KR102181461B1 - 액상 isomar 공정 통합 - Google Patents

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유오피 엘엘씨
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Abstract

본 발명은 C8 방향족 이성체 생성물의 제조를 위한 방법 및 장치를 제공한다. 상기 방법은, 방향족 탄화수소 포함 리포메이트 스트림을 리포메이트 스플리터 컬럼에 도입하여, 복수의 스트림을 제공하는 단계를 포함한다. 복수의 스트림으로부터의 적어도 1종의 스트림을 포함하는 1종 이상의 스트림을 리포메이트 업그레이딩 유닛에 통과시켜, 업그레이드된 리포메이트 스트림을 얻는다. 업그레이드된 리포메이트 스트림을 방향족 스트리퍼 컬럼에 통과시켜, C8 방향족 탄화수소 포함 방향족 스트리퍼 측면배출 스트림을 제공한다. 방향족 스트리퍼 측면배출 스트림을 크실렌 분리 유닛에 통과시켜, C8 방향족 이성체 생성물 및 라피네이트 생성물 스트림을 제공한다. 라피네이트 생성물 스트림의 적어도 일부를 액상 이성체화 유닛에서 가공하여, 이성체화된 스트림을 얻는다.

Description

액상 ISOMAR 공정 통합
우선권 진술
본원은 2016년 6월 7일 출원된 미국 출원 제62/347,018호의 우선권을 주장하며, 이의 내용은 본원에서 그 전체를 참고로 인용한다.
기술분야
본 발명의 기술분야는 일반적으로 아로마틱 콤플렉스(aromatics complex)에서의 C8 방향족 이성체 생성물의 제조를 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명의 기술분야는 액상 이성체화와 리포메이트 업그레이딩 공정의 아로마틱 콤플렉스에의 통합을 이용하여 아로마틱 콤플렉스에서 파라-크실렌을 제조하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
대부분의 새로운 아로마틱 콤플렉스는 벤젠 및 C8 방향족 이성체(파라-크실렌, 메타-크실렌, 에틸벤젠 및 오르토-크실렌)의 수율을 최대화하기 위해 설계된다. 벤젠은 에틸벤젠, 쿠멘 및 시클로헥산을 비롯한 이의 유도체를 베이스로 하는 다수의 상이한 생성물에 사용되는 다용도의 석유화학용 빌딩 블록이다. 다수의 경우에, 요구되는 C8 방향족 이성체는 파라-크실렌인데, 파라-크실렌이 테레프탈산 또는 디메틸 테레프탈레이트 중간체를 거쳐 형성되는 폴리에스테르 섬유, 수지 및 필름의 제조에 거의 독점적으로 사용되는 중요한 빌딩 블록이기 때문이다. 따라서, 아로마틱 콤플렉스는 소정 생성물, 이용가능한 원료 및 이용가능한 자본 투자에 따라 다수의 상이한 방식으로 구성될 수 있다. 광범위한 옵션이, 다운스트림 가공 요건을 충족시키기 위해 벤젠 및 파라-크실렌의 생성물 슬레이트 균형을 변경하는 데에 있어서 융통성을 가능하게 한다.
종래 기술의 아로마틱 콤플렉스 흐름도가 Meyers에 의해 문헌[HANDBOOK OF PETROLEUM REFINING PROCESSES,　2d. Edition in 1997 by McGraw-Hill]에 개시되어 있다.
아로마틱 콤플렉스에서, 상업적 등급의 C8 방향족 이성체의 제조는 분별, 흡착 분리 및/또는 결정화와 같은 다수의 분리 단계 및 알킬 교환 반응, 이성체화, 탈알킬화 등을 비롯한 반응 단계를 수반한다. 고순도 C8 방향족 이성체의 제조에 사용되는 통상적인 아로마틱 콤플렉스에 있어서, 모의 이동상 흡착 또는 결정화인 분리 공정으로부터의 이성체 결핍 라피네이트 스트림이 이성체화 공정으로 이송되어, 거기에서 나머지 크실렌 이성체가 이성체화되어 소정의 이성체(평형 농도에 가까움)를 생성시키고, 에틸벤젠(EB)을, 분별 또는 다른 수단을 거쳐 분리될 수 있는 다른 성분으로 전환시킨다. 종래의 BTX 콤플렉스는 증기상 Isomar 촉매를 사용한다. 이와 같이, 관련된 Isomar 공정은 분리기, H2를 리사이클링하기 위한 압축기 및 경질 가스를 제거하기 위한 증류 컬럼을 필요로 한다.
분리기, 압축기, 컬럼 및 관련 장비에 대한 필요성을 없앤 액상 이성체화(LPI) 공정이 제안되어 있다. 그러나, 이러한 액상 이성체화 촉매는 에틸벤젠을 취급할 수 없다. 따라서, 이러한 LPI 공정은 LPI 촉매에 의해 취급될 수 없는 에틸벤젠을 제거하기 위한 보조 공정의 추가를 필요로 한다. 또한, 이는 LPI와 보조 공정의 전반적인 BTX 공정에의 통합을 요구하는데, 이는 꽤 복잡하고 수익성을 최대화하기 위한 충분한 최적화를 필요로 한다.
따라서, 액상 이성체화 공정과 보조 공정의 전반적인 BTX 공정에의 효과적인 통합을 위한 개선된 방법 및 장치를 제공하는 것이 요망된다. 또한, 수익성을 최대화하기 위해 BTX 구성에서 LPI와 보조 공정을 통합하는 것이 요망된다. 또한, 본 발명의 주제의 다른 바람직한 특징 및 특성은, 주제의 이 배경기술 및 첨부 도면과 함께 취할 때, 이어지는 주제의 상세한 설명 및 청구범위로부터 명백해질 것이다.
본원에서 고려되는 다양한 구체예는 아로마틱 콤플렉스에서의 LPI 및 리포메이트 업그레이딩 공정의 통합을 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 본원에서 교시되는 예시적인 구체예는 액상 이성체화와 리포메이트 업그레이딩 공정의 아로마틱 콤플렉스에의 통합을 이용한 C8 방향족 이성체 생성물의 제조를 위한 장치 및 방법을 포함한다.
다른 예시적인 구체예에 따르면, 리포메이트 스트림으로부터 C8 방향족 이성체 생성물을 제조하는 방법이 제공되며, 여기서 상기 방법은 방향족 탄화수소 포함 리포메이트 스트림을 리포메이트 스플리터 컬럼에 도입하여, 복수의 스트림을 제공하는 단계를 포함한다. 복수의 스트림으로부터의 적어도 1종의 스트림을 포함하는 1종 이상의 스트림을 리포메이트 업그레이딩 유닛에서 리포메이트 업그레이딩 조건에 처하게 하여, 에틸벤젠의 실질적인 부분을 전환시켜, 업그레이드된 리포메이트 스트림을 얻는다. 업그레이드된 리포메이트 스트림을 방향족 스트리퍼 컬럼에 통과시켜, C8 방향족 탄화수소 포함 방향족 스트리퍼 측면배출 스트림 및 방향족 스트리퍼 바닥 스트림을 제공한다. 방향족 스트리퍼 측면배출 스트림을 크실렌 분리 유닛에 통과시켜, C8 방향족 이성체 생성물, 및 C8 방향족 이성체 포함 라피네이트 생성물 스트림을 제공한다. 수소의 실질적인 부재 하에 이성체화 조건에서 액상으로 이성체화 유닛에서 라피네이트 생성물 스트림의 적어도 제1 부분을 이성체화 촉매와 접촉시켜, 이성체화된 스트림을 얻는다.
