MX2007015770A

MX2007015770A - Proceso para producir isomeros de xileno utilizando una desheptanizadora con reciclado de extraccion lateral.

Info

Publication number: MX2007015770A
Application number: MX2007015770A
Authority: MX
Inventors: Michael A Schultz; Gregory F Maher
Original assignee: Uop Llc
Priority date: 2005-06-15
Filing date: 2006-06-01
Publication date: 2008-02-15
Also published as: US20060287563A1; WO2006138063A3; TWI341302B; CN101198573A; TW200704625A; JP2008543834A; KR101200142B1; WO2006138063A2; KR20080019287A; US7371912B2; JP5043002B2

Abstract

En procesos para la recuperacion de uno o mas isomeros de xilenos, e isomerizar los isomeros restantes para reciclarlos, se destila la corriente de isomeros para producir una corriente superior que contiene tolueno, una fraccion de punto de ebullicion medio que contiene aromaticos C8, y una fraccion inferior que contiene aromaticos C8 y aromaticos C9+. La fraccion de punto de ebullicion medio se recicla a la unidad de recuperacion de los isomeros de xileno deseados, y tiene un contenido de aromaticos C9+ lo suficientemente bajo para que la corriente de alimentacion a la unidad de recuperacion de los isomeros de xileno deseados contiene hasta 500 ppm-masa de aromaticos C9+. Los procesos producen un producto de isomeros de xileno de alta calidad, logrando cuando menos uno de entre aumento de capacidad de procesamiento, ahorros en consumo de energia, y ahorros en gastos de capital.

