KR20200058545A - 방향족 컴플렉스에서의 방향족의 메틸화를 위한 방법 및 장치 - Google Patents

방향족 컴플렉스에서의 방향족의 메틸화를 위한 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20200058545A
KR20200058545A KR1020207012787A KR20207012787A KR20200058545A KR 20200058545 A KR20200058545 A KR 20200058545A KR 1020207012787 A KR1020207012787 A KR 1020207012787A KR 20207012787 A KR20207012787 A KR 20207012787A KR 20200058545 A KR20200058545 A KR 20200058545A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
reaction zone
toluene
stream
methylation
xylene
Prior art date
Application number
KR1020207012787A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102429204B1 (ko
Inventor
조셉 에이. 몬탈바노
알. 제이슨 엘. 노에
베로니카 쥐. 디악
앤튼 엔. 믈리나르
로버트 이. 트사이
Original Assignee
유오피 엘엘씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 유오피 엘엘씨 filed Critical 유오피 엘엘씨
Publication of KR20200058545A publication Critical patent/KR20200058545A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102429204B1 publication Critical patent/KR102429204B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms
    • C07C2/54—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition of unsaturated hydrocarbons to saturated hydrocarbons or to hydrocarbons containing a six-membered aromatic ring with no unsaturation outside the aromatic ring
    • C07C2/64—Addition to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms
    • C07C2/86—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by condensation between a hydrocarbon and a non-hydrocarbon
    • C07C2/862—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by condensation between a hydrocarbon and a non-hydrocarbon the non-hydrocarbon contains only oxygen as hetero-atoms
    • C07C2/864—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by condensation between a hydrocarbon and a non-hydrocarbon the non-hydrocarbon contains only oxygen as hetero-atoms the non-hydrocarbon is an alcohol
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0006—Controlling or regulating processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • 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
    • C07C6/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a different number of carbon atoms by redistribution reactions
    • C07C6/02—Metathesis reactions at an unsaturated carbon-to-carbon bond
    • C07C6/04—Metathesis reactions at an unsaturated carbon-to-carbon bond at a carbon-to-carbon double bond
    • C07C6/06—Metathesis reactions at an unsaturated carbon-to-carbon bond at a carbon-to-carbon double bond at a cyclic carbon-to-carbon double bond
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C6/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a different number of carbon atoms by redistribution reactions
    • C07C6/08—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a different number of carbon atoms by redistribution reactions by conversion at a saturated carbon-to-carbon bond
    • C07C6/12—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a different number of carbon atoms by redistribution reactions by conversion at a saturated carbon-to-carbon bond of exclusively hydrocarbons containing a six-membered aromatic ring
    • C07C6/126—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a different number of carbon atoms by redistribution reactions by conversion at a saturated carbon-to-carbon bond of exclusively hydrocarbons containing a six-membered aromatic ring of more than one hydrocarbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051—Controlling the temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051—Controlling the temperature
    • B01J2219/00074—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
    • B01J2219/00105—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids part or all of the reactants being heated or cooled outside the reactor while recycling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00162—Controlling or regulating processes controlling the pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/24—Stationary reactors without moving elements inside

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

본 발명은 자일렌 이성체 생성물을 생성하기 위한 방향족 컴플렉스(aromatics complex)에서의 방향족의 메틸화를 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 방향족 컴플렉스에서의 톨루엔의 선택적인 메틸화 및/또는 벤젠의 선택적인 메틸화에 의한 파라-자일렌의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