다른 예시적인 구체예에 따르면, 리포메이트 스트림으로부터 C8 방향족 이성체 생성물을 제조하는 방법이 제공되며, 여기서 상기 방법은 방향족 탄화수소 포함 리포메이트 스트림을 리포메이트 스플리터 컬럼에 도입하여, C8+ 방향족 탄화수소 포함 리포메이트 스플리터 바닥 스트림, C8 방향족 탄화수소 포함 리포메이트 스플리터 측면배출 스트림 및 C7- 방향족 탄화수소 포함 리포메이트 스플리터 오버헤드 스트림을 제공한다. 리포메이트 스플리터 측면배출 스트림을 포함하는 1종 이상의 스트림을 리포메이트 업그레이딩 유닛에서 리포메이트 업그레이딩 조건에 처하게 하여, 에틸벤젠의 실질적인 부분을 전환시켜, 업그레이드된 리포메이트 스트림을 얻는다. 업그레이드된 리포메이트 스트림을 방향족 스트리퍼 컬럼에 통과시켜, C8 방향족 탄화수소 포함 방향족 스트리퍼 측면배출 스트림 및 방향족 스트리퍼 바닥 스트림을 제공한다. 방향족 스트리퍼 측면배출 스트림을 크실렌 분리 유닛에 통과시켜, C8 방향족 이성체 생성물, 및 C8 방향족 이성체 포함 라피네이트 생성물 스트림을 제공한다. 수소의 실질적인 부재 하에 이성체화 조건에서 액상으로 이성체화 유닛에서 라피네이트 생성물 스트림의 적어도 제1 부분을 이성체화 촉매와 접촉시켜, 이성체화된 스트림을 얻는다.
또 다른 예시적인 구체예에 따르면, 리포메이트 스트림으로부터 C8 방향족 이성체 생성물을 제조하기 위한 장치가 제공되며, 여기서 상기 장치는 방향족 탄화수소 포함 리포메이트 스트림을 분별하여 복수의 스트림을 제공하기 위한 리포메이트 스플리터 컬럼을 포함한다. 리포메이트 업그레이딩 유닛이 리포메이트 스플리터 컬럼과 연통하며, 이 유닛은 복수의 스트림으로부터의 적어도 1종의 스트림을 포함하는 1종 이상의 스트림을 리포메이트 업그레이딩 유닛에서 리포메이트 업그레이딩 조건에 처하게 하여, 에틸벤젠의 실질적인 부분을 전환시켜, 업그레이드된 리포메이트 라인 내 업그레이드된 리포메이트 스트림을 얻기 위한 것이다. 방향족 스트리퍼 컬럼이 업그레이드된 리포메이트 라인을 거쳐 리포메이트 업그레이딩 유닛과 연통하며, 이 유닛은 방향족 스트리퍼 측면배출 라인 내 C8 방향족 이성체 포함 방향족 스트리퍼 측면배출 스트림, 및 방향족 스트리퍼 바닥 라인 내 방향족 스트리퍼 바닥 스트림을 제공하기 위한 것이다. 크실렌 분리 유닛이 방향족 스트리퍼 측면배출 라인을 거쳐 방향족 스트리퍼 컬럼과 연통하며, 이 유닛은 C8 방향족 이성체 생성물, 및 라피네이트 생성물 라인 내 C8 방향족 이성체 포함 라피네이트 생성물 스트림을 제공하기 위한 것이다. 액상 이성체화 유닛이 제1 라피네이트 생성물 라인과 연통하며, 이 유닛은 수소의 실질적인 부재 하에 이성체화 조건에서 액상으로 이성체화 구역에서 라피네이트 생성물 스트림의 적어도 제1 부분을 이성체화 촉매와 접촉시켜, 이성체화 생성물 라인 내의 이성체화된 스트림을 얻기 위한 것이다.
본 개시의 이들 및 다른 특징, 양태 및 이점은 하기 상세한 설명, 도면 및 첨부 청구범위를 고려시 더 잘 이해될 것이다.
도 1과 함께 이하에 다양한 구체예를 설명할 것이며, 여기서 동일한 숫자는 동일한 부재를 지칭한다.
도 1은 본 개시의 구체예에 따른 방법에서 아로마틱 콤플렉스에 통합된 액상 이성체화 및 리포메이트 업그레이딩 공정을 갖는 아로마틱 콤플렉스를 도시한다.
상응하는 기준 특징부는 몇개 도면에 걸쳐 상응하는 구성요소를 지칭한다. 숙련자는 도 1에서의 부재가 간단성 및 명료성을 위해 도시된 것이며 반드시 일정한 비율로 그려진 것은 아님을 이해할 것이다. 예컨대, 본 개시의 다양한 구체예의 이해의 향상을 돕기 위해, 도 1의 부재의 일부의 치수는 다른 부재에 비해 과장될 수 있다. 또한, 본 개시의 이들 다양한 구체예의 시야가 덜 막히도록 돕기 위해, 상업적으로 실현가능한 구체예에서 유용하거나 필요한, 공통되지만 잘 알려진 부재가 종종 도시되어 있지 않다.
정의
본원에서 사용되는 바의 용어 "스트림"은 다양한 탄화수소 분자 및 다른 물질을 포함할 수 있다.
본원에서 사용되는 바의 용어 "스트림", "공급물", "생성물", "일부" 또는 "부분"은 다양한 탄화수소 분자, 예컨대 직쇄형 및 분지쇄형 알칸, 나프텐, 알켄, 알카디엔 및 알킨, 및 임의로 다른 물질, 예컨대 가스, 예컨대 수소, 또는 불순물, 예컨대 중금속, 및 황 및 질소 화합물을 포함할 수 있다. 상기한 것 각각은 또한 방향족 및 비방향족 탄화수소를 포함할 수 있다.
본원에서 사용되는 바의 용어 "오버헤드 스트림"은 컬럼과 같은 용기의 최상부에서 또는 최상부 가까이에서 배출되는 스트림을 의미할 수 있다.
본원에서 사용되는 바의 용어 "바닥 스트림"은 컬럼과 같은 용기의 바닥에서 또는 바닥 가까이에서 배출되는 스트림을 의미할 수 있다.
탄화수소 분자는 C1, C2, C3, Cn으로 약칭할 수 있으며, 여기서 "n"은 1 이상의 탄화수소 분자 내 탄소 원자의 수를 나타내거나, 약어는 예컨대 비방향족 또는 화합물에 대한 형용사로서 사용될 수도 있다. 유사하게, 방향족 화합물은 A6, A7, A8, An으로 약칭될 수 있으며, 여기서 "n"은 1 이상의 방향족 분자 내 탄소 원자의 수를 나타낸다. 또한, 첨자 "+" 또는 "-"는 약칭된 1 이상의 탄화수소 표기법과 함께 사용될 수 있으며, 예컨대 약칭된 1 이상의 탄화수소를 포함하는 C3+ 또는 C3-가 있다. 예로서, 약어 "C3+"는 3 이상의 탄소 원자의 1 이상의 탄화수소 분자를 의미한다.
본원에서 사용되는 바의 용어 "구역" 또는 "유닛"은 1 이상의 장비 아이템 및/또는 1 이상의 하부 구역을 포함하는 영역을 지칭할 수 있다. 장비 아이템은 1 이상의 반응기 또는 반응기 용기, 분리 용기, 증류탑, 히터, 교환기, 파이프, 펌프, 압축기 및 제어기를 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 추가로, 반응기, 건조기 또는 용기와 같은 장비 아이템은 1 이상의 구역 또는 하부 구역을 더 포함할 수 있다.
용어 "컬럼"은 상이한 휘발 물질의 1 이상의 성분을 분리하기 위한 증류 컬럼 또는 컬럼을 의미한다. 달리 지시되지 않는 한, 각각의 컬럼은, 컬럼의 최상부로 돌아가는 오버헤드 스트림의 부분을 응축 및 환류시키기 위한, 컬럼의 오버헤드에 있는 응축기, 및 컬럼의 바닥으로 돌아가는 바닥 스트림의 부분을 증발시키고 이송하기 위한, 컬럼의 바닥에 있는 리보일러를 포함한다. 컬럼으로 가는 공급물을 사전 가열할 수 있다. 최상부 또는 오버헤드 압력은 컬럼의 증기 출구에 있는 오버헤드 증기의 압력이다. 바닥 온도는 액체의 바닥 출구 온도이다. 오버헤드 라인 및 바닥 라인은 달리 나타내지 않는 한, 임의의 환류 또는 리보일의 컬럼 다운스트림으로부터 컬럼으로 가는 순(net) 라인을 지칭한다. 스트리핑 컬럼은 컬럼의 바닥에 리보일러를 생략하고, 대신에 스팀과 같은 유동화 불활성 매체로부터의 분리 추동력 및 가열 요건을 제공한다.