Description

PROCESO ) ? PRODUCX3 ISÓdffiEOS DI SSSLJIMO üflLI^MO DESHIPT&MXliDORik COKí RECXCLBO DI ^S??CCIÓ S_MEJ_ 3 ^BOTECEDEHTIS DE SA XBWENCXÓM La presente invención se refiere a procesos para producir isómeros de xileno utilizando una extracción lateral de una columna de destilación desheptanizadora para producir productos de isómeros de xileno de alta calidad, y además consiguiendo uno de entre aumento de capacidad de procesamiento, ahorros en consumo de energia, y ahorros en gastos de capital. Los xilenos, para-xileno, meta-xileno y ortoxileno, son importantes productos intermedios de amplia y variada aplicación en síntesis químicas. Al oxidarse, el para-xileno produce ácido tereftálico, que se utiliza en la producción de fibras textiles y resinas sintéticas. El meta-xileno se utiliza en la producción de plastificantes, tintes azo, preservadores de madera, etc. El Orto-xileno es carga de alimentación para la producción de anhidrido ftálico. Ver, por ejemplo, Robert A. Meyers, HANDBOOK OF PETROLEUM REFINING PROCESSES, segunda edición, McGraw-Hill, 1997, Parte 2, para una discusión acerca de la producción de xilenos. Los isómeros de xilenos producidos por reformación catalítica u otras fuentes generalmente no satisfacen las proporciones de la demanda como productos quimicos intermedios, además de comprender etilbenceno, el cual es difícil de separar o convertir. En particular, el para-xileno es un importante producto quimico intermedio. Se puede efectuar un ajuste de las proporciones de isómeros con la demanda, combinando la recuperación de isómeros de xileno, como adsorción para la recuperación de para-xileno, con la isomerización para producir una cantidad adicional del isómero deseado. La isomerización convierte una mezcla fuera de equilibrio de los isómeros de xilenos, la cual es pobre en los isómeros de xileno deseados, en una mezcla que tiende a concentraciones de equilibrio. La isomerización causa la coproducción de productos secundarios como benceno, tolueno y aromáticos Cg+. En procesos típicos, los isómeros se destilan en una columna des eptanizadora para proporcionar una corriente de superior que contiene benceno y tolueno, y una corriente inferior que contiene para-xileno y otros aromáticos Ce, asi como aromáticos Cg+. La corriente inferior pasa a una columna de destilación de xileno para separar aromáticos Cs de aromáticos Cg+. Los aromáticos C8 pasan a la recuperación de isómeros de xileno. La alimentación para la recuperación de isómeros de xileno debe estar altamente libre de aromáticos Cg+ para poder cumplir con la calidad del producto. Actualmente, la alimentación no puede contener más de 500 ppm-masa (partes de masa por millón) de hidrocarburos C9+, y preferiblemente menos de 100 ppm-masa de 1, 4-metiletilbenceno. Generalmente, la alimentación que contiene xileno, asi como los productos de reciclado de la columna desheptanizadora, contienen significativas cantidades de hidrocarburos Cg+, es decir, muchas veces más de 2,000, e incluso 3,000, ppm-masa. Por consiguiente, se utiliza una columna de xileno para separar estos hidrocarburos Cg+ de la corriente de aromáticos Cß que se alimentan a la operación de recuperación de isómeros de xileno. Debido a la proximidad de los puntos de ebullición de los aromáticos C8 y Cg como 1, -metiletilbenceno, la columna de xileno puede ser sumamente grande, muchas veces con más de 90 placas teóricas, e implican una alta proporción de reflujo contra alimentación, y por consiguiente un importante consumo de energia de las calderas. Debido a la gran escala de las instalaciones comerciales para producir xilenos, especialmente para-xileno, incluso una pequeña mejora en su capacidad, costos de capital o costos variables, como el consumo de energia de las calderas, puede representar un beneficio económico material para el productor de isómeros de xileno. sra^Rio DI SA a De conformidad con la presente invención, se proporcionan procesos para producir isómeros de xilenos en los que se utiliza una desheptanizadora no sólo para separar benceno y tolueno de una corriente que contiene isómeros de xileno, sino también para proporcionar una fracción de punto de ebullición medio que puede reciclarse a una operación de recuperación de isómeros de xileno, que además permite que el producto de xileno cumpla con las especificaciones comerciales. También utilizando la desheptanizadora de este modo, se pueden obtener uno o más beneficios, incluyendo aumentar la capacidad de procesado de una instalación ya existente facilidad, la reducción en el consumo de energia de las calderas para el agregado de la columna de xileno y la desheptanizadora y, en algunos casos, eliminar la necesidad de una columna de xileno. En sus aspectos más amplios, los procesos de la presente invención comprenden: (a) separar cuando menos un isómero de xileno de una carga de corriente de separación que contiene para-xileno, orto-xileno, meta-xileno y etilbenceno y hasta 500 ppm-masa de aromáticos Cg+, para proporcionar una fracción de producto que contiene cuando menos 90 por ciento de masa de cuando menos un isómero de xileno, y una fracción empobrecida que contiene etilbenceno, aromáticos Cg+ y cuando menos otro isómero de xileno; (b) extraer cuando menos una porción, o preferiblemente la totalidad, de la fracción de producto; (c) isomerizar cuando menos una porción, o preferiblemente la totalidad, de la fracción empobrecida para producir una corriente de isómeros que contiene productos secundarios de hidrocarburos de menor punto de ebullición, para-xileno, meta-xileno, orto-xileno, etilbenceno y aromáticos C9+; (d) fraccionar por destilación cuando menos una porción, o preferiblemente la totalidad, de los isómeros para producir una fracción de menor punto de ebullición que contiene los productos secundarios de hidrocarburos de menor punto de ebullición, y cuando menos una fracción de punto de ebullición medio que contiene para-xileno, meta-xileno, ortoxileno, etilbenceno y aromáticos C9+, y cuando menos una fracción de mayor punto de ebullición que contiene paraxileno, meta-xileno, orto-xileno, etilbenceno y aromáticos C9+, donde la cuando menos una fracción de mayor punto de ebullición contiene un mayor porcentaje molar de aromáticos Cg+ que la cuando menos una fracción de punto de ebullición medio, y preferiblemente cuando menos 10, o 10 a 90, más preferiblemente 20 a 80, porcentaje de masa de para-xileno, meta-xileno, orto-xileno y etilbenceno totales de la corriente de isómeros está contenida en la fracción de punto de ebullición medio; (e) reciclar cuando menos una porción de la cuando menos una fracción de punto de ebullición medio como corriente de reciclado hacia el paso (a); y (f) proporcionar al paso (a) cuando menos una corriente de alimentación de aromáticos Cß que contiene entre 15 y 25 por ciento de masa de para-xileno, orto-xileno, meta-xileno y etilbenceno y aromáticos Cg+, donde la corriente de corriente de separación comprende la corriente de reciclado del paso (e) y la cuando menos una corriente de alimentación de aromáticos Cß. En una modalidad preferida, cuando menos una de las corrientes de reciclado del paso (e) y cuando menos una de la cuando menos una corriente de alimentación de aromáticos Cß del paso (f) tiene más de 500 ppm-masa de aromáticos Cg+, y cuando menos una de las corrientes de reciclado del paso (e) y cuando menos una de la cuando menos una corriente de alimentación de aromáticos C8 del paso (f) tiene menos de 500 ppm-masa de aromáticos Cg+. En una modalidad, la corriente de reciclado del paso (e) contiene menos de 1,500, o entre 500 o 700 y 1,000, ppm-masa de aromáticos Cg+, y la cuando menos una corriente de alimentación de aromáticos contiene hasta 500 ppm-masa de aromáticos C9+. En otra modalidad, la corriente de reciclado del paso (e) contiene menos de 500, o entre 100 y 400 ppm-masa de aromáticos C9+. En esta modalidad, la cuando menos una corriente de alimentación de aromáticos Cß puede contener más, o hasta 500 ppm-masa de aromáticos Cg+, es decir, entre 100 y 1,500, y preferiblemente entre 100 y 1,200 ppm-masa de aromáticos C9+. En otro aspecto amplio de los procesos de la presente invención, cuando menos una porción de la corriente de alimentación de aromáticos C8 se deriva de la desproporcionación de tolueno, donde se separa el producto de desproporcionación por destilación en cuando menos una fracción de tolueno de menor punto de ebullición, cuando menos una fracción de desproporcionación por destilación que contiene un xileno de mayor punto de ebullición, y cuando menos una fracción de desproporcionación de punto de ebullición medio que contiene para-xileno, meta-xileno, ortoxileno, etilbenceno y menos de 2,500, preferiblemente entre 500 y 1,500, y más preferiblemente entre 600 y 1,200, ppm-masa de aromáticos C9+. En este aspecto de la presente invención, la corriente de separación comprende cuando menos una porción, preferiblemente la totalidad, de la fracción de desproporcionación de punto de ebullición medio. En una modalidad más preferida de este aspecto de la presente invención, la corriente de separación consiste esencialmente en la fracción de desproporcionación de punto de ebullición medio y la corriente de reciclado del paso (e) . Por consiguiente, no se requiere de una columna de xileno. BREV DESCRXPCXÓ DI 1ÚS DX3ÜJQS La Figura 1 es un diagrama esquemático de un proceso de conformidad con la presente invención, donde se utiliza una columna de xileno. La Figura 2 es un diagrama esquemático de un proceso de conformidad con la presente invención, donde no se utiliza una columna de xileno. La Figura 3 es un diagrama esquemático de un ensamble de destilación de pared divisoria útil en los procesos de la presente invención. La Figura 4 es un diagrama esquemático de otro tipo de ensamble de destilación de pared divisoria útil en los procesos de la presente invención.

La materia prima para producir xilenos generalmente se deriva de nafta o gasolina de pirólisis. Normalmente, se somete una corriente de materia prima a pre-tratamientos como hidrotratamiento para eliminar compuestos de azufre y nitrógeno, y luego se somete la corriente a reformación, para generar compuestos aromáticos. La reformación está a condiciones suficientemente severas como para producir un amplio rango de compuestos aromáticos, incluyendo los xilenos deseados, asi como benceno, tolueno y aromáticos Cg+. La corriente de reformación generalmente se somete a condiciones de saturación de olefinas. Se extraen compuestos ligeros como butanos por destilación, y se extraen alifáticos de mayor peso molecular por extracción. La corriente que contiene aromáticos resultantes puede separarse por destilación en varios componentes. Por ejemplo, los aromáticos C8 (xilenos y etilbenceno) pueden alimentarse a una unidad de recuperación de isómeros de xileno. Se puede recuperar benceno como materia prima para otros procesos petroquímicos, y se puede someter tolueno a desproporcionación para generar aromáticos C8 y benceno. Los aromáticos C8 generados pueden utilizarse como alimentación para la unidad de recuperación de isómeros de xileno. Con referencia a la Figura 1, el aparato 100 recibe una corriente de alimentación de aromáticos C8 por la linea 102, que es pasada a la columna de xileno 104. La corriente de alimentación de aromáticos C8 está esencialmente desprovista de tolueno y componentes de bajo punto de ebullición, aunque contiene xilenos y etilbenceno así como aromáticos Cg+. La columna de xileno 104 está adaptada mediante destilación para separar aromáticos C8 como corriente superior, y aromáticos Cg+ como corriente inferior. Si se desea, la corriente inferior, que es extraída por la línea 106, puede separarse ulteriormente en una corriente que contiene Cg y ?o y una corriente que contiene Cu, y se puede someter la corriente que contiene Cg y ?o a condiciones de transalquilación para generar aromáticos C8. La corriente superior desde la columna de xileno 104 pasa por la línea 108 a la unidad de recuperación de isómeros de xileno 110. Los isómeros que tienen el mayor valor comercial son orto-xileno y especialmente para-xileno. Generalmente se puede recuperar orto-xileno por destilación de la corriente que contiene aromáticos C8 alimentada a la unidad de recuperación de isómeros de xileno. El para-xileno típicamente se extrae por un proceso de sorción o un proceso de cristalización. Debido a la naturaleza de los usos de para-xileno corriente abajo, el producto de para-xileno debe cumplir con estrictas especificaciones, incluyendo para aromáticos Cg+. Ya sea que la operación de la unidad de recuperación de para-xileno sea por sorción o cristalización, algunos aromáticos Cg, como 1, 4-metiletilbenceno, son difíciles de extraer del para-xileno. Por consiguiente, la corriente de alimentación a la unidad de recuperación de isómeros de xileno (la corriente de separación) debe contener hasta 500 ppm-masa de aromáticos C9+, y preferiblemente debe contener menos de 100 ppm-masa de 1, 4-metiletilbenceno. Como se muestra, se extrae para-xileno de la unidad de recuperación de isómeros de xileno 110 mediante la línea 112. Los isómeros de xileno y etilbenceno restantes pasan de la unidad de recuperación de isómeros de xileno 110 a la unidad de isomerización 116 por la línea 114. Debido a que la extracción selectiva de uno o más isómeros de xilenos en la unidad de recuperación de isómeros de xileno 110 produce una composición de xileno fuera de equilibrio, la unidad de isomerización puede funcionar la reestablecer una composición de isómeros de xilenos casi en equilibrio. La isomerización también puede isomerizar etilbenceno, o el etilbenceno puede desalquilarse selectivamente. Sin importar el tipo de isomerización, se generan cuando menos algunos aromáticos Cg+. Con frecuencia los isómeros contienen entre 2000 y 10,000 ppm-masa de aromáticos Cg+. Los isómeros también contienen benceno y tolueno. El para-xileno está generalmente en una cantidad de entre 20 y 25, más frecuentemente entre 21 y 23, por ciento-masa de los xilenos totales en los isómeros. La corriente de isómeros pasa por la línea 118 al ensamble de destilación desheptanizadora 120. Si se desea, se puede utilizar una o más columnas intermedias de destilación para eliminar compuestos ligeros y benceno, de forma que la alimentación al ensamble de destilación desheptanizadora 120 sea esencialmente de aromáticos C+. El ensamble de destilación desheptanizadora puede estar en uno o más recipientes, y puede contener bandejas, estructuras empacadas o ambas. El • ensamble de destilación desheptanizadora 120 está adaptado para proporcionar una corriente superior que contiene tolueno y benceno, y componentes más ligeros, que se extraen por la línea 122, una fracción de punto de ebullición medio que se extrae por la línea 124 para reciclarse a la unidad de recuperación de isómeros de xileno 110 para formar parte de la corriente de separación, y una fracción inferior que se extrae por la línea 126 y se recicla a la columna de xileno 104. El diseño particular del ensamble de destilación desheptanizadora 120 depende de la cantidad deseada de la fracción de punto de ebullición medio y la concentración de aromáticos Cg+ que puedan tolerarse en la fracción de punto de ebullición medio, de modo que la corriente de separación comprenda hasta 500 ppm-masa de aromáticos Cg+. Generalmente el ensamble de