KR20200086736A - 방향족 컴플렉스에서의 방향족의 메틸화를 위한 방법 및 장치 - Google Patents

방향족 컴플렉스에서의 방향족의 메틸화를 위한 방법 및 장치 Download PDF

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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 톨루엔 및/또는 벤젠의 선택적인 메틸화에 의한 파라-자일렌의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

방향족 컴플렉스에서의 방향족의 메틸화를 위한 방법 및 장치
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 psig 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. 트랜스알킬화 유닛은 적어도 하나의 MWW 유형 또는 모데나이트 유형 제올라이트를 포함하는 트랜스알킬화 촉매를 포함한다. 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 데이터는 3 hr-1의 중량 시간당 공간 속도, 335℃의 온도, 및 400 psig의 압력의 작동 조건 하에서 생성되었다. 명확성을 위해, ITN은 인단-테트랄린-나프탈렌으로서 정의되고 DMP는 다이페닐메탄으로서 정의된다. 표 1의 결과는, 원래 6.23% 다이페닐메탄을 함유하는 A7 내지 A9+ 공급물이 트랜스알킬화 조건 하에서 트랜스알킬화 촉매 위로 통과한 후에 단지 0.14% 다이페닐메탄을 함유하는, 즉 다이페닐메탄의 분해율이 98%에 근접하는 방법을 예시한다. 이는 톨루엔 메틸화 생성물의 A9+ 분획을 트랜스알킬화 유닛으로 재순환시킬 수 있게 하며, 따라서 자일렌 수율을 증가시키고 방향족 컴플렉스의 경제성을 전반적으로 개선한다. 톨루엔 메틸화 생성물의 A9+ 분획에 소량(0.1% 미만)으로 존재하는 다핵 방향족(이하, "PNA")은 전환되지 않고, 오히려 트랜스알킬화 촉매 상에 흡착되거나 다소 축적되는 것으로 나타난다. 이는, 트랜스알킬화 유닛의 정상 작동을 위해, 그러한 PNA가 통상적인 증류 또는 흡착 중 어느 하나에 의해 공급물로부터 제거되어야 함을 입증한다.
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 방법이며, 이 방법은 톨루엔 공급 스트림 및 복수의 메탄올 공급 스트림을 반응 구역으로 통과시켜 반응 구역 생성물 스트림을 생성하는 단계; 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 단계; 및 C9+ 스트림을 적어도 하나의 MWW 또는 모데나이트 유형 제올라이트를 포함하는 트랜스알킬화 촉매를 포함하는 트랜스알킬화 구역으로 통과시키는 단계를 포함한다. 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 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 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 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, 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, 트랜스알킬화 구역은 300℃ 내지 500℃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, 트랜스알킬화 구역은 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 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 장치이며, 이 장치는 반응 구역과 직접 연통하는 톨루엔을 포함하는 복수의 라인을 포함하며, 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 생성하고; C9+ 스트림을 포함하는 하부 라인은 적어도 하나의 MWW 또는 모데나이트 유형 제올라이트를 포함하는 트랜스알킬화 촉매를 포함하는 트랜스알킬화 구역과 직접 연통한다. 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 구역으로 통과시켜 반응 구역 생성물 스트림을 생성하는 단계;
    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 단계; 및
    상기 C9+ 스트림을 적어도 하나의 MWW 또는 모데나이트 유형 제올라이트를 포함하는 트랜스알킬화 촉매를 포함하는 트랜스알킬화 구역으로 통과시키는 단계
    를 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,
    상기 반응 구역은 또한 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 생성하고,
    C9+ 스트림을 포함하는 상기 하부 라인은 적어도 하나의 MWW 또는 모데나이트 유형 제올라이트를 포함하는 트랜스알킬화 촉매를 포함하는 트랜스알킬화 구역과 직접 연통하는, 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.
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