KR102405155B1 - 자일렌 분획으로부터의 고순도 파라자일렌의 제조 방법으로서, 1 개의 시뮬레이션된 이동층 분리 유닛 및, 하나는 기상이고 다른 것은 액상인 2 개의 이성질화 유닛을 사용하는 방법 - Google Patents
자일렌 분획으로부터의 고순도 파라자일렌의 제조 방법으로서, 1 개의 시뮬레이션된 이동층 분리 유닛 및, 하나는 기상이고 다른 것은 액상인 2 개의 이성질화 유닛을 사용하는 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102405155B1 KR102405155B1 KR1020177004401A KR20177004401A KR102405155B1 KR 102405155 B1 KR102405155 B1 KR 102405155B1 KR 1020177004401 A KR1020177004401 A KR 1020177004401A KR 20177004401 A KR20177004401 A KR 20177004401A KR 102405155 B1 KR102405155 B1 KR 102405155B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- isom
- smb
- isomerization
- separation unit
- unit
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C5/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
- C07C5/22—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by isomerisation
- C07C5/27—Rearrangement of carbon atoms in the hydrocarbon skeleton
- C07C5/2729—Changing the branching point of an open chain or the point of substitution on a ring
- C07C5/2732—Catalytic processes
- C07C5/2737—Catalytic processes with crystalline alumino-silicates, e.g. molecular sieves
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C7/00—Purification; Separation; Use of additives
- C07C7/005—Processes comprising at least two steps in series
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C15/00—Cyclic hydrocarbons containing only six-membered aromatic rings as cyclic parts
- C07C15/02—Monocyclic hydrocarbons
- C07C15/067—C8H10 hydrocarbons
- C07C15/08—Xylenes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C5/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
- C07C5/22—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by isomerisation
- C07C5/27—Rearrangement of carbon atoms in the hydrocarbon skeleton
- C07C5/2767—Changing the number of side-chains
- C07C5/277—Catalytic processes
- C07C5/2775—Catalytic processes with crystalline alumino-silicates, e.g. molecular sieves
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C7/00—Purification; Separation; Use of additives
- C07C7/04—Purification; Separation; Use of additives by distillation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C7/00—Purification; Separation; Use of additives
- C07C7/12—Purification; Separation; Use of additives by adsorption, i.e. purification or separation of hydrocarbons with the aid of solids, e.g. with ion-exchangers
- C07C7/13—Purification; Separation; Use of additives by adsorption, i.e. purification or separation of hydrocarbons with the aid of solids, e.g. with ion-exchangers by molecular-sieve technique
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D15/00—Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
- B01D15/08—Selective adsorption, e.g. chromatography
- B01D15/10—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by constructional or operational features
- B01D15/18—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by constructional or operational features relating to flow patterns
- B01D15/1814—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by constructional or operational features relating to flow patterns recycling of the fraction to be distributed
- B01D15/1821—Simulated moving beds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2529/00—Catalysts comprising molecular sieves
- C07C2529/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites, pillared clays
- C07C2529/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
- C07C2529/40—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2529/00—Catalysts comprising molecular sieves
- C07C2529/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites, pillared clays
- C07C2529/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
- C07C2529/70—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups C07C2529/08 - C07C2529/65
- C07C2529/72—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups C07C2529/08 - C07C2529/65 containing iron group metals, noble metals or copper
- C07C2529/74—Noble metals
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
본 발명은 자일렌 분획 (cut) 에 기반하는 고순도 파라자일렌의 제조 방법으로서, 1 개의 시뮬레이션된 이동층 분리 유닛 및, 하나는 기상으로 작동되고 다른 것은 액상으로 작동되는 2 개의 이성질화 유닛을 사용하는 제조 방법을 기술한다.
Description
파라자일렌 생성은 30 년 동안 지속적으로 증가하였다. 파라자일렌은 합성 직물, 병 및 플라스틱 재료를 좀더 일반적으로 제공하기 위해, 테레프탈산 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지의 생산에 주로 사용된다.
파라자일렌에 대한 계속 증가하는 수요를 충족시키기 위해, 석유화학자는 기존 유닛의 생산력을 증가시키거나 새로운 유닛을 건설하는 것 사이에서 선택한다.
본 발명은 새로운 유닛 뿐 아니라, 기존 유닛의 디보틀넥킹 (debottlenecking) 에도 동일하게 적용할 수 있는 고순도 파라자일렌의 제조 방법을 기재한다.
흡착에 의한 분리에 의한 고순도 파라자일렌의 생성은 선행 기술로부터 잘 알려져 있다. 산업적으로, 이 작업은 "C8 방향족 루프" 라고 불리는 일련의 공정에서 수행된다. 상기 "C8 방향족 루프" 는 "자일렌 컬럼" 이라고 불리는 증류 컬럼 내의 중질 화합물 (즉, C9+) 의 제거 단계를 포함한다. C8-방향족 이성질체를 함유하는 상기 컬럼의 상부 흐름은 이후 파라자일렌의 분리를 위한 공정으로 보내지는데, 이것은 매우 일반적으로 시뮬레이션된 이동층 중의 흡착에 의한 분리 공정이다.
파라자일렌을 함유하는 추출물은 고순도 파라자일렌을 수득하기 위해, 이후 증류된다 (추출 컬럼, 이후 톨루엔 컬럼). 메타자일렌, 오르토자일렌 및 에틸벤젠이 풍부한 라피네이트는, 증류에 의한 용매의 제거 단계 후, C8 방향족의 혼합물을 되돌리는 촉매적 이성질화 유닛에서 처리되고, 이때 자일렌 (오르쏘-, 메타-, 파라- 자일렌) 의 비율은 실질적으로 열역학적 평형에 있고, 에틸벤젠의 양은 감소된다. 상기 혼합물은 신선한 공급원료와 함께 "자일렌 컬럼" 으로 다시 보내진다.
C8-방향족의 이성질화를 위한 모든 산업적 공정은 자일렌을 이성질화하는 것을 가능하게 한다. 다른 한편으로는, 에틸벤젠의 전환율은 선택되는 공정 및 촉매의 유형에 따라 다르다. 사실 상 석유화학적 복합체가 파라자일렌 단독, 또는 벤젠 및 파라자일렌 각각의 생성을 선호하기 위해, 소위 "이성질화" (즉, 에틸벤젠의 C8-방향족의 혼합물로의 이성질화) 또는 "탈알킬화" (에틸벤젠의 벤젠으로의 탈알킬화) 이성질화 유닛을 사용한다.
사용되는 촉매의 선택은 에틸벤젠의 원하는 전환율에 따라 다르다. 표적 반응이 에틸벤젠의 이성질화인 경우, 이것은 산 작용성 및 수소첨가 작용성 모두를 갖는 이작용성 촉매를 필요로 한다.
사실 상 에틸벤젠이 금속성 부위 상에서 에틸시클로헥산으로 먼저 수소첨가된 다음, 고리의 수축 그 다음 팽창에 의해 산 부위 상에서 디메틸시클로헥센으로 전환되고, 최종적으로 자일렌으로 탈수소화되는 것으로 입증되었다.
표적 반응이 에틸벤젠의 탈알킬화인 경우, 이것은 오로지 산 부위 상에서만 생성된다. 그러나, 촉매 위에의 수소첨가 상 (phase) 의 존재는 형성된 에틸렌을 즉시 수소첨가하고 완전한 탈알킬화를 수득하고, 따라서 임의의 후속 재알킬화 (realkylation) 를 회피하게 하는 것을 가능하게 한다. 두 경우에서, 촉매 내로의 금속성 상의 도입은 또한 이의 안정성을 확보하는 것을 가능하게 한다.