destilación desheptanizadora 120 comprenderá entre 15 y 70, más frecuentemente entre 20 y 60, bandejas de destilación teóricas. Con mayores números de bandejas de destilación teóricas, es factible obtener menores concentraciones de aromáticos Cg+ en la fracción de punto de ebullición medio. Los procesos de la presente invención pueden operarse de modo que la fracción de punto de ebullición medio contenga más de 500 ppm-masa de aromáticos C9+, y se mezcle con la corriente de alimentación de aromáticos C8 para proporcionar una corriente de separación con hasta 500 ppm-masa de aromáticos Cg+. En este modo de operación, el beneficio primario de los procesos de la presente invención es reducir la carga sobre la columna de xileno. De este modo, se puede incrementar la capacidad de la columna de xileno para manejar más cargas de alimentación nuevas, incrementando así la capacidad del aparato 100, o reducir los requisitos agregados de energía de calderas para la columna de xileno 104 y el ensamble de destilación desheptanizadora 120. Normalmente, en este modo de operación, la fracción de punto de ebullición medio contendrá de 10 a 70 por ciento-masa de los aromáticos C8 en los isómeros, y preferiblemente entre 10 y 50 por ciento-masa de los aromáticos C8 en los isómeros. Debido a la masa relativa de los xilenos en los isómeros que se reciclarán a la recuperación de isómeros de xileno en comparación a la alimentación nueva introducida por la línea 102, que generalmente es cuando menos 2:1, o 2.5:1 a 5:1, a concentraciones más elevadas de aromáticos Cg+, es decir, a más de 750 ppm-masa, la cantidad de fracción de punto de ebullición medio que se puede reciclar cumpliendo con la especificación de separación de alimentación de aromáticos Cg+, es limitada. Un modo alternativo de operación es proporcionar una fracción de punto de ebullición medio desde el ensamble de destilación desheptanizadora 120 que contiene hasta 500 ppm-masa de aromáticos Cg+. Esto no sólo permite lograr los beneficios de incrementar la capacidad de la columna de xileno y reducir el consumo agregado de energía de la caldera de la columna de xileno y el ensamble de destilación desheptanizadora, sino que también existen potenciales para ahorros en capital. Cuando la concentración de aromáticos Cg+ está muy por debajo de 500 ppm-masa, se puede utilizar la fracción de punto de ebullición medio para producir mayores concentraciones de aromáticos Cg+ en otros componentes hacia la corriente de separación. Nuevamente, la mayor masa de xilenos en la corriente de isómeros que en la alimentación nueva, permite a la alimentación nueva contener 750 o más ppm-masa de aromáticos Cg+, y seguir siendo capaz de lograr la especificación de aromáticos C9+ para la corriente de separación. En este modo alternativo de operación, la fracción de punto de ebullición ' medio típicamente contiene cuando menos 10, preferiblemente cuando menos 20, por ciento-masa de xilenos en la corriente de isómeros. Aunque la fracción de punto de ebullición medio puede contener hasta 90 o más por ciento-masa de xilenos en la corriente de isómeros, aumenta el tamaño del ensamble de destilación desheptanizadora y los requisitos de energía agregada de la caldera. Así, muchas veces la fracción de punto de ebullición medio contiene hasta el 80 por ciento-masa, y más preferiblemente 25 a 75 por ciento-masa, de xilenos en la corriente de isómeros. La fracción de punto de ebullición medio es una extracción lateral del ensamble de destilación desheptanizadora 120. Si se usa más de una columna de destilación, como se discute a continuación junto la Figura 2, la extracción lateral puede ser la corriente superior de una segunda columna. La extracción lateral puede ser desde una sola columna de destilación. En tal caso, la composición de la fracción de punto de ebullición medio dependerá del nivel en la columna desde la que se hace la extracción. Un diseño particularmente benéfico para el ensamble de destilación desheptanizadora 120 es una columna de pared divisoria. Ver, por ejemplo, el artículo que aparece en la página 14 de SUPPLEMENT TO THE CHEMICAL ENGINEER, 27 de agosto de 1992, y la patente de los EE.UU. 4,230,533. Las Figuras 3 y 4 muestran tipos de columnas de pared divisoria. En la Figura 3, el ensamble de destilación 300 comprende una entrada de alimentación 302 a la columna 304. El conducto superior en la parte superior de la columna 304 dirige la fase de vapor al condensador 308 para reciclar como reflujo a la porción superior de la columna 304. El conducto 310 está adaptado para extraer una porción de la corriente condensada del condensador 308. Dentro de la columna 304 está el deflector 312 que está abierto solamente en su porción superior. En consecuencia, sólo entra la fase líquida a la zona de destilación definida por el deflector 312. Por consiguiente, la concentración de aromáticos Cg+ dentro de esta zona de destilación será menor que la que está en la misma altura en la columna fuera de esta zona de destilación. Sin embargo, y puesto que esencialmente todo el fluido dentro y fuera de esta zona de destilación definida es de aromáticos C6 a C8, los perfiles de temperatura en la zona definida y fuera de la zona son esencialmente iguales. Como se muestra, se extrae una corriente inferior de la zona definida por la 314 y se dirige a la caldera 316 y se devuelve a la zona por la línea 318. La línea 320 está adaptada para extraer, como fracción de punto de ebullición medio, la fase líquida en la línea 314.

La línea 322 extrae una corriente inferior de la columna 304, de la que una porción se pasa a la línea 326, y la porción restante pasa por la caldera 324 y se reintroduce a la columna 304. La Figura 4 muestra otro tipo de ensamble de destilación de pared divisoria 400. El conducto 402 está adaptado para alimentar la columna 404. La columna 404 está provista de un deflector 406 que define dos zonas de destilación en la columna 404. El deflector 406 permite el flujo de fluidos entre los dos lados de la columna 404 definidos por el deflector 406 únicamente en las partes superior e inferior de la columna. El conducto 408 está adaptado para extraer fase de vapor de la parte superior de la columna 404 y pasarla por el condensador 410, donde el líquido resultante se reintroduce como reflujo a la parte superior de la columna 404. Se extrae una porción de la corriente de condensados del conducto 408 mediante la línea 412. El conducto 414 está colocado en el lado de la columna 404 con el propósito de extraer una fracción de extracción lateral. El conducto 414 está en comunicación con la zona definida por el deflector 406 opuesto a la zona en la que el conducto 402 suministra alimentación. El conducto 416 está adaptado para extraer una corriente líquida inferior, pasarla por la caldera 418 para su reintroducción a la porción inferior de la columna 404. El conducto 420 está adaptado para extraer una porción de la corriente inferior del ensamble de destilación de pared divisoria 400. Se proporcionan los siguientes datos de simulación para ilustrar adicionalmente los principios de los procesos de la presente invención, aunque sin ser una limitación para ésta. Utilizando un proceso como el descrito en relación a la Figura 1, pero con una destilación intermedia para eliminar benceno y especies de menor punto de ebullición, se introduce una alimentación como la descrita a continuación al ensamble de destilación desheptanizadora 120: Componente Por ciento-masa Tolueno 0.4 Para-xileno 18.2 Orto-xileno 21.4 Meta-xileno 45.3 Etilbenceno 7.8 Aromáticos Cg+ 3500 ppm-masa Other 6.7 El ensamble de destilación desheptanizadora 120 posee 32 etapas teóricas de destilación. No se utiliza un diseño de columna con pared divisoria. Se realiza una extracción lateral en la etapa 12. La Tabla 1 resume la operación del ensamble de destilación desheptanizadora y la columna de xileno a diversas velocidades de extracción lateral para producir una corriente de separación con 500 ppm-masa de aromáticos Cg+. TABLA 1 El uso de una columna de pared divisoria para el ensamble de destilación desheptanizadora incrementa significativamente la porción de aromáticos C8 que puede recuperarse en la extracción lateral, manteniendo los aromáticos Cg+ en la extracción lateral por debajo de las 500 ppm-masa. Esto principio se ilustra en relación a la siguiente simulación. El ensamble de destilación desheptanizadora 120 comprende una columna de pared divisoria como se muestra en la Figura 4. El diseño de la columna de destilación desheptanizadora y la columna de xileno es tal que la corriente de separación contiene 500 ppm-masa de aromáticos Cg+, a diferentes extracciones de la fracción de punto de ebullición medio. La simulación se resume en la Tabla 2.

TABLA 2 La Figura 2 ilustra una instalación de producción de para-xileno 200, en la que se generan aromáticos C8 por desproporcionación de tolueno, y se elimina la columna de xileno. Se suministra una corriente que contiene tolueno por la línea 202 al reactor de desproporcionación 204, en el que se convierte tolueno a aromáticos C8 y benceno. Se para el producto de desproporcionación por la línea 206 a la columna de destilación de benceno 208 para producir una corriente superior que contiene benceno, que se extrae por la línea 210, y una corriente inferior que contiene xileno y tolueno, que se dirige por la línea 212 a la columna de tolueno 214. La columna de tolueno 214 puede estar en uno o más recipientes, y puede contener bandejas, estructuras apiladas o ambas y, preferiblemente, es una columna con pared divisoria. La corriente superior de la columna de tolueno es tolueno, que se recicla al reactor de desproporcionación 204 por la línea 216. La columna de tolueno 214 se opera para proporcionar una fracción de desproporcionación de punto de ebullición medio y una fracción inferior. La fracción inferior contiene aromáticos C9+ y algunos aromáticos Co, y se extrae por la línea 218. Típicamente, la fracción inferior se trata en una columna de destilación de productos pesados, para recuperar una porción adicional de aromáticos C8 y, si se desea, aromáticos C9-10 para transalquilación, para recuperar aromáticos C8 adicionales. La fracción de desproporcionación de punto de ebullición medio es extraída por la línea 220 y se somete a recuperación de isómeros de xileno en la unidad de recuperación de isómeros de xileno 222. El diseño particular de la columna de tolueno dependerá de la cantidad deseada de la fracción de desproporcionación de punto de ebullición medio, y de la concentración de aromáticos C9+ que se pueda tolerar, de modo que la corriente de separación comprenda hasta 500 ppm-masa de aromáticos C9+. Generalmente la columna de tolueno comprenderá entre 20 y 120, más frecuentemente entre 30 y 100, bandejas teóricas de destilación. Con mayores números de bandejas teóricas de destilación, es factible obtener menores concentraciones de aromáticos Cg+ en la fracción de desproporcionación de punto de ebullición medio, así como incrementar la cantidad relativa de aromáticos C8 contenidas en la fracción de desproporcionación de punto de ebullición medio, en contraposición a la corriente inferior. Los procesos de la presente invención generalmente se operan de modo que la fracción de punto de ebullición medio contenga más de 500 ppm-masa de aromáticos Cg+, en tanto que el ensamble de destilación desheptanizadora, como se discutirá posteriormente, se opera para proporcionar hasta 500 ppm-masa de aromáticos C9+ en su fracción de punto de ebullición medio.

En algunas modalidades de los procesos de la presente invención, la fracción de desproporcionación de punto de ebullición medio contiene hasta 2,500, preferiblemente entre 700 y 2,000, ppm-masa de aromáticos C9+. Normalmente, la fracción de desproporcionación de punto de ebullición medio contendrá cuando menos 40, preferiblemente entre 50 y 99, por ciento-masa de los aromáticos C8 en el producto de desproporcionación . La unidad de recuperación de isómeros de xileno puede ser la misma que se describe junto con la Figura 1. Como se ilustra, se extrae una corriente de producto de para-xileno por la línea 223. Los isómeros de xilenos restantes y etilbenceno pasan de la unidad de recuperación de isómeros de xileno 222 a la unidad de isomerización 226 por la línea 224. Debido a que la extracción selectiva de uno o más isómeros de xilenos en la unidad de recuperación de isómeros de xileno 222 produce una composición de xileno fuera de equilibrio, la unidad de isomerización puede funcionar para restablecer una composición casi en equilibrio de isómeros de xilenos. La isomerización también puede isomerizar etilbenceno, o el etilbenceno puede desalquilarse selectivamente. Sin importar el tipo de isomerización, se generan cuando menos algunos aromáticos Cg+. Con frecuencia los isómeros contienen entre 2000 y 10, 000 ppm-masa de aromáticos Cg+. Los isómeros también contienen benceno y tolueno. El para-xileno está generalmente en una cantidad de entre 20 y 25, más frecuentemente entre 21 y 23, por ciento-masa de los xilenos totales en los isómeros. La corriente de isómeros pasa por la línea 228 al ensamble de destilación desheptanizadora 120, que utiliza dos columnas de destilación, 230 y 236. Si se desea, se puede utilizar una o más columnas intermedias de destilación para eliminar compuestos ligeros y benceno, de forma que la alimentación al ensamble de destilación desheptanizadora 230 y 236 sea esencialmente de aromáticos C7+. El ensamble de destilación desheptanizadora puede estar en uno o más recipientes, y puede contener bandejas, estructuras empacadas o ambas. La columna 230 está adaptada para suministrar una corriente superior que contiene aromáticos C8, tolueno y benceno que pasa por la línea 232 a la columna de destilación 236. La corriente inferior en la columna 230 contendrá aromáticos Cg+ así como parte de los aromáticos C8, y se pasa por la línea 234 a la columna de destilación de productos pesados 242. La columna de destilación 236 suministra una corriente superior que contiene tolueno y componentes de bajo punto de ebullición que se extrae por la línea 238. La fracción inferior contiene aromáticos C8, y se recicla por la línea 240 a la unidad de recuperación de isómeros de xileno 222. Como se indicó anteriormente, el diseño particular de la columna de tolueno dependerá de la cantidad deseada de la fracción de desproporcionación de punto de ebullición medio, y de la concentración de aromáticos Cg+ que se pueda tolerar, de modo que la corriente de separación comprenda hasta 500 ppm-masa de aromáticos Cg+. Generalmente la columna de tolueno comprenderá entre 15 y 70, más frecuentemente entre 20 y 60, bandejas teóricas de destilación. Con mayores números de bandejas teóricas de destilación, es factible obtener menores concentraciones de aromáticos Cg+ en la fracción de desproporcionación de punto de ebullición medio. En la modalidad de la presente invención en la que se elimina la columna de xileno, el ensamble desheptanizador se opera de modo que la fracción de punto de ebullición medio contiene menos de '500, preferiblemente menos de 400, por ejemplo 100 a 400, ppm-masa de aromáticos C9+. Normalmente en este modo de operación, la fracción de punto de ebullición medio contendrá cuando menos 30, preferiblemente entre 60 a 99 por ciento-masa de los aromáticos C8 en los isómeros. La masa relativa de xilenos en la corriente de isómeros que reciclará para recuperar isómeros de xileno en comparación con la fracción de desproporcionación de punto de ebullición medio introducida por la línea 220 generalmente es cuando menos 2:1, por ejemplo 2.5:1 a 5:1. Volviendo a la columna de destilación de productos pesados 242, como se ilustra, la corriente inferior de la columna de tolueno 214 también es una corriente de alimentación. La corriente superior contiene aromáticos C8 y puede dirigirse a la unidad de recuperación de isómeros de xileno 222 por la línea 246. Una fracción inferior, que contiene aromáticos pesados, es decir, C?o+, es extraída por la línea 248. En aspectos preferidos de los procesos de la presente invención, esta fracción inferior contiene menos de 0.5, preferiblemente menos de 0.2, por ciento-masa de los aromáticos C8 contenidos en el producto de desproporcionación. Como se muestra, se toma una extracción lateral por la línea 250 de la columna de destilación de productos pesados 242, y se puede usar una corriente que contiene Cg_?o para transalquilación. Se proporciona la siguiente simulación para ilustrar adicionalmente los principios de este aspecto de la presente invención. Para esta simulación, se usaron columnas de pared divisoria como las que se muestran en la Figura 4 para la columna de tolueno y el ensamble de destilación desheptanizadora. La composición de la alimentación a la columna de tolueno es: Componente Por ciento--masa Tolueno 27.8 Aromáticos C8 38.4 Aromáticos C9+ 0.328 Otros 0.9 La composición de la alimentación al ensamble de destilación desheptanizadora es: Componente Por ciento-masa Tolueno 0. 4 Para-xileno 7.8 Orto-xileno 21.4 Meta-xileno 45.3 Etilbenceno 7.8 Aromáticos Cg+ 3500 ppm-masa Otros 6.7 La alimentación total a la unidad de recuperación de isómeros de xileno contiene 500 ppm-masa de aromáticos C9+, y la proporción de masa de la fracción de punto de ebullición medio desde el ensamble de destilación desheptanizadora a la fracción de desproporcionación de punto de ebullición medio desde la fracción de tolueno es de 3:1. La Tabla 3 resume la simulación de esta modalidad sin una columna de xileno, con un proceso típico que usa una columna de xileno, sin laterales de extracción en la columna de tolueno o el ensamble de destilación desheptanizadora. El calor de caldera agregado es para la columna de xileno (si se usa), y la columna de tolueno y el ensamble de destilación desheptanizadora . TABLA 3

Claims

1. Un proceso para producir isómeros de xileno, que comprende: (a) separar cuando menos un isómero de xileno de una carga de corriente de separación que contiene para-xileno, orto-xileno, meta-xileno y etilbenceno y hasta 500 ppm-masa de aromáticos Cg+, para proporcionar una fracción de producto que contiene cuando menos 90 por ciento de masa de cuando menos un isómero de xileno, y una fracción empobrecida que contiene etilbenceno, aromáticos Cg+ y cuando menos otro isómero de xileno; (b) extraer cuando menos una porción, o preferiblemente la totalidad, de la fracción de producto; (c) isomerizar cuando menos una porción, o preferiblemente la totalidad, de la fracción empobrecida para producir una corriente de isómeros que contiene productos secundarios de hidrocarburos de menor punto de ebullición, para-xileno, meta-xileno, orto-xileno, etilbenceno y aromáticos Cg+; (d) fraccionar por destilación cuando menos una porción, o preferiblemente la totalidad, de los isómeros para producir una fracción de menor punto de ebullición que contiene los productos secundarios de hidrocarburos de menor punto de ebullición, y cuando menos una fracción de punto de ebullición medio que contiene para-xileno, meta-xileno, ortoxileno, etilbenceno y aromáticos Cg+, y cuando menos una fracción de mayor punto de ebullición que contiene para-xileno, meta-xileno, orto-xileno, etilbenceno y aromáticos Cg+, donde la cuando menos una fracción de mayor punto de ebullición contiene un mayor porcentaje molar de aromáticos Cg+ que la cuando menos una fracción de punto de ebullición medio, y preferiblemente cuando menos 10, o 10 a 90, más preferiblemente 20 a 80, porcentaje de masa de para-xileno, meta-xileno, orto-xileno y etilbenceno totales de la corriente de isómeros está contenida en la fracción de punto de ebullición medio; (e) reciclar cuando menos una porción de la cuando menos una fracción de punto de ebullición medio como corriente de reciclado hacia el paso (a); y (f) proporcionar al paso (a) cuando menos una corriente de alimentación de aromáticos C8 que contiene entre 15 y 25 por ciento de. masa de para-xileno, orto-xileno, meta-xileno y etilbenceno y aromáticos Cg+, donde la corriente de corriente de separación coraprende la corriente de reciclado del paso (e) y la cuando menos una corriente de alimentación de aromáticos C8.

2. El proceso de la reivindicación 1, donde cuando menos 10 por ciento-masa del total de para-xileno, meta-xileno, orto-xileno y etilbenceno en la corriente de isómeros está contenido en la fracción de punto de ebullición medio.

3. El proceso de la reivindicación 2, donde la corriente de reciclado del paso (e) contiene menos de 1,500 ppm-masa de aromáticos C9+, y la cuando menos una corriente de alimentación de aromáticos C8 contiene hasta 500 ppm-masa de aromáticos C9+.

4. El proceso de la reivindicación 2, donde la corriente de reciclado del paso (e) contiene menos de 500 ppm-masa de aromáticos C9+, y la cuando menos una corriente de alimentación de aromáticos C8 contiene hasta 500 ppm-masa de aromáticos Cg+.

5. El proceso de la reivindicación 2, donde la fraccionación del paso (d) es mediante una columna de destilación de pared divisoria.

6. El proceso de la reivindicación 1, donde se obtiene cuando menos una corriente de alimentación de aromáticos C8 por destilación, para separar aromáticos C8 de aromáticos Cg+, y se alimenta cuando menos una fracción de mayor punto de ebullición de la destilación del paso (d) a la destilación.

7. El proceso de la reivindicación 1, donde cuando menos una porción de la corriente de alimentación de aromáticos C8 se deriva de la desproporcionación de tolueno, donde se fracciona el producto de desproporcionación por destilación en cuando menos una fracción de tolueno de menor punto de ebullición, cuando menos una fracción de desproporcionación por destilación que contiene un xileno de mayor punto de ebullición, y cuando menos una fracción de desproporcionación de punto de ebullición medio que contiene para-xileno, meta-xileno, orto-xileno, etilbenceno y menos de 2,500 ppm-masa de aromáticos Cg+, y se pasa al paso (a) cuando menos una porción de la fracción de desproporcionación de punto de ebullición medio.

8. El proceso de la reivindicación 7, donde la destilación del producto de desproporcionación es mediante una columna de pared divisoria.

9. El proceso de la reivindicación 7, donde la corriente de reciclado del paso (e) contiene menos de 500 ppm-masa de aromáticos Cg+.

10. El proceso de la reivindicación 7, donde la corriente de separación consiste esencialmente en la fracción de desproporcionación de punto de ebullición medio y la corriente de reciclado del paso (e) . SESO&ffiH DE IEW MCIÓM En procesos para la recuperación de uno o más isómeros de xilenos, e isomerizar los isómeros restantes para reciclarlos, se destila la corriente de isómeros para producir una corriente superior que contiene tolueno, una fracción de punto de ebullición medio que contiene aromáticos C8, y una fracción inferior que contiene aromáticos C8 y aromáticos C9+. La fracción de punto de ebullición medio se recicla a la unidad de recuperación de los isómeros de xileno deseados, y tiene un contenido de aromáticos Cg+ lo suficientemente bajo para que la corriente de alimentación a la unidad de recuperación de los isómeros de xileno deseados contiene hasta 500 ppm-masa de aromáticos Cg+. Los procesos producen un producto de isómeros de xileno de alta calidad, logrando cuando menos uno de entre aumento de capacidad de procesamiento, ahorros en consumo de energía, y ahorros en gastos de capital.