TWI567058B - 使用選擇性吸附以分離二甲苯異構物之系統及方法 - Google Patents

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Description

使用選擇性吸附以分離二甲苯異構物之系統及方法 優先權之說明
本申請案主張2013年9月27日申請之美國申請案第14/040,363號之優先權，其內容以全文引用之方式併入本文中。
本發明大體上係關於用於分離芳族烴之系統及方法，且更特定言之係關於使用選擇性吸附以分離二甲苯異構物之系統及方法。
二甲苯異構物為化學合成中之重要中間物，且特定二甲苯異構物為不同製程所需要。對二甲苯為對苯二甲酸之原料，且對苯二甲酸用於合成纖維及樹脂之製造中。間二甲苯用於某些塑化劑、偶氮染料及木材防腐劑之製造中。鄰二甲苯為用於鄰苯二甲酸酐生產之原料，且鄰苯二甲酸酐用於某些塑化劑、染料及醫藥產品之製造中。
二甲苯異構物通常係藉由使用對所要異構物具有選擇性之吸附劑自混合之二甲苯流分離。所要異構物經吸附，且剩餘異構物排放於混合萃餘物流中。隨後，使用解吸附劑以解吸附所要二甲苯異構物，且藉由蒸餾(亦稱為分餾)收集且分離解吸附劑及所要二甲苯異構物。解吸附劑通常稱為重型或輕型解吸附劑，其中重型解吸附劑與二甲苯相比分子量較高且沸點較高，而輕型解吸附劑與二甲苯相比分子量較小且沸點較低。與含有輕型解吸附劑之系統相比，含有重型解吸附劑 之二甲苯異構物回收系統傾向於使用較少能量，因為不需要在分餾步驟中反覆蒸發解吸附劑且使其上升。然而，重型解吸附劑系統需要嚴格之進料純度以在再循環之解吸附劑中控制非所要化合物之積聚。非所要化合物為降低解吸附劑有效性及產品純度之雜質。在解吸附劑再循環製程期間，需要其他設備來保持重型解吸附劑之純度。重型解吸附劑系統中之蒸餾塔具有較高再沸器溫度，其產生較高操作壓力。此等較高操作壓力需要所涉及設備具有較高壓力等級，其增加設備資金成本及維護費用。
相對於重型解吸附劑系統，輕型解吸附劑系統允許寬鬆之進料規格。此有助於抵消與將輕型解吸附劑作為蒸餾塔塔頂流回收相關的提高之能量成本。輕型解吸附劑系統亦提供二甲苯回收系統之總設備數量之實質性節省，因為不需要其他設備以儲存及回收解吸附劑。輕型解吸附劑二甲苯回收系統亦具有較低蒸餾塔操作壓力，因此較薄之殼厚度及較低壓力等級可用於進一步降低安裝新系統之資金成本。甲苯為可使用之輕型解吸附劑的一個實例，且甲苯比許多可獲得之重型解吸附劑便宜。
因而，在先前技術中，使用重型解吸附劑之系統與使用輕型解吸附劑之系統之間存在取捨。在不能嚴格控制進料規格之情形下，出於上文所述之原因，相較於重型解吸附劑系統，可能需要使用輕型解吸附劑系統。然而，先前技術未能揭示解決與該等輕型解吸附劑系統相關的非所要之能量使用增加問題的任何系統。
因此，需要開發以減少總能量消耗之方式使用輕型解吸附劑自混合之二甲苯流產生經選擇之二甲苯異構物的方法及系統。另外，本發明實施例之其他所要特性及特徵將自與隨附圖式及此先前技術結合之後續實施方式及所附申請專利範圍變得顯而易見。
本發明提供用於分離經選擇之二甲苯異構物的方法及系統。在一個例示性實施例中，用於分離經選擇之二甲苯異構物的方法包括以下步驟：將包括複數種芳族烴的進料流分離成包括甲苯及二甲苯異構物之第一流以及包括二甲苯異構物之第二流。該方法進一步包括在多區分離裝置之第一區中將第一流分離成包括甲苯之第三流及包括二甲苯異構物之第四流。該方法進一步包括在吸附分離單元中合併第二流及第三流，該吸附分離單元包括吸附劑，該吸附劑經組態以自第二流吸附經選擇之二甲苯異構物。第三流自吸附劑解吸附經選擇之二甲苯異構物以產生包括經選擇之二甲苯異構物及甲苯的第五流以及包括未經選擇之二甲苯異構物及甲苯的第六流。另外，該方法包括在多區分離裝置之第二區中將第六流分離成包括未經選擇之二甲苯異構物的第七流及包括甲苯之第三流。