본원에서 사용되는 바의 용어 "풍부"는 스트림 중 화합물 또는 화합물의 부류의 적어도 일반적으로 50 몰%, 바람직하게는 70 몰%의 양을 의미할 수 있다.
도시된 바와 같이, 도 1의 공정 흐름 라인은 예컨대 라인, 파이프, 공급물, 가스, 생성물, 배출물, 일부, 부분 또는 스트림과 상호 교환적으로 지칭될 수 있다.
용어 "연통"은, 열거된 성분 사이에서 재료 흐름이 작용적으로 허용됨을 의미한다.
용어 "다운스트림 연통"은, 다운스트림 연통된 대상을 향해 흐르는 재료의 적어도 일부가, 이것이 연통하는 목적물로부터 작용적으로 흐를 수 있음을 의미한다.
용어 "직접 연통"은, 업스트림 성분으로부터의 흐름이 물리적 분별 또는 화학적 전환으로 인한 조성 변화를 거치지 않고 다운스트림 성분으로 들어감을 의미한다.
용어 "실질적인"은 스트림 중 화합물 또는 화합물의 부류의 적어도 일반적으로 80 중량%, 바람직하게는 90 중량%, 최적으로는 99 중량%의 양을 의미할 수 있다.
용어 "통과"는 재료가 도관 또는 용기로부터 목적물로 통과함을 의미한다.
발명의 상세한 설명
하기 상세한 설명은 사실상 단지 예시이며, 다양한 구체예 또는 이의 적용 및 용도를 한정하려는 것이 아니다. 또한, 이전 배경기술 또는 하기 상세한 설명에 나타낸 어떤 이론에 의해 구속시키려는 의도가 없다. 또한, 하기 설명되는 아로마틱 콤플렉스 내 다양한 유닛에서의 온도, 압력, LHSV 및 촉매의 선택을 비롯한 반응 조건은 어디에 언급되지 않는 한, 당업자에게 공지된 통상적인 것이다.
아로마틱 콤플렉스에서의 C8 방향족 이성체 생성물의 제조를 위한 공정 및 장치의 예시적인 구체예를, 도 1에 도시된 구체예에 따라, 아로마틱 콤플렉스에 통합된 액상 이성체화 및 리포메이트 업그레이딩 공정을 갖는 아로마틱 콤플렉스를 도시하는 공정 및 장치(100)를 참조하여 설명한다. 공정 및 장치(100)는 리포메이트 스플리터 컬럼(104), 방향족 스트리퍼 컬럼(116), 방향족 리런 컬럼(124), 크실렌 분리 유닛(130), 추출물 컬럼(136), 크실렌 컬럼(144), 라피네이트 컬럼(150), 이성체화 유닛(162), 방향족 추출 유닛(170), 클레이 처리기(176), 벤젠-톨루엔(BT) 컬럼(180), 알킬 교환 반응 유닛(190), 알킬 교환 반응 스트리퍼(194), 안정기(202) 및 중질 방향족 컬럼(208)을 포함한다.
도 1에 도시된 예시적인 구체예에 따르면, 방향족 탄화수소를 포함하는, 라인(102) 내 리포메이트 스트림을 리포메이트 스플리터 컬럼(104)에 도입하여, 분별을 거쳐 복수의 스트림을 제공할 수 있다. 도 1에 도시된 예시적인 구체예에 따르면, 리포메이트 오버헤드 라인(106) 내 C7- 방향족 탄화수소 포함 리포메이트 스플리터 오버헤드 스트림, 리포메이트 측면배출 라인(108) 내 C8 방향족 탄화수소 포함 리포메이트 스플리터 측면배출 스트림 및 리포메이트 바닥 라인(110) 내 C8+ 방향족 탄화수소 포함 리포메이트 스플리터 바닥 스트림이 리포메이트 스플리터 컬럼(104)으로부터 배출된다. 도시된 본 구체예에 따르면, 리포메이트 스플리터 컬럼(104)으로부터의 오버헤드 스트림을 농축시키고 리포메이트 스플리터 컬럼(104)으로 다시 환류되는 농축액의 일부와 수용기에서 분리하여, 라인(106) 내 순 부분으로부터의 리포메이트 스플리터 오버헤드 스트림을 얻을 수 있다. 또한, 도시된 바와 같이, 리포메이트 스플리터 컬럼(104)은 컬럼의 바닥으로 돌아가는 리포메이트 스플리터 바닥 스트림의 부분을 증발시키고 이송하기 위해, 컬럼의 바닥에 리보일러를 포함할 수 있다.
이어서, 복수의 스트림으로부터의 적어도 1종의 스트림을 리포메이트 업그레이딩 유닛(112)에 통과시킬 수 있다. 도 1에 도시된 예시적인 구체예에 따르면, 리포메이트 측면배출 라인(108) 내 리포메이트 스플리터 측면배출 스트림을 리포메이트 업그레이딩 유닛(112)에 통과시킬 수 있다. 따라서, 리포메이트 업그레이딩 유닛(112)은 리포메이트 스플리터 컬럼(104)과 직접 다운스트림 연통될 수 있다. 또한, 방향족 리런 컬럼(124)으로부터 얻은, 라인(126) 내 방향족 리런 컬럼 오버헤드 스트림, 및 라피네이트 컬럼(150)으로부터 얻은, 제2 라피네이트 생성물 라인(158) 내 라피네이트 생성물 스트림의 제2 부분도 리포메이트 업그레이딩 유닛(112)에 통과시킬 수 있다. 따라서, 본 양태에서, 1종 이상의 스트림은 리포메이트 스플리터 측면배출 스트림, 방향족 리런 컬럼 오버헤드 스트림 및 라피네이트 생성물 스트림의 부분을 포함할 수 있다. 1종 이상의 스트림을 리포메이트 업그레이딩 유닛(112)에서 리포메이트 업그레이딩 조건에 처하게 하여, 1종 이상의 스트림에 존재하는 에틸벤젠의 실질적인 부분으로 전환시켜, 업그레이드된 리포메이트 라인(114) 내 업그레이드된 리포메이트 스트림을 얻을 수 있다. 리포메이트 업그레이딩 유닛(112)은 벤젠과 같은 다른 탄화수소로의 전환을 거쳐 에틸벤젠의 실질적인 부분을 제거할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 리포메이트 스플리터 측면배출 스트림 및 방향족 리런 오버헤드 스트림 모두를 리포메이트 업그레이딩 유닛(112)에 통과시킬 수 있다. 이러한 양태에서, 실질적인 양의 C8 올레핀이 업그레이드된 리포메이트 스트림으로부터 제거될 것이다. 따라서, 도 1에 도시된 바의 본 발명의 공정은 리포메이트 업그레이딩 유닛(112)의 클레이 처리기 다운스트림을 필요로 하지 않는다.
업그레이드된 리포메이트 라인(114) 내 업그레이드된 리포메이트 스트림을 분리를 위해 방향족 스트리퍼 컬럼(116)에 통과시킬 수 있다. 따라서, 방향족 스트리퍼 컬럼(116)은 업그레이드된 리포메이트 라인(114)을 거쳐 리포메이트 업그레이딩 유닛(112)과 다운스트림 연통될 수 있다. 이성체화된 스트림의 적어도 일부도 방향족 스트리퍼 컬럼(116)에 통과할 수 있다. 도 1에 도시된 예시적인 구체예에 따르면, 제2의 이성체화된 생성물 라인(168) 내의 이성체화된 스트림의 제2 부분을 방향족 스트리퍼 컬럼(116)에 통과시킬 수 있다. 또한, 도 1에 도시된 예시적인 구체예에 따르면, 라인(188) 내 BT 컬럼 바닥 스트림 및 라인(148) 내 크실렌 컬럼 바닥 스트림을 방향족 스트리퍼 컬럼(116)에 통과시킬 수 있다. 들어오는 공급물 스트림은 방향족 스트리퍼 컬럼(116)에서 분리되어서, 라인(118) 내의 C7 및 경질 탄화수소 포함 방향족 스트리퍼 오버헤드 스트림, 라인(120) 내 C8 방향족 탄화수소 포함 방향족 스트리퍼 측면배출 스트림 및 라인(122) 내 C8+ 방향족 탄화수소 포함 방향족 스트리퍼 바닥 스트림이 방향족 스트리퍼 컬럼(116)으로부터 배출된다. 예시적인 구체예에 따르면, 방향족 스트리퍼 컬럼(116)은 분리벽형 컬럼일 수 있다. 본 출원인은, 분리벽형 컬럼이 크실렌 분리 유닛(130)에 통과하는 방향족 스트리퍼 측면배출 스트림으로부터의 C9+ 방향족 탄화수소의 더욱 효율적인 제거를 가져옴을 알아냈다. C9+ 방향족 탄화수소의 존재는 크실렌 분리 유닛(130)으로부터 얻어지는 C8 방향족 이성체 생성물을 오염시키므로, 분리벽형 컬럼의 사용은 크실렌 분리 유닛의 효율을 개선하여, 생성물 품질을 양호하게 한다. 다양한 구체예에서, 파라-크실렌 유닛(130)에의 공급물에 존재하는 C9 이상의 방향족 탄화수소의 양은 1 중량% 미만이다.