방향족 컴플렉스에서의 방향족의 메틸화를 위한 방법 및 장치
우선권 진술
본 출원은 2017년 11월 10일자로 출원된 미국 출원 제15/809,781호로부터의 우선권을 주장하며, 이러한 인용된 출원의 내용은 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다.
기술분야
본 발명은 자일렌 이성체 생성물을 생성하기 위한 방향족 컴플렉스(aromatics complex)에서의 방향족의 메틸화를 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 방향족 컴플렉스에서의 톨루엔 및/또는 벤젠의 선택적인 메틸화에 의한 파라-자일렌의 제조 방법에 관한 것이다.
자일렌 이성체는 다양한 중요한 공업용 화학물질을 위한 공급원료로서 석유로부터 대량 생산된다. 자일렌 이성체 중 가장 중요한 것은, 기본 수요가 많아 고도 성장을 계속하고 있는 폴리에스테르용 주요 공급원료인 파라-자일렌이다. 오르토-자일렌은, 대량으로 그러나 비교적 성숙한 시장에 공급되는 프탈산 무수물을 생성하는 데 사용된다. 메타-자일렌은 가소제, 아조 염료 및 목재 보존제와 같은 제품을 위해 더 적지만 증가하는 양으로 사용된다. 에틸벤젠은 일반적으로 자일렌 혼합물에 존재하며, 때때로 스티렌 생산을 위해 회수되지만, 보통 C8 방향족의 덜 바람직한 성분으로 간주된다.
방향족 탄화수소 중에서, 자일렌의 종합적인 중요성은 공업용 화학물질을 위한 공급원료로서의 벤젠의 중요성에 필적한다. 자일렌 및 벤젠은 나프타를 개질함으로써 석유로부터 생성되지만, 수요를 충족시키기에 충분한 양으로 생성되지 않으며, 따라서 자일렌 및 벤젠의 수율을 증가시키기 위해서는 다른 탄화수소의 전환이 필요하다. 종종 톨루엔은 탈알킬화되어 벤젠을 생성하거나 또는 선택적으로 불균화되어 벤젠 및 C8 방향족을 생성하며, 이로부터 개별 자일렌 이성체가 회수된다.
방향족 컴플렉스 흐름도는 메이어스(Meyers)에 의해 문헌[the Handbook of Petroleum Refining Processes, 2d. Edition in 1997 by McGraw-Hill]에 개시되어 있으며, 본 명세서에 참고로 포함된다.
전통적인 방향족 컴플렉스는 톨루엔을 트랜스알킬화 구역으로 보내어 A9+ 성분에 의한 톨루엔의 트랜스알킬화를 통해 바람직한 자일렌 이성체를 생성한다. A9+ 성분은 리포메이트 탑저물(reformate bottom) 및 트랜스알킬화 유출물 둘 모두에 존재한다.
메탄올과 같은 옥시게네이트(oxygenate)에 의한 톨루엔 또는 벤젠의 메틸화는, 자일렌을 제조하고 방향족 컴플렉스에서 메틸 대 페닐 비를 증가시켜 자일렌 생성을 최대화하는 경로로서 제안되었다. 증기상에서 작동하는 톨루엔 메틸화는 불량한 공급물, 특히 옥시게네이트, 이용률, 통과 당 낮은 방향족 전환율 및 수시간, 수일 및 수주에 이르는 기간의 불량한 촉매 안정성을 가지며, 따라서 빈번한 재생을 필요로 한다. 전형적으로, 톨루엔 메틸화는 선택적 파라-자일렌 생성 목적으로 작동하는데, 이는 상당량의 희석제, 예를 들어 H2O, H2와 함께 가혹한 공정 조건 하에서의 작동, 즉, COx 및 H2로의 메탄올 분해가 중요한 경우라면 고온 하에서의 작동을 필요로 하며, 따라서 재생가능하게 제조하기가 비교적 어려운 촉매를 재순환할 것을 필요로 한다. MFI 제올라이트가 이러한 공정에서 주로 사용되는 촉매였다.
따라서, 방향족 컴플렉스에서의 톨루엔 및 벤젠과 같은 방향족 화합물의 메틸화를 위한 개선된 방법 및 장치를 제공하는 것이 바람직하다. 또한, 온화한 조건 하에서 작동하고, 공급원료의 고이용을 촉진하며, 희석을 사용하지 않고서 평형보다 높은 파라-자일렌 대 자일렌이 달성될 수 있는, 톨루엔 및/또는 벤젠 메틸화를 위한 비용 효과적인 방법 및 장치를 제공하는 것이 바람직하다. 또한, 방향족 컴플렉스에서 그러한 메틸화 유닛을 작동 및/또는 포함하는 것의 종합적인 비용을 감소시키는 것이 바람직하다. 더욱이, 본 발명의 주제의 다른 바람직한 특징 및 특성은, 첨부 도면 및 주제의 이러한 배경 기술과 함께 취해지는, 주제의 후속 상세한 설명 및 첨부된 청구범위로부터 명백해질 것이다.
본 발명의 주제는 자일렌 이성체를 생성하기 위한 방향족 컴플렉스에서의 톨루엔 및/또는 벤젠 메틸화를 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 온화한 반응 조건, 즉 저온과 승압의 조합 하에서의 톨루엔 메틸화를 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
상기에서, 달리 지시되지 않는다면, 모든 온도는 섭씨 온도로 기술되며, 모든 부 및 백분율은 중량 기준이다. 본 발명의 다른 목적, 이점 및 응용이 하기의 상세한 설명 및 도면으로부터 당업자에게 명백해질 것이다. 실시예의 추가의 목적, 이점 및 신규한 특징이 하기의 설명에 부분적으로 제시될 것이며, 부분적으로는 하기의 설명 및 첨부 도면을 검토할 때 당업자에게 명백해질 것이거나, 또는 실시예의 제조 또는 작동에 의해 학습될 수 있다. 개념의 목적 및 이점은 첨부된 청구범위에 구체적으로 지시된 방법, 기구 및 조합에 의해 실현되고 달성될 수 있다.
도 1은 온화한 반응 조건, 즉 저온과 승압의 조합 하에서의 톨루엔 메틸화를 위한 방법 및 장치를 예시한다.
정의
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "스트림"은 다양한 탄화수소 분자 및 다른 물질을 포함할 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "스트림", "공급물", "생성물", "일부" 또는 "부분"은 직쇄형 및 분지형 알칸, 나프텐, 알켄, 알카다이엔, 및 알킨과 같은 다양한 탄화수소 분자, 및 선택적으로 다른 물질, 예를 들어 가스, 예를 들어 수소, 또는 불순물, 예를 들어 중금속, 및 황 및 질소 화합물을 포함할 수 있다. 상기 각각은 방향족 및 비-방향족 탄화수소를 또한 포함할 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "오버헤드 스트림"은 컬럼과 같은 용기의 상부 또는 그 부근에서 배출되는 스트림을 의미할 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "하부 스트림"은 컬럼과 같은 용기의 하부 또는 그 부근에서 배출되는 스트림을 의미할 수 있다.
탄화수소 분자는 C1, C2, C3, Cn(여기서, "n"은 하나 이상의 탄화수소 분자 내의 탄소 원자의 수를 나타냄)으로 약칭될 수 있거나, 이 약어는 예를 들어, 비-방향족 또는 화합물에 대한 형용사로서 사용될 수 있다. 유사하게, 방향족 화합물은 A6, A7, A8, An(여기서, "n"은 하나 이상의 방향족 분자 내의 탄소 원자의 수를 나타냄)으로 약칭될 수 있다. 더욱이, 약칭된 하나 이상의 탄화수소를 포함하는, 예를 들어, C3+ 또는 C3-와 같이, 윗첨자 "+" 또는 "-"가 약칭된 하나 이상의 탄화수소 표기와 함께 사용될 수 있다. 예로서, 약어 "C3+"는 3개 이상의 탄소 원자의 하나 이상의 탄화수소 분자를 의미한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "유닛"은 하나 이상의 장비 품목 및/또는 하나 이상의 하위 구역을 포함하는 영역을 지칭할 수 있다. 장비 품목은 하나 이상의 반응기 또는 반응기 용기, 분리 용기, 증류탑, 가열기, 교환기, 파이프, 펌프, 압축기, 및 제어기를 포함할 수 있지만 이로 한정되지 않는다. 추가적으로, 반응기, 건조기, 또는 용기와 같은 장비 품목이 하나 이상의 구역 또는 하위 구역을 추가로 포함할 수 있다.
용어 "컬럼"은 상이한 휘발도의 하나 이상의 성분을 분리하기 위한 증류 컬럼 또는 컬럼들을 의미한다. 달리 지시되지 않는 한, 각각의 컬럼은, 오버헤드 스트림의 일부분을 응축시켜 다시 컬럼의 상부로 환류시키기 위한 컬럼의 오버헤드 상의 응축기, 및 하부 스트림의 일부분을 기화시켜 다시 컬럼의 하부로 보내기 위한 컬럼의 하부의 리보일러(reboiler)를 포함한다. 컬럼으로의 공급물은 예열될 수 있다. 상부 또는 오버헤드 압력은 컬럼의 증기 출구에서의 오버헤드 증기의 압력이다. 하부 온도는 액체 하부 출구 온도이다. 네트(net) 오버헤드 라인 및 네트 하부 라인은, 달리 나타내지 않는 한, 컬럼에 대한 임의의 환류 또는 리보일의 하류에서의 컬럼으로부터의 네트 라인을 지칭한다. 스트리핑 컬럼은 컬럼의 하부의 리보일러를 생략하고, 대신에 스팀과 같은 유동화된 불활성 매체로부터 가열 요건 및 분리 추진력을 제공할 수 있다.
도시된 바와 같이, 도면의 공정 흐름 라인은, 예컨대 라인, 파이프, 공급물, 가스, 생성물, 배출물, 일부, 부분, 또는 스트림으로서 상호 교환가능하게 지칭될 수 있다.
용어 "통과"는 재료가 도관 또는 용기로부터 물체로 통과하는 것을 의미한다.
하기의 상세한 설명은 사실상 단지 예시적인 것이며, 기재된 실시 형태의 응용 및 용도를 제한하고자 하는 것은 아니다. 또한, 상기의 배경기술 또는 하기의 상세한 설명에서 제시된 임의의 이론에 의해 구애되고자 하는 의도는 없다.
본 발명의 장치의 설명이 첨부된 도 1을 참조하여 제시된다. 도 1은 본 발명의 바람직한 실시 형태의 단순화된 다이어그램이며, 본 명세서에 제공된 설명 및 첨부된 청구범위의 대체로 넓은 범위에 대한 과도한 제한으로서 의도되지 않는다. 밸브, 펌프, 압축기, 열 교환기, 계측기(instrumentation) 및 제어기와 같은 소정의 하드웨어는 본 발명의 명확한 이해에 필수적이지 않으므로 생략되었다. 이러한 하드웨어의 사용 및 적용은 본 기술 분야의 통상의 기술 내에 충분히 속한다.
본 명세서에 기술된 다양한 실시 형태들은 자일렌 이성체를 생성하기 위한 방향족 컴플렉스에서의 톨루엔 및/또는 벤젠 메틸화를 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 방법 및 장치(10)는 톨루엔을 포함하는 제1 공급 스트림(12) 및 메탄올을 포함하는 제2 공급 스트림(14)을 포함한다. 제1 공급 스트림(10) 및 제2 공급 스트림(12)은 조합되고 라인(16)을 통해 반응 구역(18)으로 이동한다. 추가의 메탄올 스트림이 라인(20, 22)을 통해 반응 구역(18)으로 공급될 수 있다. 추가의 메탄올 스트림이 또한 반응 구역(18)에 첨가될 수 있는 것으로 또한 고려된다. 다수의 메탄올 스트림을 반응 구역(18)으로 전달하는 것은 톨루엔 대 메탄올 비를 최대화하고 반응 발열로 인한 온도 상승을 최소화한다. 반응 구역(18)은 다수의 반응기를 포함할 수 있다. 반응 구역(18)은 단지 하나의 반응기 또는 반응기 발열을 제어하기 위해 단계간 주입점을 갖는 하나의 반응기를 포함할 수 있거나, 또는 반응 구역(18)은 최대 4개의 반응기를 포함할 수 있다. 반응 구역(18)은 200℃ 내지 400℃의 온도에서 작동한다. 반응 구역(18)은 15 내지 400 psig의 압력에서 작동한다.
반응 구역 생성물 스트림(24)은 반응 구역(18)을 빠져나가고 분리기(26)로 통과된다. 반응 구역 생성물 스트림(24)은 톨루엔, 파라-자일렌, 및 물을 포함한다. 분리기(26)는 스트림(24)을 스트림(28)과 스트림(30)으로 분리한다. 스트림(28)은 스트리퍼(32)로 통과된다. 스트림(30)은 메탄올 재순환 스트림(36)을 반응 구역(18)에 제공하는 메탄올 스트리퍼(34)로 통과된다. 메탄올 스트리퍼 생성물 스트림(38)은 메탄올 스트리퍼(34)를 빠져나가고, 폐수 처리로 진행한다. 메탄올을 메탄올 스트리퍼(34)로 보내는 것은 재순환되는 생성물 메탄올을 정제하는데, 이는 더 낮은 메탄올 전환에 유리하다.
스트리퍼(32)는 연료 기체에 대한 배기(vent)를 포함하는 오버헤드 스트림(40), 제1 공급 스트림(12)으로 다시 재순환되는 톨루엔 및 벤젠을 포함하는 오버헤드 스트림(42), 파라-자일렌, 톨루엔, 오르토-자일렌, 메타-자일렌, 및 일부 C9 및 C10을 포함하는 사이드 컷(side cut)(44), 및 다이페닐메탄을 포함하는, C9+를 포함하는 하부 스트림(46)을 생성한다. 하부 스트림(46)은, 벤젠 및 C9+ 뿐만 아니라 잠재적으로 톨루엔을 포함하는 스트림(50)을 또한 수용하는 트랜스알킬화 유닛(48)으로 전달된다. 이제 파라-자일렌을 포함하는 트랜스알킬화 유닛 생성물 스트림(52)은 트랜스알킬화 유닛(48)의 하부를 빠져나가고, 벤젠 컬럼, 톨루엔 컬럼, 자일렌 컬럼, 파라-자일렌 분리 구역, 또는 이성화 구역으로 통과될 수 있다.
[표 1]
Figure pct00001
표 1의 결과는 톨루엔 불균화 및 트랜스알킬화 유닛으로부터의 다이페닐메탄의 안정된 전환을 예시한다. 다이페닐메탄은 자일렌으로 대부분 전환되는 것으로 밝혀졌기 때문에, 스트리퍼(32)는 이들 성분을 트랜스알킬화 유닛에서의 전환을 위해 분리하도록 설계되었다. 다이페닐메탄이 스트리퍼(32)에서 파라자일렌 생성물로부터 분리되지 않았다면, 이들은 덜 가치있는 중질 폐기물 생성물로 전송되었을 것이다.
현재 바람직한 실시 형태로 고려되는 것에 의해 본 발명이 설명되었지만, 본 발명은 개시된 실시 형태로 제한되지 않으며, 첨부된 청구범위의 범위 내에 포함되는 다양한 변경 및 등가의 배열을 포함하고자 하는 것으로 이해되어야 한다.
구체적인 실시 형태
하기는 구체적인 실시 형태와 관련하여 설명되지만, 이러한 설명은 예시하고자 하는 것이지 전술한 설명 및 첨부된 청구범위의 범위를 제한하고자 하는 것은 아님이 이해될 것이다.
본 발명의 제1 실시 형태는 톨루엔의 메틸화를 위한 방법으로서, 톨루엔 공급 스트림 및 복수의 메탄올 공급 스트림을 반응 구역에 통과시켜 반응 구역 생성물 스트림을 생성하는 단계; 및 반응 구역 생성물 스트림을 분리하고 반응 구역 생성물 스트림을 스트리퍼로 통과시켜 배기 가스 스트림, 톨루엔 및 자일렌을 포함하는 오버헤드 스트림, 자일렌을 포함하는 사이드 컷, 및 구체적으로 다이페닐메탄 성분을 함유하는, C9+를 포함하는 하부 스트림을 생성하는 단계를 포함하는, 톨루엔의 메틸화를 위한 방법이다. 본 발명의 일 실시 형태는, 톨루엔 스트림 및 적어도 하나의 메탄올 스트림은 반응 구역에 진입하기 전에 혼합되는, 본 단락의 제1 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다. 본 발명의 일 실시 형태는, 하나의 추가의 메탄올 스트림이 상기 반응 구역으로 통과되는, 본 단락의 제1 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다. 본 발명의 일 실시 형태는, 2개의 추가의 메탄올 스트림이 상기 반응 구역으로 통과되는, 본 단락의 제1 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다. 본 발명의 일 실시 형태는, 3개의 추가의 메탄올 스트림이 상기 반응 구역으로 통과되는, 본 단락의 제1 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다. 본 발명의 일 실시 형태는, 반응 구역은 적어도 하나의 반응기를 포함하는, 본 단락의 제1 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다. 본 발명의 일 실시 형태는, 반응 구역은 4개 이하의 반응기를 포함하는, 본 단락의 제1 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다. 본 발명의 일 실시 형태는, C9+ 스트림을 트랜스알킬화 구역으로 통과시키는 단계를 추가로 포함하는, 본 단락의 제1 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다. 본 발명의 일 실시 형태는, 트랜스알킬화 구역은 300℃ 내지 500℃의 온도 및 1379 ㎪(200 psig) 내지 4137 ㎪(600 psig)의 압력에서 작동하는, 본 단락의 제1 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다. 본 발명의 일 실시 형태는, 반응 구역은 200℃ 내지 400℃의 온도에서 작동하는, 본 단락의 제1 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다. 본 발명의 일 실시 형태는, 반응 구역은 250℃ 내지 350℃의 온도에서 작동하는, 본 단락의 제1 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다. 본 발명의 일 실시 형태는, 반응 구역은 103 ㎪(15 psig) 내지 2758 ㎪(400 psig)의 압력에서 작동하는, 본 단락의 제1 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다. 본 발명의 일 실시 형태는, 반응 구역은 345 ㎪(50 psig) 내지 1379 ㎪(200 psig)의 압력에서 작동하는, 본 단락의 제1 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다. 본 발명의 일 실시 형태는, 톨루엔을 포함하는 오버 헤드 스트림은 톨루엔 공급 스트림으로 다시 재순환되는, 본 단락의 제1 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다. 본 발명의 일 실시 형태는, 반응 구역 생성물 스트림으로부터 메탄올 스트림을 분리하고 메탄올 스트림을 다시 메탄올 공급 스트림으로 재순환시키는 단계를 추가로 포함하는, 본 단락의 제1 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다.
본 발명의 제2 실시 형태는 톨루엔의 메틸화를 위한 장치로서, 반응 구역과 직접 연통하는 톨루엔을 포함하는 복수의 라인을 포함하며, 상기의 반응 구역은 또한 반응 구역 생성물 스트림을 포함하는 라인에 결합되고, 반응 구역 생성물 스트림은 스트리퍼와 직접 연통하여, 배기 가스 스트림을 포함하는 라인, 톨루엔 및 자일렌을 포함하는 오버헤드 라인, 자일렌을 포함하는 사이드 컷 라인, 및 구체적으로 다이페닐메탄 성분을 함유하는, C9+를 포함하는 하부 라인을 생성하는, 톨루엔의 메틸화를 위한 장치이다. 본 발명의 일 실시 형태는, 반응 구역은 적어도 하나의 반응기를 포함하는, 본 단락의 제2 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다. 본 발명의 일 실시 형태는, 반응 구역은 4개 이하의 반응기를 포함하는, 본 단락의 제2 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다. 본 발명의 일 실시 형태는, 반응 구역은 200℃ 내지 400℃의 온도에서 작동하는, 본 단락의 제2 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다. 본 발명의 일 실시 형태는, 반응 구역은 103 ㎪(15 psig) 내지 2758 ㎪(400 psig)의 압력에서 작동하는, 본 단락의 제2 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다.
추가의 상술 없이도, 선행하는 설명을 사용하여, 당업자는, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어남이 없이, 본 발명을 최대한으로 이용하고 본 발명의 본질적인 특징을 용이하게 확인하여 본 발명의 다양한 변경 및 수정을 이루고 이를 다양한 용도 및 조건에 적응시킬 수 있는 것으로 여겨진다. 따라서, 선행하는 바람직한 구체적인 실시 형태는 본 발명의 나머지를 어떠한 방식으로든 제한하지 않고 단지 예시적인 것으로 해석되어야 하며, 첨부된 청구범위의 범위 내에 포함되는 다양한 수정 및 등가의 배열을 포괄하고자 하는 것이다.
상기에서, 달리 지시되지 않는다면, 모든 온도는 섭씨 온도로 기술되며, 모든 부 및 백분율은 중량 기준이다.

Claims (10)

  1. 톨루엔의 메틸화를 위한 방법으로서,
    톨루엔 공급 스트림 및 복수의 메탄올 공급 스트림을 반응 구역에 통과시켜 반응 구역 생성물 스트림을 생성하는 단계; 및
    상기 반응 구역 생성물 스트림을 분리하고 상기 반응 구역 생성물 스트림을 스트리퍼로 통과시켜 배기(vent) 가스 스트림, 톨루엔 및 자일렌을 포함하는 오버헤드 스트림, 자일렌을 포함하는 사이드 컷(side cut), 및 구체적으로 다이페닐메탄 성분을 함유하는, C9+를 포함하는 하부 스트림을 생성하는 단계를 포함하는, 톨루엔의 메틸화를 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 톨루엔 스트림 및 적어도 하나의 메탄올 스트림은 상기 반응 구역에 진입하기 전에 혼합되는, 톨루엔의 메틸화를 위한 방법.
  3. 제1항에 있어서, 하나의 추가의 메탄올 스트림이 상기 반응 구역으로 통과되는, 톨루엔의 메틸화를 위한 방법.
  4. 제1항에 있어서, 2개의 추가의 메탄올 스트림이 상기 반응 구역으로 통과되는, 톨루엔의 메틸화를 위한 방법.
  5. 제1항에 있어서, 3개의 추가의 메탄올 스트림이 상기 반응 구역으로 통과되는, 톨루엔의 메틸화를 위한 방법.
  6. 톨루엔의 메틸화를 위한 장치로서,
    반응 구역과 직접 연통하는 톨루엔을 포함하는 복수의 라인을 포함하며, 상기의 반응 구역은 또한 상기 반응 구역 생성물 스트림을 포함하는 라인에 결합되고,
    상기 반응 구역 생성물 스트림은 스트리퍼와 직접 연통하여, 배기 가스 스트림을 포함하는 라인, 톨루엔 및 자일렌을 포함하는 오버헤드 라인, 자일렌을 포함하는 사이드 컷 라인, 및 구체적으로 다이페닐메탄 성분을 함유하는, C9+를 포함하는 하부 라인을 생성하는, 톨루엔의 메틸화를 위한 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 반응 구역은 적어도 하나의 반응기를 포함하는, 톨루엔의 메틸화를 위한 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 반응 구역은 4개 이하의 반응기를 포함하는, 톨루엔의 메틸화를 위한 장치.
  9. 제6항에 있어서, 상기 반응 구역은 200℃ 내지 400℃의 온도에서 작동하는, 톨루엔의 메틸화를 위한 장치.
  10. 제6항에 있어서, 상기 반응 구역은 103 ㎪(15 psig) 내지 2758 ㎪(400 psig)의 압력에서 작동하는, 톨루엔의 메틸화를 위한 장치.
KR1020207012787A 2017-11-10 2018-11-08 방향족 컴플렉스에서의 방향족의 메틸화를 위한 방법 및 장치 KR102429204B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/809,781 2017-11-10
US15/809,781 US10450240B2 (en) 2017-11-10 2017-11-10 Processes and apparatuses for methylation of aromatics in an aromatics complex
PCT/US2018/059721 WO2019094525A1 (en) 2017-11-10 2018-11-08 Processes and apparatuses for methylation of aromatics in an aromatics complex

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200058545A true KR20200058545A (ko) 2020-05-27
KR102429204B1 KR102429204B1 (ko) 2022-08-03

Family

ID=66433112

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207012787A KR102429204B1 (ko) 2017-11-10 2018-11-08 방향족 컴플렉스에서의 방향족의 메틸화를 위한 방법 및 장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10450240B2 (ko)
KR (1) KR102429204B1 (ko)
CN (1) CN111295364B (ko)
WO (1) WO2019094525A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10626067B1 (en) 2019-05-10 2020-04-21 Uop Llc Processes for separating para-xylene from toluene

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130253245A1 (en) * 2011-10-07 2013-09-26 Xiaobo Zheng Alkylation Process
US20150094512A1 (en) * 2013-09-27 2015-04-02 Uop Llc Apparatuses and methods for forming c8 aromatic streams with selected amounts of c9 aromatics

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2658813B1 (fr) 1990-02-27 1992-05-15 Atochem Composition a base de derives methyles et benzyles du diphenylmethane. son application comme dielectrique.
US5986148A (en) * 1993-08-02 1999-11-16 Mobil Oil Corporation Di-isopropyl ether synthesis and dry product recovery
CA2103116C (en) 1993-11-15 2000-03-07 Raj N. Pandey Production of para-xylene by selective methylation of toluene with methyl halides
FR2729660A1 (fr) 1995-01-20 1996-07-26 Inst Francais Du Petrole Procede de production de paraxylene comportant une cristallisation a haute temperature a au moins un etage et une fusion partielle des cristaux
FR2739375B1 (fr) 1995-09-29 1997-12-05 Inst Francais Du Petrole Production de paraxylene a partir d'un effluent de dismutation paraselective du toluene par un procede de cristallisation associe a une adsorption en lit mobile simule
DE69720998D1 (de) 1996-05-29 2003-05-22 Exxonmobil Chem Patents Inc Herstellung von para-xylol durch methylierung von toluol
US7355068B2 (en) 2006-01-04 2008-04-08 Eastman Chemical Company Oxidation system with internal secondary reactor
US7812208B2 (en) 2008-09-22 2010-10-12 Uop Llc Binderless adsorbents with improved mass transfer properties and their use in the adsorptive separation of para-xylene
US8399727B2 (en) * 2009-10-21 2013-03-19 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Production of para-xylene by the methylation of benzene and/or toluene
TWI495511B (zh) * 2011-07-27 2015-08-11 Exxonmobil Chem Patents Inc 具有分階擋板的流體床反應器
BR112015017015A2 (pt) 2013-01-31 2017-07-11 Exxonmobil Chemical Patents Inc produção de para-xileno

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130253245A1 (en) * 2011-10-07 2013-09-26 Xiaobo Zheng Alkylation Process
US20150094512A1 (en) * 2013-09-27 2015-04-02 Uop Llc Apparatuses and methods for forming c8 aromatic streams with selected amounts of c9 aromatics

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Journal of Catalysis, 2017, Vol.349, pp.136-148.* *
Journal of the American Chemical Society, 2006, Vol.128, pp.5618-5619. *

Also Published As

Publication number Publication date
US20190144358A1 (en) 2019-05-16
KR102429204B1 (ko) 2022-08-03
WO2019094525A1 (en) 2019-05-16
CN111295364A (zh) 2020-06-16
US10450240B2 (en) 2019-10-22
CN111295364B (zh) 2023-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6908708B2 (ja) 芳香族コンビナートにおける芳香族のメチル化のためのプロセス及び装置
JP6815523B2 (ja) 重質芳香族化合物からベンゼンおよびキシレン類を製造するための統合プロセス
CN107922293B (zh) 用于芳族化合物复合设备中的甲苯甲基化的方法及装置
JP2021063131A (ja) プロセス内で使用するための重質芳香族からのキシレンの生成量を最大にするためのプロセス
KR102181461B1 (ko) 액상 isomar 공정 통합
US20180170841A1 (en) Processes and apparatuses for toluene methylation in an aromatics complex
WO2018118675A1 (en) Processes and apparatuses for toluene methylation in an aromatics complex
JP2022512654A (ja) 完全な改質油からのパラキシレンの生成を最大化するための統合プロセス
WO2018118592A1 (en) Processes and apparatuses for toluene methylation in an aromatics complex
KR102429204B1 (ko) 방향족 컴플렉스에서의 방향족의 메틸화를 위한 방법 및 장치
KR102570196B1 (ko) 방향족 컴플렉스에서의 방향족의 메틸화를 위한 방법 및 장치
US9815754B2 (en) Transalkylation/disproportionation or thermal hydrodealkylation hydrocarbon processing methods and systems employing an increased ethylbenzene feed content
US10556847B2 (en) Processes and apparatuses for methylation of aromatics in an aromatics complex
US10392316B2 (en) Process for minimizing benzene, toluene, and a recycle loop in a zero benzene aromatics complex
US10308571B2 (en) Process for minimizing benzene, toluene, and a recycle loop in a zero benzene aromatics complex
CN111164064B (zh) 用于在芳烃联合装置中回收苯和燃料气体的方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant