TR201807622T4 - Ağır hidrokarbon distilasyonunda enerji tasarrufu. - Google Patents

Abstract

Bir veya birden fazla ksilen izomeri üreten bir aromatik kompleksi, kompleks içinde ısı dönüşümü yoluyla enerji korumaya yönelik çok sayıda uygun durum sunar. Önceden tanınmayan bir uygun durum, C8 aromatikleri C9+ aromatiklerden ayırmak üzere farklı basınçlarda çalışan iki paralel distilasyon kolonunun sağlanmasıdır. Paralel kolonlar, ilişkili ksilen yeniden kazanım tesislerinde ısı dönüşümü yoluyla kompleks içinde enerji korumak üzere ilave uygun durumlar sunar.

Description

TARIFNAME AGIR HIDROKARBON DISTILASYONUNDA ENERJI TASARRUFU Bu basvuru, 25 Agustos, 2010 tarihinde basvurusu yapilan U.S. Basvuru No. 12/868,309tdan rüçhan talep eder.

BULUSUN SAHASI Bu bulus, hidrokarbonlarin distilasyonunda enerji kazanimina yönelik gelismis bir proses ile ilgilidir. Daha spesifik olarak, mevcut bulus ksilen izomerler üreten bir aromatik-isleme kompleksi içinde enerji tasarrufu ile ilgilidir.

BULUSUN ALT YAPISI Ksilen izomerler, çesitli önemli endüstriyel kimyasallara yönelik hammadde olarak petrolden büyük hacimlerde üretilir. Ksilen izomerlerin en Önemlisi, polyestere yönelik temel hammadde olan para-ksilendir, genis baz talepten yüksek bir büyüme oranina sahip olmaya devam eder. Orto-ksilen, yüksek hacimli ancak nispeten olgun pazarlar saglayan ftalik anhidrit üretmek Üzere kullanilir. Meta-ksilen, plastiklestirici maddeler, azo boyalar ve tahta koruyucu maddeleri olarak bu tür ürünlere yönelik daha az ancak büyüyen hacimlerde kullanilir. Etilbenzen genel olarak ksilen karisimlar içinde mevcuttur ve bazen stiren üretimine yönelik yeniden kazanilir, ancak genelde Cs aromatiklerinin daha az istenen bileseni olarak düsünülür.

Aromatik hidrokarbonlar arasindan, ksilenlerin genel önemi endüstriyel kimyasallara yönelik bir hammadde olarak benzenin sahip oldugu ile rekabet eder. Ksilenler ve benzen naftanin yeniden olusturulmasi yoluyla petrolden üretilir ancak talebi karsilamak üzere yeterli hacimde degildir, dolayisiyla diger hidrokarbonlarin dönüstürülmesi, ksilenler ve benzenin verimini arttirmak üzere gereklidir. Siklikla tolüen benzen üretmek üzere dealkillenmistir veya bundan ayri ksilen izomerlerinin yeniden kazanildigi benzen ve Csaromatiklerini saglamak üzere selektif olarak orantisizlastirilir.

Bir aromatik kompleksi akis semasi, Meyers in the Handbook of Petroleum Refining Processes, 2d. Edition in 1997 by McGraw-Hill tarafindan açiklanmistir.

Ksilenleri üreten aromatik kompleksleri, özellikle hammaddeleri hazirlamak ve ürünleri dönüsüm proseslerinden ayirmak üzere distilasyon islemlerinde büyük enerji tüketicileridir. Ksilenlerin özellikle agir aromatiklerden ayrilmasi enerji kazanimina yönelik büyük potansiyel sunar. Bu tür proseslerdeki enerji tasarrufu sadece proses maliyetlerini azaltmaz ancak ayni zamanda karbon emisyonlari ile ilgili mevcut endiseleri ele alir.

BULUSUN KISA AÇIKLAMASI Mevcut bulusun kapsamli bir düzenlemesi, C8 aromatiklerini ve CQ-ve-daha agir aromatikleri içeren besleme akimlarindan ayri bir ksilen izomeri üretmeye yönelik bir prosestir. Proses bunlari içerir: (a) En az bir daha düsük kaynama noktali besleme akimi ve en az bir daha yüksek kaynama noktali besleme akimi içinde bulunan Cg-ve- daha agir aromatiklerden Cs aromatikleri ayiran iki ksilen kolonunu içeren bir distilasyon prosesidir. En az bir daha yüksek kaynama noktali besleme akimi, en az bir daha düsük kaynama noktali besleme akimindan daha yüksek Cg-ve-daha agir aromatik içerigine sahiptir. Distilasyon prosesi, bir birinci Cg-aromatik akimini bir birinci Cg-ve-daha agir aromatik akimindan ayirmak üzere bir birinci basinçta bir birinci ksilen kolonunda en az bir daha yüksek kaynama noktali besleme akiminin distile edilmesini ve bir ikinci Cg-aromatik akimini bir ikinci Cg-ve-daha agir aromatik akimindan ayirmak üzere bir ikinci basinçta bir ikinci ksilen kolonunda en az bir daha düsük kaynama noktali besleme akiminin distile edilmesini içerir. Ikinci basinç, birinci basinçtan daha yüksektir ve ikinci ksilen kolonundan bir ek yük akimi birinci ksilen kolonunun bir isi degistirgeci ile isi degistirir. (b) Ayri ksilen izomer ve desorban içeren bir birinci karisimi ve bir aritik ve desorban içeren bir ikinci karisimi elde etmek üzere bir adsorbsiyon prosesi içine bir veya her iki Cg-aromatik akimini enjekte etme yoluyla ayri ksilen izomerini, birinci ve ikinci Cg-aromatik akiminin biri veya her ikisinden yeniden kazanmak üzere bir ksilen-izomer ayirma prosesidir. (o) ayri ksilen izomeri ve bir desorban akimi içeren bir akim üretmek üzere en az 300 kPa'Iik bir çalisma basincinda bir özüt kolonunda birinci karisimin distile edilmesi ve desorban akiminin ksilen-izomer ayirma prosesine geri gönderilmesi yoluyla adimin (b) birinci karisimini ayirmak üzere bir desorban-yeniden kazanma prosesidir. Adimin (a) birinci ksilen kolonunun bir ek yük akimi, özüt kolonunun bir isi degistirgecine isi saglar.

Bulusun ilave amaçlari, düzenlemeleri ve detaylari, bulusun asagidaki detayli açiklamasindan elde edilebilir ve çikarilabilir.

SEKILLERIN KISA AÇIKLAMASI SEKIL 1, buna enerji-kazanimi konseptlerinin uygulanabilecegi bir aromatik kompleksini sematik olarak gösterir.

SEKIL 2, buna enerji tasarrufunun uygulandigi bir aromatik kompleksini gösterir.

SEKIL 3, agir aromatiklerden Cs aromatiklerinin distilasyonundaki enerji tasarrufunun uygulanmasini gösterir.

SEKIL 4, içinde dogrudan isi dönüsümünün enerji kazanimlarini elde edebilecegi bir aromatik kompleksi içindeki spesifik ünitelerin örneklerini gösterir.

SEKIL 5, içinde burada açiklanan enerji kazanimi konseptlerinin bazilarinin, diger enerji kazanimlarina yönelik bir takviye veya sübstitüe olarak uygulandigi bir aromatik kompleksini gösterir.

SEKIL 6, bir aromatik kompleksi içindeki spesifik ünitelerden buharin üretilmesini gösterir.

BULUSUN DETAYLI AÇIKLAMASI Mevcut prosese besleme akimi genel olarak CeH(e,.n)Rn genel formülünün alkilaromatik hidrokarbonlarini içerir, burada n, 0 ila 5 arasinda bir tamsayidir ve her bir R, herhangi bir kombinasyonda CHs, C2H5, C3H7 veya C4Hg olabilir. Bulusun prosesine aromatik bakimindan zengin besleme akimi, katalitik dönüstürme, naftanin buhar pirolizi, hafif olefinler ve daha agir aromatikler bakimindan zengin yan ürünler (genellikle “piroliz benzin” olarak refere edilen gaz araligi materyal dahil olmak üzere) elde etmek üzere distilatlar veya diger hidrokarbonlar ve gaz araliginda ürünler elde etmek üzere distilat ve agir yaglarin katilik veya termal kirma sinirlandirma olmaksizin dahil olmak üzere çok çesitli kaynaklardan türetilebilir. Piroliz veya diger kirma islemlerinden ürünler genel olarak, sülfür, olefinler ve burada kullanilan ürün kalitesini ve/veya hasar katalizörlerini veya adsorbanlarini etkileyebilecek olan diger bilesikleri çikarmak amaciyla komplekse yüklenmeden önce endüstride iyi bilinen proseslere göre hidro muamele edilecektir.

Katalitik kirmadan hafif döngü yagi ayni zamanda, gaz araliginda ürünler elde etmek üzere bilinen teknolojiye göre yararli olarak hidro muamele edilebilir ve/veya hidro kirilabilir; hidro muamele tercih edildigi üzere ayni zamanda aromatik bakimindan zengin besleme akimi elde etmek üzere katalitik dönüstürmeyi içerir. Besleme akiminin katalitik dönüsüm ürünü olmasi durumunda, dönüstürücü tercih edildigi üzere üründe aromatik olmayanlarin düsük bir konsantrasyonu ile yüksek aromatik verimi elde etmek SEKIL 1, en az bir ksilen izomerin üretimine yönlendirilen bilinen teknigin tipik bir aromatik-proses kompleksinin basitlestirilmis bir akis diyagramidir. Kompleks, örnegin katalitik dönüstürmeden türetilmis olan bir aromatik bakimindan zengin beslemeyi isleyebilir. Genel olarak bu tür bir akim, olefinik bilesikleri ve hafif uçlari, örnegin, bütanlar ve daha hafif hidrokarbonlar ve tercihen pentanlari çikarmak üzere muamele edilmis olacaktir; bu tür bir çikarma bununla birlikte bu bulusun kapsamli açilarinin uygulanmasina yönelik önemli degildir. Aromatik içeren besleme akimi, benzen, tolüen ve Cs aromatikleri içerir ve tipik olarak daha yüksek aromatikler ve naftanlari içeren alifatik hidrokarbonlari içerir.

Besleme akimi, geri dönüsüm ürünü ayiriciya (14) bir isi dönüstürücü (12) vasitasiyla kanaldan (10) geçirilir ve tolüen ve kanal vasitasiyla (18) ek yükteri kazanilan daha hafif hidrokarbonlardan kanalda (16) bir dip tortu akimi olarak çekilmis, Cs ve daha agir aromatikleri içeren bir akimi ayirmak üzere distile edilir. Tolüen ve daha hafif hidrokarbonlar, kanal (22) içinde bir benzen-tolüen aromatik akimindan kanal (21) içinde büyük ölçüde alifatik bir geri dönüsüm ürününü ayiran özüt distilasyon proses ünitesine (20) gönderilir. Kanal (22) içinde aromatik akimi, kanal (45) içinde siyrilmis transalkilasyon ürünü ve kanal (57) içinde para-ksilen bitirme kolonundan ek yük ile birlikte benzen kolonunda (23) kanal (24) içinde bir benzen akimi ve bir tolüen kolonuna (26) gönderilen kanal (25) içinde bir tolüen-ve-daha agir aromatik akimina ayrilir. Tolüen kanal (27) içinde bu kolondan yeniden kazanilan ek yüktür ve asagida gösterildigi ve tartisildigi üzere kismen veya tamamen bir transalkilasyon ünitesine (40) gönderilebilir.

Tolüen kolonundan (26) bir dip tortu akimi, kil muamele edici (17) vasitasiyla muamele edildikten sonra, kanal (16) içinde dönüstürme ürünü ayiricidan dip tortu ile birlikte kanaldan (28) geçirilir ve ksilen kolonuna (30) kanal (65) içinde C8 aromatikleri geri dönüstürür. Parlayici (30), kanal (32) içinde bir dip tortu akimi olarak C9, Cio ve daha agir aromatikleri içeren bir yüksek kaynama noktali akimdan kanal (31) içinde ek yük olarak konsantre Ca aromatikleri ayirir. Bu dip tortu akimi, agir aromatikler kolonuna (70) kanaldan (32) geçirilir. Agirlar kolonu, birincil olarak C11 ve daha yüksek alkilaromatiklerin kanal (72) vasitasiyla bir dip tortu akimi olarak çekilmesi ile daha yüksek kaynama noktali bilesikler ile 09 ve 010 aromatiklerinin en azindan bazilarini içeren kanal (71) içinde bir ek yük akimini saglar.

Kanal (71) içinde agirlar kolonundan C9+ aromatikleri, odak olarak ksilenler ile C11+ aromatikler araciligiyla benzen içeren bir transalkilasyon ürünü üretmek üzere teknikte bilindigi üzere bir transalkilasyon katalizörü içeren, transalkilasyon reaktörüne (40) besleme olarak kanalda (27) bulunan tolüen Içeren ek yük ile kombine edilir. Kanal (41) içinde transalkilasyon ürünü, kanal (43) içinde gazlari ve hafif aromatiklerin yeniden kazanimi ve benzenin saflastirilmasina yönelik özüt distilasyonuna (20) kanal (44) vasitasiyla geri gönderilen C6 ve daha hafif hidrokarbonlari çikarmak üzere siyirici (42) içinde siyrilir. Siyirici tarafindan dip tortular benzen ürününü ve dönüstürülmemis tolüeni yeniden kazanmak üzere benzen kolonuna (23) kanal (45) içinde gönderilir.

Parçalayici (30) tarafindan saglanan Ca-aromatikler ek yükü, para-ksilen, meta-ksilen, orto-ksilen ve etilbenzen içerir ve kanal (31) vasitasiyla para-ksilen ayirma prosesine (50) geçer. Ayirma prosesi tercih edildigi üzere, para-ksileni kanal (53) vasitasiyla kanal (54) içinde geri gönderilen desorbandan ayiran özüt kolonuna (52) kanal (51) vasitasiyla bir para-ksilen ile desorban karisimini saglamak üzere bir desorban kullanan adsorbsiyon vasitasiyla çalisir; para-ksilen kanal (56) vasitasiyla bir para- ksilen ürün ve kanal (57) vasitasiyla benzen kolonuna (23) geri gönderilen hafif materyal elde ederek bitirme kolonu (55) içinde saflastirilir. Ayirma prosesi (50) tarafindan bir Cg-aromatik dönüsüm ürünü ile desorban dengesiz karisimi, kanal (58) vasitasiyla kanal (61) içinde geri gönderilmis desorbandan kanal (60) içinde izomerizasyona yönelik bir dönüsüm ürününü ayiran dönüsüm ürünü kolonuna (59) gönderilir.

Ksilen izomerler ve etilbenzenin bir dengesiz karisimini içeren dönüsüm ürünü, kanal (60) vasitasiyla izomerizasyon reaktörüne (62) gönderilir. Dönüsüm ürünü, Cg-aromatik izomerlerin denge konsantrasyonlarini yaklastiran bir ürün saglamak üzere bir izomerizasyon katalizörü içeren reaktör (62) içinde izomer hale getirilir. Ürün, izormerlestirilen Ca-aromatiklerinden 09 ve daha agir materyalleri ayirmak üzere ksilen kolonuna (30) kanal (65) vasitasiyla geçen dip tortular ile 07 ve daha hafif hidrokarbonlari çikaran deheptanizöre (64) kanal (63) vasitasiyla geçirilir. Deheptanizör (64) tarafindan ek yük, benzen ve tolüen degerlerinin yeniden kazanilmasina yönelik özüt distilasyon ünitesine (20) kanal (68) vasitasiyla gönderilen Cs ve C7 materyallerinden kanal (67) içinde hafif materyaller ek yükünü çikaran siyiriciya (66) gönderilir.

Teknikte uzman kisinin anlayacagi üzere, teknikte bu semanin birçok olasi varyasyonu bulunur. Örnegin, bütün Cs-Cs dönüsüm ürünü veya sadece benzen içeren bölüm özütlemeye tabi tutulabilir. Para-ksilen, adsorbsiyon yerine kristalizasyon yoluyla bir C3- aromatik karisimindan yeniden kazanilabilir. Meta-ksilen bununla birlikte para-ksilen, adsorbsiyon yoluyla bir Cg-aromatik karisimindan yeniden kazanilabilir ve orto-ksilen, parçalara ayirma yoluyla yeniden kazanilabilir. Alternatif olarak, Cg- ve daha agir akim veya agir-aromatik akimi, C9+ geri dönüsümünden transalkilasyona bir kalinti akim olarak yüksek derece yogunlasmis aromatikleri ayirmak üzere bir polar solvent veya buhar veya diger araç ile siyirma ile solvent özütleme veya solvent distilasyon kullanarak islenir. Bazi durumlarda, bütün agir-aromatik akimi, dogrudan transalkilasyon ünitesi içinde islenebilir. Mevcut bulus, US 6,740,788'de açiklanan açilara sahip bir aromatik-proses semasinin bu ve diger varyantlarinda kullanislidir.

Parçalara ayirici (30) içinde agir aromatiklerden C8 aromatikleri ayirma, içinde bulusun distilasyon prosesinin genellikle etkili oldugu bir durumdur. Mevcut bulusun bir distilasyon prosesi, her birinin büyük ölçüde sirasiyla bir birinci ve bir ikinci besleme akimlari olarak belirtilen aromatik kompleksinin iki veya daha fazla dahili veya harici besleme akimi içinde bulunan Ca ile 09+ aromatikleri arasindaki ayni ayirmayi etkiledigi iki veya daha fazla ksilen kolonu tarafindan temsil edilir. Tercih edildigi üzere, iki akim daha yüksek kaynama noktasina sahip olan bir birinci besleme akimi ve daha düsük kaynama noktasina sahip olan bir ikinci besleme akimi içerir, burada daha yüksek kaynama noktali birinci besleme akimi, ikinci besleme akimindan daha yüksek C9+ hidrokarbon içerigine sahiptir. Bulus, bir birinci Ca-aromatik akimini bir birinci Cg-ve- daha agir aromatik akimindan ayirmak üzere düsük bir basinçta en az bir birinci parçalara ayirma kolonunda birinci besleme akiminin distile edilmesi, bir ikinci Cg- aromatik akimini bir ikinci Cg-ve-daha agir aromatik akimindan ayirmak üzere yüksek bir basinçta en az bir ikinci parçalara ayirma kolonunda ikinci besleme akiminin distile edilmesi ve birinci kolonun isi degistirgecine isi saglamak üzere ikinci kolondan bir ek yük akiminin dolastirilmasini içerir. Düsük basinç tipik olarak 100 ile 800 kPa arasindadir ve yüksek basinç ikinci kolondan birinciye isi transferini saglamak üzere seçilir ve tipik olarak düsük basinçtan en az 400 kPa fazladir. Paralel kolonlardaki farkli basinçlarin bu konsepti, yüksek kaynama noktali besleme akimi içinde mevcut olan agir bilesenler, hafif ve agir bilesenleri ayirmak üzere gerek duyulan isi degistirgeci sicakliklarinda bozunuma tabi tutuldugunda özellikle degerlidir.

Ikinci parçalara ayirma kolonu, birinci kolona beslemeden, dekompozisyona tabi tutulmus daha düsük konsantrasyonlu agir materyaller ile bir ikinci besleme akimini isler ve basinç dolayisiyla ürün verimi kaybi veya ekipmanin kirlenme riski olmadan birinci ile ikinci kolonlar arasinda isi transferi araciligiyla enerji kazanimlarini etkilemek amaciyla daha yüksege çikarilabilir. Bu besleme tercih edildigi üzere deheptanizasyon akabinde izomerizasyon reaktöründen izomer hale getirilmis Cs aromatiklerinin çogunu veya hepsini içerir ancak ayni zamanda düsük konsantrasyonlu agir aromatikler ile diger Cg-aromatik akimlarini içerebilir. Ikinci kolonu bu akim tipik olarak agirlikça sekilde agirlikça %2'den az C9+ aromatik içerir. Etkili olarak, proses birinci kolonun bir isi degistirgecine ve tercih edildigi üzere iliskili bir proses kompleksi içinde en az bir diger kolon ve/veya buhar jeneratörünün bir isi degistirgecine isi saglamak üzere ek yük saglayabilen bir basinçta ikinci kolonun islenmesini içerir.

Bir diger düzenlemede, proses bir iliskili proses kompleksi içinde kullanisli buhar üretmek amaciyla isi saglamak üzere ek yük saglayabilen bir basinçta ikinci parçalara ayirma kolonunun çalistirilmasini içerir. Ayrica, Cgi-aromatik parçalara ayirici, yukaridaki açiklamaya bir analog yöntemde ek yükler ve isi degistirgeçleri arasinda ilave isi içeren üç veya daha fazla kolon içerebilir.

SEKIL 2, bulusun çok sayida konseptini kullanan bir enerji verimli aromatik kompleksidir. Referans kolayligina yönelik, bir paralel numaralandirma sistemi, Sekiller 1 ve 2'de olanlara kullanilir. Besleme akimi, dönüstürme ürünü ayiricisina (114) besleme akiminin sicakligini yükselten isi dönüstürücüleri (112 ve 113) vasitasiyla kanaldan (110) geçirilir. Isi dönüsümü, bu bölümde daha sonra tartisilacagi üzere sirasiyla net para-ksilen ürün ve para-ksilen ayirma prosesinden yeniden kazanilan desorban tarafindan kanallar (212 ve 213) vasitasiyla beslenir.

Sekil 1'de oldugu üzere, C3 ve daha agir aromatikler, kanal (116) içinde bir dip tortu akimi olarak çekilirken, kanal (118) vasitasiyla yeniden kazanilan ek yük tolüen ve daha hafif hidrokarbonlar, büyük ölçüde kanal (121) içinde bir alifatik dönüsüm ürününü, kanal (122) içinde bir benzen-tolüen aromatik akimindan ayiran özüt distilasyon proses ünitesine (120) gönderilir. Kanal (122) içinde aromatik akim, kanal (145) siyrilmis transalkilasyon ürünü ve kanal (157) içinde para-ksilen bitirme kolonundan ek yük ile birlikte parçalara ayirici (123) içinde kanal (124) içinde bir benzen akimi ve bir tolüen kolonuna (126) gönderilen kanal (125) içinde bir tolüen-ve- daha agir aromatik akimina ayrilir. Tolüen, kanal (127) içinde bu kolondan yeniden kazanilmis ek yüktür ve asagida gösterildigi ve tartisildigi üzere bir transalkilasyon ünitesine (140) kismen veya tamamen gönderilebilir.

Tolüen kolonundan (126) bir dip tortu akimi, kil muamele edici (117) vasitasiyla muamele edildikten sonra, kanal (116) içinde dönüsüm ürünü ayiricidan dip tortu ve kanal (138) Içinde agir aromatiklerin bir tahliye akimi ile birlikte düsük basinçli birinci ksilen kolonuna (130) kanal (128) vasitasiyla geçirilir. Bu kolona besleme akimi, genel olarak bunun agirlikça %5`ten fazla Cg+ aromatigi ve sik olarak agirlikça %10'dan fazla 09+ aromatigi içermesinden dolayi bir yüksek kaynama noktali besleme akimi olarak karakterize edilir. Kompleks disinda kaynaklardan elde edilmis akimlar dahil olmak üzere önemli C9 ve daha agir aromatik içerigine sahip diger Cg-aromatik akimlari ayni zamanda bu yüksek kaynama noktali besleme akimina eklenebilir; akim (165) içinde deheptanizör dip tortularinin bir bölümü ayni zamanda toplam enerji dengelerine bagli olarak dahil edilebilir. Düsük basinçli ksilen kolonu kanal (131) içinde ek yük olarak konsantre birinci Ca-aromatik akimini, kanal (132) içinde bir dip tortu akimi olarak C9, Cio ve daha agir aromatikleri içeren yüksek kaynama noktali bir birinci Cg-ve-daha agir akimdan ayirir.

Ayni anda, bir izomer hale getirilmis Cs-aromatik akimi, yüksek basinçli bir ikinci ksilen kolonuna (133) kanal (165) vasitasiyla geçirilir. Bu, dekompozisyona tabi tutulmus agir metallerin kolona (130) beslemeden daha düsük bir konsantrasyonunu içeren düsük kaynama noktali bir besleme akimi olarak karakterize edilir ve kolon basinci dolayisiyla enerji kazanimlarini etkilemek amaciyla arttirilabilir. Kompleks disinda kaynaklardan elde edilmis akimlar dahil olmak üzere benzer sekilde C9-ve-daha agir aromatiklerin düsük içeriklerine sahip diger Ca-aromatikleri içeren akimlar ayni zamanda bu kolona besleme akimi içinde bulunabilir. Ikinci ksilen kolonu, kanal (134) içinde ek yük olarak bir ikinci Cg-aromatik akimini, kanal (132) içinde bir Ikinci Cg-ve-daha agir akimdan ayirir. Kanal (134) içinde yüksek basinçli ksilen kolonundan ek yük bugusunun en az bir bölümü tercih edildigi üzere kanal (136) içinde ksilen-ayirma prosesine (150) yogunlasmis bir sivi bununla birlikte kolona (133) geri akis (gösterilmemistir) olarak isi degistirgeci (135) içinde düsük basinçli ksilen kolonunu (130) yeniden kaynatmak üzere kullanilir. Ilave olarak, kanal (134) içinde ek yük özüt kolonunun (152) yeniden kaynaticisi veya sonradan açiklanacak olan veya teknikte uzman kisiye anlasilir olacak olan bu tür diger servislere enerji saglamak üzere kullanilabilir. (170) biri veya her ikisini ve dönüsüm ürünü kolonunu (159) yeniden kaynatmaya yönelik kanal (270) içinde isi degistirgeci ve kanal (259) içinde isi degistirgeci tarafindan isinmis akimdan önce akimin biri veya her ikisi vasitasiyla enerji saglayabilir; isi dönüsümünden sonra dip tortu akimi agir-aromatikler kolonuna (170) gönderilebilir. Diger benzer isi-degisimi servisleri teknikte uzman kisiye anlasilir olacaktir. Kanal (138) içinde net dip tortu akimi genel olarak kolon (130) içinden geçirilir veya agirlar kolonuna (170) kanal (132) içinde akim ile dogrudan kanal (139) içinde kombine edilebilir. Agirlar kolonu, kanal (172) vasitasiyla bir dip tortu akimi olarak çekilerek, daha yüksek kaynama noktali bilesikler, birincil olarak C11 ve daha yüksek alkilaromatikler ile 09 ve en az bazi Cm aromatikler içeren kanal (171) içinde bir dip tortu bir akim saglar. Bu kolon, yukarida tartisildigi üzere kanal (270) içinde ksilen kolonu dip tortusu tarafindan yeniden kaynatilabilir. Kolonlar (130 ve 170) tarafindan ek yük bugulari ayni zamanda belirtildigi üzere sirasiyla kanallar (230 ve 271) vasitasiyla her bir kolona geri akis olarak veya sirasiyla akimlar (131 veya 171) içinde net ek yük olarak görev gören yogunlasmis Iikitler ile akim üretebilir.

Kanal (171) içinde agirlar kolonu tarafindan Cg+ aromatikleri, ksilenler içeren bir transalkilasyon ürünü üretmek üzere transalkilasyon reaktörüne (140) besleme olarak kanal (127) içinde bulunan tolüen içeren ek yük ile kombine edilir. Kanal (141) içinde transalkilasyon ürünü kanal (143) içinde gazlari ve izomerat siyirici (166) içinde stabilizasyon akabinde hafif aromatiklerin yeniden kazanimina yönelik özütlü distilasyona (120) kanal (144) vasitasiyla geri gönderilen C7 ve daha hafif likitleri çikarmak üzere siyirici (142) içinde siyrilir. Siyirici tarafindan dip tortular benzen ürünü ve dönüstürülmemis tolüeni yeniden kazanmak üzere benzen kolonuna (123) kanal (145) içinde gönderilir.

Para-ksilen, meta-ksilen, orto-ksilen ve etilbenzen içeren ksilen kolonlari (130 ve 133) tarafindan saglanan birinci ve ikinci Cs-aromatik akimlari, ksilen-izomer ayirma prosesine (150) kanal (131 ve 136) vasitasiyla geçer. Buradaki açiklama para- ksilenden farkli bir veya birden fazla ksilen izomerin yeniden kazanimina uygulanabilir olabilir; bununla birlikte açiklama anlamada kolayliga yönelik para-ksilene yönelik gösterilir. Ksilen-izomer ayirma, bir desorban kullanarak yeniden kazanilan istenen bir izomeri özütlemek üzere bir adsorbsiyon prosesi vasitasiyla gerçeklestirilir. Bir adsorban alternatif olarak besleme akimi ve desorban ile temas ettirilen bir sabit yatak formunda veya desorban akimi set içinde diger yataklar içinden geçerken bir veya birden fazla adsorban yatak içinden besleme akiminin sürekli geçisine olanak saglamak üzere uygun borular/valfler ile çoklu yataklar içinde kullanilabilir. Ters akim hareketli yatak çalisma modunda, besleme karisimi bilesenlerinin bir yerlesik konsantrasyon profili, özüt ve dönüstürülen ürün çekimi ile birlikte besleme akimi ve desorban akiminin sabit noktalari ile sürekli çalismayi gerçeklestirmek üzere elde edilebilir. Bir simüle edilmis hareketli yatak prosesinde, bir adsorban haznesi boyunca çok sayida erisim noktasindan sivilarin ilerlemeli hareketi bir veya birden fazla hazne içinde bulunan adsorbanin hareketi simüle eder. Bir simüle edilmis hareketli yatak akis 4,385,993'te açiklanir.

Adsorbsiyon prosesi, kanal (154) içinde geri döndürülmüs desorbandan kanal (153) vasitasiyla para-ksileni ayiran özüt kolonuna (152) kanal (151) vasitasiyla para-ksilen ve desorbanin bir birinci karisimini saglar. Özüt kolonu (152) tercih edildigi üzere, kolon tarafindan ek yükün, kanal (256) vasitasiyla bitirme kolonunu (155) veya kanal (265) vasitasiyla deheptanizörü (164) yeniden kaynatmaya yönelik yeterli sicaklikta olacagi sekilde, en az 300 kPa ve daha tercih edildigi üzere 500 kPa ve daha fazla olan yüksek bir basinçta çalisir. Kanallar (256 ve 265) vasitasiyla yeniden kaynatma görevine yönelik saglanan isi, ikisinden biri veya her ikisinin kolona (152) geri akan (gösterilmemistir) veya bitirme kolonuna (155) kanal (153) içinde bir net akim olarak gönderilen bu akimlar içinde özütün yogunlasmasi ile sonuçlanir. Para-ksilen, kanal (156) vasitasiyla bir para-ksilen ürün ve kanal (157) vasitasiyla benzen kolonuna (123) geri gönderilen hafif materyali saglayarak bitirme kolonu (155) içinde saflastirilir.

Cs aromatiklerinin bir dengesiz karisimi olarak dönüsüm ürünü ve ayirma prosesi (150) tarafindan desorbanin bir ikinci karisimi, kanal (161) içinde geri gönderilmis desorbandan kanal (160) içinde izomerizasyona bir dönüsüm ürününü ayiran dönüsüm ürünü kolonuna (159) kanal (158) vasitasiyla gönderilir. Dönüsüm ürünü kolonu kanal (260) vasitasiyla buhar üretmek üzere veya k0mpleksin diger bölgelerinde isi degistirmek üzere daha yüksek basinçta çalistirilabilir; bu tür isi dönüsümünden yogunlasmis Iikitler dönüsüm ürünü kolonuna gen' akis olarak veya kanal (160) içinde net ek yük olarak görev görür. Kanallar (154 ve 161) yeniden kazanilmis desorban ve net bitirme kolonu dip tortulari, sirasiyla kanallar (213 ve 212) vasitasiyla kanal (110) içinde gelen besleme akimini isitabilir.

Ksilen izomerler ve etilbenzenin bir dengesiz karisimini içeren dönüsüm ürünü, kanal (160) vasitasiyla izomerizasyon reaktörüne (162) gönderilir. izomerizasyon reaktöründe (162), dönüsüm ürünü Cs-aromatik izomerlerinin denge konsantrasyonlarina yaklasan bir ürün saglamak üzere izomerlestirilir. Ürün, C7 ve daha hafif hidrokarbonlari çikaran deheptanizöre (164) kanal (163) vasitasiyla geçirilir ve tercih edildigi üzere özüt kolonu (152) tarafindan kanal (265) içinde ek yük kullanarak yeniden kaynatilir. Deheptanizör tarafindan dip tortu, izomer hale getirilen Ca-aromatiklerinden C9 ve daha agir materyalleri ayirmak üzere ksilen kolonuna (133) kanal (165) vasitasiyla geçer. Deheptanizör (164) tarafindan ek yük likiti, benzen ve tolüen degerlerinin yeniden kazanimi ve saflastirilmasina yönelik özütlü distilasyon ünitesine (120) kanal (168) vasitasiyla gönderilen Cs ve 07 materyallerinden kanal (167) içinde hafif materyal ek yükü ayiran siyiriciya (166) gönderilir. Deheptanizörün (164) ve siyiricinin (166) basinçlari, bu spesifikasyonda diger bir yerde tartisilan ksilen kolonlarina bir analog sekilde isi degistirmek veya buhar üretmek üzere seçilir.

SEKIL 3 paralel ksilen distilasyon kolonlari (130 ve 133) arasinda bulusun isi dönüsümünü daha detayli olarak gösterir. Düsük basinçli ksilen kolonuna (130) besleme, kanal (128) vasitasiyla tolüen kolonu tarafindan dip tortu, kanal (116) içinde dönüsüm ürünü ayirici tarafindan kil ile muamele edilmis dip tortu ve kanal (138) içinde tahliye Ca aromatikleri içerir ve yüksek basinçli ksilen kolonu içinde islemeye yönelik uygun olmayan akimlar içeren diger Cg-aromatikleri bununla birlikte uygun olmasi halinde enerji dengelerine yönelik deheptanize edilen akimin (165) bir bölümünü içerebilir. Agir dönüsüm ürünü ve tolüen kolonu dip tortusunun kombine edilmis beslemeleri, yüksek sicakliklarda bozunabilen agir aromatikleri içerebilir ve 800 kPaidan düsük bir basinçta çalisma, sicakliklarin, kolonun dip tortusu ve bu tür dekompozisyonu engelleyen isi degistirgeci içinde tutulmasini mümkün kilar. Düsük basinçli ksilen kolonu, kanal içinde (132) bir dip tortu akimi olarak 09, Cm ve daha agir aromatikleri içeren yüksek kaynama noktali bir akimdan kanal (131) içinde ek yük olarak konsantre C3 aromatikleri ayirir. Kolon (130) tarafindan ek yük akimi, buhar üretmek veya önceden tartisildigi üzere diger kolonlari yeniden kaynatmak ve dolayisiyla kolona geri akis bununla birlikte kanal (131) içinde ksilen ayirmaya net ek yük saglamak üzere yogunlastirilmak üzere SEKIL 2'nin kanali (230) vasitasiyla en Ayni anda, bir izomer hale getirilmis Ca-aromatikleri akimi kanal (165) vasitasiyla yüksek basinçli ksilen kolonuna (133) geçirilir; bu akim dekompozisyona tabi tutulmus agir materyallerin, kolona (130) beslemeden daha düsük bir konsantrasyonunu içerir; kolon basinci, enerji kazanimlarini, kullanisli düzeylerde isiyi degistirmek üzere kullanilabilen yüksek sicakliklardan es zamanli olarak etkilemek amaciyla daha önceden taitisildigi üzere bulusa göre düsük basinçli ksilen kolonunun sahip olduguna göre yüksektir. Yüksek basinçli ksilen kolonu (133) tarafindan ek yük buharinin sicakligi bu nedenle bir aromatik kompleksi içinde diger servislere yönelik kullanisli enerji saglamak üzere yeterlidir. Gösterildigi üzere, ek yük bugusunun sicakligi isi degistirgeci (135) bununla birlikte özüt kolonu (152) tarafindan isi degistirgeci içinde düsük basinçli ksilen kolonunu (130) yeniden kaynatmaya yönelik yeterlidir, yogunlasmis bir akim, kolona (133) geri akis (gösterilmemistir) ve ksilen ayirmaya kanal (136) içinde bir net akim olarak geri gönderilir. Kanal (138) içinde küçük bir net dip tortu akimi tercih edildigi üzere kalan Cs aromatiklerin yeniden kazanimina yönelik düsük basinçli kolona (130) gönderilir.

Alternatif olarak veya buna ilaveten, yüksek basinçli ksilen kolonu (133) tarafindan ek yük bugusunun sicakligi isitma servislerine yönelik kullanisli buhar üretmek üzere veya diger proses üniteleri içinde kolonlari yeniden kaynatmak üzere yeterlidir. Bu tür bir buhar, genel olarak 300 kPa'dan fazla, tercih edildigi üzere en az 500 kPa ve en tercih edildigi üzere 1000 kPa veya daha fazla bir basinçta üretilir. Ek yük akimi bir buhar domunu besleyen bir su dolasimi ile dolayli olarak isi degistirmis olabilir. En genel olarak, kazan besleme suyu buhar domundan sökülmüs isi dönüstürücüleri içinde isitilir. Farkli dönüstürücüler olarak görev gören çok sayida su dolasimi birbiriyle paralel olarak düzenlenir ve buna yönelik sadece bir dizi aletin gerekli oldugu istenen bir basinca sahip bir buhar ürününü saglamak üzere tek bir buhar domunu besler. Bu tür buhar sistemleri iyi bilinir ve detaylar US 7,730,854'te bulundugu üzere bu tür ögretilerden eklenebilir.

Genel olarak proses sivilari arasinda yakin sicaklik yaklasimlarini kapsayan mevcut bulusa göre enerji geri kazanimi arttirilmis kabarcikli kaynama yüzeyine sahip dönüstürücülerin kullanimi araciligiyla gelistirilir. Bu tür arttirilmis kaynama yüzeyi, yollarda gerçeklestirilebilir. Bu tür yüksek akis boru sistemi özellikle ikinci yüksek basinçli ksilen kolonunun ek yükü ile birinci düsük basinçli ksilen kolonunun isi degistirgeci arasinda isi dönüsümüne yönelik veya ksilen kolonu ek yükünden buhar üretimine yönelik uygundur.

Tipik olarak, bu arttirilmis kabarcikli kaynama yüzeyleri bir kabuk ve boru türü isi dönüstürücünün borulari üzerine dahil edilir. Bu arttirilmis borular teknikte uzman kisinin iyi bildigi çesitli farkli yollarda yapilir. Örnegin, bu tür borular borunun mekanik çalismasi ile yapilan boru yüzeyi boyunca uzanan halka seklinde veya spiral kaviteler içerebilir. Alternatif olarak, dilimler yüzey üzerinde saglanabilir. ilaveten borular, kirisler, oluklar, bir gözenekli katman ve benzerini saglamak üzere düzenlenebilir.

Genel olarak, daha etkili arttirilmis borular, borunun kaynatma tarafinda bir gözenekli katmana sahip olanlardir. Gözenekli katman teknikte uzman kisinin iyi bildigi çok sayida farkli sekilde saglanabilir. Bu gözenekli yüzeylerden en etkili olanlari, kisitli kavite açikliklarindan katmanin kaviteleri içinde buguyu sikistiran girintili kaviteler olarak adlandirilanlara sahiptir. US 4,064,914'te açiklandigi üzere bu tür bir yöntemde, gözenekli kaynama katmani termal olarak iletken duvarin bir tarafina baglanir.

Gözenekli yüzey katmaninin temel bir karakteristigi, bazilarinin dis yüzey ile temas halinde oldugu ince boru boyutundaki birbirine baglanmis gözeneklerdir. Kaynatilacak likit dis gözenekler ve gözenekleri birbirine baglayan alt yapidan alt yapi kavitelerine girer ve kavitelerin duvarlarini olusturan metal tarafindan isitilir. Likitin en az bir parçasi kavite içinde buharlastirilir ve sonuçta olusan baloncuklar kavite duvarlarina karsi büyür. Bunun bir parçasi sonuç olarak dis gözenekler içinden kaviteden meydana gelir ve akabinde likit film üzerinden gaz alanina baglanti kesilmesine yönelik gözenekli katman üzerinde likit film içinden yükselir. Ilave likit, birbirine bagli gözeneklerden kavite içine akar ve mekanizma sürekli olarak tekrar edilir. Gözenekli bir kaynama katmani içeren bu tür arttirilmis bir boru UOP, Des Plaines, IL tarafindan yapilan High Flux Tubing ticari adi altinda ticari olarak mevcuttur.

SEKIL 4, Sekil 2'den proseslerin sayisal gösterilisi kullanarak, içinde bir veya birden fazla düsük sicaklikli kolonun isi degistirgeçlerine bir veya birden fazla yüksek sicaklikli kolonundan ek yükün dogrudan isi dönüsümünün enerji kazanimlari elde edebildigi bir aromatik kompleks içinde spesifik ünitelerin örneklerini gösterir. Yüksek basinçli ksilen kolonundan (133) kanal (134) içinde ek yük geri akis veya net ek yük olarak (133)`e geri göndermeye yönelik kanal (236) içinde ksilen ek yükü yogunlastirarak, isi degistirgeci (235) vasitasiyla özüt kolonunu (152) yeniden kaynatmak amaciyla enerji saglamak üzere yeterli bir sicakliga sahiptir. Özüt kolonu, kanal (256) içinde ek yükün kanal (258) içinde özüt kolonu ek yükünü yogunlastirarak isi degistirgeci (257) vasitasiyla tercih edildigi üzere vakum basincinda çalisan bitirme kolonunu (155) yeniden kaynatmak üzere yeterli bir sicakliga sahip olacagi sekilde basinçlandirilabilir. Önceden oldugu üzere, para-ksilen ürünü kanal (156) içinde yeniden kazanilir.

SEKIL 5, Sekil 2 ile ilgili dogrudan isi-degisiminin kapsamli veya özel olmayan bir numarasini kisaca açiklar. Yüksek basinçli ksilen kolonu (133) bir veya birden fazla düsük basinçli ksilen kolonu (130), özüt kolonu (152) ve dönüsüm ürünü kolonunu (159) yeniden kaynatmak üzere isi saglayabilir. Düsük basinçli ksilen kolonu (130) özütlü distilasyon kolonunu (120) yeniden kaynatmak üzere isi saglayabilir. Basinçli bir özüt kolonu (152) bir veya birden fazla benzen kolonu (123) ve bitirme kolonunu (155) yeniden kaynatmak üzere isi saglayabilir. Basinçli bir dönüsüm ürünü kolonu (159) bir veya birden fazla dönüsüm ürünü ayiricisi (114), tolüen kolonu (126) ve deheptanizörü (164) yeniden kaynatmak üzere isi saglayabilir.

SEKIL 6, orta basinçli buharin üretimi yoluyla dolayli isi-degisimi olasiliklarinin kapsamli olmayan örneklerini kisaca açiklar. Düsük basinçli ksilen kolonundan (130) (SEKIL 2), diger ünitelere buharin disari aktarilmasinin eklenen potansiyeli ile bir veya birden fazla dönüsüm ürünü ayiricisi (114), özütlü distilasyon kolonu (120) ve tolüen kolonu (126) yeniden kaynatmak üzere kullanilabilen 0.6 ila 2 MPa ve tercih edildigi üzere 0.7 ila içinde orta basinçli buhar üretebilir. Buharin bu tür üretimi ve kullanimi, Sekil 5'te açiklanmis olanlar gibi diger enerji kazanimlarina yönelik bir takviye veya sübstitüe olarak göz önünde bulundurulabilir. Örnegin, yüksek basinçli ksilen kolonu (133), dolayisiyla benzen kolonu (123) ve bitirme kolonunu (155) yeniden kaynatan düsük basinçli ksilen kolonu (130) ve özüt kolonunu (152) yeniden kaynatmak üzere isi saglayabilir.

Yukaridaki Sekil 6“da açiklanan buhar üretimi ve dogrudan isi dönüsümünün kombinasyonu yatirimin geri ödemesi açisindan degerlendirilmistir. Temel durum Sekil 1'de açiklanan tesistir ve bulusun durumu Sekil 3'teki akis semasina uygulandigi üzere Sekil 6 durumudur. Para-ksilenin üretimine yönelik nispi anahtar parametreleri

Claims (10)

ISTEMLER

1. C8 aromatikler ve Cg-ve-daha agir aromatikleri içeren besleme akimlarindan ayri bir ksilen izomeri üretmeye yönelik bir proses olup, özelligi asagidakileri içermesidir: (a) en az bir düsük kaynama noktali besleme akimi ve en az bir yüksek kaynama noktali besleme akimi içinde bulunan 03 aromatikleri Cg-ve-daha agir aromatiklerden ayiran iki ksilen kolonu içeren bir distilasyon prosesi, burada en az bir yüksek kaynama noktali besleme akimi, Cg-ve-daha agir aromatiklerin en az bir düsük kaynama noktali besleme akimindan daha yüksek bir içerigine sahiptir, distilasyon prosesi bunlari içerir: bir birinci Cg- aromatik akimini bir birinci Cg-ve-daha agir aromatik akimindan ayirmak üzere bir birinci basinçta bir birinci ksilen kolonu içinde en az bir daha yüksek kaynama noktali besleme akiminin distile edilmesi, bir ikinci C8- aromatik akimini bir ikinci Cg-ve-daha agir aromatik akimindan ayirmak üzere bir ikinci basinçta bir ikinci ksilen kolonu içinde en az bir daha düsük kaynama noktali besleme akiminin distile edilmesi, burada ikinci basinç, birinci basinçtan daha yüksektir ve ikinci ksilen kolonundan bir ek yük akimi, birinci ksilen kolonunun bir isi degistirgeci ile isiyi degistirir; (b) Cg-aromatik akimlardan biri veya her ikisini ve bir desorban akimini ayri ksilen izomer ve desorbani Içeren bir birinci karisim ve bir dönüsüm ürünü ve desorbani içeren bir ikinci karisimi elde etmek üzere bir adsorbsiyon prosesine enjekte etme yoluyla birinci ve ikinci Ca-aromatik akimlarinin biri veya her ikisinden ayri ksilen izomeri yeniden kazanmak üzere bir ksilen- izomer ayirma prosesi; ve (o) ayri ksilen izomeri ve bir desorban akimi içeren bir akim üretmek üzere en az 300 kPa olan bir çalisma basincinda bir özüt kolonu içinde birinci karisimin distile edilmesi ve desorban akiminin ksilen-izomer ayirma prosesine geri gönderilmesi ile adimin (b) birinci karisimini ayirmak üzere bir desorban-yeniden kazanma prosesi, burada adimin (a) birinci ksilen kolonunun bir ek yük akimi, özüt kolonunun bir isi degistirgecine isi saglar.

2. istem 1'in prosesi olup, özelligi ikinci basincin, birinci basinçtan yüksek en az 400 kPa olmasidir.

. Istemler 1 ve 2'den herhangi birinin prosesi olup, özelligi birinci basincin 100 kPa ile 800 kPa arasinda olmasidir.

. Istemler 1 ila 3'ten herhangi birinin prosesi olup, özelligi birinci ksilen kolonunun isi degistirgecinin arttirilmis bir kabarcikli kaynama yüzeyine sahip olmasidir.

. Istemler 1 ila 4'ten herhangi birinin prosesi olup, özelligi en az bir daha yüksek kaynama noktali besleme akiminin, agirlikça %5'ten fazla Cg-ve-daha agir aromatikler içermesidir.

. Istemler 1 ila 5'ten herhangi birinin prosesi olup, özelligi en az bir daha düsük kaynama noktali besleme akiminin, agirlikça %5'ten az Cg-ve-daha agir aromatikler içermesidir.

. Istem 6'nin prosesi olup, özelligi en az bir daha düsük kaynama noktali besleme akiminin Cs-aromatikleri izomerizasyon ürününün bir deheptanizasyonundan bir dip tortu akiminin parçasini veya hepsini içermesidir.

. Istemler 1 ila Tden herhangi birinin prosesi olup, özelligi birinci ksilen kolonundan bir ek yük akiminin, orta basinçli buhar üretmek üzere bir buhar jeneratörü ile isi degistirmesidir.

. Istemler 1 ila 8'den herhangi birinin prosesi olup, özelligi özüt kolonundan bir ek yük akiminin, bir ksilen bitirme kolonunun bir isi degistirgeci ve bir deheptanizör kolonunun bir isi degistirgecinin biri veya her ikisi ile isi degistirmesidir; istege bagli olarak özüt bitirme kolonu ve deheptanizör kolonunun biri veya her ikisinin isi degistirgeci arttirilmis bir kabarcikli kaynama yüzeyine sahiptir.

10. Istemler 1 ila 9'dan herhangi birinin prosesi olup, özelligi adimin (b) ayri ksilen izomerinin para-ksilen olmasidir.