの沸点差が約2℃しかないのでエチル
ベンゼンの熱温塔は300〜400段の棚段と約25〜
50対1の還流対原料比を必要とし経済的ではない。こ
れに対しエチルベンゼンを吸着分離しようとする試みも
なされ、例えば、特開昭49−87636、同51−1
13832にはキシレン異性体に対しエチルベンゼンの
方が選択的吸着するフォージャサイト型ゼオライトが、
特開昭52−10223等にはキシレン異性体の方がエ
チルベンゼンより選択吸着する同型のゼオライト吸着剤
が提案されている。さらに、パラキシレンとの吸着分離
技術と組合せて、エチルベンゼンを含むキシレン混合物
から第1の吸着分離工程でパラキシレンとエチルベンゼ
ンを一緒に分離回収したのちさらにパラキシレンとエチ
ルベンゼンを第2の吸着分離工程で分離回収する方法が
特公昭52−29300.同52−29730に示され
ている。
このプロセスでは、第2の吸着分離工程でパラキシレン
とエチルベンゼンを工業的に有用な製品規格を満足する
純度で同時に回収せねばならず吸着分離操作の融通性を
欠くことになる。
例えば、吸着剤の分離性能が劣化した場合一方の純度を
低下させるといった様な処置はとれなくなる。
また、エチルベンゼンを含むキシレン異性体混合物から
エチルベンゼンを吸着分離技術によって分離回収する際
の脱着剤としてのベンゼンは特開昭49−87636に
記載されているかその作用効果については何ら説明され
ていない。
〔発明が解決しようとする問題点〕
そこで、本発明者らはエチルベンゼンを含むキシレン異
性体混合物から第1の吸着分離工程でパラキシレンを分
離回収し、第2の吸着分離工程でエチルベンゼンを分離
回収し、次いで異性化工程で新たなパラキシレン量に変
換するプロセスに関し鋭意研究した。
その結果、エチルベンゼンの吸着分離技術およびキシレ
ンの異性化技術に対しベンゼンの存在が両者の性能を向
上させるということを見い出した。
本発明の目的は高純度のパラキシレンとエチルベンゼン
の両者を共に経済的でかつ効率良く分離する方法を提供
するにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明のこれら目的は、エチルベンゼンを含むキシレン
異性体混合物からパラキシレンとエチルベンゼンを分離
回収する方法において、第1の吸着分離工程でパラキシ
レンを分離回収し、第2の吸着分離でフォージャサイト
型ゼオライトから成る吸着剤およびベンゼンを含む脱着
剤を用いてエチルベンゼンを分離回収し、次いでベンゼ
ンを伴って回収されるキシレン異性体混合物を異性化工
程へ循環しベンゼンおよび水素型モルデナイトの共存下
で異性化反応を行なう方法により達成される。
ここでいう吸着分離とは、脱着剤あるいは展開剤を用い
た分離技術全般を指すが、以下に脱着剤を用いた擬似移
動床による吸着分離方法を説明する。説明を簡単にする
ために、パラキシレンを選択的に吸着する吸着剤を用い
て、オルト、メタ、パラキシレンおよびエチルベンゼン
混合物からパラキシレンを分離回収する場合について述
べる。
パラキシレンを選択的に吸着する吸着剤床にオルト、メ
タ、パラキシレン異性体およびエチルベンゼンの混合物
を接触させ吸着剤上にパラキシレンを選択的に吸着させ
、残りの成分はラフィネートとして吸着剤床から抜出す
(吸着操作)。次に、該吸着剤床を後で述べるエクスト
ラクトの一部と接触させることによりパラキシレンの純
度を向上させる(ei縮操作)。次いで脱着剤により吸
着剤上のパラキシレンを追い出し脱着剤とともにエクス
トラクトとして回収する(脱着操作)。
上記の吸着操作、濃縮操作、脱着操作を複数個の吸着剤
床を用いて連続的に循環してくり返すことによりパラキ
シレンが連続的に分離回収できる。
このとき、パラキシレンは脱着操作で脱着剤とともにエ
クストラクトとして抜き出される。
また、吸着操作は脱着操作が終了した吸着剤床で実施さ
れるので、吸着剤上に吸着している脱着剤を追い出しつ
つパラキシレンの選択的吸着が行われる。従って、吸着
操作で吸着剤床から抜き出されをラフィネートも脱着剤
を伴なっている。
本発明によれば、異性化工程流出物から蒸溜分離した希
釈剤であるベンゼンをエチルベンゼン吸着分離工程の脱
着剤として使用し、なおかつ、吸着分離工程から流出す
るラフィネート中に含まれる脱着剤を蒸溜分離すること
なく異性化工程へ循環するので、従来の吸着分離−異性
化反応プロセスで不可欠であった希釈剤の蒸溜分離塔と
ラフィネートからの脱着剤の蒸溜分離塔が、本発明では
希釈剤の蒸溜分離塔のみとなるので設備費および用役費
の両面から非常に経済的となる。
また、本発明の異性体分離プロセスは循環プロセスであ
るため、異性体原料混合物の供給口は、吸着分離工程で
も異性化工程でも良いが、その異性体組成によって経済
的な供給位置が決定される。
次に、本発明を図によって説明する。図はエチルベンゼ
ンを含むキシレン異性体混合物を吸着分離工程へ供給す
る方法を示すが、本発明は循環プロセスであるため、異
性体原料混合物は異性化工程へ供給しても構わない。
エチルベンゼンを含むキシレン異性体混合物がライン1
から、脱着剤がライン2からパラキシレンを分離するた
めの第1吸着分離工程3へ供給され、4のエクストラク
ト流れと5のラフィネート流れが抜き出される。
パラキシレンの吸着分離に使用されるゼオライト系吸着
剤はフォージャサイト型ゼオライトが好ましい。
特にその交換可能なカチオンがカリウムおよび/あるい
はバリウムを含むフォージャサイトが好ましい。
ここで使用される脱着剤として、パラジエチルベンゼン
、パラシメンあるいはトルエン等を含むものが好ましい
エクストラクト4は熱温塔6で脱着剤8を分離しパラキ
シレン7が回収される。
ラフィネート5は熱温塔9でパラキシレンを殆んど含ま
ない抽残部10と脱着剤11に分離される。
エチルベンゼンを分離するための第2吸着分離工程13
へは第1吸着分離工程の抽残部である10と脱着剤とし
てのベンゼン12が供給されエチルベンゼンの少なくと
も一部かベンゼンとともにエクストラクト流れ14とし
て抜き出される。
エチルベンゼンの吸着分離に使用されるゼオライト系吸
着剤は、キシレン異性体に対しエチルベンゼンの方が選
択的に吸着する吸着剤かあるいは反対にエチルベンゼン
の方が選択的に吸着されない吸着剤のどちらでもよい。
前者の吸着剤を使用した場合にはエチルベンゼンがエク
ストラクト側に、後者の場合はラフィネート側に流出す
る。前者の吸着剤としてルビジウムあるいはセシウムカ
チオンでイオン交換したフォージャサイト型ゼオライト
が、後者の吸着剤としてストロンチウムあるいはストロ
ンチウムとカリウムでイオン交換したフォージャサイト
型ゼオライトが好ましい。吸着温度は室温から約200
°Cが好ましく、圧力は常圧から50 K g / c
a程度までであるが、系を液相に保つ圧力が好ましい。
エクストラクト流れ14はさらに熱温塔16でベンゼン
17を分離し、エチルベンゼン18が回収される。ベン
ゼン17は脱着剤12として第2吸着分離工程13に循
環される。第2吸着分離工程での抽残部15は、そのま
ま異性化工程19に供給され、その一部がパラキシレン
に変換されたのち20で抜き出される。
異性化工程で使用される触媒は、水素型モルデナイトが
好ましく、これはモルデナイト構造を有する結晶性アル
ミノシリケートゼオライトであって、その交換可能な陽
イオンが実質的に水素イオンと見なせるものである。合
成モルデナイト、天然モルデナイトおよびそれらの混合
物が使用可能であるが、合成モルデナイトが好ましく用
いられる。反応温度は100〜400℃、好ましくは1
50〜300℃である。反応圧力は系を液相に保つよう
に設定する必要があり、反応温度およびベンゼン量など
を考慮して決められる。WH3V(重量空間速度)は0
.05〜30 hr−’好ましくは0.1〜20 hr
−’である。
異性化工程流出物20は熱温塔21でベンゼン22を分
離し、ライン43を通って異性体混合物1とともに再び
第1吸着分離工程3へ供給される。22は脱着剤12と
して第2吸着分離工程13に循環される。
図のフローに対し必要なら高沸および低沸成分等の不純
物除去用の熱温塔を設けてもよい。
また、オルトキシレン分離用の熱温塔を設けてもよい。
〔発明の効果〕
エチルベンゼンを含むキシレン異性体混合物と水素型モ
ルデナイトを触媒として液相で異性化する際にベンゼン
を共存させるとエチルベンゼンの不均化およびエチルベ
ンゼンとキシレン間でのトランスアルキル化反応が特異
的に抑制される。さらに、フォージャサイト型ゼオライ
ト系吸着剤を用いたエチルベンゼンの吸着分離技術にお
いてもベンゼンの存在はエチルベンゼンとキシレン異性
体間の選択吸着率を向上させる効果がある。
前記したエチルベンゼンのキシレン異性体に対する選択
吸着率αEB/Xは次式で表わされる。
(EBはエチルベンゼン、Xはキシレン異性体を示す。
またXは、PX (パラキシレン)、III×(メタキ
シレン)OX(オルトキシレン)のいずれか1つで示さ
れる。Aは吸着相、Uは非吸着用を示す。) αEB/Xが1のときエチルベンゼンとX成分の選択吸
着率が等しく、両者を分離することは全く不可能である
。従ってエチルベンゼンを含むキシレン異性体からエチ
ルベンゼンを吸着分離するに必要なαEB/X値は、す
哀て1.0より太き(、好ましくは1.4以上かあるい
はすべて1.0より小さく好ましくは0,7以下である
更に本発明方法ではエチルベンゼンの吸着分離工程で使
用する脱着剤としてのベンゼンを、次の異性化工程へ供
給するため、脱着剤を全く除去する必要がないか、ある
いは一部除去するだけでよいので非常に経済的となる。
勿論、新たなベンゼンを異性化工程へ供給する必要もな
くなる。
〔実施例〕
実施例1 ナトリウム型ゼオライトXを5wt%の硝酸ルビジウム
あるいは硝酸セシウム溶液を用い、固液比2 (cc/
g) 90℃、2時間/1回のイオン交換条件下で8回
繰返し、ルビジウム−X(Rh−X)、セシウム−X(
Cs−X)型吸着剤を調整した。この吸着剤を500℃
で3時間焼成し冷却したちの2gと吸相混合物2gを5
ml!のオートクレーブ内に充填し130°Cで1時間
放置した。液相混合物はベンゼンの共存効果を見るため
にベンゼンのない系(n−ノナン:パラキシレン;メタ
キシレン;オJレトキシレン:エチルベンゼン=1:1
:1:1:1)(重量比)およびベンゼン共存系(n−
ノナン:パラキシレン:メタキシレン:オルトキシレン
:エチルベンゼン:ベンゼン=1 : 1 : 1 :
1 : 1 : 5)を用いた。n−ノナンはガスクロ
マトグラフィ分析での基準物質として添加したもので吸
着剤に対しては不活性な物質である。
吸着剤と接触させた後の液相混合物の組成をガスクロマ
トグラフィにより分析し、該混合物の組成変化量からα
EB/Xを算出した結果を表1に示す。
表1から、ベンゼンがない場合にはエチルベンゼンとオ
ルトキシレンとの選択吸着性が殆どなく (αEB10
xが1.0に近い)両者を吸着分離するのが困難である
。これに対し、ベンゼン共存条件下ではαEB10xが
かなり向上し経済的なエチルベンゼンの吸着分離を実施
させ得るものである。
【図面の簡単な説明】
図は本発明のプロセスの一例を示す概略図であり、エチ
ルベンゼンを含むキシレン異性体混合物からパラキシレ
ンとエチルベンゼンを分離回収する方法を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. エチルベンゼンを含むキシレン異性体混合物からパラキ
    シレンとエチルベンゼンを分離回収する方法において、
    第1の吸着分離工程でパラキシレンを分離回収し、第2
    の吸着分離工程でフォージャサイト型ゼオライトから成
    る吸着剤およびベンゼンを含む脱着剤を用いてエチルベ
    ンゼンを分離回収し、次いでベンゼンを伴って回収され
    るキシレン異性体混合物を異性化工程へ循環しベンゼン
    および水素型モルデナイトの共存下で異性化反応を行な
    うことを特徴とするパラキシレンとエチルベンゼンの分
    離回収方法。
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Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011525919A (ja) * 2008-06-26 2011-09-29 ユーオーピー エルエルシー C8芳香族炭化水素とc9芳香族炭化水素との混合物からパラキシレンを分離するための方法と装置
US11845718B2 (en) 2019-09-29 2023-12-19 China Petroleum & Chemical Corporation Process for producing p-xylene and ethylbenzene from C8 aromatic containing ethylbenzene

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