리포메이트 스플리터 컬럼(104)으로 다시 돌아가면, 라인(110) 내 리포메이트 스플리터 바닥 스트림을 방향족 리런 컬럼(124)에 통과시킬 수 있다. 또한, 라인(122) 내 방향족 스트리퍼 바닥 스트림을 또한 방향족 리런 컬럼(124)에 통과시킬 수 있다. 라인(126) 내 방향족 리런 컬럼 오버헤드 스트림, 라인(127) 내 방향족 리런 컬럼 측면배출 스트림, 및 라인(128) 내 방향족 리런 컬럼 바닥 스트림을 방향족 리런 컬럼(124)으로부터 배출시킨다. 라인(126) 내 방향족 리런 컬럼 오버헤드 스트림은 C8 방향족 탄화수소가 풍부하고, 이를 리포메이트 업그레이딩 유닛(112)에 통과시켜 추가의 C8 방향족 탄화수소를 회수할 수 있다.
방향족 스트리퍼 컬럼(116)으로 다시 돌아가면, 라인(120) 내 C8 방향족 탄화수소 포함 방향족 스트리퍼 측면배출 스트림을 크실렌 분리 유닛(130)에 통과시켜, C8 방향족 이성체 생성물, 및 C8 방향족 이성체 포함 라피네이트 생성물 스트림을 제공할 수 있다. 파라-크실렌, 메타-크실렌 및 오르토-크실렌을 포함하는 라인(120) 내 방향족 스트리퍼 측면배출 스트림을 크실렌 분리 유닛(130)에 통과시켜, 분리 공정을 거쳐 소정의 C8 방향족 이성체 생성물을 얻을 수 있다. 크실렌 분리 유닛(130)은 원하는 C8 방향족 생성물에 따라 파라-크실렌 분리 유닛, 메타-크실렌 분리 유닛 또는 오르토-크실렌 분리 유닛 중 하나일 수 있으며, 이에 따라 조작 조건을 맞출 수 있다. 논의된 바의 예시적인 구체예에 따르면, 크실렌 분리 유닛(130)은 파라-크실렌 분리 유닛이고, 본 구체예의 논의를 목적으로 하여 파라-크실렌 분리 유닛(130)이라고 지칭될 것이다. 도 1에 도시된 예시적인 구체예에 따르면, 제1의 이성체화된 생성물 라인(166) 내의 이성체화된 스트림의 제1 부분도 파라-크실렌 분리 유닛(130)에 통과시킬 수 있다. 논의된 바의 본 구체예에 따르면, 파라-크실렌 분리 유닛(130) 내에서의 분리 공정은, 파라-크실렌과 본 구체예에 대한 탈착제(desorbent)의 혼합물을 포함하는 파라-크실렌 추출물 스트림인, 라인(132) 내 크실렌 추출물 스트림을 제공하기 위해, 바람직하게는 탈착제를 채용하는 모의 이동 흡착상(SMB)을 거쳐 작동한다. 다양한 구체예에 따르면, 탈착제는 C8 방향족 이성체보다 낮은 비점을 갖는 임의의 방향족 탄화수소일 수 있다. 본 구체예에 따르면, 탈착제로서 톨루엔을 사용한다.
라인(132) 내 파라-크실렌 추출물 스트림을, 탈착제로부터 파라-크실렌을 분리하는 추출물 컬럼(136)에 통과시킬 수 있다. 소정의 파라-크실렌을 포함하는, 라인(140) 내 파라-크실렌을 추출물 컬럼(136)으로부터 배출시킬 수 있다. 또한, 라인(142) 내 제1 복귀 탈착제 스트림을 배출시키고, 이어서 이를 파라-크실렌 분리 유닛(130)에 리사이클링시킬 수 있다. 도 1에 도시된 양태에서, 라인(138) 내 탈착제 드래그 스트림도 추출물 컬럼(136)으로부터 배출시킬 수 있다. 예시적인 구체예에 따르면, 라인(138)내 탈착제 드래그 스트림은 주로 C7- 탄화수소를 포함할 수 있으며, 이를 BT 컬럼(180)에 통과시킬 수 있다. 라인(140) 내 파라-크실렌 스트림을 크실렌 컬럼(144)에 통과시킬 수 있다. 논의된 바의 본 구체예에 따르면, 크실렌 컬럼은 파라-크실렌 컬럼이다. 파라-크실렌 컬럼(144)은 라인(148) 내 바닥 스트림으로서 얻어지는 중질 탄화수소로부터 라인(146) 내 파라-크실렌 생성물을 분리할 수 있으며, 이어서 이를 방향족 스트리퍼 컬럼(116)으로 리사이클링시켜, 파라-크실렌 회수율을 최대화하기 위해 이전에 기재된 바와 같이 추가로 가공할 수 있다. 도시된 본 구체예에 따르면, 파라-크실렌 컬럼(144)으로부터의 오버헤드 스트림을 농축시키고, 파라-크실렌 컬럼(146)으로 재환류되는 농축액의 일부와 함께 분리시켜서, 라인(146) 내 순 부분으로부터 파라-크실렌 생성물을 얻을 수 있다. 또한, 도시된 바와 같이, 파라-크실렌 컬럼(144)은 컬럼의 바닥으로 돌아가는 바닥 스트림의 부분을 증발시키고 이송하기 위해, 컬럼의 바닥에 리보일러를 포함할 수 있다. 일양태에서, 파라-크실렌 컬럼(144) 내 압력은 60 psig이다. 이러한 양태에서, 파라-크실렌 컬럼(144)의 응축기를 하이플럭스 관과 함께 사용하여 리포메이트 스플리터 컬럼(104)을 리보일링할 수 있다. 다른 양태에서, 이러한 하이플럭스 관은, 고압 스팀을 열원으로서 사용할 수 있도록, 파라-크실렌 컬럼(144) 상에서 사용할 수 있다. 따라서, 본 개시는 전반적인 스팀 사용을 감소시킨다.
C8 방향족 라피네이트와 탈착제의 비평형 혼합물을 포함하는, 라인(134) 내 라피네이트 스트림도 파라-크실렌 분리 유닛(130)으로부터 배출시킬 수 있다. 라인(134) 내 라피네이트 스트림을 라피네이트 컬럼(150)에 통과시킬 수 있다. 도 1에 도시된 예시적인 구체예에 따르면, BT 컬럼(180)으로부터의 라인(186) 내 제2 톨루엔 풍부 스트림도 라피네이트 컬럼(150)에 도입할 수 있으며, 이는 본 구체예에 따라 파라-크실렌 분리 공정에서의 탈착제로서 사용되는 톨루엔에 대한 구성요소로서 작용할 수 있다. 라피네이트 컬럼(150)은 라인(152) 내 제2 복귀 탈착제 스트림으로부터, 이성체화 유닛(162)에서의 이성체화를 위해 라인(156) 내 라피네이트 생성물 스트림을 분리한다. 도 1에 도시된 예시적인 구체예에 따르면, 라인(142) 내 제1 탈착제 복귀 스트림 및 라인(152) 내 제2 탈착제 복귀 스트림을 조합하여 라인(154) 내의 조합된 탈착제 복귀 스트림을 제공할 수 있으며, 이어서 이를 파라-크실렌 분리 유닛(130)에 통과시킬 수 있다.
크실렌 이성체의 비평형 혼합물을 포함하는, 라인(156) 내 라피네이트 생성물 스트림의 적어도 일부를 이성체화 유닛(162)에 도입하여, 라인(164) 내의 이성체화된 스트림을 제공한다. 도 1에 도시된 예시적인 구체예에 따르면, 제1 라피네이트 생성물 라인(160) 내 라피네이트 생성물 스트림의 제1 부분을 수소의 실질적인 부제 하에 이성체화 조건에서 액상으로 이성체화 유닛(162)에서 이성체화 촉매와 접촉시켜, 라인(164) 내의 이성체화된 스트림을 얻는다. 따라서, 다양한 구체예에서, 이성체화 유닛(162)을 액상 이성체화 (LPI) 유닛으로 지칭할 수 있다.
이성체화 유닛(162)은, 경질 및 중질 생성물로의 전환을 최소화하면서, 공급 원료 중 크실렌을 평형에 가까운 혼합물로 이성체화하는 것을 특이적으로 표적으로 하는 이성체화를 포함한다. 이성체화 조건은 100℃ 내지 500℃, 바람직하게는 200℃ 내지 400℃ 범위의 온도를 포함할 수 있다. 압력은 500 kPa 내지 5 MPa 절대 압력이다. 이성체화 유닛은 공급물 스트림에 대하여 0.5 hr-1 내지 50 hr-1, 바람직하게는 0.5 hr-1 내지 20 hr-1의 액체 시간당 공간 속도를 제공하기에 충분한 부피의 촉매를 포함한다. 이성체화는 최소 수소의 존재 하에 실시하며, 즉 존재하는 수소의 양은 0.2 몰/공급물의 몰 미만이다. 예시적인 구체예에 따르면, 이성체화는 수소의 부재 하에 액상으로 실시하며, 유리 수소는 공급물 스트림에 첨가하지 않고; 이 경우, 이전 가공으로부터의 임의의 용해된 수소는 실질적으로 0.05 몰/공급물의 몰 미만이며, 종종 0.01 몰/몰 미만이고, 가능하게는 일반적인 분석 수단에 의해 검출 가능하지 않다.
이성체화 유닛(162)은, 각각의 반응기로의 입구에서 소정의 이성체화 온도가 유지되는 것을 보장하기 위해, 단일 반응기, 또는 그 사이에 적절한 수단을 갖는 2 이상의 개별 반응기를 포함할 수 있다. 반응물을 상향 유동, 하향 유동 또는 방사상 유동 방식으로 촉매상과 접촉시킬 수 있다.
이성체화 촉매는 바람직하게는 10 초과, 바람직하게는 20 초과의 Si:Al2 비와 5∼8 옹스트롱(Å)의 공극 직경을 갖는 것들로부터 선택되는 제올라이트 알루미노실리케이트를 포함한다. 적절한 제올라이드의 특정예는 MFI, MEL, EUO, FER, MFS, MTT, MTW, TON, MOR 및 FAU형의 제올라이트이다. 특히 선호되는 MFI형 제올라이트는 갈륨이 결정 구조의 성분인 갈륨-MFI이다. 바람직한 Ga-MFI는 500 미만, 바람직하게는 100 미만의 Si/Ga2 몰비를 가지며; 알루미늄 함량은 수반하여 매우 낮고, Si/Al2 몰비는 500 초과, 바람직하게는 1000 초과이다. 촉매 중 제올라이트의 비율은 1 중량% 내지 99 중량%, 바람직하게는 25 중량% 내지 75 중량% 범위이다. 이성체화 촉매는 0.01 중량% 내지 2.0 중량%의 백금족 금속, 바람직하게는 백금을 함유할 수 있으며, 바람직하게는 금속 화합물이 실질적으로 부재이다. 무기 산화물 바인더, 바람직하게는 알루미나가 촉매의 나머지를 구성한다. 바람직한 촉매 형상은 구이며, 대안적인 적절한 형상은 압출물이다.
도 1에 도시된 예시적인 구체예에 따르면, 제2 라피네이트 생성물 라인(158) 내 라피네이트 생성물 스트림의 제2 부분을 리포메이트 업그레이딩 유닛(112)에 통과시키고, 상기 기재된 바와 같이 추가로 가공한다. 다양한 구체예에 따르면, 라피네이트 생성물 스트림의 제1 부분은 0∼100%로 변동될 수 있고, 나머지는 라피네이트 생성물 스트림의 제2 부분이다.
이성체화 유닛(162)으로 다시 돌아가면, 파라-크실렌의 제조를 위한, 논의되는 바의 본 공정에서는, LPI 공정으로 라피네이트 생성물 스트림 중 m-크실렌 및 o-크실렌이 전환되고, 일부는 p-크실렌으로 다시 전환된다. 경질 가스가 이성체화 생성물에 존재하지 않도록, LPI가 H2 첨가 없이 독특하게 작동하는 것이 유리하다. 따라서, 이성체화된 스트림의 부분을 파라-크실렌 유닛(130)에 직접 통과시킬 수 있고, 다른 부분은 일부 벤젠 및 톨루엔과 함께 더 중질의 성분을 제거하기 위해 방향족 스트리퍼 컬럼(116)으로 이송할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 라인(164) 내의 이성체화된 스트림을 이성체화 유닛(162)으로부터 배출시킬 수 있다. 제1의 이성체화된 생성물 라인(166) 내의 이성체화된 스트림의 제1 부분을 파라-크실렌 분리 유닛(130)에 직접 통과시키고 이전에 기재된 바와 같이 추가로 가공할 수 있다. 따라서, 파라-크실렌 분리 유닛(130)은 제1의 이성체화된 생성물 라인(166)을 거쳐 이성체화 유닛(162)과 직접 다운스트림 연통될 수 있다. 제2의 이성체화된 생성물 라인(168) 내의 이성체화된 스트림의 제2 부분을 방향족 스트리퍼 컬럼(116)에 통과시키고 이전에 기재된 바와 같이 추가로 가공할 수 있다. 따라서, 본 개시에서는 이성체화된 스트림의 부분을 파라-크실렌 유닛(130)에 직접 통과시키므로, 방향족 스트리퍼 컬럼(116)에의 공급물의 양이 감소된다. 본 구성은, 방향족 스트리퍼 컬럼(116)에의 공급물을 저하시켜 리보일러 열 요구 및 컬럼 크기를 감소시키므로, 이점을 제공한다.
리포메이트 스플리터 컬럼(104)으로 다시 돌아가면, C7- 방향족 탄화수소를 포함하는, 리포메이트 오버헤드 라인(106) 내 리포메이트 스플리터 오버헤드 스트림을 방향족 추출 및 분별 단계에 통과시켜, 벤젠 생성물 스트림 및 톨루엔 풍부 스트림을 제공할 수 있다. 리포메이트 오버헤드 라인(106) 내 리포메이트 오버헤드 스트림을 방향족 추출 유닛(170)에 통과시킬 수 있다. 방향족 추출 유닛(170)은 탄화수소 스트림으로부터 방향족을 분리하는 상이한 방법을 포함할 수 있다. 하나의 산업 표준은 Sulfolane™ 공정인데, 이는 방향족의 고순도 추출을 촉진하기 위해 설폴란을 이용하는 추출 증류 공정이다. Sulfolane™ 공정은 당업자에게 잘 알려져 있다. 벤젠 및 톨루엔을 포함하는, 라인(174) 내 방향족 추출물 스트림, 및 비방향족 탄화수소를 포함하는, 라인(172) 내 라피네이트 스트림을 방향족 추출 유닛(170)으로부터 배출시킬 수 있다. 라인(174) 내 방향족 추출물 스트림을 BT 컬럼(180)에 통과시켜, 분리를 거쳐 벤젠 및 톨루엔을 제공할 수 있다. 도 1에 도시된 예시적인 구체예에 따르면, 라인(174) 내 방향족 추출물 스트림을 클레이 처리기(176)를 통해 통과시켜, 잔류 올레핀 오염물을 처리하고 BT 컬럼(180)에 통과시키기 전의 라인(178) 내 처리된 방향족 추출물 스트림을 제공할 수 있다. 알킬 교환 반응 스트리퍼 컬럼(194)으로부터의, 라인(198) 내 알킬 교환 반응 스트리퍼 바닥 스트림도 BT 컬럼(180)에 통과시킬 수 있다. 라인(182) 내 벤젠 풍부 스트림, 라인(184) 내 제1 톨루엔 풍부 스트림 및 라인(186) 내 제2 톨루엔 풍부 스트림을 BT 컬럼(180)으로부터 배출시킬 수 있다. 또한, 라인(188) 내 BT 컬럼 바닥 스트림을 배출시켜, 이전에 기재된 바와 같이 추가의 가공을 위해 방향족 스트리퍼 컬럼(116)으로 이송한다. 라인(186) 내 제2 톨루엔 풍부 스트림을 라피네이트 컬럼(150)에 통과시킬 수 있다. 라인(184) 내 제1 톨루엔 풍부 스트림을 추가의 크실렌 및 벤젠의 제조를 위해 알킬 교환 반응 유닛(190)에 통과시킬 수 있다.
도 1에 도시된 예시적인 구체예에 따르면, 제1 톨루엔 풍부 스트림 외에, C9 및 C10 알킬방향족이 풍부한, 라인(127) 내 방향족 리런 컬럼 측면배출 스트림을, 중질 방향족 컬럼(208)으로부터의, C9 및 C10 알킬방향족이 풍부한, 라인(210) 내 중질 방향족 컬럼 오버헤드 스트림과 함께, 알킬 교환 반응 유닛(190)에 통과시킬 수 있다. 구성요소 수소 가스 스트림(미도시)도 알킬 교환 반응 유닛(190)에 제공할 수 있다. 알킬 교환 반응 유닛(190)에서는, 들어오는 공급물 스트림을 알킬 교환 반응 조건 하에서 알킬 교환 반응 촉매와 접촉시킬 수 있다. 알킬 교환 반응 유닛(190)에서는, 톨루엔으로의 C9 및 C10 알킬방향족의 알킬 교환 반응에 의해 공정이 계속된다. 벤젠 및 크실렌을 포함하는, 라인(192) 내 알킬 교환 반응된 스트림을 알킬 교환 반응 유닛(190)으로부터 배출시킬 수 있다. 예시적인 구체예에 따르면, 리포메이트 업그레이딩 유닛(112) 및 알킬 교환 반응 유닛(190)은 공통 압축기를 공유한다.
본 개시에서 사용될 수 있는 알킬 교환 반응 촉매는 US 6740788에 교시된 것들과 같은 종래의 알킬 교환 반응 촉매를 포함하며, 상기 특허의 교시 내용은 본원에서 참고로 인용한다. 알킬 교환 반응 유닛(190)에 채용되는 조건은 200℃ 내지 540℃의 온도를 보통 포함한다. 알킬 교환 반응 유닛(190)은 1 kg/cm2 내지 60 kg/cm2의 광범위한 중간 상승 압력에서 조작한다. 알킬 교환 반응은 넓은 범위의 공간 속도에서 실시할 수 있으며, 더 높은 공간 속도는 전환율을 희생하면서 파라-크실렌의 더 높은 비에 영향을 미친다. 액체 시간당 공간 속도는 일반적으로 0.1 hr-1 내지 20 hr-1 범위이다.
라인(192) 내 알킬 교환 반응된 스트림을 알킬 교환 반응 스트리퍼(194)로 이송하여, 라인(198) 내 알킬 교환 반응 스트리퍼 바닥 스트림을 회수할 수 있다. 경질 말단을 라인(196) 내 알킬 교환 반응 스트리퍼 오버헤드 스트림에서 제거할 수 있고, C6 이하의 탄화수소를 포함하는, 라인(200) 내 순 오버헤드 스트림도 알킬 교환 반응 스트리퍼(194)로부터 배출시킬 수 있다. 이어서, 라인(198) 내 알킬 교환 반응 스트리퍼 바닥 스트림을 BT 컬럼(180)으로 리사이클링시켜, 이전에 기재된 바와 같이 추가의 가공을 위해 벤젠 생성물 및 미전환 톨루엔을 회수할 수 있다. 라인(200) 내 순 오버헤드 스트림을 라인(118) 내 방향족 스트리퍼 오버헤드 스트림과 함께 안정기(202)에 통과시켜, 라인(204) 내 안정기 오버헤드 증기 스트림 및 라인(206) 내 안정기 바닥 스트림을 제공할 수 있다. 다양한 구체예에서, 라인(206) 내 안정기 바닥 스트림을 방향족 추출 유닛(170)에 통과시킬 수 있다. 다른 구체예에서, 안정기 바닥 스트림(206)을 알킬 교환 반응 스트리퍼(194)에 통과시킬 수 있다.
방향족 리런 컬럼(124)으로 다시 돌아가면, C9 이상의 알킬방향족 탄화수소가 풍부한, 라인(128) 내 방향족 리런 컬럼 바닥 스트림을 중질 방향족 컬럼(208)에 통과시켜, 라인(210) 내 중질 방향족 컬럼 오버헤드 스트림으로서 회수되는 C9 및 C10 알킬방향족으로부터 C11+ 알킬방향족 탄화수소를 포함하는 중질 방향족을 분리한다. C11+ 알킬방향족 탄화수소를 라인(212) 내 바닥 스트림으로서 중질 방향족 컬럼(208)으로부터 배출시킬 수 있다. C9 및 C10 알킬방향족이 풍부한, 라인(210) 내 중질 방향족 컬럼 오버헤드 스트림을, 상기 기재된 바와 같이 추가의 크실렌 및 벤젠의 제조를 위해, 알킬 교환 반응 유닛(190)에 통과시킬 수 있다.
특정 구체예
하기를 특정 구체예와 함께 설명하지만, 이 설명은 예시하려는 것으로서, 선행 설명 및 첨부된 청구범위의 범위를 한정하려는 것이 아님을 이해할 것이다.
본 발명의 제1 구체예는 리포메이트 스트림으로부터 C8 방향족 이성체 생성물을 제조하는 방법으로서, 여기서 상기 방법은 방향족 탄화수소 포함 리포메이트 스트림을 리포메이트 스플리터 컬럼에 도입하여, 복수의 스트림을 제공하는 단계; 복수의 스트림으로부터의 적어도 1종의 스트림을 포함하는 1종 이상의 스트림을 리포메이트 업그레이딩 유닛에서 리포메이트 업그레이딩 조건에 처하게 하여, 에틸벤젠의 실질적인 부분을 전환시켜, 업그레이드된 리포메이트 스트림을 얻는 단계; 업그레이드된 리포메이트 스트림을 방향족 스트리퍼 컬럼에 통과시켜, C8 방향족 탄화수소 포함 방향족 스트리퍼 측면배출 스트림 및 방향족 스트리퍼 바닥 스트림을 제공하는 단계; 방향족 스트리퍼 측면배출 스트림을 크실렌 분리 유닛에 통과시켜, C8 방향족 이성체 생성물, 및 C8 방향족 이성체 포함 라피네이트 생성물 스트림을 제공하는 단계; 및 수소의 실질적인 부재 하에 이성체화 조건에서 액상으로 이성체화 유닛에서 라피네이트 생성물 스트림의 적어도 제1 부분을 이성체화 촉매와 접촉시켜, 이성체화된 스트림을 얻는 단계를 포함하는 방법이다. 본 발명의 구체예는, 이성체화된 스트림의 적어도 제1 부분을 크실렌 분리 유닛에 통과시키고, 이성체화된 스트림의 적어도 제2 부분을 방향족 스트리퍼 컬럼에 통과시키는 단계를 더 포함하는, 이 단락의 이전 구체예 내지 이 단락의 제1 구체예 중 하나, 임의의 것 또는 모두이다. 본 발명의 구체예는, 복수의 스트림은 C8+ 방향족 탄화수소 포함 리포메이트 스플리터 바닥 스트림, C8 방향족 탄화수소 포함 리포메이트 스플리터 측면배출 스트림 및 C7- 방향족 탄화수소 포함 리포메이트 스플리터 오버헤드 스트림을 포함하며, 적어도 1종의 스트림은 리포메이트 스플리터 측면배출 스트림인, 이 단락의 이전 구체예 내지 이 단락의 제1 구체예 중 하나, 임의의 것 또는 모두이다. 본 발명의 구체예는 리포메이트 스플리터 바닥 스트림 및 방향족 스트리퍼 바닥 스트림을 방향족 리런 컬럼에 통과시켜, C8 방향족 탄화수소 포함 방향족 리런 컬럼 오버헤드 스트림을 제공하는 단계를 더 포함하는, 이 단락의 이전 구체예 내지 이 단락의 제1 구체예 중 하나, 임의의 것 또는 모두이다. 본 발명의 구체예는, 방향족 리런 컬럼 오버헤드 스트림 및 라피네이트 생성물 스트림의 제2 부분을 리포메이트 업그레이딩 유닛에 통과시키는 단계를 더 포함하는, 이 단락의 이전 구체예 내지 이 단락의 제1 구체예 중 하나, 임의의 것 또는 모두이다. 본 발명의 구체예는, 리포메이트 스플리터 오버헤드 스트림을 방향족 추출 및 분별 단계에 통과시켜, 벤젠 생성물 스트림 및 톨루엔 풍부 스트림을 제공하는 단계를 더 포함하는, 이 단락의 이전 구체예 내지 이 단락의 제1 구체예 중 하나, 임의의 것 또는 모두이다. 본 발명의 구체예는, 톨루엔 풍부 스트림, 및 방향족 리런 컬럼으로부터의 C9 및 C10 알킬방향족이 풍부한 방향족 리런 컬럼 측면배출 스트림을 알킬 교환 반응 유닛에 통과시키는 단계를 더 포함하는, 이 단락의 이전 구체예 내지 이 단락의 제1 구체예 중 하나, 임의의 것 또는 모두이다. 본 발명의 구체예는, 리포메이트 업그레이딩 유닛 및 알킬 교환 반응 유닛이 공통 압축기를 공유하는, 이 단락의 이전 구체예 내지 이 단락의 제1 구체예 중 하나, 임의의 것 또는 모두이다. 본 발명의 구체예는, 방향족 스트리퍼 컬럼은 분리벽형 컬럼인, 이 단락의 이전 구체예 내지 이 단락의 제1 구체예 중 하나, 임의의 것 또는 모두이다. 본 발명의 구체예는, 크실렌 분리 유닛은 모의 이동상 흡착 유닛인, 이 단락의 이전 구체예 내지 이 단락의 제1 구체예 중 하나, 임의의 것 또는 모두이다. 본 발명의 구체예는, 크실렌 분리 유닛이 C8 방향족 이성체보다 낮은 비점을 갖는 탈착제를 사용하는, 이 단락의 이전 구체예 내지 이 단락의 제1 구체예 중 하나, 임의의 것 또는 모두이다. 본 발명의 구체예는, 탈착제가 톨루엔인, 이 단락의 이전 구체예 내지 이 단락의 제1 구체예 중 하나, 임의의 것 또는 모두이다. 본 발명의 구체예는, C8 방향족 이성체 생성물이 파라-크실렌 또는 메타-크실렌 중 하나인, 이 단락의 이전 구체예 내지 이 단락의 제1 구체예 중 하나, 임의의 것 또는 모두이다.
본 발명의 제2 구체예는 리포메이트 스트림으로부터 C8 방향족 이성체 생성물을 제조하는 방법으로서, 여기서 상기 방법은 방향족 탄화수소 포함 리포메이트 스트림을 리포메이트 스플리터 컬럼에 도입하여 C8+ 방향족 탄화수소 포함 리포메이트 스플리터 바닥 스트림, C8 방향족 탄화수소 포함 리포메이트 스플리터 측면배출 스트림 및 C7- 방향족 탄화수소 포함 리포메이트 스플리터 오버헤드 스트림을 제공하는 단계; 리포메이트 스플리터 측면배출 스트림을 포함하는 1종 이상의 스트림을 리포메이트 업그레이딩 유닛에서 리포메이트 업그레이딩 조건에 처하게 하여, 에틸벤젠의 실질적인 부분을 전환시켜, 업그레이드된 리포메이트 스트림을 얻는 단계; 업그레이드된 리포메이트 스트림을 방향족 스트리퍼 컬럼에 통과시켜, C8 방향족 탄화수소 포함 방향족 스트리퍼 측면배출 스트림 및 방향족 스트리퍼 바닥 스트림을 제공하는 단계; 방향족 스트리퍼 측면배출 스트림을 크실렌 분리 유닛에 통과시켜, C8 방향족 이성체 생성물, 및 C8 방향족 이성체 포함 라피네이트 생성물 스트림을 제공하는 단계; 및 수소의 실질적인 부재 하에 이성체화 조건에서 액상으로 이성체화 유닛에서 라피네이트 생성물 스트림의 적어도 제1 부분을 이성체화 촉매와 접촉시켜, 이성체화된 스트림을 얻는 단계를 포함하는 방법이다. 본 발명의 구체예는, 이성체화된 스트림의 적어도 일부를 크실렌 분리 유닛에 통과시키는 단계를 더 포함하는, 이 단락의 이전 구체예 내지 이 단락의 제2 구체예 중 하나, 임의의 것 또는 모두이다. 본 발명의 구체예는, 리포메이트 스플리터 바닥 스트림 및 방향족 스트리퍼 바닥 스트림을 방향족 리런 컬럼에 통과시켜, C8 방향족 탄화수소 포함 방향족 리런 컬럼 오버헤드 스트림을 제공하는 단계를 더 포함하는, 이 단락의 이전 구체예 내지 이 단락의 제2 구체예 중 하나, 임의의 것 또는 모두이다. 본 발명의 구체예는, 방향족 리런 컬럼 오버헤드 스트림 및 라피네이트 생성물 스트림의 제2 부분을 리포메이트 업그레이딩 유닛에 통과시키는 단계를 더 포함하는, 이 단락의 이전 구체예 내지 이 단락의 제2 구체예 중 하나, 임의의 것 또는 모두이다. 본 발명의 구체예는, 리포메이트 스플리터 오버헤드 스트림을 방향족 추출 및 분별 단계에 통과시켜, 벤젠 생성물 스트림 및 톨루엔 풍부 스트림을 제공하는 단계를 더 포함하는, 이 단락의 이전 구체예 내지 이 단락의 제2 구체예 중 하나, 임의의 것 또는 모두이다. 본 발명의 구체예는, 톨루엔 풍부 스트림, 및 방향족 리런 컬럼으로부터의 C9 및 C10 알킬방향족이 풍부한 방향족 리런 컬럼 측면배출 스트림을 알킬 교환 반응 유닛에 통과시키는 단계를 더 포함하는, 이 단락의 이전 구체예 내지 이 단락의 제2 구체예 중 하나, 임의의 것 또는 모두이다. 본 발명의 구체예는, 리포메이트 업그레이딩 유닛 및 알킬 교환 반응 유닛이 공통 압축기를 공유하는, 이 단락의 이전 구체예 내지 이 단락의 제2 구체예 중 하나, 임의의 것 또는 모두이다.
본 발명의 제3 구체예는 리포메이트 스트림으로부터 C8 방향족 이성체 생성물을 제조하기 위한 장치로서, 여기서 상기 장치는 방향족 탄화수소 포함 리포메이트 스트림을 분별하여 복수의 스트림을 제공하기 위한 리포메이트 스플리터 컬럼; 복수의 스트림으로부터의 적어도 1종의 스트림을 포함하는 1종 이상의 스트림을 리포메이트 업그레이딩 유닛에서 리포메이트 업그레이딩 조건에 처하게 하여, 에틸벤젠의 실질적인 부분을 전환시켜, 업그레이드된 리포메이트 라인 내 업그레이드된 리포메이트 스트림을 얻기 위한, 리포메이트 스플리터 컬럼과 연통되어 있는 리포메이트 업그레이딩 유닛; 방향족 스트리퍼 측면배출 라인 내 C8 방향족 이성체 포함 방향족 스트리퍼 측면배출 스트림 및 방향족 스트리퍼 바닥 라인 내 방향족 스트리퍼 바닥 스트림을 제공하기 위한, 업그레이드된 리포메이트 라인을 거쳐 리포메이트 업그레이딩 유닛과 연통되어 있는 방향족 스트리퍼 컬럼; C8 방향족 이성체 생성물, 및 라피네이트 생성물 라인 내 C8 방향족 이성체 포함 라피네이트 생성물 스트림을 제공하기 위한, 방향족 스트리퍼 측면배출 라인을 거쳐 방향족 스트리퍼 컬럼과 연통되어 있는 크실렌 분리 유닛; 및 수소의 실질적인 부재 하에 이성체화 조건에서 액상으로 이성체화 구역에서 라피네이트 생성물 스트림의 제1 부분을 이성체화 촉매와 접촉시켜, 이성체화된 생성물 라인 내의 이성체화된 스트림을 얻기 위한, 제1 라피네이트 생성물 라인과 연통되어 있는 액상 이성체화 유닛을 포함하는 장치이다. 본 발명의 구체예는, 복수의 스트림은 리포메이트 바닥 라인 내 C8+ 방향족 탄화수소 포함 리포메이트 스플리터 바닥 스트림, 리포메이트 측면배출 라인 내 C8 방향족 탄화수소 포함 리포메이트 스플리터 측면배출 스트림, 및 리포메이트 오버헤드 라인 내 C7- 방향족 탄화수소 포함 리포메이트 스플리터 오버헤드 스트림을 포함하며, 리포메이트 업그레이딩 유닛은 리포메이트 측면배출 라인과 다운스트림 연통되어 있는, 이 단락의 이전 구체예 내지 이 단락의 제3 구체예 중 하나, 임의의 것 또는 모두이다. 본 발명의 구체예는, 리포메이트 오버헤드 라인과 연통되어 있는 방향족 추출 유닛; 및 방향족 추출 유닛과 연통되어 있는 벤젠-톨루엔(BT) 컬럼을 더 포함하는, 이 단락의 이전 구체예 내지 이 단락의 제3 구체예 중 하나, 임의의 것 또는 모두이다. 본 발명의 구체예는, BT 컬럼 및 방향족 리런 컬럼과 연통되어 있는 알킬 교환 반응 유닛을 더 포함하는, 이 단락의 이전 구체예 내지 이 단락의 제3 구체예 중 하나, 임의의 것 또는 모두이다. 본 발명의 구체예는, 리포메이트 업그레이딩 유닛 및 알킬 교환 반응 유닛이 공통 압축기를 공유하는, 이 단락의 이전 구체예 내지 이 단락의 제3 구체예 중 하나, 임의의 것 또는 모두이다. 본 발명의 구체예는, 크실렌 분리 유닛이 이성체화된 스트림의 적어도 일부를 포함하는 제1의 이성체화된 생성물 라인을 거쳐 이성체화 유닛과 직접 연통되어 있는, 이 단락의 이전 구체예 내지 이 단락의 제3 구체예 중 하나, 임의의 것 또는 모두이다.
추가의 정교화 없이, 이전 설명을 이용하면, 본 발명에 다양한 변화 및 변경을 가하고 다양한 사용 및 조건으로 이를 맞추기 위해, 본원의 사상 및 범위에서 벗어나지 않고서, 당업자는 본 발명을 이의 최대한의 정도로 이용할 수 있고 용이하게 본 발명의 본질적 특성을 확신할 수 있을 것으로 여겨진다. 따라서, 이전의 바람직한 구체적인 구체예는, 단지 예시적인 것이며 어떤 식으로든 본 개시의 나머지를 한정하는 것이 아닌 것으로 해석되어야 하며, 첨부된 청구범위에 포함되는 다양한 변형 및 등가 구성을 커버하고자 한다.
상기에서, 달리 지시되지 않는 한, 모든 온도는 ℃로 기재되어 있으며, 모든 부 및 %는 중량 기준이다.

Claims (10)

  1. 리포메이트 스트림으로부터 C8 방향족 이성체 생성물을 제조하는 방법으로서,
    (a) 방향족 탄화수소 포함 리포메이트 스트림을 리포메이트 스플리터 컬럼에 도입하여, 복수의 스트림을 제공하는 단계;
    (b) 복수의 스트림으로부터의 적어도 1종의 스트림을 포함하는 1종 이상의 스트림을 리포메이트 업그레이딩 유닛에서 리포메이트 업그레이딩 조건에 처하게 하여, 에틸벤젠의 실질적인 부분을 전환시켜, 업그레이드된 리포메이트 스트림을 얻는 단계;
    (c) 업그레이드된 리포메이트 스트림을 방향족 스트리퍼 컬럼에 통과시켜, C8 방향족 탄화수소 포함 방향족 스트리퍼 측면배출(sidedraw) 스트림 및 방향족 스트리퍼 바닥 스트림을 제공하는 단계;
    (d) 방향족 스트리퍼 측면배출 스트림을 크실렌 분리 유닛에 통과시켜, C8 방향족 이성체 생성물, 및 C8 방향족 라피네이트의 비평형 혼합물을 포함하는 라피네이트 스트림을 제공하는 단계;
    (e) 라피네이트 스트림을 라피네이트 컬럼에 통과시켜, 라피네이트 생성물 스트림을 제공하는 단계;
    (f) 수소의 실질적인 부재 하에 이성체화 조건에서 액상으로 이성체화 유닛에서 라피네이트 생성물 스트림의 적어도 제1 부분을 이성체화 촉매와 접촉시켜, 이성체화된 스트림을 얻는 단계 및 라피네이트 생성물 스트림의 적어도 제2 부분을 리포메이트 업그레이딩 유닛에 통과시키는 단계; 및
    (g) 이성체화된 스트림의 적어도 제1 부분을 크실렌 분리 유닛에 통과시키고, 이성체화된 스트림의 적어도 제2 부분을 방향족 스트리퍼 컬럼에 통과시키는 단계
    를 포함하는 제조 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 복수의 스트림은 C8+ 방향족 탄화수소 포함 리포메이트 스플리터 바닥 스트림, C8 방향족 탄화수소 포함 리포메이트 스플리터 측면배출 스트림 및 C7- 방향족 탄화수소 포함 리포메이트 스플리터 오버헤드 스트림을 포함하며, 적어도 1종의 스트림은 리포메이트 스플리터 측면배출 스트림인 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서, 리포메이트 스플리터 바닥 스트림 및 방향족 스트리퍼 바닥 스트림을 방향족 리런(rerun) 컬럼에 통과시켜, C8 방향족 탄화수소 포함 방향족 리런 컬럼 오버헤드 스트림을 제공하는 단계를 더 포함하는 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서, 방향족 리런 컬럼 오버헤드 스트림을 리포메이트 업그레이딩 유닛에 통과시키는 단계를 더 포함하는 제조 방법.
  6. 제4항에 있어서, 리포메이트 스플리터 오버헤드 스트림을 방향족 추출 및 분별 단계에 통과시켜, 벤젠 생성물 스트림 및 톨루엔 풍부 스트림을 제공하는 단계를 더 포함하는 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서, 톨루엔 풍부 스트림, 및 방향족 리런 컬럼으로부터의 C9 및 C10 알킬방향족이 풍부한 방향족 리런 컬럼 측면배출 스트림을 알킬 교환 반응 유닛에 통과시키는 단계를 더 포함하는 제조 방법.
  8. ◈청구항 8은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제7항에 있어서, 리포메이트 업그레이딩 유닛 및 알킬 교환 반응 유닛은 공통 압축기를 공유하는 제조 방법.
  9. ◈청구항 9은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항에 있어서, 방향족 스트리퍼 컬럼은 분리벽형 컬럼인 제조 방법.
  10. ◈청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항에 있어서, 크실렌 분리 유닛은 모의 이동상 흡착 유닛인 제조 방법.
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