在另一例示性實施例中，用於分離經選擇之二甲苯異構物的系統包括第一烴分離裝置，該裝置經組態以將包括複數種芳族烴之進料流分離成包括甲苯及二甲苯異構物之第一流以及包括二甲苯異構物之第二流。該系統進一步包括多區分離裝置，該多區分離裝置包括第一分離區，該第一分離區經組態以將第一流分離成包括甲苯之第三流及包括二甲苯異構物之第四流。另外，該系統包括吸附分離單元，該吸附分離單元包括吸附劑，該吸附劑經組態以自第二流吸附經選擇之二甲苯異構物。第三流自吸附劑解吸附經選擇之二甲苯異構物以產生包括經選擇之二甲苯異構物及甲苯的第五流以及包括未經選擇之二甲苯異構物及甲苯的第六流。此外，多區分離裝置包括第二分離區，該第二分離區經組態以將第六流分離成包括未經選擇之二甲苯異構物的第七流及包括甲苯之第三流。
提供此發明內容以簡化形式引入下文實施方式中進一步描述之概念選擇。此發明內容不欲標出所主張標的物之關鍵特性或基本特 性，亦不欲在確定所主張標的物之範疇中用作輔助。
10‧‧‧二甲苯異構物分離系統
11‧‧‧進料流
12‧‧‧重組物分離器蒸餾塔
13‧‧‧塔頂流/C7-重組物分離器蒸餾塔塔頂流
14‧‧‧塔底流/流
15‧‧‧黏土處理器
16‧‧‧流/C8+烴流/烴流
17‧‧‧汽提器蒸餾塔/塔/蒸餾塔
18‧‧‧穩定器蒸餾塔/穩定器/蒸餾塔
19‧‧‧汽提器蒸餾塔/塔頂流/C4-流
20‧‧‧混合之二甲苯流/流
21‧‧‧塔底流/C9+流/流
22‧‧‧液體產物流/C5-C7流
23‧‧‧重芳族物蒸餾塔
24‧‧‧塔頂流/C9-C10流
25‧‧‧塔底流
26‧‧‧C7-烴的合併之流/流
27‧‧‧萃取蒸餾製程單元/單元
28‧‧‧第一流
29‧‧‧第二流
30‧‧‧黏土處理器
31‧‧‧經處理之苯及甲苯流/流/苯及甲苯流
32‧‧‧蒸餾塔/塔
33‧‧‧塔頂產物
34‧‧‧塔底產物/甲苯流
35‧‧‧分殼式蒸餾塔/蒸餾塔/分殼式塔
35a‧‧‧第一區/第一側/側
35b‧‧‧第二區/第二側/側
35c‧‧‧擋板
36‧‧‧流/第一側塔底產物流
37‧‧‧流/純化之甲苯流
37a‧‧‧流/甲苯輕型解吸附劑流/解吸附劑流
37b‧‧‧流/甲苯流
38‧‧‧吸附分離單元/單元/分離單元
39‧‧‧轉烷化單元/單元
40‧‧‧流
41‧‧‧副產物流
42‧‧‧流/二甲苯/甲苯流
43‧‧‧汽提器蒸餾塔/蒸餾塔
44‧‧‧流
45‧‧‧流
46‧‧‧混合之萃餘物流/異構化萃餘物流
47‧‧‧對二甲苯產物流/產物流
48‧‧‧流/二甲苯異構物流
49‧‧‧異構化單元
50‧‧‧流
51‧‧‧副產物流
52‧‧‧異構化之二甲苯流
本發明實施例將結合以下圖式描述於下文，其中相同編號表示相同部件，且其中：圖1為說明根據本發明之各種實施例在二甲苯異構物分離系統上實施之方法的方法流程圖。
以下實施方式本質上僅為例示性的且不欲限制所描述實施例之應用及用途。另外，不欲受前述先前技術或以下實施方式中所呈現之任何理論束縛。
本文所描述之各種實施例係關於使用藉助於輕型解吸附劑之吸附分離法自混合之二甲苯原料分離經選擇之二甲苯異構物的系統及方法。在所揭示之系統中，某些分離裝置(特定而言蒸餾塔)以新穎方式組合以減少實施該系統所需之總設備數量，藉此降低如上所述在輕型解吸附劑系統中傾向於較高之總能量成本。就此而言，本發明藉由允許寬鬆規格(亦即，較不嚴格控制之規格)之進料原料而同時降低總能量成本來提供較先前技術改良之分離系統及方法。
現參考提供方法流程圖之圖1，該方法流程圖說明根據本發明之各種實施例在二甲苯異構物分離系統10上實施的方法。如其中所示，向系統10提供進料流11。用於分離經選擇之二甲苯異構物的適合進料流11係購自諸多來源。舉例而言，在高強度模式下運行時，流體催化裂解(fluid catalytic cracking，FCC)單元及分餾器可產生含有具有7至10個碳原子(C7-C10)之烴的餾份，其中該等烴之60質量%為芳族。某些煤液化方法產生富含芳族化合物之烴流，且此等烴流適於用作進料流11。其他可能來源包括各種石油精煉方法，烴之熱法裂化或催化裂化，或石化轉化方法，包括在重組器中使用經設計以產生芳族化合物 之催化劑處理之烴流，諸如重組之石腦油。