산업적 이성질화 공정은 따라서, 고정층으로 이용되고 일반적으로 380-440℃ 의 온도 범위 및 10 내지 20 bar 의 압력에서, 수소압 하에 증기상으로 작동되는 이작용성 불균질 촉매 (산 및 금속성) 를 사용한다.
"이성질화" 이성질화의 선택은 상기 지시된 바와 같이, 방향족 복합체 배출구에서 가장 높은 부가된 가치를 갖는 화합물인 파라자일렌의 생성을 최대화하는 것을 가능하게 한다. 그러나 상기 해결책은, 이성질화 단계 동안, 탈알킬화 이성질화로 보다 큰 크래킹 (cracking) 에 의한 방향족 고리 (상기 고리는 일시적으로 적어도 부분적으로 수소첨가됨) 의 상실을 발생시킨다는 단점을 가진다.
이성질화의 유형의 선택은 따라서, 한편으로는, 파라자일렌보다 낮은 부가된 가치를 갖는 생성물인 벤젠의 공동생성과 연관된 방향족 고리의 상실 (탈알킬화 이성질화) 의 최소화와, 다른 한편으로는, 방향족 고리의 큰 상실 ("이성질화" 이성질화) 을 발생시킨다는 단점을 갖는 파라자일렌 생성의 최대화 사이의 절충안으로서 제시된다.
생성된 파라자일렌의 양의 최대화 및 방향족 고리의 상실 감소 모두를 허용하는 공정 배치에 대한 필요성이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 종래 기술에서 여러가지 해결책이 제안되었다; 이들은 일반적으로 예컨대 예를 들어 US2013/0267746 에서, 톨루엔 또는 벤젠의 트랜스알킬화 및/또는 메틸화에 의한 벤젠의 전환을 위한 단계와 조합된 이성질화 (바람직하게는 탈알킬화) 를 수행한다.
놀랍게도 예를 들어 특허 US2011/263918, US7,371,913, US4,962,258 및 US6,180,550 에 기재된 바와 같은 방향족 복합체 내에서, "이성질화" 이성질화 및 액상 이성질화의 조합이, 종래 기술에 따른 방향족 복합체에 비해, 생성된 파라자일렌의 양을 최대화하는 동시에 방향족 고리의 상실 감소를 가져오는 것을 가능하게 한다는 것이 밝혀졌다.
문헌 US 2014/0155667 은 자일렌의 재활용을 감소시키도록 조합된 자일렌 분리 유닛 및 2 개의 이성질화 유닛을 포함하는 파라자일렌의 제조 방법을 기재한다.
이성질화 유닛에 대해서는 작업 조건이 제공되지 않는다. 문헌 FR 2 862 638 은 또한 자일렌 분리 유닛 및 2 개의 이성질화 유닛을 사용하는 파라자일렌의 제조 방법을 기재하며, 상기 분리 유닛은 2 가지 라피네이트를 생성한다. 상기 문헌에서, 2 가지 이성질화 유닛의 작업 조건은 차별화되지 않는다.
도 1 은 본 발명에 따른 공정의 배치를 보여준다.
도 2 는 종래 기술에 따른 공정의 배치를 보여준다.
도 2 는 종래 기술에 따른 공정의 배치를 보여준다.
나머지 본문에서, 시뮬레이션된 이동층 분리 유닛 (약어: SMB) 은 분리 유닛 (SMB) 으로서, 2 개의 이성질화 유닛은 (ISOM-1) 및 (ISOM-2) 로서 언급된다. 컬럼 (S-1), (RAF) 및 (EXT) 는 증류 컬럼이다.
발명의 상세한 설명
본 발명은 에틸벤젠 및 C9+ 화합물을 함유하는 자일렌 분획 (cut) 에 기반하는 고순도 파라자일렌의 제조 방법으로서 정의될 수 있으며, 상기 방법은 1 개의 시뮬레이션된 이동층 분리 유닛 (SMB) 및, 하나 (ISOM-1) 는 액상으로 작동되고 다른 것 (ISOM-2) 은 기상으로 작동되는 2 개의 이성질화 유닛을 사용한다.
본 발명에 따른 공정은 하기 일련의 단계로 이루어진다:
- 기상 이성질화 유닛 (ISOM-2) 으로부터 기원하는 이성체 (16) 와의 혼합물 중의 신선한 공급원료 (1) 는 증류 컬럼 (S-1) 내로 송부되며, 이로부터 액상 이성질화 유닛 (ISOM-1) 으로부터 기원하는 두번째 이성체 (14) 와 혼합되는 흐름 (3) 이 상부에서 제거되고, C9 및 C10 방향족 화합물 및 임의로 오르토자일렌으로 본질적으로 구성되는 흐름 (4) 가 하부에서 제거된다.
- 흐름 (3) 및 (14) 의 혼합물로부터 산출되는 흐름 (5) 의 시뮬레이션된 이동층 분리는 다수의 상호연결된 층을 함유하는 적어도 하나의 흡착기를 포함하고 폐쇄된 루프에서 작동되는 분리 유닛 (SMB) 에서 실시되며, 상기 분리 유닛은 하기와 같이 정의된 적어도 4 개의 구역을 포함한다:
- 탈착제 (desorbent) (11) 의 주입과 추출물 (6) 의 배수 (draw-off) 사이에 포함되는 구역 1,
- 추출물 (6) 의 배수와 공급원료 (5) 의 주입 사이에 포함되는 구역 2,
- 공급원료 (5) 의 주입과 라피네이트 (9) 의 배수 사이에 포함되는 구역 3,
- 라피네이트 (9) 의 배수와 탈착제 (11) 의 주입 사이에 포함되는 구역 4,
- 추출물 6 은 증류 컬럼 (EXT) 내로 송부되며, 이로부터 파라자일렌 및 톨루엔의 혼합물이 라인 (7) 을 통해 상부에서 배수되고, 분리 유닛 (SMB) 내로 다시 송부되는 탈착제 (8) 가 라인 (11) 을 통해 하부에서 배수된다.
- 라피네이트 9 는 증류 컬럼 (RAF) 내로 송부되며, 이로부터 라인 (11) 을 통해 분리 유닛 (SMB) 내로 다시 송부되는 탈착제 (10) 가 하부에서 배수되며, 라인 (12) 를 통해 이성질화 유닛 (ISOM-1 및 ISOM-2) 으로 송부되는 메타자일렌, 오르토자일렌 및 에틸벤젠의 혼합물이 상부에서 배수된다,
- 흐름 (12) 의 첫번째 부분 (흐름 (13) 으로 나타냄) 은 시뮬레이션된 이동층 분리 유닛 (SMB) 으로 부분적으로 공급되는 첫번째 이성체 (14) 를 수득하기 위해, 액상 이성질화 유닛 (ISOM-1) 내로 송부된다,
- 흐름 (12) 의 두번째 부분 (흐름 (15) 로 나타냄) 은 증류 컬럼 (S-1) 내로 신선한 공급원료 (1) 와의 혼합물로 송부되는 이성체 (16) 를 수득하기 위해 기상 이성질화 유닛 (ISOM-2) 내로 송부된다.
기상 이성질화 유닛 (ISOM-2) 은 하기 조건 하에서 작동된다:
- 300℃ 초과, 바람직하게는 350℃ 내지 480℃ 의 온도,
- 4.0 MPa 미만, 바람직하게는 0.5 내지 2.0 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.
및 채널을 갖는 적어도 하나의 제올라이트를 포함하는 상기 이성질화 유닛 ISOM-2 에서 사용되는 촉매, 이의 개방부는 10 내지 12 개의 산소 원자를 갖는 고리에 의해 정의됨 (10 MR 또는 12 MR), 및 0.1 내지 0.3 중량% (포함적) 사이의 함량에서의 적어도 하나의 VIII 족 금속.
본 발명에 따른 고순도 파라자일렌의 제조 방법의 바람직한 변형에 따르면, 이성질화 유닛 (ISOM-1) 은 하기 조건 하에서 액상으로 작동된다:
- 300℃ 미만, 바람직하게는 200℃ 내지 260℃ 의 온도,
- 4MPa 미만, 바람직하게는 2 내지 3 MPa 의 압력,
- 10 h-1 (10 리터/리터/시간) 미만, 바람직하게는 2 내지 4 h-1 의 시간당 공간 속도 (HSV),
- 채널을 갖는 적어도 하나의 제올라이트를 포함하는 촉매, 이의 개방부는 10 또는 12 개의 산소 원자를 갖는 고리에 의해 정의됨 (10 MR 또는 12 MR), 우선적으로는 채널을 갖는 적어도 하나의 제올라이트를 포함하는 촉매, 이의 개방부는 10 개의 산소 원자를 갖는 고리에 의해 정의됨 (10 MR), 및 더 더욱 바람직하게는, ZSM-5 유형의 제올라이트를 포함하는 촉매.
본 발명에 따른 고순도 파라자일렌의 제조 방법의 또다른 변형에 따르면, 이성질화 유닛 (ISOM-2) 에서 사용되는 촉매는 규소 및 바람직하게는 알루미늄 및 붕소로부터 선택되는 적어도 하나의 원소 T 를 포함하는 EUO 구조 유형 (EU-1 예를 들어) 의 제올라이트 1 내지 70 중량% 를 함유하고, 이의 Si/T 비는 5 내지 100 이다.
본 발명에 따른 고순도 파라자일렌의 제조 방법의 또다른 바람직한 변형에 따르면, 이성질화 유닛 (ISOM-2) 의 촉매의 제올라이트 형성 부분은 적어도 부분적으로 수소의 형태로 있고, 나트륨 함량은 Na/T 원자 비가 0.1 미만이도록 하는 것이다.
본 발명에 따른 고순도 파라자일렌의 제조 방법의 또다른 바람직한 변형에 따르면, 이성질화 유닛 (ISOM-2) 의 촉매는 0.01 내지 2 중량% 의 주석 또는 인듐, 및 황을 VIII 족 금속의 원자 당 0.5 내지 2 원자의 함량으로 함유할 수 있다.
본 발명에 따른 고순도 파라자일렌의 제조 방법의 또다른 바람직한 변형에 따르면, 분리 유닛 (SMB) 의 층의 총 수는 하나 이상의 흡착기 위에 분배된 6 내지 24 개의 층, 바람직하게는 8 내지 15 개의 층을 포함하며, 층의 수는 조정되어, 각각의 층이 0.70 m 내지 1.40 m 로 포함되는 높이를 갖는다.
본 발명에 따른 고순도 파라자일렌의 제조 방법의 또다른 바람직한 변형에 따르면, 분리 유닛 (SMB) 의 각각의 구역 내의 고체 흡착제의 정량 분포는 하기와 같다:
ㆍ 구역 1 내의 고체 흡착제의 정량은 17%±5% 이다,
ㆍ 구역 2 내의 고체 흡착제의 정량은 42%±5% 이다,
ㆍ 구역 3 내의 고체 흡착제의 정량은 25%±5% 이다,
ㆍ 구역 4 내의 고체 흡착제의 정량은 17%±5% 이다.
본 발명에 따른 고순도 파라자일렌의 제조 방법의 또다른 바람직한 변형에 따르면, 탈착제 및 공급원료는 분리 유닛 (SMB, 최대 1.7/1, 바람직하게는 1.5/1 내지 0.4/1 (포함적) 의 부피비로) 내로 주입된다.
본 발명에 따른 고순도 파라자일렌의 제조 방법의 또다른 바람직한 변형에 따르면, 하나의 단일 라피네이트 (9) 뿐 아니라 2 개의 구별되는 라피네이트 (R1) 및 (R2), 즉, 유닛 (SMB) 의 2 가지 상이한 지점으로부터 수집된 것은, 분리 유닛 (SMB) 으로부터 추출된 것으로, (R1) 은 이성질화 유닛 (ISOM-1) 로 송부되고, (R2) 는 이성질화 유닛 (ISOM-2) 내로 송부된다.
발명의 상세한 설명
공급원료 (1) 은 흐름 (2) 를 형성하기 위해 이성체 (16) 과 혼합된다. 흐름 (2) 는 증류 컬럼 (S-1) 내로 송부되고 그로부터 메타자일렌, 파라자일렌, 에틸벤젠, 및 오르토자일렌의 적어도 일부를 포함하는 주요 부분인 혼합물 (3) 이 상부에서 배수되고, 그로부터 C9-C10 탄화수소 및 오르토자일렌의 나머지 부분의 흐름 (4) 가 하부에서 배수된다.
증류 컬럼 (S-1) 의 상부로부터의 흐름 (3) 을 흐름 (5) 를 형성하기 위해 이성체 (14) 와 혼합한다.
혼합물 (5) 의 첫번째 분리를 다수의 상호연결된 층을 함유하는 적어도 하나의 흡착기를 포함하고 폐쇄된 루프에서 작동되는 시뮬레이션된 이동층 분리 유닛 (SMB) 에서 실시하며, 상기 분리 유닛은 흐름 (5) 및 탈착제 (11) 의 주입, 및 파라자일렌을 함유하는 추출물 (6), 및 오르토자일렌 및 메타자일렌을 함유하는 라피네이트 (9) 의 배수에 의해 한정된 적어도 4 개의 구역을 포함한다.
우선적으로, 추출물 (6) 을, 파라자일렌이 풍부한 첫번째 분획 (7) 을 회수하기 위해, 증류 컬럼 (EXT) 에서 증류하고,
우선적으로, 라피네이트 (9) 를 실질적으로 모든 탈착제를 제거하고 증류된 분획 (12) 를 배수시키기 위해, 증류 컬럼 (RAF) 에서 증류한다.
상기 증류된 분획 (12) 를 2 개의 흐름 (13) 및 (15) 로 나눈다. 흐름 (13) 을 분리 유닛 (SMB) 에 우선적으로 공급하는, 그러나 증류 컬럼 (S-1) 의 주입구로 부분적으로 재활용될 수 있는 첫번째 이성체 (14) 를 수득하기 위해 첫번째 이성질화 유닛 (ISOM-1) 으로 공급한다.
흐름 (15) 를 분리 컬럼 (S-1) 의 주입구로 재활용되는, 두번째 이성체 (16) 를 수득하기 위해, 두번째 이성질화 유닛 (ISOM-2) 으로 공급한다.
분리 유닛 (SMB) 에서 사용되는 탈착제는 혼합물 중의 파라디에틸벤젠, 톨루엔, 파라디플루오로벤젠 또는 디에틸벤젠으로부터 일반적으로 선택된다. 분리 유닛 (SMB) 중의 탈착제 대 공급원료의 부피비는 0.5 내지 2.5, 바람직하게는 0.8 내지 2 이다.
시뮬레이션된 이동층 분리 유닛 (SMB) 은 20℃ 내지 250℃, 바람직하게는 90℃ 내지 210℃, 더 더욱 바람직하게는 140℃ 내지 180℃ 사이의 온도, 및 작동 온도에서의 자일렌의 기포 압력 내지 2 MPa 사이의 압력 하에서 작동된다.
신선한 공급원료는 라인 (1) 을 통해 증류 컬럼 (S-1) 내로 도입된다. 상기 신선한 공급원료는 분획의 기원에 따라 가변적인 비율로, 주로 C8-방향족 화합물, 자일렌 및 에틸벤젠을 함유한다. 본질적으로 C9 및 C10 방향족 화합물 및 파라핀 및 나프텐 화합물일 공급원료의 기원에 따라 가변적인 양으로 불순물을 함유하는 것이 가능할 수 있다.
공급원료 중의 나프텐 또는 파라핀 화합물의 함량은 유리하게는 1 중량% 미만이다. 바람직하게는, 상기 함량은 0.3 중량% 미만이고, 더 더욱 바람직하게는 상기 함량은 0.1 중량% 미만이다.
공급원료는 개질 유닛으로부터, 또는 톨루엔 불균화반응 유닛으로부터, 또는 톨루엔 및 C9 방향족의 알킬교환반응에 대한 유닛으로부터 기원할 수 있다.
라인 (16) 에 의해 이송되는 이성체는 신선한 공급원료에 첨가된다.
컬럼 (S-1) 로부터의 하부 폐수 (4) 는 C9 및 C10 방향족 화합물, 및 임의로 오르토자일렌으로 본질적으로 구성된다.
임의로, 증류 컬럼 (S-1) 의 하부에서 배수된 오르토자일렌 및 C9-C10 방향족 탄화수소의 혼합물 (4) 는, 고순도 오르토자일렌 흐름 (적어도 98.5%) 이 상부에서 추출되는 또다른 증류 컬럼 내로 송부될 수 있고, C9-C10 탄화수소를 함유하는 흐름이 하부에서 추출된다.
증류 컬럼 (S-1) 으로부터의 상부 폐수 (3) 는 분리 유닛 (SMB) 의 공급원료를 구성하는 흐름 (5) 을 형성하기 위해 이성체 (14) 와 혼합된다. 분리 유닛 (SMB) 은 한편으로는 라인 (5) 에 의해 운송되는 공급원료와 함께, 다른 한편으로는 라인 (11) 에 의해 운송되는 탈착제와 함께 공급된다.
분리 유닛 (SMB) 로부터의 폐수는 추출물 (6) 및 라피네이트 (9) 이고, 상기 분리 유닛은 공급원료 및 탈착제의 주입, 및 라피네이트 및 추출물의 배수에 의해 한정되는 적어도 4 개의 구역을 포함한다.
- 탈착제 (11) 의 주입 및 추출물 (6) 의 배수 사이에 포함되는 구역 1,
- 추출물 (6) 의 배수 및 공급원료 (5) 의 주입 사이에 포함되는 구역 2,
- 공급원료 (5) 의 주입 및 라피네이트 (9) 의 배수 사이에 포함되는 구역 3,
- 라피네이트 (9) 의 배수 및 탈착제 (11) 의 주입 사이에 포함되는 구역 4,
본 발명에 따른 분리 유닛 (SMB) 의 층의 총 수는 바람직하게는 하나 이상의 흡착기 상에 분배된 6 내지 24 개의 층, 더 더욱 바람직하게는 8 내지 15 개의 층을 포함한다.
층의 수는 조정되어 각각의 층이 바람직하게는 0.70 m 내지 1.40 m 의 높이를 갖도록 한다.
각각의 구역 내의 고체 흡착제의 정량 분포는 하기와 같다:
ㆍ 구역 1 내의 고체 흡착제의 정량은 17%±5% 이다,
ㆍ 구역 2 내의 고체 흡착제의 정량은 42%±5% 이다,
ㆍ 구역 3 내의 고체 흡착제의 정량은 25%±5% 이다,
ㆍ 구역 4 내의 고체 흡착제의 정량은 17%±5% 이다,
본 발명의 바람직한 특성에 따르면, 탈착제 및 공급원료를 분리 유닛 (SMB) 내로, 최대 1.7/1, 바람직하게는 1.5/1 내지 0.4/1 (포함적) 의 탈착제 대 공급원료의 부피에 의한 비로 주입하는 것이 가능하다.
추출물 (6) 은 톨루엔, 파라자일렌 및 탈착제로 본질적으로 구성된다.
라피네이트 (9) 는 톨루엔, 메타자일렌, 오르토자일렌, 에틸벤젠, 및 추출물에 회수되지 않는 부분에 대해서는 파라자일렌, 및 탈착제로 본질적으로 구성된다.
추출물 (6) 은 증류 컬럼 (EXT) 내로 송부된다.
분리 유닛 (SMB) 내로 라인 (11) 을 통해 다시 송부되는 탈착제 (8) 는 증류 컬럼 (EXT) 의 하부에서 배수된다. 증류 컬럼 (EXT) 의 상부에서, 파라자일렌 및 톨루엔의 혼합물이 라인 (7) 을 통해 배수된다.
라피네이트 (9) 는 증류 컬럼 (RAF) 내로 송부된다.
분리 유닛 (SMB) 내로 라인 (11) 을 통해 다시 송부되는 탈착제 (10) 는 증류 컬럼 (RAF) 의 하부에서 배수된다. 이성질화 유닛 (ISOM-1) 및 (ISOM-2) 로 송부되는 메타자일렌, 오르토자일렌 및 에틸벤젠의 혼합물은 라인 (12) 을 통해 증류 컬럼 (RAF) 의 상부에서 배수된다,
흐름 (12) 은 2 개의 흐름 (13) 및 (15) 내에, 10-90 내지 90-10 각각, 우선적으로는 25-75 내지 75-25 로 다양한 비율로 나뉘고, 상기 비율은 중량% 이다.
첫번째 이성질화 구역 (ISOM-1) 은 바람직하게는 액상으로 작동되고 일반적으로 하기 조건 하에서 작동된다:
- 300℃ 미만, 바람직하게는 200℃ 내지 260℃ 의 온도,
- 4MPa 미만, 바람직하게는 2 내지 3 MPa 의 압력,
- 10 h-1 (10 리터/리터/시간) 미만, 바람직하게는 2 내지 4 h-1 의 시간당 공간 속도 (HSV),
- 채널을 갖는 적어도 하나의 제올라이트를 포함하는 촉매, 이의 개방부는 10 또는 12 개의 산소 원자를 갖는 고리에 의해 정의됨 (10 MR 또는 12 MR), 우선적으로는 채널을 갖는 적어도 하나의 제올라이트를 포함하는 촉매, 이의 개방부는 10 개의 산소 원자를 갖는 고리에 의해 정의됨 (10 MR), 및 더 더욱 바람직하게는, ZSM-5 유형의 제올라이트를 포함하는 촉매.
이성질화 유닛 (ISOM-1) 으로부터의 폐수는 라인 (14) 을 통해, 증류 컬럼 (S-1) 으로, 또는 C8 방향족 이외의 화합물의 함량이 매우 낮은, 전형적으로는 1 중량% 정도인 경우에는 분리 유닛 (SMB) 의 주입구로 직접 다시 송부된다. C9 함량은 전형적으로 1000 중량 ppm 미만이다.
두번째 이성질화 유닛 (ISOM-2) 은 기상으로 작동되고 일반적으로 하기 조건 하에서 작동된다:
- 300℃ 초과, 바람직하게는 350℃ 내지 480 ℃ 의 온도,
- 4MPa 미만, 바람직하게는 0.5 내지 2 MPa 의 압력,
- 10 h-1 (10 리터/리터/시간) 미만, 바람직하게는 0.5 내지 6 h-1 의 시간당 공간 속도 (HSV),
- 채널을 갖는 적어도 하나의 제올라이트를 포함하는 촉매, 이의 개방부는 10 또는 12 개의 산소 원자를 갖는 고리에 의해 정의됨 (10 MR 또는 12 MR), 우선적으로는 EUO 또는 MOR 구조 유형, 및 적어도 하나의 VIII 족 금속의 제올라이트를 포함하는 촉매,
- 10 미만, 바람직하게는 3 내지 6 의 H2/탄화수소 몰비.
8 개의 탄소 원자를 갖는 탄화수소 (제올라이트성 또는 아님) 를 이성질화할 수 있는 모든 촉매는, 본 발명의 이성질화 유닛 (ISOM-2) 에 적합하다. 바람직하게는, 산 제올라이트, 예를 들어 MFI, MOR, MAZ, FAU 및/또는 EUO 구조 유형의 산 제올라이트를 함유하는 촉매가 사용된다. 더 더욱 바람직하게는, 촉매는 EUO 구조 유형 및 주기율표의 VIII 족 유래의 적어도 하나의 금속의 제올라이트를 함유하는 것이 사용된다.
바람직하게는, 이성질화 유닛 (ISOM-2) 의 촉매는 규소 및 바람직하게는 알루미늄 및 붕소로부터 선택되는 적어도 하나의 원소 T 를 포함하는 EUO 구조 유형 (EU-1 예를 들어) 의 제올라이트 1 중량% 내지 70 중량% 를 포함하고, 이의 Si/T 비는 5 내지 100 이다. 상기 제올라이트는 적어도 부분적으로는 수소의 형태이고, 나트륨 함량은 Na/T 원자 비가 0.1 미만인 것이다. 임의로 이성질화 유닛의 촉매는 0.01 내지 2 중량% 의 주석 또는 인듐, 및 황을 VIII 족 금속의 원자 당 0.5 내지 2 원자의 함량으로 함유할 수 있다.
이성질화 유닛 (ISOM-2) 으로부터의 폐수는 분리 시스템으로 송부되며, 이것은 이성질화 유닛 (ISOM-2) 으로 재활용되는 수소의 일부를 회수하는 것을 가능하게 한다.
수소의 비-재활용된 부분은 신선한 수소의 첨가에 의해 구성된다. 분리 시스템의 각 말단에서, 가장 무거운 분획에 의해 구성되는 이성체가 회수되며, 이것은 증류 컬럼 (S-1) 로 라인 (16) 을 통해 다시 송부된다.
종래 기술에 따른 및 본 발명에 따른 실시예:
실시예 1 (종래 기술에 따름):
본 실시예는 종래 기술을 예증하고 도 2 에 제시되고 하기를 포함하는 바와 같은 방향족 복합체를 설명한다:
- C9 및 C10 방향족 (104) 을 추출하고 C8 방향족으로 본질적으로 구성되는 흐름 (103) 을 분리 유닛 (SMB-10) 으로 송부하는 것을 가능하게 만드는 자일렌 컬럼 (S-10),
- 4 개의 구역을 가진 첫번째 시뮬레이션된 이동층 분리 유닛 (SMB-10), 이로부터 추출물 (105) 및 단일 라피네이트 (108) 가 배수된다,
- 증류 컬럼 (RAF-10) 에 의한 탈착제 (109) 의 제거 후 라피네이트 (108) 의 일부 (111) 와 함께 공급되는 이성질화 유닛 (ISOM-10),
- 파라자일렌 추출 컬럼 (EXT-10), 이로부터 흐름 (110) 을 통해 흡착 유닛 (SMB-10) 으로 재활용되는 탈착제가 하부에서 배수되고, 파라자일렌 (106) 이 풍부한 분획은 상부에서 배수된다,
공정의 재료 평형은 하기 표 1 에 기재된다. 오로지 C8-방향족 및 C9+ 화합물만이 기재된다. 다른 화합물 및 이성질화 유닛 중의 C9+ 의 형성은 무시된다. 유속에 대해 사용되는 유닛은 년 당 킬로톤 (kt/yr) 이다.
공급원료 (101) 를 방향족 루프 (중질 개질체 (reformate) 및 톨루엔-컬럼 하부의 혼합물) 에 공급하고 120.4 kt/yr 의 유속을 갖는다. 이성질화 유닛 (ISOM-10) 으로부터 재활용된 336 kt/yr 의 이성체 (112) 를 공급원료 (101) 에 첨가하여, 에틸벤젠을 이성질화한다. 산출되는 흐름 (102) 이 자일렌 컬럼 (S-10) 에서 증류된다.
13.8 kt/yr 의 C9 및 C10 방향족 (104) 의 혼합물은 컬럼 (S-10) 의 하부로부터 배수되고, 442.9 kt/yr 의 C8 방향족 (103) 의 분획은 상부에서 배수되고, 이의 파라자일렌 함량은 22.6% 이고, 에틸벤젠 함량은 10.4% 이고, 오르토자일렌 및 메타자일렌 함량은 67% 이다.
상기 분획을 4 개의 구역 (SMB-10) 및 4 개의 주요 흐름을 가진 시뮬레이션된 이동층 분리 유닛으로 송부한다: 공급원료 (103), 탈착제 (110), 추출물 (105) 및 라피네이트 (108). 상기 분리 유닛은 바륨으로 교환된 X 제올라이트를 함유하는 12 개의 층으로 구성된다. 온도는 175℃ 이다.
구성은 다음과 같다:
- 구역 1 내 2 개의 층,
- 구역 2 내 5 개의 층,
- 구역 3 내 3 개의 층,
- 구역 4 내 2 개의 층.
사용되는 용매는 파라디에틸벤젠이다.
흡착 유닛 (SMB-10) 의 배출구에서 추출물 (105) 은 증류 컬럼 (EXT-10) 내로 송부되며, 이로부터 분리 유닛 (SMB-10) 으로 재활용된 탈착제가 하부에서 배수되고, 톨루엔 및 파라자일렌으로 본질적으로 구성된 100 kt/yr 의 혼합물 (106) 이 상부에서 배수된다.
라피네이트는 증류 컬럼 (RAF-10) 내로 송부되며, 이로부터 흡착 유닛 (SMB-10) 으로 재활용된 탈착제가 하부에서 배수되고, 342.9 kt/yr 의 혼합물 (111) 이 상부에서 배수된다.
상기 흐름은 이성질화 유닛 (ISOM-10) 내로 송부된다.
이성질화 유닛 (ISOM-10) 은 하기 조건 하에서 기상으로 작동된다:
온도: 385℃
촉매: 백금 및 EU-1 제올라이트를 함유함
시간당 공간 속도: 3.5 h-1
H2/탄화수소 비: 4.4:1
압력: 0.9 MPa
이성질화 유닛 (ISOM-10) 내로 도입되는 혼합물의 에틸벤젠 함량은 13.4% 이다.
크래킹에 의한 2% 손실이 상기 이성질화에서 관찰된다 (즉, 6.9 kt/yr 의 유속). 에틸벤젠이 부분적으로 이성질화되어, 이의 9% 는 배출구 흐름 (112) 내에 남는다.
상기 이성체 (112) 는 196 kt/yr 의 유속을 갖는다. 이것은 컬럼 (S-10) 의 주입구로 재활용되고, 여기서 이것은 120.9 kt/yr 의 유속을 갖는 신선한 공급원료 (101) 와 혼합된다.
본 발명에 따른 실시예 2:
본 실시예는 본 발명을 예증하고 도 1 에 제시되고 하기를 포함하는 바와 같은 방향족 루프를 설명한다:
- C9 및 C10 방향족 (4) 을 추출하고 C8 방향족으로 본질적으로 구성되는 흐름 (3) 을 상부에서 회수하는 것을 가능하게 만드는 자일렌 컬럼 (S-1),
- 4 개의 구역을 가진 첫번째 시뮬레이션된 이동층 흡착 유닛 (SMB), 이로부터 추출물 (6) 및 라피네이트 (9) 가 배수된다,
- 첫번째 파라자일렌 추출 컬럼 (EXT), 이로부터 흐름 (11) 을 통해 흡착 유닛 (SMB) 으로 재활용되는 탈착제 (8) 가 하부에서 배수되고, 파라자일렌 (7) 이 풍부한 분획은 상부에서 배수된다,
- 증류 컬럼 (RAF) 에 의한 탈착제 (10) 의 제거 후 라피네이트 (9) 의 첫번째 일부와 함께 공급되는 첫번째 이성질화 유닛 (ISOM-1),
- 증류 컬럼 (RAF) 에 의한 탈착제 (10) 의 제거 후 라피네이트 (9) 의 두번째 일부와 함께 공급되는 두번째 이성질화 유닛 (ISOM-2),
공정의 재료 평형은 하기 표 2 에 기재된다. 오로지 C8-방향족 및 C9+ 화합물만이 기재된다. 다른 화합물 및 이성질화 유닛 중의 C9+ 의 형성은 무시된다. 유속에 대해 사용되는 유닛은 년 당 킬로톤 (kt/yr) 이다.
방향족 루프로 공급되는 신선한 공급원료 (1) 는 117 kt/yr 의 유속을 갖는다.
이성질화 유닛 (ISOM-2) 으로부터 재활용된 176.1 kt/yr 의 이성체 (16) 를 상기 공급원료에 첨가하여, 에틸벤젠을 이성질화한다. 산출되는 흐름 (2) 이 자일렌 컬럼 (S-1) 에서 증류된다.
13.4 kt/yr 의 C9 및 C10 방향족 (4) 의 혼합물은 증류 컬럼 (S-1) 의 하부로부터 배수되고, 283.3 kt/yr 의 C8 방향족 (3) 의 분획은 상부에서 배수된다.
이성질화 유닛 (ISOM-1) 으로부터 재활용된 179.7 kt/yr 의 이성체 (14) 를 상기 C8 방향족 (3) 의 분획에 첨가한다.
혼합물 (5) 이 수득되며, 이의 파라자일렌 함량은 21.8% 이고, 에틸벤젠 함량은 13.6% 이고, 오르토자일렌 및 메타자일렌 함량은 64.6% 이다.
상기 분획을 4 개의 구역 (SMB) 및 4 개의 주요 흐름을 가진 시뮬레이션된 이동층 흡착 유닛으로 송부한다: 공급원료 (5), 탈착제 (11), 추출물 (6) 및 라피네이트 (9). 상기 유닛은 바륨으로 교환된 X 제올라이트를 함유하는 12 개의 층으로 구성된다.
온도는 175℃ 이다. 구성은 다음과 같다: 구역 1 내 2 개의 층, 구역 2 내 5 개의 층, 구역 3 내 3 개의 층 및 구역 4 내 2 개의 층. 사용되는 용매는 파라디에틸벤젠이다.
흡착 유닛 (SMB) 의 배출구에서 추출물 (6) 은 증류 컬럼 (EXT) 내로 송부되며, 이로부터 흡착 유닛 (SMB) 으로 재활용된 탈착제 (8) 가 하부에서 배수되고, 톨루엔 및 파라자일렌으로 본질적으로 구성된 100 kt/yr 의 혼합물 (7) 이 상부에서 배수된다.
라피네이트 (9) 는 증류 컬럼 (RAF) 내로 송부되며, 이로부터 흡착 유닛 (SMB) 으로 재활용된 탈착제 (10) 가 하부에서 배수되고, 359.3 kt/yr 의 혼합물 (12) 이 상부에서 배수된다.
상기 흐름은 2 개의 동일한 흐름 (13) 및 (15) 으로 나뉘며, 각각은 179.7 kt/yr 이다.
흐름 (13) 은 이성질화 유닛 (ISOM-1) 내로 송부된다.
이성질화 유닛 (ISOM-1) 은 하기 조건 하에서 액상으로 작동된다:
온도: 240℃
촉매: ZSM-5 제올라이트를 함유함
시간당 공간 속도: 3 h-1
압력: 1.9 MPa
이성질화 유닛 (ISOM-1) 내로 도입되는 혼합물의 에틸벤젠 함량은 17.3% 이다. 에틸벤젠은 전환되지 않는다; 이의 정량은 따라서 배출구 흐름 (14) 에서 동일하다. 상기 이성체 (14) 는 179.7 kt/yr 의 유속을 갖는다. 이것은 컬럼 (S-1) 을 통과하지 않으면서 흡착 유닛 (SMB) 의 주입구로 재활용된다.
흐름 (15) 는 이성질화 유닛 (ISOM-2) 내로 송부된다.
이성질화 유닛 (ISOM-2) 는 하기 조건 하에서 기상으로 작동된다:
온도: 385℃
촉매: 백금 및 EU-1 제올라이트를 함유함
시간당 공간 속도: 3.5 h-1
압력: 0.9 MPa
이성질화 유닛 (ISOM-2) 내로 도입되는 혼합물의 에틸벤젠 함량은 17.3% 이다. 크래킹에 의한 2% 손실이 상기 이성질화에서 관찰된다 (즉, 3.6 kt/yr 의 유속).
에틸벤젠은 부분적으로 이성질화된다. 이의 9% 는 배출구 흐름 (16) 내에 남는다.
상기 이성체 (16) 는 176.1 kt/yr 의 유속을 갖는다. 이것은 컬럼 (S-1) 의 주입구로 재활용되고, 여기서 이것은 117 kt/yr 의 유속을 갖는 신선한 공급원료 (1) 와 혼합된다.
본 발명은 종래 기술과 비교하여 여러 장점을 갖는다:
첫째로, 액상 이성질화 유닛은 기상 이성질화보다 에너지를 덜 소모한다. 사실상, 이것은 낮은 온도에서 작동한다. 이것은 또한 수소 재활용 없이, 따라서 재활용 컴프레서 없이 작동한다. 최종적으로, 이것은 훨씬 적은 양의 부산물, 특히 C9 방향족을 생성하며, 이것은 상기 분리에 필요한 에너지를 크게 감소시키는 C9 방향족 제거 컬럼 (S-1) 을 우회 (by-pass) 하는 것을 가능하게 만든다. 액상 이성질화의 기상 이성질화에 대한 커플링 사실은 기상 이성질화 내에서 크래킹에 의한 손실을 감소시키는 것을 가능하게 만든다. 사실상, 100 kt/yr 의 파라자일렌을 생산해내기 위해, 종래 기술에서 120.6 kt/an 에 대항하여 본 발명에서 117 kt/yr 의 신선한 공급원료를 도입하는 것이 필요하다.
Claims (8)
- 에틸벤젠 및 C9+ 화합물을 함유하는 자일렌 분획 (cut) 에 기반하는 고순도 파라자일렌의 제조 방법으로서, 1 개의 시뮬레이션된 이동층 분리 유닛 (SMB) 및, 하나 (ISOM-1) 는 액상으로 작동되고 다른 것 (ISOM-2) 은 기상으로 작동되는 2 개의 이성질화 유닛을 사용하며, 일련의 하기 단계로 이루어지는, 고순도 파라자일렌의 제조 방법:
- 기상 이성질화 유닛 (ISOM-2) 으로부터 기원하는 이성체 (16) 와의 혼합물 중의 신선한 공급원료 (1) 는 증류 컬럼 (S-1) 내로 송부되며, 이로부터 액상 이성질화 유닛 (ISOM-1) 으로부터 기원하는 두번째 이성체 (14) 와 혼합되는 흐름 (3) 이 상부에서 제거되고, C9 및 C10 방향족 화합물 및 임의로 오르토자일렌으로 본질적으로 구성되는 흐름 (4) 가 하부에서 제거됨,
- 흐름 (3) 및 (14) 의 혼합물로부터 산출되는 흐름 (5) 의 시뮬레이션된 이동층 분리는 다수의 상호연결된 층을 함유하는 적어도 하나의 흡착기를 포함하고 폐쇄된 루프에서 작동되는 분리 유닛 (SMB) 에서 실시되며, 상기 분리 유닛은 하기와 같이 정의된 적어도 4 개의 구역을 포함함:
- 탈착제 (desorbent) (11) 의 주입과 추출물 (6) 의 배수 (draw-off) 사이에 포함되는 구역 1,
- 추출물 (6) 의 배수와 공급원료 (5) 의 주입 사이에 포함되는 구역 2,
- 공급원료 (5) 의 주입과 중간체 라피네이트 (9) 의 배수 사이에 포함되는 구역 3,
- 라피네이트 (9) 의 배수와 탈착제 (11) 의 주입 사이에 포함되는 구역 4,
- 추출물 6 은 증류 컬럼 (EXT) 내로 송부되며, 이로부터 파라자일렌 및 톨루엔의 혼합물이 라인 (7) 을 통해 상부에서 배수되고, 분리 유닛 (SMB) 내로 다시 송부되는 탈착제 (8) 가 라인 (11) 을 통해 하부에서 배수됨,
- 라피네이트 9 는 증류 컬럼 (RAF) 내로 송부되며, 이로부터 라인 (11) 을 통해 분리 유닛 (SMB) 내로 다시 송부되는 탈착제 (10) 가 하부에서 배수되며, 라인 (12) 를 통해 이성질화 유닛 (ISOM-1 및 ISOM-2) 으로 송부되는 메타자일렌, 오르토자일렌 및 에틸벤젠의 혼합물이 상부에서 배수됨,
- 흐름 (12) 의 첫번째 부분 (흐름 (13) 으로 나타냄) 은 시뮬레이션된 이동층 분리 유닛 (SMB) 으로 부분적으로 공급되는 첫번째 이성체 (14) 를 수득하기 위해, 액상 이성질화 유닛 (ISOM-1) 내로 송부됨, 이성질화 유닛 (ISOM-1) 은 하기 조건 하에서 액상으로 작동됨:
- 300℃ 미만, 또는 200℃ 내지 260℃ 의 온도,
- 4MPa 미만, 또는 2 내지 3 MPa 의 압력,
- 10 h-1 (10 리터/리터/시간) 미만, 또는 2 내지 4 h-1 의 시간당 공간 속도 (HSV),
- 채널을 갖는 적어도 하나의 제올라이트를 포함하는 촉매, 이의 개방부는 10 또는 12 개의 산소 원자를 갖는 고리에 의해 정의됨 (10 MR 또는 12 MR), 또는 채널을 갖는 적어도 하나의 제올라이트를 포함하는 촉매, 이의 개방부는 10 개의 산소 원자를 갖는 고리에 의해 정의됨 (10 MR), 또는 ZSM-5 유형의 제올라이트를 포함하는 촉매,
- 흐름 (12) 의 두번째 부분 (흐름 (15) 로 나타냄) 은 증류 컬럼 (S-1) 내로 신선한 공급원료 (1) 와의 혼합물로 송부되는 이성체 (16) 를 수득하기 위해 기상 이성질화 유닛 (ISOM-2) 내로 송부됨, 상기 기상 이성질화 유닛 (ISOM-2) 은 하기 조건 하에서 작동됨:
- 300℃ 초과, 또는 350℃ 내지 480℃ 의 온도,
- 4.0 MPa 미만, 또는 0.5 내지 2.0 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.
및 채널을 갖는 적어도 하나의 제올라이트를 포함하는 상기 이성질화 유닛 ISOM-2 에서 사용되는 촉매, 이의 개방부는 10 내지 12 개의 산소 원자를 갖는 고리에 의해 정의됨 (10 MR 또는 12 MR), 및 0.1 내지 0.3 중량% (포함적) 사이의 함량에서의 적어도 하나의 VIII 족 금속. - 제 1 항에 있어서, 이성질화 유닛 (ISOM-2) 에서 사용되는 촉매가 규소 및 알루미늄 및 붕소로부터 선택되는 적어도 하나의 원소 T 를 포함하는 EUO 구조 유형 (또는 EU-1) 의 제올라이트 1 내지 70 중량% 를 함유하고, 이의 Si/T 비는 5 내지 100 인, 고순도 파라자일렌의 제조 방법.
- 제 2 항에 있어서, 이성질화 유닛 (ISOM-2) 의 제올라이트 형성 부분이 적어도 부분적으로 수소의 형태로 있고, 나트륨 함량이 Na/T 원자 비가 0.1 미만이도록 하는 것인, 고순도 파라자일렌의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서, 이성질화 유닛 (ISOM-2) 의 촉매가 0.01 내지 2 중량% 의 주석 또는 인듐, 및 황을 VIII 족 금속의 원자 당 0.5 내지 2 원자의 함량으로 함유할 수 있는, 고순도 파라자일렌의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서, 분리 유닛 (SMB) 의 층의 총 수가 하나 이상의 흡착기 위에 분배된 6 내지 24 개의 층, 또는 8 내지 15 개의 층을 포함하며, 층의 수는 조정되어, 각각의 층이 0.70 m 내지 1.40 m 로 포함되는 높이를 갖는, 고순도 파라자일렌의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서, 분리 유닛 (SMB) 의 각각의 구역 내의 고체 흡착제의 정량 분포가 하기와 같은, 고순도 파라자일렌의 제조 방법:
ㆍ 구역 1 내의 고체 흡착제의 정량은 17%±5% 이다,
ㆍ 구역 2 내의 고체 흡착제의 정량은 42%±5% 이다,
ㆍ 구역 3 내의 고체 흡착제의 정량은 25%±5% 이다,
ㆍ 구역 4 내의 고체 흡착제의 정량은 17%±5% 이다. - 제 1 항에 있어서, 탈착제 및 공급원료가 분리 유닛 (SMB) 내로, 최대 1.7/1, 또는 1.5/1 내지 0.4/1 (포함적) 의 탈착제 대 공급원료 부피비로 주입되는, 고순도 파라자일렌의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서, 2 개의 라피네이트 (R1) 및 (R2) 가 분리 유닛 (SMB) 으로부터 추출되고, (R1) 은 이성질화 유닛 (ISOM-1) 로 송부되고, (R2) 는 이성질화 유닛 (ISOM-2) 내로 송부되는, 고순도 파라자일렌의 제조 방법.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1456942 | 2014-07-18 | ||
| FR1456942A FR3023842B1 (fr) | 2014-07-18 | 2014-07-18 | Procede de production de paraxylene a haute purete a partir d'une coupe xylene, procede utilisant une unite de separation en lit mobile simule et deux unites d'isomerisation, l'une en phase gaz l'autre en phase liquide. |
| PCT/EP2015/062985 WO2016008654A1 (fr) | 2014-07-18 | 2015-06-10 | Procédé de production de paraxylène à haute pureté à partir d'une coupe xylène, procédé utilisant une unité de séparation en lit mobile simulé et deux unités d'isomérisation, l'une en phase gaz l'autre en phase liquide |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20170031761A KR20170031761A (ko) | 2017-03-21 |
| KR102405155B1 true KR102405155B1 (ko) | 2022-06-02 |
Family
ID=51688266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020177004401A KR102405155B1 (ko) | 2014-07-18 | 2015-06-10 | 자일렌 분획으로부터의 고순도 파라자일렌의 제조 방법으로서, 1 개의 시뮬레이션된 이동층 분리 유닛 및, 하나는 기상이고 다른 것은 액상인 2 개의 이성질화 유닛을 사용하는 방법 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20170204024A1 (ko) |
| EP (1) | EP3169655B1 (ko) |
| KR (1) | KR102405155B1 (ko) |
| CN (1) | CN107074681B (ko) |
| FR (1) | FR3023842B1 (ko) |
| SA (1) | SA517380724B1 (ko) |
| TR (1) | TR201907669T4 (ko) |
| WO (1) | WO2016008654A1 (ko) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10351489B2 (en) | 2016-06-30 | 2019-07-16 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Processes for recovering paraxylene |
| US10300404B2 (en) | 2016-06-30 | 2019-05-28 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Process for the recovering of paraxylene |
| US10118144B2 (en) | 2017-03-31 | 2018-11-06 | Uop Llc | Vessel for removing hydrocarbons on catalyst |
| US10577293B2 (en) * | 2017-04-19 | 2020-03-03 | Uop Llc | Process and apparatus for improved para-xylene yield in an aromatic complex |
| US20190002371A1 (en) * | 2017-06-30 | 2019-01-03 | Uop Llc | Dual raffinate paraxylene extraction process |
| FR3083230B1 (fr) | 2018-06-29 | 2021-04-23 | Axens | Procede de production de paraxylene utilisant une etape en lit mobile simule, et une etape de fractionnement via une colonne de 3 coupes |
| US20220134318A1 (en) | 2019-03-29 | 2022-05-05 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Mel-Type Zeolite for Converting Aromatic Hydrocarbons, Process for Making and Catalytic Composition Comprising Said Zeolite |
| EP3947325A1 (en) | 2019-03-29 | 2022-02-09 | ExxonMobil Chemical Patents Inc. | Novel zeolite, process for making same, and use thereof in converting aromatic hydrocarbons |
| FR3104579B1 (fr) | 2019-12-17 | 2021-12-31 | Ifp Energies Now | Dispositif et procédé de conversion de composés aromatiques par alkylation de benzène par de l’éthylène |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140155667A1 (en) | 2012-11-30 | 2014-06-05 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Process for the Production of Purified Xylene Isomers |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2792632B1 (fr) * | 1999-04-22 | 2004-02-13 | Inst Francais Du Petrole | Procede de production de paraxylene comprenant une etape d'adsorption, une etape d'isomerisation en phase liquide et une etape d'isomerisation en phase gazeuse avec une zeolithe de type eu0 |
| FR2862638B1 (fr) * | 2003-11-26 | 2005-12-30 | Inst Francais Du Petrole | Procede de production de paraxylene comprenant une etape d'adsorption et deux etapes d'isomerisation |
| FR2919603B1 (fr) * | 2007-07-30 | 2012-09-21 | Inst Francais Du Petrole | Procede et dispositif de separation ameliore de paraxylene en lit mobile simule |
| KR101591544B1 (ko) * | 2008-06-26 | 2016-02-03 | 유오피 엘엘씨 | Ｃ8 및 ｃ9 방향족 탄화수소의 혼합물로부터 파라-크실렌을 분리하기 위한 방법 및 장치 |
| CN101830772B (zh) * | 2009-03-09 | 2013-03-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 对二甲苯生产的组合方法 |
| US20120108867A1 (en) * | 2010-10-29 | 2012-05-03 | Dana Lynn Pilliod | Process for the Production of Purified Xylene Isomers |
| CN103201241A (zh) * | 2010-10-29 | 2013-07-10 | 埃克森美孚化学专利公司 | 纯化的二甲苯异构体的制备方法 |
-
2014
- 2014-07-18 FR FR1456942A patent/FR3023842B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2015
- 2015-06-10 US US15/326,699 patent/US20170204024A1/en not_active Abandoned
- 2015-06-10 CN CN201580050258.5A patent/CN107074681B/zh active Active
- 2015-06-10 TR TR2019/07669T patent/TR201907669T4/tr unknown
- 2015-06-10 WO PCT/EP2015/062985 patent/WO2016008654A1/fr active Application Filing
- 2015-06-10 EP EP15728509.9A patent/EP3169655B1/fr active Active
- 2015-06-10 KR KR1020177004401A patent/KR102405155B1/ko active IP Right Grant
-
2017
- 2017-01-15 SA SA517380724A patent/SA517380724B1/ar unknown
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140155667A1 (en) | 2012-11-30 | 2014-06-05 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Process for the Production of Purified Xylene Isomers |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SA517380724B1 (ar) | 2021-09-21 |
| TR201907669T4 (tr) | 2019-06-21 |
| EP3169655A1 (fr) | 2017-05-24 |
| FR3023842A1 (fr) | 2016-01-22 |
| KR20170031761A (ko) | 2017-03-21 |
| FR3023842B1 (fr) | 2017-11-24 |
| CN107074681B (zh) | 2020-08-21 |
| EP3169655B1 (fr) | 2019-03-06 |
| US20170204024A1 (en) | 2017-07-20 |
| CN107074681A (zh) | 2017-08-18 |
| WO2016008654A1 (fr) | 2016-01-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102343701B1 (ko) | 2 개의 시뮬레이션된 이동층 분리 유닛 및 2 개의 이성질체화 유닛을 포함하고, 이때 하나는 기상인 파라자일렌의 제조 방법 | |
| KR102405155B1 (ko) | 자일렌 분획으로부터의 고순도 파라자일렌의 제조 방법으로서, 1 개의 시뮬레이션된 이동층 분리 유닛 및, 하나는 기상이고 다른 것은 액상인 2 개의 이성질화 유닛을 사용하는 방법 | |
| KR102343702B1 (ko) | 연속하여 작동하는 2 개의 모의 이동층 분리 유닛 및 2 개의 이성질체화 유닛을 사용하는, 자일렌 분획으로부터의 고순도 파라자일렌의 제조 방법 | |
| KR101157278B1 (ko) | 1개의 흡착 단계 및 2개의 이성질화 단계를 포함하는 파라크실렌의 제조 방법 | |
| US9719033B2 (en) | Energy efficient processes for xylenes production | |
| US10059644B2 (en) | Process and apparatus for the production of para-xylene | |
| KR102181461B1 (ko) | 액상 isomar 공정 통합 | |
| WO2016175898A1 (en) | Process and apparatus for the production of para-xylene | |
| US10300404B2 (en) | Process for the recovering of paraxylene | |
| JP7441615B2 (ja) | 疑似移動床における工程および三分画塔を介した分画化の工程を用いたパラキシレンの製造方法 | |
| JP7369542B2 (ja) | 芳香族化合物の逆転式分離のための方法およびデバイス | |
| JP7361057B2 (ja) | 疑似移動床段階を用いてパラキシレンを製造する方法、及び、一の２セクションカラムにおける二の留分の分留段階 | |
| KR102666617B1 (ko) | 모사 이동상에서의 단계 및 삼-분획 칼럼을 통한 분류의 단계를 사용하는 파라-자일렌의 생산 공정 | |
| WO2015023392A1 (en) | Process & apparatus for the production of paraxylene |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |