KR102343702B1 - 연속하여 작동하는 2 개의 모의 이동층 분리 유닛 및 2 개의 이성질체화 유닛을 사용하는, 자일렌 분획으로부터의 고순도 파라자일렌의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 에틸벤젠 및 C9 화합물을 포함할 수 있는 자일렌 분획으로부터의 고순도 파라자일렌의 제조 방법에 관한 것으로, 상기 방법은 연속하여 작동되는 2 개의 모의 이동층 분리 유닛 및 2 개의 이성질체화 유닛을 사용한다.

Description

연속하여 작동하는 2 개의 모의 이동층 분리 유닛 및 2 개의 이성질체화 유닛을 사용하는, 자일렌 분획으로부터의 고순도 파라자일렌의 제조 방법 {METHOD FOR THE PRODUCTION OF HIGH-PURITY PARAXYLENE FROM A XYLENE FRACTION, USING TWO SIMULATED MOVING BED SEPARATION UNITS OPERATING IN SERIES AND TWO ISOMERISATION UNITS}
파라자일렌 제조는 30 년간 꾸준히 증가되어 왔다. 파라자일렌은 테레프탈산 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지의 제조에 사용되어, 합성 섬유, 병 및 더욱 일반적으로는 플라스틱재를 제공한다.
파라자일렌에 대한 끊임없이 증가하는 수요를 충족하기 위해, 석유화학자들은 기존 유닛 (unit) 의 용량을 늘리거나 (본문의 나머지 부분에서는 디보틀네킹 (debottlenecking) 으로 지칭) 또는 신규 유닛을 구축하는 것 중 선택한다.
본 발명은 그러한 두가지 가설의 경우에, 더욱 특별하게는 수반되는 개변이 상대적으로 적다는 이유로 기존 유닛의 디보틀네킹에 대응할 수 있게 해준다.
본문의 나머지 부분에서, 모의 이동층 분리 유닛 (약어 SMB) 또는 분리 유닛 (SMB) 을 언급할 것이다. 분리 유닛 (SMB) 은 적어도 하나의 흡착기를 포함할 수 있다.
흡착에 의한 분리에 의한 고순도 파라자일렌의 제조는 선행기술에 널리 공지되어 있다. 공업에서, 상기 작업은 "C8 방향족 루프" 로 지칭되는 일련의 공정에서 실시된다. 상기 "C8 방향족 루프" 는 "자일렌 칼럼" 으로 지칭되는 증류 칼럼에서의 중질 화합물 (즉, 9 개 초과의 탄소 원자를 갖는 것, C9+ 로 표기) 의 제거 단계를 포함한다.
이어서, C8 방향족 이성질체를 포함하고 있는, 상기 칼럼의 정상부 유동물은 파라자일렌의 분리를 위한 공정에 보내지는데, 이는 일반적으로 모의 이동층에서의 흡착에 의한 분리 공정이다.
이어서, 파라자일렌을 포함하는 추출물이 추출 칼럼에 이어 톨루엔 칼럼에 의해 증류되어 고순도 파라자일렌을 수득하게 된다.
메타자일렌, 오르토자일렌 및 에틸벤젠이 풍부한 라피네이트는, 증류에 의한 용매의 제거 단계 후, C8 방향족들의 혼합물을 되돌려 보내는 촉매 이성질체화 유닛에서 처리되는데, 자일렌의 부분들 (오르토-, 메타-, 파라- 자일렌) 이 사실상 열역학적 평형으로 존재하여 에틸벤젠의 양이 감소된다. 상기 혼합물은 다시 새로운 피드스톡과 함께 "자일렌 칼럼" 으로 보내진다.
선행 기술은 하나 이상의 분리 유닛 (흡착, 결정화, 증류에 의하거나 멤브레인을 사용함) 및/또는 하나 이상의 기체상 이성질체화 유닛 (에틸벤젠을 이성질체화에 의해 자일렌으로 변환시키거나, 또는 디알킬화에 의해 벤젠으로 변환시킴) 또는 액체상 이성질체화 유닛 (에틸벤젠을 변환시키지 않음) 을 실행하는 그러한 기본적 배치의 수많은 변형예를 제안한다.
특별하게는, 특허 FR2862638 은 적어도 5 개의 구역을 갖고 추출물, 라피네이트-2 및 중간 라피네이트를 전달하는, 모의 이동층 작업이 실시되는 흡착 칼럼에서의, 탄화수소 피드스톡으로부터의 파라자일렌의 제조 방법을 기재한다. 라피네이트-2 는 바람직하게는 액체상에서 및 저온에서 작동하는 이성질체화 유닛에 보내진다. 에틸벤젠이 풍부한 내용물을 갖는 중간 라피네이트는 증기상에서 이성질체화된다.
대안적으로, 특허 US8273934 는 하기 단계를 포함하는 파라자일렌 제조 방법을 개시한다:
(a) C8 탄화수소를 포함하는 피드스톡을 분리하여, C8 탄화수소가 풍부한 유동물을 제공하는 단계,
(b) C8 탄화수소가 풍부한 유동물의 제 1 부분을 분리하여, 파라자일렌이 풍부한 제 1 유동물 및 파라자일렌이 적은 제 1 라피네이트를 제공하는 단계,
(c) 라피네이트의 적어도 일부분을 이성질체화하여 이소머레이트가 수득되는 단계,
(b) C8 탄화수소가 풍부한 유동물의 제 2 부분을 분리하여, 파라자일렌이 풍부한 제 2 유동물 및 파라자일렌이 적은 제 2 라피네이트를 제공하는 단계,
(e) 액체상에서, 제 2 라피네이트의 적어도 일부분을 적어도 부분적으로 이성질체화하여 이소머레이트를 제공하는 단계,
(f) 파라자일렌이 풍부한 2 개의 유동물 중 하나 이상의 적어도 일부분을 회수하여, 흡착에 의한 분리에 의해 고순도 파라자일렌을 제공하는 단계,
(g) 제 1 이소머레이트의 일부분 이상 및 제 2 이소머레이트의 일부분 이상을 분리 유닛 (a) 에 보내는 단계.
파라자일렌 분리 유닛이 흡착에 의한 분리의 공정인 경우, 피드스톡 중의 C9+ 함량이 매우 낮아야 (전형적으로는 수백 중량 ppm 미만) 용매 재순환 루프에서 이들 화합물들의 축적을 피하게 됨을 유의해야 한다. 따라서, 공업에서 및 상기 언급된 특허에서, 분리 유닛(들)에 공급되는 피드스톡의 일부 이상을 C9-방향족 함량의 매우 엄격한 규격으로 흡착 또는 증류에 의해 시스템적으로 처리한다. 현재, 그러한 분리는 매우 많은 에너지를 소비한다. 그러므로, 작업 비용, 특히 C9 방향족의 분리와 연관된 비용을 제한하도록 C8 방향족 루프 내의 공정의 시퀀스를 최적화할 필요가 있다. 그러한 문제는 또한 생산되는 파라자일렌의 양을 증가시키도록 기존 유닛들을 리모델링하는 동안에도 발생한다. 이러한 작업은 디보틀네킹으로 지칭되며, 이 용어가 본문의 나머지 부분에서 사용된다.
따라서, C8 방향족 루프에 제공될 개변과 연관된 투자 비용 뿐 아니라 리모델링 후 공정의 시퀀스의 수행의 작업 비용을 최소화하는 것이 관건이다.
본 발명은 흡착에 의하는 2 개의 분리 유닛 중 단 하나 내로의 새로운 피드스톡의 주입과 조합된, 2 개의 SMB 흡착 분리 유닛 및 2 개의 이성질체화 유닛을 사용한다. 이는 선행 기술에서 제안한 해법들과는 달리, 분리 유닛들 중 하나의 업스트림에서의 피드스톡의 처리를 제한하거나 또는 심지어 생략할 수 있게 해준다.
SMB 흡착에 의하는 2 개의 분리 유닛의 사용은 또한 특허 FR2862638 에서 제안된 시퀀스보다 더 많은 피드스톡을 처리할 수 있게 해주며, 이는 고성능 신세대 흡착제 사용을 최대화하고, 현재 단일 사이트에서 연간 백만톤 초과의 파라자일렌 생산 수요를 충족시킬 수 있게 한다. 흡착에 의하는 2 개 분리 유닛의 다운스트림에서의 칼럼의 일반적 사용은 또한 복수의 증류 칼럼이 요구되지 않으므로 투자를 최소화하도록 해준다. 이는 또한, 2 개의 12-층 분리 유닛에서 24 개의 층이 있는 기존 분리 유닛의 리모델링의 경우에 기존 증류 칼럼의 최적의 사용을 가능하게 한다. 최종적으로, 흡착에 의하는 2 개의 분리 유닛으로부터 기원하는 2 개의 중간 라피네이트 (에틸벤젠 풍부) 의 혼합은 기체상 이성질체화에서의 EB 변환의 최적화를 허용한다.
본문의 나머지 부분에서, 분리 유닛은 모의 이동층 분리 유닛을 의미하며; 흡착기는 흡착제 층들의 집합체를 의미하는데, 1 개의 유닛은 적어도 하나의 흡착기를 포함할 수 있다.
이성질체화 유닛 및 증류 칼럼은 공정 설비의 기타 항목을 의미한다.
도 1 은 SMB-1 및 SMB-2 로 표시되는 두 이동층 분리 유닛 및 ISOM-1 및 ISOM-2 로 표시되는 두 이성질체화 유닛을 갖춘 본 발명에 따른 방법의 레이아웃을 도시한다.
도 2 는 "내부 분할벽 칼럼" 으로 알려진 벽이 있는 칼럼의 사용을 제공하는 본 발명에 따른 방법의 변형예를 도시한다.
도 3 은 실시예 1 에 사용되는 선행기술에 따른 방법의 레이아웃을 도시한다.
본 발명의 간단한 설명
본 발명은 연속하여 작동하는 2 개의 모의 이동층 분리 유닛 (SMB-1 및 SMB-2) 및 2 개의 이성질체화 유닛 (ISOM-1 및 ISOM-2) 를 사용하는, 에틸벤젠 및 C9+ 화합물을 함유하는 자일렌 컷으로부터의 고순도 파라자일렌의 제조 방법으로 정의될 수 있다.
모의 이동층 분리 유닛 (SMB-1 및 SMB-2) 의 연속하는 작동 (operation in series) 은 분리 유닛 (SMB-1) 로부터의 배출물이 분리 유닛 (SMB-2) 에 대한 피드스톡으로서 간접적으로 사용됨을 의미하며, 간접적으로는 분리 유닛 (SMB-1) 로부터의 배출물의 경로 상에 분리 유닛 또는 이성질체화 유닛이 교대로 배치될 수 있음을 의미한다.
더 구체적으로는, 본 발명에 따른 방법은 하기 일련의 단계들로 이루어진다:
- 피드스톡 (2) 이 증류 칼럼 (S-1) 로 보내지고, 증류 칼럼 (S-1) 의 정상부에서 주된 부분의 메타자일렌, 파라자일렌, 에틸벤젠, 및 적어도 일부의 오르토자일렌을 함유하는 혼합물 (3) 이 인출되고, 증류 칼럼 (S-1) 의 바닥부에서 C9-C10 탄화수소 및 나머지 부분의 오르토자일렌의 유동물 (4) 가 인출되는 단계.
- 정상부로부터의 혼합물 (3) 이 복수의 상호연결 층들을 포함하고 폐쇄된 루프에서 작동하는 적어도 하나의 흡착기를 포함하는 분리 유닛 (SMB-1) 에서 분리되는 단계로서, 흡착기는 유동물 (3) 및 탈착제 (16) 의 주입, 및 파라자일렌을 함유하는 제 1 추출물 (5), 에틸벤젠을 함유하는 제 1 중간 라피네이트 (7), 및 오르토자일렌 및 메타자일렌을 함유하는 제 1 라피네이트-2 (8) 의 인출에 의해 단락지어지는 적어도 5 개의 구역을 포함하는 단계,
- 이성질체화 유닛 (ISOM-1) 로부터 기원하는 이소머레이트 (11) 이 분리 유닛 (SMB-2) 에서 분리되는 단계로서, 상기 분리 유닛 (SMB-2) 는 복수의 상호연결 층들을 포함하고 바람직하게는 폐쇄된 루프에서 작동하는 적어도 하나의 흡착기로 구성되고, 상기 분리 유닛은 유동물 (11) 및 탈착제 (17) 의 주입, 및 파라자일렌을 함유하는 제 2 추출물 (12), 에틸벤젠을 함유하는 제 2 중간 라피네이트 (14), 및 오르토자일렌 및 메타자일렌을 함유하는 제 2 라피네이트-2 (15) 의 인출에 의해 단락지어지는 적어도 5 개의 구역을 포함하는 단계,
- 분리 유닛 (SMB-1) 로부터 기원하는 제 1 추출물 (5) 가 증류 칼럼 (EXT-1) 에서 증류되어, 파라자일렌이 풍부한 제 1 분획 (6) 이 회수되는 단계,
- 두 라피네이트-2, 유동물 (8) 및 (15) 가 혼합되어 유동물 (9) 를 형성하고 이것이 칼럼 (RAF-2) 에서 증류되어 모든 탈착제가 실질적으로 제거되고, 제 1 증류 분획 (10) 이 인출되는 단계,
- 제 1 이성질체화 유닛 (ISOM-1) 에 유동물 (10) 이 공급되어, 제 1 이소머레이트 (11) 이 수득되는 단계,
- 두 중간 라피네이트, 유동물 (7) 및 (14) 가 혼합되어 유동물 (18) 을 형성하고 이것이 칼럼 (RAFINTER) 에서 증류되어 모든 탈착제가 실질적으로 제거되고, 제 2 증류 분획 (19) 가 인출되는 단계,
- 제 2 이성질체화 유닛 (ISOM-2) 에 유동물 (19) 가 공급되어 제 2 이소머레이트 (20) 이 수득되어, 이것이 분리 칼럼 (S-1) 의 입구로 재순환되는 단계.
본 발명은 여러 변형예를 가질 수 있고, 그 중 일부가 하기에 기재된다.
모든 이들 변형예는 서로 상용적이다.
본 발명에 따른 고순도 파라자일렌의 제조 방법의 변형예에 따르면,
- 분리 유닛 (SMB-1) 로부터 기원하는 제 1 추출물 (5) 은 칼럼 (EXT-1) 에서 증류되어, 파라자일렌이 풍부한 제 1 분획 (6) 이 회수되며,
- 제 2 추출물 (12) 은 칼럼 (EXT-2) 에서 증류되어, 파라자일렌이 풍부한 제 2 분획 (13) 이 회수된다.
본 발명에 따른 고순도 파라자일렌의 제조 방법의 또다른 변형예에서, 두 추출물 (5) 및 (12) 가 단일 공통 추출 칼럼에서 증류되어, 파라자일렌이 풍부한 단일 분획이 회수된다.
본 발명에 따른 고순도 파라자일렌의 제조 방법의 바람직한 변형예에 따르면, 이성질체화 유닛 (ISOM-1) 은 하기 조건 하에 액체상에서 작동한다:
- 300℃ 미만, 바람직하게는 200℃ 내지 260℃ 의 온도,
- 4 MPa 미만, 바람직하게는 2 내지 3 MPa 의 압력,
- 10 h-1 미만, 바람직하게는 2 h-1 내지 4 h- 1 의 공간 속도,
- 개구가 10 또는 12 개의 산소 원자를 갖는 고리 (10 MR 또는 12 MR) 로 규정되는 채널을 갖는 적어도 하나의 제올라이트를 포함하는 촉매, 바람직하게는 개구가 10 개의 산소 원자를 갖는 고리 (10 MR) 로 규정되는 채널을 갖는 적어도 하나의 제올라이트를 포함하는 촉매, 더욱더 바람직하게는 ZSM-5 유형의 제올라이트를 포함하는 촉매.
본 발명에 따른 고순도 파라자일렌의 제조 방법의 또다른 변형예에 따르면, 이성질체화 유닛 (ISOM-2) 는 하기 조건 하에 기체상에서 작동한다:
- 300℃ 초과, 바람직하게는 360℃ 내지 480℃ 의 온도,
- 2.5 MPa 미만, 바람직하게는 0.5 내지 0.8 MPa 의 압력,
- 10 h-1 미만, 바람직하게는 0.5 h-1 내지 6 h- 1 의 시간당 공간 속도,
- 10 미만, 바람직하게는 3 내지 6 의 수소 대 탄화수소 몰비.
본 발명에 따른 고순도 파라자일렌의 제조 방법의 또다른 변형예에 따르면, 이성질체화 유닛 (ISOM-2) 에 사용되는 촉매는 산 제올라이트, 예를 들어 MFI, MOR, MAZ, MTW, FAU 및/또는 EUO 구조 유형의 것을 함유하고, 바람직하게는 EUO 구조 유형의 제올라이트, 및 주기율표의 VIII 족의 적어도 하나의 금속을 함유한다.
본 발명에 따른 고순도 파라자일렌의 제조 방법의 또다른 변형예에 따르면, 이성질체화 유닛 ISOM-2 에 사용되는 촉매는 개구가 10 또는 12 개의 산소 원자를 갖는 고리 (10 MR 또는 12 MR) 로 규정되는 채널을 갖는 적어도 하나의 제올라이트, 및 적어도 하나의 VIII 족 금속을 0.1 내지 0.3 중량% (한계값 포함) 의 함량으로 함유한다.
본 발명에 따른 고순도 파라자일렌의 제조 방법의 또다른 변형예에 따르면, 분리 유닛 (SMB-1) 은 PDEB 를 탈착제로서 사용한다.
본 발명에 따른 방법의 한 변형예에서, 분리 유닛 (SMB-2) 는 톨루엔을 탈착제로서 사용한다.
본 발명에 따른 방법의 한 변형예에서, 분리 유닛 (SMB-1) 및 (SMB-2) 는 하나 이상의 흡착기 상에 분포되어 있는 6 내지 24 개의 층, 바람직하게는 8 내지 15 개의 층을 포함하며, 층의 수는 각 층이 바람직하게는 0.70 m 내지 1.40 m 의 높이를 갖도록 조정된다.
본 발명에 따른 방법의 또다른 변형예에서, 분리 유닛 (SMB-1) 및 (SMB-2) 에서의 고체 흡착제의 양의 분포는 하기와 같다:
Figure 112017016338575-pct00001
구역 1 에서의 고체 흡착제의 양이 16%±5%,
Figure 112017016338575-pct00002
구역 2 에서의 고체 흡착제의 양이 40%±5%,
Figure 112017016338575-pct00003
구역 3A 에서의 고체 흡착제의 양이 16%±5%,
Figure 112017016338575-pct00004
구역 3B 에서의 고체 흡착제의 양이 16%±5%,
Figure 112017016338575-pct00005
구역 4 에서의 고체 흡착제의 양이 12%±5%.
본 발명에 따른 고순도 파라자일렌의 제조 방법의 또다른 변형예에서, 탈착제 대 피드스톡의 부피비는 적어도 1.7/1, 바람직하게는 1.5/1 내지 0.4/1 (한계값 포함) 이다.
본 발명에 따른 고순도 파라자일렌의 제조 방법의 또다른 변형예에서, 중간 라피네이트 및 라피네이트-2 의 유량비는 0.3/1 내지 5/1, 바람직하게는 0.4/1 내지 1/1 (한계값 포함) 이다.
본 발명에 따른 고순도 파라자일렌의 제조 방법의 또다른 변형예에서, 분리 유닛 (SMB-2) 와 관련하여 탈착제 대 피드스톡의 부피비는 적어도 1.7/1, 바람직하게는 1.5/1 내지 0.4/1 (한계값 포함) 이다.
제 1 항에 따른 에틸벤젠 및 C9+ 화합물을 함유하는 자일렌 컷으로부터의 고순도 파라자일렌의 제조 방법의 또다른 변형예에서, 분리 유닛 (SMB-2) 와 관련하여, 중간 라피네이트 및 라피네이트-2 의 유량비는 0.3/1 내지 5/1, 바람직하게는 0.4/1 내지 1/1 (한계값 포함) 이다.
본 발명에 따른 고순도 파라자일렌의 제조 방법의 또다른 변형예에서, 연속하는 2 개의 흡착기로 구성되는, 기존 분리 유닛의 디보틀네킹은 하기와 같이 실시될 수 있다:
- 적어도 하나의 재순환 펌프를 포함하는 라인을 통해 제 1 흡착기의 마지막 층이 제 1 흡착기의 제 1 층에 연결되어 있으며, 이러한 제 1 흡착기가 분리 유닛 (SMB-1) 로서 작용함
- 적어도 하나의 재순환 펌프를 포함하는 라인을 통해 제 2 흡착기의 마지막 층이 제 2 흡착기의 제 1 층에 연결되어 있으며, 이러한 제 2 흡착기가 분리 유닛 (SMB-2) 로서 작용함.