在一個特定實施例中，進料流11為石腦油流。石腦油原料包括芳族物、石蠟及環烷，且可包括少量烯烴。可利用之原料包括直餾石腦油、天然汽油、合成石腦油、熱法汽油、催化裂化汽油及尤其重組石腦油。儘管含有較高百分比(諸如超過50%、超過70%等)之芳族烴的石腦油為較佳的，但原料可包涵於由沸點界定(或0℃至230℃)之全範圍石腦油中。
如圖1中所示，特定言之在進料流11為重組石腦油流之實施例中，將進料流11饋送至重組物分離器蒸餾塔12。重組物分離器蒸餾塔12用於藉由蒸餾將進料流11分離或「分開」成作為塔頂流13之較低沸點流及作為塔底流14之較高沸點流。重組物分離器蒸餾塔可經組態，使得例如塔頂流13可主要包括(諸如超過80%、超過90%或超過95%)具有7個或7個以下碳原子(C7-)之烴分子。因此，塔底流14可主要包括(諸如超過80%、超過90%或超過95%)具有8個或8個以上碳原子(C8+)之烴分子。
如此項技術中已知，其後可將塔底流14傳送至黏土處理器15用於移除任何可存在於流14中之烷化物及烯烴。黏土處理器15可以任何適用於此目的之已知方式經組態。因此，離開黏土處理器15之流16可主要包括(諸如超過80%、超過90%或超過95%)C8+烴，其中烷化物及烯烴化合物實質上(諸如超過90%)自其移除。
其後將C8+烴流16傳送至「汽提器」蒸餾塔17以將流16分離成各種餾份。基於所存在之化合物的相對沸點分離不同餾份(諸如C7-、C8及C9+)。如圖1中所示，汽提器蒸餾塔17包括與其連接之「穩定器」蒸餾塔。如所示，在一個實施例中，穩定器蒸餾塔18係整合於汽提器蒸餾塔17之塔頂部分內。藉由將穩定器蒸餾塔18整合於汽提器蒸餾塔17內，可藉由免除專用穩定器容器而降低資金成本。在此實施例中， 容器分區提供與主汽提器塔盤部分之隔離，由此可穩定一部分塔頂液體。然而，在另一實施例中，穩定器18可為獨立單元。無論特定組態如何，汽提器蒸餾塔17產生塔頂流19，塔頂流19可主要包括(諸如超過80%、超過90%或超過95%)具有4個或4個以下碳原子(C4-)之烴分子。塔17進一步產生作為「側取」產物的混合之二甲苯流20，其可主要包括(諸如超過80%、超過90%或超過95%)C8+烴。另外，塔17產生作為塔底流21之流，其主要(諸如超過80%、超過90%或超過95%)包括具有9個或9個以上碳原子(C9+)之烴分子。如上所述與汽提器蒸餾塔17之塔頂部分連接的穩定器18接收汽提器蒸餾塔17之塔頂部分中的一部分烴，且產生液體產物流22及氣體產物流，液體產物流22主要包括(諸如超過80%、超過90%或超過95%)具有5個與7個之間的碳原子(C5-C7)之烴，該氣體產物流主要包括(諸如超過80%、超過90%或超過95%)C4-烴且與汽提器蒸餾塔中之塔頂流19結合。
其後將C9+流21傳送至另一「重芳族物」蒸餾塔23用於進一步分離流21。重芳族物蒸餾塔23產生作為塔頂流24之流，其主要包括(諸如超過80%、超過90%或超過95%)具有9個或10個碳原子(C9-C10)之烴。重芳族物蒸餾塔23進一步產生塔底流25，其主要包括(諸如超過80%、超過90%或超過95%)具有11個或11個以上碳原子(C11+)之烴。如下文中將更詳細描述，將塔頂流24傳送至轉烷化單元(圖1中之單元39)，用於產生其他C8芳族烴。自系統10移除塔底流25，且其可用作燃料、用作其他製程之輸入材料或以其他方式利用。另外，亦自系統10移除來自汽提器蒸餾塔17(且亦來自穩定器蒸餾塔18)之C4-流19，且其可用作燃料、用作其他製程之輸入材料或以其他方式利用。
C5-C7流22可與C7-重組物分離器蒸餾塔塔頂流13結合。其後，將此主要包括(諸如超過80%、超過90%或超過95%)C7-烴的合併之流26傳送至萃取蒸餾製程單元27用於自流26移除非芳族化合物。在一個 特定實施例中，如此項技術中已知，萃取蒸餾製程單元27可採用環丁碸溶劑以使芳族化合物自非芳族化合物分離。諸如液-液溶劑萃取之其他萃取方法在此項技術中亦為已知的且經實踐用於使非芳族化合物自芳族化合物分離，且其替代單元27或除單元27以外之使用在本發明之範疇內。萃取蒸餾單元27產生主要包括(諸如超過80%、超過90%或超過95%)C7-非芳族烴之第一流28以及主要包括(諸如超過80%、超過90%或超過95%)苯及甲苯之第二流29。可進一步將第二流29傳送至黏土處理器30以提高該流中芳族化合物之純度，例如藉由以如上文關於黏土處理器15所述之方式移除可存在於黏土處理器30中的任何烷化物或烯烴，由此產生經處理之苯及甲苯流31。
其後，將經處理之苯及甲苯流31傳送至另一蒸餾塔32以使流31中之苯自甲苯分離。自塔32移除與甲苯相比沸點較低之苯作為塔頂產物33，且自塔32移除與苯相比沸點較高之甲苯作為塔底產物34。其後，將主要包括(諸如超過40%、超過60%或超過70%)甲苯、但亦可包括一定百分比之較重芳族烴(諸如各種二甲苯異構物)的塔底產物34傳送至諸如分殼式蒸餾塔35之多區分離裝置以進一步純化甲苯。如圖1中所示，分殼式蒸餾塔35包括第一區或「側」35a及第二區或「側」35b，其藉由擋板35c在塔之中部及下部部分彼此分離，但其共用共同之上部(塔頂)部分。將甲苯流34提供至第一側35a，其中在流36中移除作為第一側35a之塔底產物的任何較重芳族化合物(如圖1中所示，其隨後可再循環返回至汽提器蒸餾塔17)，且其中在流37中移除作為塔頂產物的純化之甲苯。
其後，提供作為「輕型」解吸附劑(流37a)的純化之甲苯流37用於在吸附分離單元38中分離經選擇之二甲苯異構物且其亦用作先前提及之轉烷化單元39的饋入材料(流37b)。首先，關於轉烷化單元39，將甲苯流37b提供至單元39，其中甲苯流37b與來自重芳族物蒸餾塔23 之C9-C10流24反應。如此項技術中已知，轉烷化為將甲苯及較重(亦即，C9-C10)芳族物轉化成混合之二甲苯的製程。經由流40提供作為用於轉烷化反應之另一饋入材料的氫氣。轉烷化製程可採用例如二氧化矽-氧化鋁及沸石(諸如脫鋁絲光沸石、超穩定Y-沸石(ultra stable Y-zeolite，USY)及ZSM-12)作為用於轉烷化反應之催化劑。在二甲苯產生過程期間，發生諸如歧化、轉烷化及脫烷之多個反應。經由歧化及轉烷化將甲基自一個苯基轉移至另一個苯基以產生混合之二甲苯。在脫烷期間，移除附接至苯基之乙基、丙基及丁基以產生苯及甲苯。轉烷化單元39產生包括諸如丁烷、丙烷等之烴氣體之副產物流41及主要包括(諸如超過40%、超過60%或超過70%)二甲苯及甲苯之流42。
其後將二甲苯/甲苯流42傳送至另一汽提器蒸餾塔43以純化二甲苯/甲苯流42，例如藉由分離出任何可存在於二甲苯/甲苯流42中之較輕芳族物(苯、甲苯)。經由流44自汽提器蒸餾塔43移除任何所存在之苯或甲苯，隨後使其再循環返回以在其進入蒸餾塔32之前與苯及甲苯流31結合。隨後，使經由流45自蒸餾塔43移除之二甲苯產物再循環返回以在其進入汽提器蒸餾塔17之前與烴流16結合。(應注意，儘管為了便於說明以「逆向」展示，但流44為蒸餾塔43之「塔頂」流且流45為「塔底」流。)
現轉向吸附分離單元38，如圖1中所示，流20，即如上所述作為側取物自汽提器蒸餾塔17移除的混合之二甲苯流將二甲苯進料產物提供至吸附分離單元38。將混合之二甲苯流20引入單元38以吸附經選擇之二甲苯異構物。在多個實施例中，經選擇之二甲苯異構物為對二甲苯；但在其他實施例中，經選擇之二甲苯異構物亦可為間二甲苯。分離單元38包括選擇性吸附劑，較之其他二甲苯異構物，該選擇性吸附劑優先吸附經選擇之二甲苯異構物。在一例示性實施例中，選擇性吸附劑可為結晶鋁矽酸鹽，諸如X型或Y型結晶鋁矽酸鹽沸石。選擇性 吸附劑含有具有一或多種金屬陽離子之可交換陽離子位點，其中該等金屬陽離子可為鋰、鉀、鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、鎳、銅、銀、錳及鎘中之一或多者。吸附條件可變化，但通常在35℃至200℃(100℉至400℉)及100kPa至3,500kPa(14PSIG至500PSIG)之範圍內。
在吸附分離單元38中將混合之二甲苯流20分離成混合之萃餘物流46及萃取物流。使用萃取塔(未圖示)以在混合之萃取物流中自經選擇之二甲苯異構物(諸如對二甲苯)分離甲苯解吸附劑，藉此產生對二甲苯產物流47。選擇性吸附劑優先吸附經選擇之二甲苯異構物，且剩餘萃餘物二甲苯異構物隨過量解吸附劑排放於混合之萃餘物流46中。藉由甲苯「輕型」解吸附劑流37a將解吸附劑饋入單元38中以解吸附經選擇之二甲苯異構物。隨後，藉由在單元38內進行之蒸餾使解吸附劑自經選擇之異構物分離，且將經選擇之二甲苯異構物作為產物流47排出，自系統10移除作為經選擇之二甲苯產物的產物流47。吸附分離單元38可能具有數個不同實施例，諸如以分批方式操作之單個床，其中在所要二甲苯異構物經解吸附之前收集混合之萃餘物流46，且在解吸附之後收集萃取物流。在另一實施例中，使用複數個吸附劑床，且經由不同之吸附劑床逐漸移動混合之二甲苯流20及解吸附劑流37a的引入點。亦經由不同之吸附劑床逐漸移動萃取物流及混合之萃餘物流46的排放點，因此各個別吸附劑床以半分批模式使用且該組合模擬連續操作。如上所述，與二甲苯相比解吸附劑之分子量較小，且與經選擇之二甲苯異構物之沸點或萃餘物二甲苯異構物之沸點相比解吸附劑之沸點較低。
其後將自吸附分離單元38產生的混合之萃餘物流46傳送至分殼式蒸餾塔35之第二側35b。在第二側35b中，藉由沸點蒸餾自未經選擇之二甲苯異構物分離混合之萃餘物流46中的甲苯解吸附劑。經由流37自分殼式蒸餾塔35的合併之塔頂區域中移除如上所述之甲苯以使其再 循環返回至流37a及37b，且經由流48自第二側35b移除作為塔底產物的未經選擇之二甲苯異構物。與使用兩個獨立蒸餾塔之系統相比，將分殼式組態用於蒸餾塔35節省資金成本。由於在側35a及側35b中進行蒸餾之塔頂產物相同(亦即，甲苯)，因此混合塔頂產物同時保持獨立中部及底部區域使得兩個獨立蒸餾製程可整合至單個蒸餾塔中，藉此僅需要一個蒸餾塔及共同之塔頂系統設備。
其後將未經選擇之二甲苯異構物流48傳送至異構化單元49，其中將萃餘物二甲苯異構物，即除經選擇之二甲苯異構物以外的二甲苯異構物異構化以產生更多經選擇之二甲苯異構物。在吸附分離單元38中移除經選擇之二甲苯異構物，且一種異構物之移除使異構物組成偏離平衡狀態。由此，在異構化單元49中產生經選擇之二甲苯異構物，即基本不存在於流48中之異構物，以使混合物更接近平衡比。平衡比在250℃下為20%至25%鄰二甲苯、20%至30%對二甲苯及50%至60%間二甲苯，且此平衡比隨溫度及其他條件變化。
在一例示性實施例中，異構化單元49包括異構化催化劑，且在適合之異構化條件下操作。適合之異構化條件包括100℃至500℃(200℉至900℉)或200℃至400℃(400℉至800℉)之溫度及500kPa至5,000kPa(70PSIA至700PSIA)之壓力。異構化單元包括足夠體積之異構化催化劑，以提供關於流48之0.5hr-1至50hr-1或0.5hr-1至20hr-1之液體每小時空間速度。氫氣可以高達每莫耳二甲苯15莫耳氫氣經由流50提供至異構化單元，但在一些實施例中氫氣基本上不存在於異構化單元49中。異構化單元49可包括一個、兩個或兩個以上反應器，其中採用適合方法以確保各反應器入口處之適合異構化溫度。二甲苯以任何適合方式與異構化催化劑接觸，該等方式包括向上流動、向下流動或徑向流動。
在一個實施例中，異構化催化劑包括Si：Al2之比大於10/1或在一 些實施例中大於20/1且孔徑為5至8埃之沸石鋁矽酸鹽。適合沸石之一些實例包括(但不限於)MFI、MEL、EUO、FER、MFS、MTT、MTW、TON、MOR及FAU，且鎵可作為晶體結構之組分存在。在一些實施例中，Si：Ga2之莫耳比為小於500/1，或在其他實施例中為小於100/1。催化劑中沸石之比例一般為1重量%至99重量%，或25重量%至75重量%。在一些實施例中，異構化催化劑包括0.01重量%至2重量%釕(Ru)、銠(Rh)、鈀(Pd)、鋨(Os)、銥(Ir)及鉑(Pt)中之一或多者，但在其他實施例中異構化催化劑中實質上不存在任何金屬化合物，其中實質上不存在為低於0.01重量%。異構化催化劑之其餘部分為諸如氧化鋁之無機氧化物黏合劑，且可使用包括球形或圓柱形之各種催化劑形狀。
與第一側塔底產物流36結合之後，異構化之二甲苯流52離開異構化單元49且返回至汽提器蒸餾塔17中。亦自異構化單元49移除包括諸如丁烷、丙烷等輕型氣體之副產物流51。與異構化萃餘物流46中相比，異構化之二甲苯流52包括更多經選擇之二甲苯異構物，因此可獲得更多經選擇之二甲苯異構物用於回收。以此方式，所回收的經選擇之二甲苯異構物之總量可超過平衡值。
因此，本文描述使用藉助於輕型解吸附劑之吸附分離法自混合之二甲苯原料分離經選擇之二甲苯異構物的各種例示性系統及方法。在所揭示之系統中，以新穎方式合併例如蒸餾塔17與18以及35a與35b(如分殼式塔35)之特定分離裝置以減少實施系統所需的總設備數量，藉此降低如上所述在輕型解吸附劑系統中傾向於較高之總生產成本。因此，本發明藉由允許通常用於輕型解吸附劑系統(其促成能量節省)的寬鬆規格(亦即，較不嚴格控制之規格)之進料原料而同時與先前技術中已知之系統相比降低總資金成本，來提供較先前技術改良之分離系統及方法。
特定實施例
雖然結合特定實施例描述以下內容，但應理解本說明書意欲說明且不限制前述說明及所附申請專利範圍之範疇。
本發明之第一實施例為一種用於分離經選擇之二甲苯異構物的方法，其包含以下步驟：將包含複數種芳族烴之進料流分離成包含甲苯及二甲苯異構物之第一流以及包含二甲苯異構物之第二流；在多區分離裝置之第一區中將第一流分離成包含甲苯之第三流及包含二甲苯異構物之第四流；在吸附分離單元中合併第二流及第三流，該吸附分離單元包含吸附劑，該吸附劑經組態以自第二流吸附經選擇之二甲苯異構物，其中第三流自吸附劑解吸附經選擇之二甲苯異構物以產生包含經選擇之二甲苯異構物及甲苯的第五流以及包含未經選擇之二甲苯異構物及甲苯的第六流；及在多區分離裝置之第二區中將第六流分離成包含未經選擇之二甲苯異構物的第七流及包含甲苯之第三流。本發明之一實施例為貫穿此段中第一實施例的此段中之一個、任何或全部先前實施例，其中分離進料流包含分離重組之石腦油流。本發明之一實施例為貫穿此段中第一實施例的此段中之一個、任何或全部先前實施例，其中將進料流分離成第一流及第二流包含在分離器蒸餾塔中進行第一分離製程以自其形成塔頂產物及塔底產物，及在包含整合至汽提器蒸餾塔中之穩定器塔的汽提器蒸餾塔中進行第二分離製程，其中進行第二分離製程包含自穩定器產生穩定器產物及自汽提器蒸餾塔產生側取產物，其中穩定器產物與塔頂產物經合併以形成第一流且側取產物形成第二流。本發明之一實施例為貫穿此段中第一實施例的此段中之一個、任何或全部先前實施例，其中分離進料流進一步包含形成包含C9+烴之第八流。本發明之一實施例為貫穿此段中第一實施例的此段中之一個、任何或全部先前實施例，其進一步包含轉烷化第八流以形成包含其他二甲苯異構物之流。本發明之一實施例為貫穿此段中 第一實施例的此段中之一個、任何或全部先前實施例，其中轉烷化第八流包含在轉烷化反應器中將第八流與一部分第三流合併。本發明之一實施例為貫穿此段中第一實施例的此段中之一個、任何或全部先前實施例，其進一步包含將包含其他異構物之流與第二流合併。本發明之一實施例為貫穿此段中第一實施例的此段中之一個、任何或全部先前實施例，其進一步包含異構化包含未經選擇之二甲苯異構物的第七流以形成包含經選擇之二甲苯異構物及未經選擇之二甲苯異構物的第九流。本發明之一實施例為貫穿此段中第一實施例的此段中之一個、任何或全部先前實施例，其進一步包含將第九流與第二流合併。本發明之一實施例為貫穿此段中第一實施例的此段中之一個、任何或全部先前實施例，其中吸附經選擇之二甲苯異構物包含吸附對二甲苯。
本發明之第二實施例為用於分離經選擇之二甲苯異構物的系統，其包含：第一烴分離裝置，該第一烴分離裝置經組態以將包含複數種芳族烴之進料流分離成包含甲苯及二甲苯異構物之第一流以及包含二甲苯異構物之第二流；多區分離裝置，其包含第一分離區，該第一分離區經組態以將第一流分離成包含甲苯之第三流及包含二甲苯異構物之第四流；及吸附分離單元，該吸附分離單元包含吸附劑，該吸附劑經組態以自第二流吸附經選擇之二甲苯異構物，其中第三流自吸附劑解吸附經選擇之二甲苯異構物以產生包含經選擇之二甲苯異構物及甲苯的第五流以及包含未經選擇之二甲苯異構物及甲苯的第六流；多區分離裝置，其包含第二分離區，該第二分離區經組態以將第六流分離成包含未經選擇之二甲苯異構物的第七流及包含甲苯之第三流。本發明之一實施例為貫穿此段中第二實施例的此段中之一個、任何或全部先前實施例，其中分離進料流包含分離重組之石腦油流。本發明之一實施例為貫穿此段中第二實施例的此段中之一個、任何或全部先前實施例，其進一步包含分離器蒸餾塔及汽提器蒸餾塔，該汽提器蒸 餾塔包含與其整合之穩定器塔，其中將進料流分離成第一流及第二流包含在分離器蒸餾塔中進行第一分離製程以自其形成塔頂產物及塔底產物，及在汽提器蒸餾塔中進行第二分離製程，該汽提器蒸餾塔包含整合至該汽提器蒸餾塔中之穩定器塔，其中進行第二分離製程包含自穩定器產生穩定器產物及自汽提器蒸餾塔產生側取產物，其中穩定器產物與塔頂產物經合併以形成第一流且側取產物形成第二流。本發明之一實施例為貫穿此段中第二實施例的此段中之一個、任何或全部先前實施例，其中分離進料流進一步包含將進料流分離成包含C9+烴之第八流。本發明之一實施例為貫穿此段中第二實施例的此段中之一個、任何或全部先前實施例，其進一步包含轉烷化反應器，其中在轉烷化反應器中轉烷化第八流以形成包含其他二甲苯異構物之流。本發明之一實施例為貫穿此段中第二實施例的此段中之一個、任何或全部先前實施例，其中轉烷化第八流包含在轉烷化反應器中將第八流與一部分第三流合併。本發明之一實施例為貫穿此段中第二實施例的此段中之一個、任何或全部先前實施例，其中該系統進一步將包含其他異構物之流與第二流合併。本發明之一實施例為貫穿此段中第二實施例的此段中之一個、任何或全部先前實施例，其進一步包含異構化反應器，其中在異構化反應器中異構化包含未經選擇之二甲苯異構物的第七流以形成包含經選擇之二甲苯異構物及未經選擇之二甲苯異構物的第九流。本發明之一實施例為貫穿此段中第二實施例的此段中之一個、任何或全部先前實施例，其中吸附經選擇之二甲苯異構物包含吸附對二甲苯。
本發明之第三實施例為一種用於分離經選擇之二甲苯異構物的方法，其包含以下步驟：將包含複數種芳族烴之進料流分離成包含甲苯及二甲苯異構物之第一流以及包含二甲苯異構物之第二流，其中將進料流分離成第一流及第二流包含在分離器蒸餾塔中進行第一分離製 程以自其形成塔頂產物及塔底產物，及在汽提器蒸餾塔中進行第二分離製程，該汽提器蒸餾塔包含整合至該汽提器蒸餾塔之穩定器塔，其中進行第二分離製程包含自穩定器產生穩定器產物及自汽提器蒸餾塔產生側取產物，其中穩定器產物與塔頂產物經合併以形成第一流且側取產物形成第二流；在多區分離裝置之第一區中將第一流分離成包含甲苯之第三流及包含二甲苯異構物之第四流；在吸附分離單元中合併第二流及第三流，該吸附分離單元包含吸附劑，該吸附劑經組態以自第二流吸附經選擇之二甲苯異構物，其中第三流自吸附劑解吸附經選擇之二甲苯異構物以產生包含經選擇之二甲苯異構物及甲苯的第五流以及包含未經選擇之二甲苯異構物及甲苯的第六流；在多區分離裝置之第二區中將第六流分離成包含未經選擇之二甲苯異構物的第七流及包含甲苯之第三流；及異構化包含未經選擇之二甲苯異構物的第七流以形成包含經選擇之二甲苯異構物及未經選擇之二甲苯異構物的第八流。
儘管前述實施方式中已呈現至少一個例示性實施例，但應瞭解存在大量變化。亦應瞭解，例示性實施例僅為實例，且不欲以任何方式限制本申請案之範疇、應用性或組態。確切而言，前述實施方式將向熟習此項技術者提供實施一或多個實施例之便利路徑圖，應理解，在不背離所附申請專利範圍中所闡述之範疇的情況下，可對例示性實施例中所描述之要素的功能及配置進行各種變化。
10‧‧‧二甲苯異構物分離系統
11‧‧‧進料流
12‧‧‧重組物分離器蒸餾塔
13‧‧‧塔頂流/C7-重組物分離器蒸餾塔塔頂流
14‧‧‧塔底流/流
15‧‧‧黏土處理器
16‧‧‧流/C8+烴流/烴流
17‧‧‧汽提器蒸餾塔/塔/蒸餾塔
18‧‧‧穩定器蒸餾塔/穩定器/蒸餾塔
19‧‧‧汽提器蒸餾塔/塔頂流/C4-流
20‧‧‧混合之二甲苯流/流
21‧‧‧塔底流/C9+流/流
22‧‧‧液體產物流/C5-C7流
23‧‧‧重芳族物蒸餾塔
24‧‧‧塔頂流/C9-C10流
25‧‧‧塔底流
26‧‧‧C7-烴的合併之流/流
27‧‧‧萃取蒸餾製程單元/單元
28‧‧‧第一流
29‧‧‧第二流
30‧‧‧黏土處理器
31‧‧‧經處理之苯及甲苯流/流/苯及甲苯流
32‧‧‧蒸餾塔/塔
33‧‧‧塔頂產物
34‧‧‧塔底產物/甲苯流
35‧‧‧分殼式蒸餾塔/蒸餾塔/分殼式塔
35a‧‧‧第一區/第一側/側
35b‧‧‧第二區/第二側/側
35c‧‧‧擋板
36‧‧‧流/第一側塔底產物流
37‧‧‧流/純化之甲苯流
37a‧‧‧流/甲苯輕型解吸附劑流/解吸附劑流
37b‧‧‧流/甲苯流
38‧‧‧吸附分離單元/單元/分離單元
39‧‧‧轉烷化單元/單元
40‧‧‧流
41‧‧‧副產物流
42‧‧‧流/二甲苯/甲苯流
43‧‧‧汽提器蒸餾塔/蒸餾塔
44‧‧‧流
45‧‧‧流
46‧‧‧混合之萃餘物流/異構化萃餘物流
47‧‧‧對二甲苯產物流/產物流
48‧‧‧流/二甲苯異構物流
49‧‧‧異構化單元
50‧‧‧流
51‧‧‧副產物流
52‧‧‧異構化之二甲苯流

Claims (10)

  1. 一種用於分離經選擇之二甲苯異構物的方法，其包含以下步驟：將包含複數種芳族烴之進料流分離成包含甲苯及二甲苯異構物之第一流以及包含二甲苯異構物之第二流；在多區分離裝置之第一區中將該第一流分離成包含甲苯之第三流及包含二甲苯異構物之第四流；在吸附分離單元中合併該第二流及該第三流，該吸附分離單元包含吸附劑，該吸附劑經組態以自該第二流吸附該經選擇之二甲苯異構物，其中該第三流自該吸附劑解吸附該經選擇之二甲苯異構物以產生包含該經選擇之二甲苯異構物及甲苯的第五流以及包含未經選擇之二甲苯異構物及甲苯的第六流；及在該多區分離裝置之第二區中將該第六流分離成包含該等未經選擇之二甲苯異構物的第七流及該包含甲苯之第三流。
  2. 如請求項1之方法，其中分離該進料流包含分離重組之石腦油流。
  3. 如請求項1之方法，其中將該進料流分離成該第一流及該第二流包含在分離器蒸餾塔中進行第一分離製程以自其形成塔頂產物及塔底產物，及在汽提器蒸餾塔中進行第二分離製程，該汽提器蒸餾塔包含整合至該汽提器蒸餾塔中之穩定器塔，其中進行該第二分離製程包含自該穩定器產生穩定器產物及自該汽提器蒸餾塔產生側取產物，其中該穩定器產物與該塔頂產物經合併形成該第一流且該側取產物形成該第二流。
  4. 如請求項1之方法，其中分離該進料流進一步包含形成包含C9+烴之第八流。
  5. 如請求項4之方法，其進一步包含轉烷化該第八流以形成包含其他二甲苯異構物之流。
  6. 如請求項5之方法，其中轉烷化該第八流包含在轉烷化反應器中將該第八流與一部分該第三流合併。
  7. 如請求項6之方法，其進一步包含將該包含其他異構物之流與該第二流合併。
  8. 如請求項1之方法，其進一步包含異構化該包含該等未經選擇之二甲苯異構物的第七流，以形成包含該經選擇之二甲苯異構物及該等未經選擇之二甲苯異構物的第九流。
  9. 如請求項8之方法，其進一步包含將該第九流與該第二流合併。
  10. 如請求項1之方法，其中吸附該經選擇之二甲苯異構物包含吸附對二甲苯。
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