일반적으로, 2 개 흡착기의 배치구성은 각 흡착기에서 고정 수의 층을 갖거나, 흡착기 중 하나에서는 고정 수의 층을 갖고 다른 하나에서는 가변 수의 층을 갖거나, 양쪽 흡착기에서 가변 수의 층을 가질 수 있다.
바람직하게는, 2 개의 흡착기는 각각의 크로마토그래피 구역에서 고정 수의 층을 갖는다.
마지막으로, 본 발명에 따른 고순도 파라자일렌의 제조 방법의 또다른 변형예에서, 2 개의 모의 이동층 흡착기의 배치구성은 각 2 개의 흡착기의 각각의 크로마토그래피 구역에서 고정 수의 층을 갖는다.
발명의 상세한 설명
피드스톡 (2) 는 증류 칼럼 (S-1) 에 보내지고, 증류 칼럼 (S-1) 의 정상부에서 주된 부분의 메타자일렌, 파라자일렌, 에틸벤젠, 및 적어도 일부의 오르토자일렌을 함유하는 혼합물 (3) 이 인출되고, 증류 칼럼 (S-1) 의 바닥부에서 C9-C10 탄화수소 및 나머지 부분의 오르토자일렌의 유동물 (4) 가 인출된다.
정상부 혼합물 (3) 의 제 1 분리는 복수의 상호연결된 층들로 구성되고 폐쇄된 루프에서 작동하는 분리 유닛 (SMB-1) 에서 실시되며, 상기 분리 유닛은 칼럼의 제 1 피드스톡으로 구성되는 유동물 (3) 및 탈착제 (16) 의 주입, 및 파라자일렌을 함유하는 제 1 추출물 (5), 에틸벤젠을 함유하는 제 1 중간 라피네이트 (7), 및 오르토자일렌 및 메타자일렌을 함유하는 제 1 라피네이트-2 (8) 의 인출에 의해 단락지어지는 적어도 5 개의 구역을 포함한다.
분리 유닛 (SMB-1) 의 5 개 구역은 하기와 같다:
- 탈착제 (16) 의 주입 및 추출물 (5) 의 인출 사이에 포함되는 구역 1,
- 추출물 (5) 의 배출 및 피드스톡 (3) 의 주입 사이에 포함되는 구역 2,
- 피드스톡 (3) 의 주입 및 중간 라피네이트 (7) 의 인출 사이에 포함되는 구역 3A,
- 중간 라피네이트 (7) 의 주입 및 라피네이트-2 (8) 의 인출 사이에 포함되는 구역 3B,
- 라피네이트-2 (8) 의 배출 및 탈착제 (16) 의 주입 사이에 포함되는 구역 4,
중질 C9 및 C10 화합물의 전부 또는 일부가 증류에 의해 (전용 칼럼에서, 또는 칼럼 S-1 에서) 임의로 제거된, 이성질체화 유닛 (ISOM-1) 로부터 기원하는 이소머레이트 (11) 의 제 2 모의 이동층 분리 (SMB-2) 가 실시된다. 바람직하게는, 이소머레이트 (11) 은 C9+ 화합물을 제거하는 중간 단계 없이 모의 이동층 분리 유닛 (SMB-2) 로 보내진다. 분리 유닛 (SMB-2) 는 상호연결되어 있고 폐쇄된 루프에서 작동하는 복수의 층들로 구성되며, 상기 분리 유닛은 칼럼의 제 2 피드스톡을 구성하는 유동물 (11) 및 탈착제 (17) 의 주입, 및 파라자일렌을 포함하는 제 2 추출물 (12), 에틸벤젠을 포함하는 제 1 중간 라피네이트 (14), 및 오르토자일렌 및 메타자일렌을 포함하는 제 2 라피네이트-2 (15) 의 인출에 의해 단락지어지는 적어도 5 개의 구역을 포함한다.
분리 유닛 (SMB-2) 의 5 개 구역은 하기와 같다:
- 탈착제 (17) 의 주입 및 추출물 (12) 의 인출 사이에 포함되는 구역 1,
- 추출물 (12) 의 인출 및 제 2 피드스톡 (11) 의 주입 사이에 포함되는 구역 2,
- 제 2 피드스톡 (11) 의 주입 및 중간 라피네이트 (14) 의 인출 사이에 포함되는 구역 3A,
- 제 2 중간 라피네이트 (14) 의 인출 및 제 2 라피네이트-2 (15) 의 인출 사이에 포함되는 구역 3B,
- 라피네이트-2 (15) 의 인출 및 탈착제 (17) 의 주입 사이에 포함되는 구역 4,
바람직하게는, 제 1 추출물 (5) 는 증류 칼럼 (EXT-1) 에서 증류되어, 파라자일렌이 풍부한 제 1 분획 (6) 이 회수된다.
바람직하게는, 제 2 추출물 (12) 는 증류 칼럼 (EXT-2) 에서 증류되어, 파라자일렌이 풍부한 제 2 분획 (13) 이 회수된다. 두 추출물 (5) 및 (12) 는 또한 단일 공통 추출 칼럼에서 증류되어, 파라자일렌이 풍부한 단일 분획이 회수될 수 있다.
두 라피네이트-2 유동물 (8) 및 (15) 는 바람직하게는 혼합되어 유동물 (9) 을 형성하고, 증류 칼럼 (RAF-2) 에서 증류되어 모든 탈착제가 실질적으로 제거되고, 에틸벤젠이 적은 제 1 증류 분획 (9) 이 인출된다.
두 라피네이트-2 유동물 (8) 및 (15) 는 또한 2 개의 상이한 칼럼에서 증류된 후, 에틸벤젠이 적은 2 개의 증류 분획이 혼합된다. 수득된 증류 분획(들)은 제 1 이성질체화 유닛 (ISOM-1) 에 공급되어 제 1 이소머레이트 (11) 이 수득되며, 이는 바람직하게는 분리 유닛 (SMB-2) 에 공급되나 부분적으로는 증류 칼럼 (S-1) 의 입구로 재순환될 수 있다.
- 두 중간 라피네이트 유동물 (7) 및 (14) 는 바람직하게는 혼합되어 유동물 (18) 을 형성하고, 칼럼 (RAFINTER) 에서 증류되어 탈착제의 전부가 실질적으로 제거되고, 에틸벤젠이 풍부한 증류 분획 (19) 가 인출된다.
두 중간 라피네이트 유동물 (7) 및 (14) 는 또한 2 개의 상이한 칼럼에서 증류될 수 있고, 그 후 에틸벤젠이 적은 2 개의 증류 분획이 혼합된다. 수득된 증류 분획(들)은 제 2 이성질체화 유닛 (ISOM-2) 에 공급되어 제 2 이소머레이트 (20) 가 수득되며, 이는 분리 칼럼 (S-1) 의 입구로 재순환된다.
바람직하게는 액체상에서 작동하는 제 1 이성질체화 유닛 (ISOM-1) 은 일반적으로 하기 조건 하에 작동된다:
- 300℃ 미만, 바람직하게는 200℃ 내지 260℃ 의 온도,
- 4 MPa 미만, 바람직하게는 2 내지 3 MPa 의 압력,
- 10 h-1 (시간 당 리터 당 10 리터) 미만, 바람직하게는 2 내지 4 h- 1 의 시간당 공간 속도 (HSV),
- 개구가 10 또는 12 개의 산소 원자를 갖는 고리 (10 MR 또는 12 MR) 로 규정되는 채널을 갖는 적어도 하나의 제올라이트를 포함하는 촉매, 바람직하게는 개구가 10 개의 산소 원자를 갖는 고리 (10 MR) 로 규정되는 채널을 갖는 적어도 하나의 제올라이트를 포함하는 촉매, 더욱더 바람직하게는 ZSM-5 유형의 제올라이트를 포함하는 촉매.
기체상에서 작동하는 제 2 이성질체화 유닛 (ISOM-2) 는 일반적으로 하기 조건 하에 작동된다:
- 300℃ 초과, 바람직하게는 350℃ 내지 480℃ 의 온도
- 4 MPa 미만, 바람직하게는 0.5 내지 2 MPa 의 압력
- 10 h-1 (시간당 리터당 10 리터) 미만, 바람직하게는 0.5 내지 6 h- 1 의 시간당 공간 속도 (HSV),
- 개구가 10 또는 12 개의 산소 원자를 갖는 고리 (10 MR 또는 12 MR) 로 규정되는 채널을 갖는 적어도 하나의 제올라이트를 포함하는 촉매, 바람직하게는 EUO, MTW 또는 MOR 구조 유형의 제올라이트, 및 하나 이상의 VIII 족 금속을 포함하는 촉매,
- 10 미만, 바람직하게는 3 내지 6 의 H2/탄화수소 몰비.
기체상 이성질체화 유닛 (ISOM-2) 의 촉매는 EUO, MTW 또는 MOR 구조 유형의 제올라이트, 및 주기율표의 VIII 족의 적어도 하나의 금속을 촉매에 대해 0.01 중량% 내지 2 중량% 의 비율로 함유할 수 있다. 기체상 이성질체화 유닛 (ISOM-2) 의 촉매는 특정한 경우 EU-1 제올라이트 및 백금을 함유할 수 있다.
모의 이동층 분리 유닛 (SMB-1 및 SMB-2) 에서 사용되는 탈착제는 일반적으로 혼합물 중의 파라디에틸벤젠, 톨루엔, 파라디플루오로벤젠 또는 디에틸벤젠으로부터 선택된다.
모의 이동층 분리 유닛 (SMB-1 및 SMB-2) 에서의 탈착제 대 피드스톡의 부피비는 0.5 내지 2.5, 바람직하게는 0.8 내지 2 이다.
모의 이동층 분리 유닛 (SMB-1 및 SMB-2) 는 20℃ 내지 250℃, 바람직하게는 90℃ 내지 210℃, 더욱더 바람직하게는 140℃ 내지 180℃ 의 온도에서, 작업 온도에서의 자일렌의 버블 압력 내지 2 MPa 의 압력 하에 작업된다.
라피네이트-2 로부터 기원하는 제 2 증류 분획 (유동물 (8) 및 (14)) 의 에틸렌 함량은 피드스톡의 에틸렌 함량 미만이고, 바람직하게는 10 중량% 이하이다.
본 발명에 따른 방법의 실시, 및 특히 상이한 유동물의 조성이 도 1 을 참조하여 아래에서 상세히 설명된다.
새로운 피드스톡은 라인 (1) 을 통해 증류 칼럼 (S-1) 내로 도입된다. 이러한 새로운 피드스톡은 주로 C8-방향족 화합물, 자일렌 및 에틸벤젠을, 컷의 기원에 따라 가변 비율로 함유한다. 이러한 새로운 피드스톡은 불순물을, 본질적으로 C9 및 C10 방향족 화합물 및 파라핀계 및 나프텐계 화합물인 피드스톡의 기원에 따라 가변량으로 함유할 수 있다.
나프텐계 또는 파라핀계 화합물의 함량은 유리하게는 1 중량% 미만이다. 바람직하게는, 이러한 함량은 0.3 중량% 미만, 더욱더 바람직하게는 이러한 함량은 0.1 중량% 미만이다.
피드스톡은 개질 유닛으로부터, 또는 불균화 반응 유닛으로부터, 또는 톨루엔 및 C9 방향족의 트란스알킬화 유닛으로부터 기원할 수 있다.
라인 (20) 에 의해 수송되는 이소머레이트가 새로운 피드스톡에 첨가된다.
칼럼 (S-1) 로부터의 바닥부 배출물 (4) 는 본질적으로 C9 및 C10 방향족 화합물, 및 임의로 오르토자일렌으로 구성된다.
임의로, 증류 칼럼 (S-1) 의 바닥부에서 인출된 오르토자일렌 및 C9-C10 방향족 탄화수소의 혼합물 (4) 은 또다른 증류 칼럼으로 보내질 수 있으며, 또다른 증류 칼럼의 정상부에서 고순도 오르토자일렌 유동물 (98.5% 이상) 이 추출되고, 또다른 증류 칼럼의 바닥부에서 C9-C10 탄화수소를 포함하는 유동물이 추출된다.
칼럼 (S-1) 로부터의 정상부 배출물 (3) 은 모의 이동층 분리 유닛 (SMB-1) 의 피드스톡을 구성한다. 모의 이동층 분리 유닛 (SMB-1) 에는 한편으로는 라인 (3) 에 의해 수송되는 피드스톡이, 다른 한편으로는 라인 (16) 에 의해 수송되는 탈착제가 공급된다.
임의의 유형의 탈착제가 사용될 수 있다. 바람직한 탈착제는 파라디에틸벤젠이나, 기타 탈착제, 예컨대 혼합물 중의 톨루엔, 파라디에틸벤젠 또는 디에틸벤젠이 또한 적합할 수 있다.
(SMB-1) 유닛으로부터의 배출물은 추출물 (5), 중간 라피네이트 (7) 및 (8) 로 표기되는 라피네이트-2 이며, 상기 분리 유닛은 피드스톡 및 탈착제의 주입, 및 라피네이트-2 및 추출물의 인출에 의해 단락지어지는 적어도 5 개의 구역을 포함한다.
본 발명에 따른 분리 유닛 (SMB-1) 의 층의 총수는 하나 이상의 흡착기 상에 분포되어 있는 바람직하게는 6 내지 24 개의 층, 더욱더 바람직하게는 8 내지 15 개의 층이다.
층의 수는 각 층이 바람직하게는 0.70 m 내지 1.40 m 의 높이를 갖도록 조정될 것이다.
각 구역에서의 고체 흡착제의 양의 분포는 하기와 같다:
Figure 112017016338575-pct00006
구역 1 에서의 고체 흡착제의 양이 16%±5%,
Figure 112017016338575-pct00007
구역 2 에서의 고체 흡착제의 양이 40%±5%,
Figure 112017016338575-pct00008
구역 3A 에서의 고체 흡착제의 양이 16%±5%,
Figure 112017016338575-pct00009
구역 3B 에서의 고체 흡착제의 양이 16%±5%,
Figure 112017016338575-pct00010
구역 4 에서의 고체 흡착제의 양이 12%±5%.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 탈착제 및 피드스톡을 분리 유닛 (SMB-1) 내로 최대 1.7/1, 바람직하게는 1.5/1 내지 0.4/1 (한계값 포함) 의 탈착제 대 피드스톡의 부피비로 주입할 수 있다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 중간 라피네이트 및 라피네이트-2 의 유량비는 0.3/1 내지 5/1 (한계값 포함), 바람직하게는 0.4/1 내지 1/1 (한계값 포함) 이다.
추출물 (5) 는 본질적으로 톨루엔, 파라자일렌 및 탈착제로 구성된다.
중간 추출물 (7) 은 본질적으로 톨루엔, 메타자일렌 및 오르토자일렌, 에틸벤젠, 추출물에서 회수되지 않은 부분에 대한 파라자일렌, 및 탈착제로 구성된다.
라피네이트-2 (8) 는 본질적으로 메타자일렌 및 오르토자일렌 및 탈착제로 구성된다. 라피네이트-2 (8) 에는 파라자일렌이 실질적으로 없고, 에틸벤젠이 고갈되어 있다. 추출물 (5) 은 증류 칼럼 (EXT-1) 로 보내진다.
증류 칼럼 (EXT-1) 로부터, 분리 유닛 (SMB-1) 로 되돌려 보내는 탈착제는 라인 (16) 을 통해 인출되고, 파라자일렌 및 톨루엔의 혼합물은 라인 (6) 을 통해 인출된다.
라피네이트-2 (8) 는 증류 칼럼 (RAF-2) 로 보내진다.
증류 칼럼 (RAF-2) 으로부터, 라인 (16) 으로 되돌려 보내지는 탈착제, 및 이성질체화 유닛 (ISOM-1) 로 보내지는, 라인 (9) 를 통한 메타자일렌 및 오르토자일렌의 혼합물이 인출된다.
바람직하게는 액체상에서 작동하는, 이성질체화 유닛 (ISOM-1) 은 바람직하게는 하기 조건 하에 작동한다:
- 300℃ 미만, 바람직하게는 200℃ 내지 260℃ 의 온도,
- 4 MPa 미만, 바람직하게는 2 내지 3 MPa 의 압력,
- 10 h-1 미만, 바람직하게는 2 h-1 내지 4 h- 1 의 시간당 공간 속도.
8 개의 탄소 원자를 갖는 탄화수소를 이성질체화시킬 수 있는 모든 촉매가 본 발명의 이성질체화 유닛 (ISOM-2) 에 적합하다. 바람직하게는, 유형 ZSM-5 의 제올라이트를 함유하는 촉매가 사용된다.
이성질체화 유닛 (ISOM-1) 으로부터의 배출물은 라인 (11) 을 통해 증류 칼럼 (S-1) 로, 또는 C8 방향족 이외의 화합물의 함량이 매우 낮은 경우, 일반적으로 약 1 중량% 인 경우에는 분리 유닛 (SMB-2) 의 입구로 직접 되돌려 보내진다. C9 함량은 일반적으로 1000 중량ppm 미만이다.
임의의 유형의 탈착제가 사용될 수 있다. 바람직한 탈착제는 파라디에틸벤젠이나, 기타 탈착제 예컨대 혼합물 중의 톨루엔, 파라디에틸벤젠 또는 디에틸벤젠이 또한 적합할 수 있다.
분리 유닛 (SMB-2) 로부터의 배출물은 추출물 (12), 중간 라피네이트 (14) 및 라피네이트-2 (15) 이며, 상기 분리 유닛은 피드스톡 및 탈착제의 주입, 및 중간 라피네이트, 라피네이트-2 및 추출물의 인출에 의해 단락지어지는 적어도 5 개의 구역을 포함한다. 본 발명에 따른 분리 유닛 (SMB-2) 의 층들의 총수는 하나 이상의 흡착기 상에 분포되어 있는 바람직하게는 6 내지 24 개의 층, 더욱더 바람직하게는 8 내지 15 개의 층이다.
층의 수는 각 층이 바람직하게는 0.70 m 내지 1.40 m 의 높이를 갖도록 조정될 것이다.
각 구역에서의 고체 흡착제의 양의 분포는 하기와 같다:
Figure 112017016338575-pct00011
구역 1 에서의 고체 흡착제의 양이 16%±5%,
Figure 112017016338575-pct00012
구역 2 에서의 고체 흡착제의 양이 40%±5%,
Figure 112017016338575-pct00013
구역 3A 에서의 고체 흡착제의 양이 16%±5%,
Figure 112017016338575-pct00014
구역 3B 에서의 고체 흡착제의 양이 16%±5%,
Figure 112017016338575-pct00015
구역 4 에서의 고체 흡착제의 양이 12%±5%.
본 발명의 또다른 바람직한 특징에 따르면, 탈착제 및 피드스톡을 분리 유닛 (SMB-2) 내로, 최대 1.7/1, 바람직하게는 1.5/1 내지 0.4/1 (한계값 포함) 인 탈착제 대 피드스톡의 부피비로 주입할 수 있다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 중간 라피네이트 및 라피네이트-2 의 유량비는 0.3/1 내지 5/1 (한계값 포함), 바람직하게는 0.4/1 내지 1/1 (한계값 포함) 이다.
2 개의 모의 이동층 유닛 (SMB-1 및 SMB-2) 의 배치구성 (구역 당 층들의 평균 수) 은 하기와 같을 수 있다:
- 각 크로마토그래피 구역에 고정 수의 층들을 가짐 (특허 FR 2 976 501 에서 정의된 "모의 이동층" 으로 공지된 방식),
- 하나의 흡착기에 대해서는 가변 수의 층들을 갖고 (특허 FR 2 976 501 에서 정의된 "VARICOL" 방식), 다른 하나에 대해서는 고정 수의 층을 가짐,
- 양쪽 흡착기에 대해 가변 수의 층들을 가짐.
추출물 (12) 은 본질적으로 톨루엔, 파라자일렌 및 탈착제로 구성된다.
중간 추출물 (14) 는 본질적으로 톨루엔, 메타자일렌 및 오르토자일렌, 에틸벤젠, 추출물에서 회수되지 않은 부분에 대한 파라자일렌 및 탈착제로 구성된다.
라피네이트-2 (15) 는 본질적으로 메타자일렌 및 오르토자일렌 및 탈착제로 구성된다. 라피네이트-2 (15) 에는 파라자일렌이 실질적으로 없고, 에틸벤젠이 고갈되어 있다. 추출물 (12) 는 증류 칼럼 (EXT-2) 로 보내진다.
증류 칼럼 (EXT-2) 로부터, 칼럼 (SMB-2) 의 구역 1 로 되돌려 보내지는 탈착제는 라인 (17) 을 통해 인출되며, 파라자일렌 및 톨루엔의 혼합물은 라인 (13) 을 통해 인출된다.
중간 라피네이트는 중간 라피네이트 (7) 과 함께 라인 (14) 를 통해 증류 칼럼 (RAFINTER) 로 보내진다. 증류 칼럼 (RAFINTER) 로부터, 라인 (17) 을 통해 다시 분리 유닛 (SMB-2) 내로 되돌려 보내지는 탈착제, 및 자일렌 및 에틸벤젠의 혼합물이 라인 (19) 을 통해 인출된다. 라인 (19) 의 배출물은 증기상에서 고온에서 작동하는 이성질체화 유닛 (ISOM-2) 으로 보내진다.
이성질체화 유닛 (ISOM-2) 는 바람직하게는 하기 조건 하에 작동한다:
- 300℃ 초과, 바람직하게는 360℃ 내지 480℃ 의 온도,
- 2.5 MPa 미만, 바람직하게는 0.5 내지 0.8 MPa 의 압력,
- 10 h-1 미만, 바람직하게는 0.5 h-1 내지 6 h- 1 의 시간당 공간 속도,
- 10 미만, 바람직하게는 3 내지 6 의 수소 대 탄화수소 몰비.
8 개의 탄소 원자를 갖는 탄화수소를 이성질체화할 수 있는 모든 제올라이트계 또는 비-제올라이트계 촉매가 본 발명의 이성질체화 유닛 (ISOM-2) 에 적합하다. 바람직하게는, 예를 들어 MFI, MOR, MAZ, FAU 및/또는 EUO 구조 유형의, 산 제올라이트를 함유하는 촉매가 사용된다. 더욱더 바람직하게는, EUO 구조 유형의 제올라이트 및 주기율표의 VIII 족의 적어도 하나의 금속을 함유하는 촉매가 사용된다.
바람직하게는, 이성질체화 유닛 (ISOM-2) 의 촉매는, 바람직하게는 알루미늄 및 붕소로부터 선택되는 적어도 하나의 원소 T 및 규소를 함유하고 Si/T 비가 5 내지 100 인 EUO 구조 유형 (예를 들어 EU-1) 의 제올라이트를 1 내지 70 중량% 로 포함한다. 상기 제올라이트는 적어도 부분적으로는 수소 형태이고, 나트륨 함량은 Na/T 원자비가 0.1 미만이 되게 하는 함량이다. 임의로, 이성질체화 유닛의 촉매는 0.01 내지 2 중량% 의 주석 또는 인듐, 및 황을 VIII 족 금속 원자 1 개 당 0.5 내지 2 개 원자의 함량으로 함유할 수 있다.
이성질체화 유닛 (ISOM-2) 의 배출물은 이성질체화 유닛 (ISOM-2) 로 재순환되는 수소의 부분을 회수할 수 있게 해주는 분리 시스템 내로 보내진다. 수소 중 재순환되지 않은 부분은 새로운 수소의 첨가에 의해 제공된다. 분리 시스템의 마지막에 최중질 분획으로 구성되는 이소머레이트가 회수되며, 이는 라인 (20) 을 통해 증류 칼럼 (S-1) 로 되돌려 보내진다.
본 발명에 따른 방법은 디보틀네킹으로 알려진 작업인, 파라자일렌의 생란량 증가를 목적으로 하는 기존 유닛에 대한 개변에 적합하다.
기존 방향족 루프를 디보틀네킹하는 경우, 본 발명은 하기와 같은 루프의 주된 설비의 사용을 계속하면서 새로운 피드스톡 유동물 및 생산된 파라자일렌 유동물의 현저한 증가로 이루어진다:
1) 자일렌 증류 칼럼 (S-1)
2) 모의 이동층 자일렌 분리 유닛, 일반적으로 24 개 층으로 작동
3) 분리 칼럼으로부터 인출된 라피네이트를 제공받아, 예를 들어 EUO 구조 유형의 제올라이트 기재의 촉매를 사용해 에틸벤젠을 변환시키는, 반응기, 재순환 컴프레서, 안정화 칼럼 및 C8 및 C9 나프텐이 회수되어 피드스톡으로 재순환되게 하는 칼럼을 포함하는 이성질체화 유닛 (ISOM-2),
4) 라피네이트 칼럼 (RAFINTER)
5) 추출 칼럼 (EXT-1)
본 발명에 따른 이러한 디보틀네킹을 실시하기 위해, 2 개의 12-층 흡착기를 연속하여 포함하는 24-층 모의 이동층은 각각 병렬로 연결된 2 개의 12-층 흡착기를 사용하는 공정로 변환된다. 이를 위해:
- 적어도 하나의 재순환 펌프를 포함하는 라인을 통해 제 1 흡착기의 12 번째 층은 상기 제 1 흡착기의 제 1 층에 연결됨,
- 적어도 하나의 재순환 펌프를 포함하는 라인을 통해 제 2 흡착기의 12 번째 층은 상기 제 2 흡착기의 제 1 층에 연결됨.
피드스톡 및 탈착제 주입 유량 및 24-층 흡착 단계의 추출물 및 라피네이트의 인출 유량을 제어하고 조절하는 시스템이, 본 발명에 따라 리모델링된 공정의 각 두 흡착기에서 독립적으로 주입 및 배출 유량을 관리할 수 있도록 적합화된다.
주입 장치를 위해, 상기 작업은 펌프 + 측정 장치 시스템을 이중으로 하여 각 흡착기들 내로 주입되는 유량을 조절함으로써, 또는 비용을 최소화하도록 기존 펌프 및 측정 기기를 사용하여 주입되는 두 유동물을 전체적으로 관리함으로써, 및 2 개의 흡착기 중 하나에 공급되는 유량을 측정 및 조절하는 시스템을 추가함으로써 실시될 수 있다.
기존 24-층 공정의 모든 플레이트 상의 유체의 공급 또는 인출이 복수의 온-오프 제어 밸브에 의해 보장되는 경우, 공급 및 인출 네트워크에 추가적인 개변은 가해지지 않는다.
기존 24-층 공정의 모든 플레이트 상의 유체의 공급 또는 인출이 다“‡향 회전 밸브의 사용으로 보장되는 경우, 이들 기능은 바람직하게는 2 개의 다“‡향 회전 밸브 15 (임의로 적합화 후에 두 방향 중 하나로 기존 밸브를 재사용) 의 사용으로 보장될 것이다.
연속하는 2 개의 12-층으로 구성되는 기존 24-층 유닛의 경우, 주된 유동물은 제 1 흡착기의 바닥부로부터 제 2 흡착기의 정상부로, 그리고 제 2 흡착기의 바닥부로부터 제 1 흡착기의 정상부로 순환한다.
이어서, 2 개의 흡착기의 바닥부로부터 기원하는 유동물은 밸브 및 파이프에 개변을 실시함으로써 그들이 기원하는 흡착기의 정상부로 순환하도록 방향지정된다. 제 1 흡착기의 바닥부 유동물은 상기 흡착기의 정상부로 재순환되고, 제 2 흡착기의 바닥부 유동물은 상기 흡착기의 정상부로 재순환된다.
두 흡착기의 배치구성 (구역 당 층의 평균 수) 은 상기 개시된 3 가지 변형예 중 하나, 즉 하기에 따를 수 있다:
- 두 흡착기에 대한 각각의 크로마토그래피 구역에서 고정 수의 층을 가짐,
- 하나의 흡착기에 대해서는 가변 수의 층을 갖고, 다른 하나의 흡착기에 대해서는 고정 수의 층을 가짐,
- 양쪽 흡착기에 대해 가변 수의 층을 가짐.
탈착제로부터 라피네이트-2 를 분리하기 위해서, 새로운 증류 칼럼 (RAF-2) 가 또한 설치되어야 한다. 증류 칼럼 (RAF-2) 의 정상부는 위에 기재된 바와 같이 바람직하게는 액체상에서 이성질체화 유닛 (ISOM-1) 에서 이성질체화될 것이다.
제 2 액체상 이성질체화 유닛 (ISOM-1) 이 추가되며, 그로부터의 배출물은 바람직하게는 자일렌 분리를 위한 제 2 칼럼의 추가를 피하도록 분리 칼럼 (S-1) 을 통과하지 않고 모의 이동층 (SMB-2) 으로 공급된다.
나아가, 분리 유닛 (SMB-2) 로부터의 추출물 (12) 가 공급되는 추출 칼럼 (EXT-2) 가 추가되어야 한다.
도 2 는 분리 유닛 (SMB-1) 은 PDEB 를 탈착제로서 사용하고, 분리 유닛 (SMB-2) 는 톨루엔을 탈착제로서 사용한다는 점에서 도 1 의 것과 상이한 본 발명에 따른 방법의 레이아웃의 변형예를 나타낸다. 중간 라피네이트 유동물 (유동물 (7) 및 (14)) 은 증류 칼럼 (RAFINTER) 의 입구 전에 혼합된다. 증류 칼럼 (RAFINTER) 의 정상부에서 톨루엔을, 바닥부에서 PDEB 을, 그리고 측면부에서 이들 탈착제가 제거된 중간 라피네이트를 인출하기 위해 "분할벽 칼럼" 으로 알려진 종 분할 칼럼이 필요하다. 분할벽 칼럼은 단일 칼럼을 통해 3 가지 고순도 화합물을 분리할 수 있게 해준다.
임의로, 라피네이트-2 유동물 (유동물 (8) 및 (14)) 이 공급되는 증류 칼럼 (RAF-2) 에도 동일한 것이 적용된다. 증류 칼럼이 분할벽 유형이 아닌 경우, 오직 파라디에틸벤젠만이 칼럼의 바닥부에서 인출되어 재순환되며, 톨루엔은 C8 방향족 컷과 함께 이성질체화 유닛으로 보내진다.
두 분리 유닛 (SMB-1 및 SMB-2) 에서 두가지 상이한 탈착제를 사용하는 사실은 방향족 불순물 예컨대 벤젠 및 중질 C9 및 C10 방향족 화합물의 축적을 피하는 이점을 갖는다.
두 분리 유닛 (SMB-1 및 SMB-2) 에서 두가지 상이한 탈착제를 사용하는 것은 또한 증류 칼럼 (EXT-1 및 EXT-2) 의 열 통합 (thermal integration) 을 실시할 수 있게 해준다. 사실, 증류 칼럼 (EXT-1) 의 정상부는 증류 칼럼 (EXT-2) 의 전부 또는 일부를 잠재적으로 재비등시킬 수 있다.
실시예
선행 기술에 따른 실시예 1 :
본 실시예는 선행 기술을 설명하고 병렬의 두 C8-방향족 루프들로 구성되는 방향족 컴플렉스를 기재하며, 이는 파라자일렌의 생산량이 단일 C8-방향족 루프에 의해 허용될 수 있는 용량보다 더 큰 공업용 컴플렉스의 전형이며, 도 3 에 도시된 바와 같고 하기를 포함한다:
-　C9 및 C10 방향족 (유동물 104 및 113) 을 추출하고, 본질적으로 C8 방향족들로 구성되는 유동물 (103) 및 유동물 (112) 를 흡착 유닛 (SMB-10 및 SMB-20) 으로 보낼 수 있게 해 주는 2 개의 자일렌 칼럼 (S-10 및 S-20),
-　추출물 (105) 및 단일 라피네이트 (107) 가 인출되는 4 개의 구역을 갖는 제 1 모의 이동층 흡착 유닛 (SMB-10),
-　증류 칼럼 (RAF-10) 에 의해 탈착제 (109) 의 제거 후 라피네이트 (107) 의 일부 (108) 이 공급되는 제 1 이성질체화 유닛 (ISOM-10),
-　유동물 (109) 를 통해 흡착 유닛 (SMB-10) 으로 재순환되는 탈착제가 바닥부에서 인출되고, 파라자일렌이 풍부한 컷 (106) 이 정상부에서 인출되는 제 1 파라자일렌 추출 칼럼 (EXT-10),
-　추출물 (114) 및 단일 라피네이트 (116) 가 인출되는 4 개의 구역을 갖는 제 2 모의 이동층 흡착 유닛 (SMB-20),
-　증류 칼럼 (RAF-20) 에 의해 탈착제 (118) 의 제거 후 라피네이트 (116) 의 일부 (117) 이 공급되는 제 2 이성질체화 유닛 (ISOM-20),
-　유동물 (118) 을 통해 흡착 유닛 (SMB-20) 으로 재순환되는 탈착제가 바닥부에서 인출되고, 파라자일렌이 풍부한 컷 (115) 이 정상부에서 인출되는 제 2 파라자일렌 추출 칼럼 (EXT-20).
공정의 물질 수지가 하기 표 1 에 기재되어 있다.
[표 1]
이성질체화 유닛에서의 기타 화합물 및 C9+ 의 형성을 무시하고, 오직 C8-방향족 및 C9+ 화합물만이 기재되어 있다. 유량에 사용된 단위는 연간 킬로톤 (kt/yr) 이다.
Figure 112017016338575-pct00016
방향족 루프에 공급되는 피드스톡 (101) (중질 개질체 (reformate) 및 톨루엔-칼럼 바닥부의 혼합물) 의 유량은 120.6 kt/yr 이다. 이러한 피드스톡은 60.3 kt/yr 의 2 개의 동등한 유동물로 분할된다. 이성질체화 유닛 (ISOM-10) 으로부터 재순환된 168 kt/yr 의 이소머레이트 (110) 가 피드스톡 (101) 의 제 1 부분에 추가되어, 에틸벤젠을 이성질체화시킨다. 결과로서 수득되는 유동물 (102) 은 자일렌 칼럼 (S-10) 에서 증류된다.
6.9 kt/yr 의 C9 및 C10 방향족들의 혼합물 (104) 이 칼럼 (S-10) 의 바닥부에서 인출되고, 221.4 kt/yr 의 C8 방향족 컷 (103) 이 정상부에서 인출되고, 여기서 파라자일렌 함량은 22.6% 이고, 에틸벤젠 함량은 10.3% 이고, 오르토자일렌 및 메타자일렌 함량이 67.1% 이다.
이러한 컷은 4 개의 구역 및 4 개의 주된 유동물을 갖는 모의 이동층 흡착 유닛 (SMB-10) 으로 보내진다: 피드스톡 (103), 탈착제 (109), 추출물 (105) 및 라피네이트 (107). 이러한 유닛은 바륨으로 교환되는 X 제올라이트를 포함하는 12 개의 층으로 이루어진다. 온도는 175℃ 이다. 배치구성은 하기와 같다: 구역 1 에 2 개의 층, 구역 2 에 5 개의 층, 구역 3 에 3 개의 층 및 구역 4 에 2 개의 층. 사용된 용매는 파라디에틸벤젠이다.
흡착 유닛 (SMB-10) 의 출구에서의 추출물 (105) 는 증류 칼럼 (EXT-10) 으로 보내지며, 증류 칼럼 (EXT-10) 의 바닥부에서 흡착 유닛 (SMB-10) 으로 재순환되는 탈착제가 인출되며, 증류 칼럼 (EXT-10) 의 정상부에서 본질적으로 톨루엔 및 파라자일렌으로 구성되는 50　kt/yr 의 혼합물 (106) 이 인출된다.
라피네이트는 증류 칼럼 (RAF-10) 으로 보내지며, 증류 칼럼 (RAF-10) 의 바닥부에서 흡착 유닛 (SMB-10) 으로 재순환되는 탈착제가 인출되고, 증류 칼럼 (RAF-10) 의 정상부에서 171.4　kt/yr 의 혼합물 (108) 이 인출된다.
이러한 유동물은 이성질체화 유닛 (ISOM-10) 으로 보내진다.
이성질체화 유닛 (ISOM-10) 이 하기 조건 하에 기체상에서 작동한다:
온도: 385℃
촉매: 백금 및 EU-1 제올라이트 함유
시간당 공간 속도: 3.5 h-1
H2/탄화수소 비율: 4.4:1
압력: 0.9 MPa
이성질체화 유닛 (ISOM-10) 내로 도입되는 혼합물의 에틸벤젠 함량은 13.4% 이다. 이러한 이성질체화에서 크래킹에 의한 2%, 즉 유량 3.4　kt/yr 의 손실이 관찰된다. 에틸벤젠은 부분적으로 이성질체화되며, 그 중 9% 는 출구 유동물 (110) 에 잔류한다.
이러한 이소머레이트 (110) 는 유량이 168　kt/yr 이다; 이는 S-10 칼럼의 입구로 재순환되어 유량이 60.3　kt/yr 인 새로운 피드스톡 (101) 의 일부와 혼합된다.
이성질체화 유닛 (ISOM-20) 으로부터 재순환되는 168　kt/yr 의 이소머레이트 (119) 가 피드스톡 (101) 의 제 1 부분에 첨가되어, 에틸벤젠을 이성질체화시킨다. 결과로서 수득되는 유동물 (111) 은 자일렌 칼럼 (S-20) 에서 증류된다.
6.9 kt/yr 의 C9 및 C10 방향족들의 혼합물 (유동물 113) 이 칼럼 (S-20) 의 바닥부에서 인출되고, 221.4　kt/yr 의 C8 방향족 컷 (유동물 112) 이 정상부에서 인출되며, 여기서 파라자일렌 함량은 22.6% 이며, 에틸벤젠 함량은 10.4% 이다.
이러한 컷은 4 개의 구역 및 4 개의 주된 유동물을 갖는 모의 이동층 흡착 유닛 (SMB-20) 으로 보내진다: 피드스톡 (유동물 112), 탈착제 (유동물 118), 추출물 (유동물 114) 및 라피네이트 (유동물 116). 이러한 유닛은 바륨으로 교환되는 X 제올라이트를 포함하는 12 개의 층으로 구성된다. 온도는 175℃ 이다. 배치구성은 다음과 같다: 구역 1 에 2 개의 층, 구역 2 에 5 개의 층, 구역 3 에 3 개의 층, 및 구역 4 에 2 개의 층. 사용된 용매는 파라디에틸벤젠이다.
흡착 유닛 (SMB-20) 의 출구에서의 추출물 (114) 은 증류 칼럼 (EXT-20) 으로 보내지며, 증류 칼럼 (EXT-20) 의 바닥부에서 흡착 유닛 (SMB-20) 으로 재순환되는 탈착제가 인출되고, 증류 칼럼 (EXT-20) 의 정상부에서 본질적으로 톨루엔 및 파라자일렌으로 구성되는 50 kt/yr 의 혼합물 (115) 이 인출된다.
라피네이트는 증류 칼럼 (RAF-20) 으로 보내지며, 증류 칼럼 (RAF-20) 의 바닥부에서 흡착 유닛 (SMB-20) 으로 재순환되는 탈착제가 인출되고, 증류 칼럼 (RAF-20) 의 정상부에서 171.4 kt/yr 의 혼합물 (117) 이 인출된다.
이러한 유동물은 이성질체화 유닛 (ISOM-20) 으로 보내진다. 수득된 이소머레이트 (119) 는 칼럼 S-20 의 입구로 재순환되고, 거기에서 새로운 피드스톡 (101) 의 일부와 혼합된다.
이성질체화 유닛 (ISOM-20) 은 하기 조건 하에 기체상에서 작동한다:
온도: 385℃
촉매: 백금 및 EU-1 제올라이트 함유
시간당 공간 속도: 3.5　h-1
H2/탄화수소 비율: 4.4:1
압력: 0.9　MPa
이성질체화 유닛 (ISOM-20) 내로 도입되는 혼합물의 에틸벤젠 함량은 13.4% 이다.
이러한 이성질체화에서 크래킹에 의한 2%, 즉 유량 3.4　kt/yr 의 손실이 관찰된다. 에틸벤젠이 부분적으로 이성질체화되며, 그 중 9% 가 출구 유동물 (119) 에 잔류한다.
이러한 이소머레이트 (119) 는 유량이 168　kt/yr 이다. 이는 칼럼 S-20 의 입구로 재순환되어, 거기에서 유량이 60.3　kt/yr 인 새로운 피드스톡 (101) 의 일부와 혼합된다.
본 발명에 따른 실시예 2:
이 실시예는 본 발명에 따른 방법을 설명하며, 도 1 에 제시된 하기를 포함하는 방향족 루프를 기술한다:
-　C9 및 C10 방향족 (4) 을 추출하고, 본질적으로 C8 방향족으로 구성되는 유동물 (3) 을 흡착 유닛 (SMB-1) 로 보낼 수 있게 해주는 자일렌 칼럼 (S-1),
-　추출물 (5), 중간 라피네이트 (7) 및 라피네이트-2 (8) 가 인출되는 5 개 구역을 갖는 제 1 모의 이동층 흡착 유닛 (SMB-1),
-　유동물 (16) 및 (17) 을 통해 흡착 유닛 (SMB-1 및 SMB-2) 로 재순환되는 탈착제가 바닥부에서 인출되고, 파라자일렌이 풍부한 컷 (유동물 6) 이 정상부에서 인출되는 제 1 파라자일렌 추출 칼럼 (EXT-1),
-　추출물 (12), 중간 라피네이트 (14) 및 라피네이트-2 (15) 가 배출되는 5 개 구역을 갖는 제 2 모의 이동층 흡착 유닛 (SMB-2),
-　유동물 (16) 및 (17) 을 통해 흡착 유닛 (SMB-1 및 SMB-2) 로 재순환되는 탈착제가 바닥부에서 인출되고, 파라자일렌이 풍부한 컷 (유동물 13) 이 정상부에서 인출되는 제 2 파라자일렌 추출 칼럼 (EXT-2),
-　증류 칼럼 (RAF-2) 에 의한 탈착제의 제거 후 유동물 (8) 및 (15) 의 혼합물로 구성되는 라피네이트-2 (9) 의 일부 (10) 이 공급되는 제 1 이성질체화 유닛 (ISOM-1),
-　증류 칼럼 (RAFINTER) 에 의한 탈착제의 제거 후 유동물 (7) 및 (14) 의 혼합물로 구성되는 중간 라피네이트 (18) 의 일부 (19) 가 공급되는 제 2 이성질체화 유닛 (ISOM-2).
공정의 물질 수지가 하기 표 2 에 기재되어 있다. 오직 C8-방향족 및 C9+ 화합물이 기재되어 있다; 이성질체화 유닛에서의 기타 화합물 및 C9+ 의 형성은 무시되어 있다. 유량에 사용된 단위는 연간 킬로톤 (kt/yr) 이다.
[표 2]
Figure 112017016338575-pct00017
방향족 루프에 공급되는 새로운 피드스톡 (1) 은 유량이 115.8　kt/yr 이다.
이성질체화 유닛 (ISOM-2) 로부터 재순환된 125.4　kt/yr 의 이소머레이트 (20) 가 이러한 피드스톡에 첨가되어 에틸벤젠을 이성질체화시킨다. 결과로서 수득되는 유동물 (2) 은 자일렌 칼럼 (S-1) 에서 증류된다.
13.2　kt/yr 의 C9 및 C10 방향족의 혼합물 (4) 가 칼럼 (S-1) 의 바닥부에서 인출되고, 228　kt/yr 의 C8 방향족의 컷 (3) 이 정상부에서 인출되며, 여기서 파라자일렌 함량은 약 22.4% 이며, 에틸벤젠 함량은 약 11.6% 이고, 오르토자일렌 및 메타자일렌의 함량은 약 65.9% 이다.
이러한 컷은 5 개의 구역 및 5 개의 주된 유동물을 갖는 모의 이동층 흡착 유닛 (SMB-1) 로 보내진다: 피드스톡 (3), 탈착제 (16), 추출물 (5), 중간 라피네이트 (7) 및 라피네이트-2 (8). 이러한 유닛은 바륨으로 교환되는 X 제올라이트를 포함하는 12 개의 층으로 구성된다. 온도는 175℃ 이다. 배치구성은 하기와 같다: 구역 1 에 2 개의 층, 구역 2 에 5 개의 층, 구역 3A 에 2 개의 층, 구역 3B 에 2 개의 층 및 구역 4 에 1 개의 층. 사용된 용매는 파라디에틸벤젠이다.
흡착 유닛 (SMB-1) 의 출구에서의 추출물 (5) 은 증류 칼럼 (EXT-1) 으로 보내지며, 증류 칼럼 (EXT-1) 의 바닥부에서 흡착 유닛 (SMB-1) 로 재순환되는 탈착제가 인출되고, 증류 칼럼 (EXT-1) 의 정상부에서 본질적으로 톨루엔 및 파라자일렌으로 구성되는 51.1　kt/yr 의 혼합물 (6) 이 인출된다.
이성질체화 유닛 (ISOM-1) 로부터 기원하는 이소머레이트 (11) 는 5 개의 구역 및 5 개의 주된 유동물을 갖는 제 2 모의 이동층 흡착 유닛 (SMB-2) 에 공급된다: 피드스톡 (11), 탈착제 (17), 추출물 (12), 중간 라피네이트 (14) 및 라피네이트-2 (15). 이러한 유닛은 바륨으로 교환되는 X 제올라이트를 포함하는 12 개의 층으로 구성된다.
온도는 175℃ 이다.
배치구성은 하기와 같다: 구역 1 에 2 개의 층, 구역 2 에 5 개의 층, 구역 3A 에 2 개의 층, 구역 3B 에 2 개의 층, 및 구역 4 에 1 개의 층. 사용된 용매는 파라디에틸벤젠이다.
흡착 유닛 (SMB-2) 의 출구에서의 추출물 (12) 는 증류 칼럼 (EXT-2) 로 보내지며, 증류 칼럼 (EXT-2) 의 바닥부에서 흡착 유닛 (SMB-2) 로 재순환되는 탈착제가 인출되고, 증류 칼럼 (EXT-2) 의 정상부에서 본질적으로 톨루엔 및 파라자일렌으로 구성되는 48.9　kt/yr 의 혼합물 (13) 이 인출된다.
(8) 및 (15) 로 나타내는 라피네이트-2 는 증류 칼럼 (RAF-2) 으로 보내지며, 증류 칼럼 (RAF-2) 의 바닥부에서 흡착 유닛 (SMB-1 및 SMB-2) 로 재순환되는 탈착제가 인출되고, 증류 칼럼 (RAF-2) 의 정상부에서 213.3　kt/yr 의 혼합물 (10) 이 인출된다.
이러한 유동물은 이성질체화 유닛 (ISOM-1) 내로 보내진다.
이성질체화 유닛 (ISOM-1) 은 하기 조건 하에 액체상에서 작동한다:
온도: 240℃
촉매: ZSM-5 제올라이트 함유
시간당 공간 속도: 3 h-1
압력: 1.9 MPa
이성질체화 유닛 (ISOM-1) 내로 도입되는 혼합물의 에틸벤젠 함량은 약 8.3% 이다. 에틸벤젠은 변환되지 않으며; 따라서 그것의 양은 출구 유동물 (11) 에서와 동일하다. 이러한 이소머레이트 (11) 은 유량이 213.3　kt/yr 이다; 이는 칼럼 (S-1) 을 통과하지 않고 흡착 유닛 (SMB-2) 의 입구로 재순환된다.
중간 라피네이트 (7) 및 (14) 이 혼합되어 증류 칼럼 (RAFINTER) 으로 보내지며, 증류 칼럼 (RAFINTER) 의 바닥부에서 흡착 유닛 (SMB-1 및 SMB-2) 로 재순환되는 탈착제가 인출되고, 증류 칼럼 (RAFINTER) 의 정상부에서 128　kt/yr 의 혼합물 (19) 가 인출된다.
이러한 유동물은 이성질체화 유닛 (ISOM-2) 내로 보내진다.
이성질체화 유닛 (ISOM-2) 는 하기 조건 하에 기체상에서 작동한다:
온도: 385℃
촉매: 백금 및 EU-1 제올라이트 함유
시간당 공간 속도: 3.5 h-1
압력: 0.9 MPa
이성질체화 유닛 (ISOM-2) 내로 도입되는 혼합물의 에틸벤젠 함량은 20.7% 이다. 이러한 이성질체화에서 크래킹에 의한 2%, 즉 유량 2.6　kt/yr 의 손실이 관찰된다. 에틸벤젠이 부분적으로 이성질체화되며; 그 중 9% 가 출구 유동물 (20) 에 잔류한다.
이러한 이소머레이트 (20) 은 유량이 125.4　kt/yr 이다; 그것은 칼럼 S-1 의 입구로 재순환되며, 거기에서 유량이 115.8　kt/yr 인 새로운 피드스톡 (1) 과 혼합된다.
본 발명은 선행 기술에 비해 여러 장점을 갖는다. 우선, 액체상 이성질체화는 기체상 이성질체화보다 더 적은 에너지를 소비한다. 실제로, 그것은 더 낮은 온도에서 작동한다. 그것은 또한 수소 재순환 없이, 따라서 재순환 콤프레서 없이 작동한다. 마지막으로, 그것은 훨씬 더 적은 양의 부산물, 특히 C9 방향족을 생산하여, C9 방향족 제거 칼럼 (S-1) 을 생략하게 하여, 이의 분리에 필요한 에너지를 크게 감소시킬 수 있다.

Claims (17)

  1. 하기의 일련의 단계들로 이루어진, 2 개의 모의 이동층 분리 유닛 (SMB-1 및 SMB-2) 및 2 개의 이성질체화 유닛 (ISOM-1 및 ISOM-2) 를 사용하는, 에틸벤젠 및 C9+ 화합물을 함유하는 자일렌 컷으로부터의 고순도 파라자일렌의 제조 방법:
    - 피드스톡 (2) 이 증류 칼럼 (S-1) 로 보내지고, 증류 칼럼 (S-1) 의 정상부에서 주된 부분의 메타자일렌, 파라자일렌, 에틸벤젠, 및 적어도 일부의 오르토자일렌을 함유하는 혼합물 (3) 이 인출되고, 증류 칼럼 (S-1) 의 바닥부에서 C9-C10 탄화수소 및 나머지 부분의 오르토자일렌의 유동물 (4) 가 인출되는 단계.
    - 정상부로부터의 혼합물 (3) 이 복수의 상호연결 층들을 포함하고 폐쇄된 루프에서 작동하는 적어도 하나의 흡착기를 포함하는 분리 유닛 (SMB-1) 에서 분리되는 단계로서, 상기 흡착기는 유동물 (3) 및 탈착제 (16) 의 주입, 및 파라자일렌을 함유하는 제 1 추출물 (5), 에틸벤젠을 함유하는 제 1 중간 라피네이트 (7), 및 오르토자일렌 및 메타자일렌을 함유하는 제 1 라피네이트-2 (8) 의 인출에 의해 단락지어지는 적어도 5 개의 구역을 포함하는 단계,
    - 이성질체화 유닛 (ISOM-1) 로부터 기원하는 이소머레이트 (11) 의 모의 이동층 분리가, 복수의 상호연결 층들을 포함하고 폐쇄된 루프에서 작동하는 적어도 하나의 흡착기로 구성되는 분리 유닛 (SMB-2) 에서 실시되는 단계로서, 상기 흡착기는 유동물 (11) 및 탈착제 (17) 의 주입, 및 파라자일렌을 함유하는 제 2 추출물 (12), 에틸벤젠을 함유하는 제 2 중간 라피네이트 (14), 및 오르토자일렌 및 메타자일렌을 함유하는 제 2 라피네이트-2 (15) 의 인출에 의해 단락지어지는 적어도 5 개의 구역을 포함하는 단계,
    - 분리 유닛 (SMB-1) 로부터 기원하는 제 1 추출물 (5) 가 증류 칼럼 (EXT-1) 에서 증류되어, 파라자일렌이 풍부한 제 1 분획 (6) 이 회수되는 단계,
    - 두 라피네이트-2, 유동물 (8) 및 (15) 가 혼합되어 유동물 (9) 를 형성하고 이것이 칼럼 (RAF-2) 에서 증류되어 모든 탈착제가 실질적으로 제거되고, 제 1 증류 분획 (10) 이 인출되는 단계,
    - 제 1 이성질체화 유닛 (ISOM-1) 에 유동물 (10) 이 공급되어, 제 1 이소머레이트 (11) 이 수득되는 단계,
    - 두 중간 라피네이트, 유동물 (7) 및 (14) 가 혼합되어 유동물 (18) 을 형성하고 이것이 칼럼 (RAFINTER) 에서 증류되어 모든 탈착제가 실질적으로 제거되고, 제 2 증류 분획 (19) 가 인출되는 단계,
    - 제 2 이성질체화 유닛 (ISOM-2) 에 유동물 (19) 가 공급되어 제 2 이소머레이트 (20) 이 수득되어, 이것이 분리 칼럼 (S-1) 의 입구로 재순환되는 단계.
  2. 제 1 항에 있어서, 이성질체화 유닛 (ISOM-1) 이 하기 조건 하에 액체상에서 작동하는, 에틸벤젠 및 C9+ 화합물을 함유하는 자일렌 컷으로부터의 고순도 파라자일렌의 제조 방법:
    - 300℃ 미만, 또는 200 내지 260℃ 의 온도,
    - 4 MPa 미만, 또는 2 내지 3 MPa 의 압력,
    - 10 h-1 미만, 또는 2 h-1 내지 4 h-1 의 시간당 공간 속도,
    - 개구가 10 또는 12 개 산소 원자를 갖는 고리 (10 MR 또는 12 MR) 로 규정되는 채널을 갖는 적어도 하나의 제올라이트를 포함하는 촉매, 또는 10 개 산소 원자를 갖는 고리 (10 MR) 로 규정되는 채널을 갖는 적어도 하나의 제올라이트를 포함하는 촉매, 또는 ZSM-5 유형의 제올라이트를 포함하는 촉매.
  3. 제 1 항에 있어서, 이성질체화 유닛 (ISOM-2) 가 하기 조건 하에 액체상에서 작동하는, 에틸벤젠 및 C9+ 화합물을 함유하는 자일렌 컷으로부터의 고순도 파라자일렌의 제조 방법:
    - 300℃ 초과, 또는 360℃ 내지 480℃ 의 온도,
    - 2.5 MPa 미만, 또는 0.5 내지 0.8 MPa 의 압력,
    - 10 h-1 미만, 또는 0.5 h-1 내지 6 h-1 의 시간당 공간 속도,
    - 10 미만, 또는 3 내지 6 의 수소 대 탄화수소 몰비.
  4. 제 3 항에 있어서, 이성질체화 유닛 (ISOM-2) 에 사용되는 촉매가 산 제올라이트, 또는 MFI, MOR, MAZ, MTW, FAU 및/또는 EUO 구조 유형의 것을 함유하거나, EUO 구조 유형의 제올라이트, 및 주기율표의 VIII 족의 적어도 하나의 금속을 함유하는, 에틸벤젠 및 C9+ 화합물을 함유하는 자일렌 컷으로부터의 고순도 파라자일렌의 제조 방법.
  5. 제 3 항에 있어서, 이성질체화 유닛 (ISOM-2) 에 사용되는 촉매가 개구가 10 내지 12 개의 산소 원자를 갖는 고리 (10 MR 또는 12 MR) 로 규정되는 채널을 갖는 적어도 하나의 제올라이트, 및 적어도 하나의 VIII 족 금속을 0.1 내지 0.3 중량% (한계값 포함) 의 함량으로 함유하는, 에틸벤젠 및 C9+ 화합물을 함유하는 자일렌 컷으로부터의 고순도 파라자일렌의 제조 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 분리 유닛 (SMB-1) 이 PDEB 를 탈착제로서 사용하는, 에틸벤젠 및 C9+ 화합물을 함유하는 자일렌 컷으로부터의 고순도 파라자일렌의 제조 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 분리 유닛 (SMB-2) 가 톨루엔을 탈착제로서 사용하는, 에틸벤젠 및 C9+ 화합물을 함유하는 자일렌 컷으로부터의 고순도 파라자일렌의 제조 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 분리 유닛 (SMB-1) 및 (SMB-2) 가 하나 이상의 흡착기 상에 분포되어 있는 6 내지 24 개의 층, 또는 8 내지 15 개의 층을 포함하며, 층의 수는 각 층이 0.70 m 내지 1.40 m 의 높이를 갖도록 조정되는, 에틸벤젠 및 C9+ 화합물을 함유하는 자일렌 컷으로부터의 고순도 파라자일렌의 제조 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 분리 유닛 (SMB-1) 및 (SMB-2) 에서의 고체 흡착제의 양의 분포가 하기와 같은, 에틸벤젠 및 C9+ 화합물을 함유하는 자일렌 컷으로부터의 고순도 파라자일렌의 제조 방법:
    Figure 112017016338575-pct00018
    구역 1 에서의 고체 흡착제의 양이 16%±5%,
    Figure 112017016338575-pct00019
    구역 2 에서의 고체 흡착제의 양이 40%±5%,
    Figure 112017016338575-pct00020
    구역 3A 에서의 고체 흡착제의 양이 16%±5%,
    Figure 112017016338575-pct00021
    구역 3B 에서의 고체 흡착제의 양이 16%±5%,
    Figure 112017016338575-pct00022
    구역 4 에서의 고체 흡착제의 양이 12%±5%,
    구역은 하기와 같이 규정됨:
    - 탈착제의 주입 및 추출물의 인출 사이에 포함되는 구역 1,
    - 추출물의 인출 및 피드스톡의 주입 사이에 포함되는 구역 2,
    - 피드스톡의 주입 및 중간 라피네이트의 인출 사이에 포함되는 구역 3A,
    - 중간 라피네이트의 인출 및 라피네이트-2 의 인출 사이에 포함되는 구역 3B,
    - 라피네이트-2 의 배출 및 탈착제의 주입 사이에 포함되는 구역 4.
  10. 제 1 항에 있어서, 분리 유닛 (SMB-1) 과 관련하여, 탈착제 대 피드스톡의 부피비는 적어도 1.7/1, 또는 1.5/1 내지 0.4/1 (한계값 포함) 인, 에틸벤젠 및 C9+ 화합물을 함유하는 자일렌 컷으로부터의 고순도 파라자일렌의 제조 방법.
  11. 제 1 항에 있어서, 분리 유닛 (SMB-1) 과 관련하여, 중간 라피네이트 및 라피네이트-2 의 유량비는 0.3/1 내지 5/1, 또는 0.4/1 내지 1/1 (한계값 포함) 인, 에틸벤젠 및 C9+ 화합물을 함유하는 자일렌 컷으로부터의 고순도 파라자일렌의 제조 방법.
  12. 제 1 항에 있어서, 분리 유닛 (SMB-2) 와 관련하여, 탈착제 대 피드스톡의 부피비는 적어도 1.7/1, 또는 1.5/1 내지 0.4/1 (한계값 포함) 인, 에틸벤젠 및 C9+ 화합물을 함유하는 자일렌 컷으로부터의 고순도 파라자일렌의 제조 방법.
  13. 제 1 항에 있어서, 분리 유닛 (SMB-2) 와 관련하여, 중간 라피네이트 및 라피네이트-2 의 유량비는 0.3/1 내지 5/1, 또는 0.4/1 내지 1/1 (한계값 포함) 인, 에틸벤젠 및 C9+ 화합물을 함유하는 자일렌 컷으로부터의 고순도 파라자일렌의 제조 방법.
  14. 제 1 항에 있어서, 하기와 같은, 연속하는 2 개의 흡착기로 구성되는, 기존 분리 유닛의 디보틀네킹 (debottlenecking) 을 기반으로 수득되는, 에틸벤젠 및 C9+ 화합물을 함유하는 자일렌 컷으로부터의 고순도 파라자일렌의 제조 방법:
    - 적어도 하나의 재순환 펌프를 포함하는 라인을 통해 제 1 흡착기의 마지막 층이 제 1 흡착기의 제 1 층에 연결되어 있으며, 이러한 제 1 흡착기가 분리 유닛 (SMB-1) 로서 작용함
    - 적어도 하나의 재순환 펌프를 포함하는 라인을 통해 제 2 흡착기의 마지막 층이 제 2 흡착기의 제 1 층에 연결되어 있으며, 이러한 제 2 흡착기가 분리 유닛 (SMB-2) 로서 작용함.
  15. 제 1 항에 있어서, 두 분리 유닛 (SMB-1) 및 (SMB-2) 의 배치구성이 각각의 두 분리 유닛의 각각의 크로마토그래피 구역에 고정 수의 층들을 갖는, 에틸벤젠 및 C9+ 화합물을 함유하는 자일렌 컷으로부터의 고순도 파라자일렌의 제조 방법.
  16. 제 1 항에 있어서, 하기와 같은, 에틸벤젠 및 C9+ 화합물을 함유하는 자일렌 컷으로부터의 고순도 파라자일렌의 제조 방법:
    - 분리 유닛 (SMB-1) 로부터 기원하는 제 1 추출물 (5) 가 칼럼 (EXT-1) 에서 증류되어, 파라자일렌이 풍부한 제 1 분획 (6) 이 회수됨,
    - 제 2 추출물 (12) 가 칼럼 (EXT-2) 에서 증류되어, 파라자일렌이 풍부한 제 2 분획 (13) 이 회수됨.
  17. 제 1 항에 있어서, 두 추출물 (5) 및 (12) 가 단일 공통 추출 칼럼에서 증류되어 파라자일렌이 풍부한 단일 분획이 회수되는, 에틸벤젠 및 C9+ 화합물을 함유하는 자일렌 컷으로부터의 고순도 파라자일렌의 제조 방법.
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