TWI627163B - 處理烴流之方法及裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種處理兩種或兩種以上芳族進料流之方法及裝置，其包括將一種芳族進料流與另一種芳族進料流合併。該方法進一步包括將該經合併之進料流傳送至不飽和脂族化合物移除區以自其中移除不飽和脂族化合物。該方法進一步包括將該經合併之芳族進料流傳送至氮移除區以自其中移除氮化合物。

Description

處理烴流之方法及裝置 優先權之申明
本申請案主張均於2012年5月31日申請之美國申請案第61/653,557號及第61/653,596號、及均於2013年5月23日申請之美國申請案第13/900,618號及第13/900,632號之優先權。
本發明係關於處理烴流之方法及裝置。更特定言之，本發明係關於處理兩種或兩種以上烴進料流之方法及裝置，該等烴進料流可合併且可包括芳族化合物以移除氮化合物及不飽和脂族化合物。
使用C2至C20烯烴烷化劑或聚烷基芳族烴轉烷化劑使苯烷化或轉烷化為生產烷基苯之主要來源之一。舉例而言，乙苯通常藉由使用乙烯使苯烷化來生產。乙苯可隨後用作藉由使乙苯脫氫製備苯乙烯之前驅體。通常，乙苯及苯乙烯生產設施係以乙苯-苯乙烯複合體之形式整合，使得在生產乙苯之後，該乙苯傳送至經由脫氫將乙苯轉化為苯乙烯之下游苯乙烯設備。苯乙烯可轉而用於生產聚苯乙烯(一種廣泛使用之塑膠)或其他產品。
在烷基苯生產設備中，苯係連同C2至C20烯烴烷化劑或聚烷基芳族烴轉烷化劑一起饋至烷化及/或轉烷化反應器。通常，苯係連同乙烯一起饋入烷化反應器中，其中苯及乙烯經由烷化催化劑烷化形成乙 苯。乙苯產物流通常亦包括其他組分，諸如聚乙苯。該流可隨後傳送至分離區，在其中乙苯與該流中之其他組分分離以形成純化乙苯流。
在乙苯-苯乙烯複合體中，乙苯隨後傳送至複合體之下游苯乙烯設備或區，以將乙苯轉化為苯乙烯。根據一種現用方法，乙苯係傳送至苯乙烯設備內之脫氫反應器，在其中發生脫氫反應以形成苯乙烯、甲苯、苯及乙苯之混合流。混合流傳送至乙苯-苯乙烯分離器，形成分開的乙苯及苯乙烯流。通常添加抑制劑至乙苯-苯乙烯分離器以限制苯乙烯之聚合及分離器內之腐蝕。在很多情況下，抑制劑包括氮化合物。乙苯流可傳送至乙苯再循環塔，在其中乙苯再循環流與苯及甲苯分離。乙苯可再循環回該脫氫反應器或該等脫氫反應器以生產額外苯乙烯。苯及甲苯通常傳送至分離該等流之苯-甲苯分離器且可出售。
芳族轉化方法之催化劑通常包含沸石分子篩。實例包括沸石β(US 4,891,458)；沸石Y、沸石Ω及沸石β(US 5,030,786)；X、Y、L、B、ZSM-5、MCM-22、MCM-36、MCM-49、MCM-56及Ω晶型(US 4,185,040)；X、Y、超穩定Y、L、Ω及絲光沸石(US 4,774,377)；及UZM-8沸石(US 6,756,030及US 7,091,390)。此項技術中已知藉由苯乙烯區所產生之苯流包括污染物，諸如氮、不飽和脂族化合物及水，使得不希望將該流再循環回烷化反應器以生產額外乙苯。此等污染物即使在ppm及ppb程度時亦可累積起使諸如芳族烷化催化劑之芳族轉化催化劑中毒及顯著縮短其使用壽命之作用。更特定言之，在苯流中之氮化合物以及水及二烯或其他不飽和脂族化合物已知可使烷化或轉烷化區中之烷化或轉烷化催化劑去活化，增加必須換出催化劑或使催化劑再生之額外耗費。另外，由於在此流中之污染物，此苯流出售至第三方通常低於苯之典型市場值。
此項技術中已知多種防護床，其具有黏土、沸石或樹脂吸附劑 以自芳族轉化方法上游之芳族烴流中移除一或多種類型之氮化合物及/或其他污染物。實例包括：US 7,205,448、US 7,744,828、US 6,297,417、US 5,220,099、WO 00/35836、WO 01/07383、US 4,846,962、US 6,019,887及US 6,107,535。已使用酸性分子篩H-Y自該流吸附氮化合物。更特定言之，已提出若干方法用於自苯乙烯單體生產區處理再循環苯流，以使得該流可用作對烷化區而言之額外進料流。亦已使用各種方法將新鮮苯進料流處理至乙苯生產區。
如美國專利申請案第13/314,796、13/314,749及13/314,842號中所描述之當前嘗試已集中於移除烯烴化合物，且特定言之二烯，諸如來自苯進料流或苯流之丁二烯或異戊二烯，其在引導該流穿過氮化合物移除防護床之前離開苯乙烯設備。以此方式，大部分二烯可在防護床催化劑與該流接觸之前自該流中移除，以限制二烯與防護床接觸及使氮吸附劑中毒。據此，此等申請案提出在該流與氮移除吸附劑接觸之前，使苯或其他芳族流與吸附劑及/或催化劑(包括黏土、酸性分子篩及/或活性碳)接觸以移除再循環或新鮮進料流中存在之二烯或其他C2至C20烯烴烷化劑或聚烷基芳族烴轉烷化劑之至少一部分，以阻止此等組分縮短氮防護床之壽命。
由於來自苯乙烯單體生產區之再循環苯流與提供至烷化區之新鮮苯進料流相比具有不同組分及濃度之污染物，分開處理再循環苯流與新鮮苯流以移除污染物。換言之，由於再循環苯進料流與新鮮苯流相比需要較高程度之污染物移除，且可能需要移除不同污染物，因此除新鮮進料流處理區之外，再循環苯流經由再循環流處理區傳送，使得此等不同濃度或類型之污染物可被移除。
原油價格之提高使得重新關注在石化方法中將可利用之流用於再循環。因此，希望確定以適用於芳族轉化方法之有效且經濟之方式利用進料及再循環流之方法，同時避免與在如上所述之進料中之污染 物之存在相關之問題。
2‧‧‧裝置
4‧‧‧經合併之處理區
5‧‧‧容器
10‧‧‧新鮮進料管線
15‧‧‧再循環進料管線
16‧‧‧接合點
17‧‧‧耦接
20‧‧‧不飽和脂族移除區
25‧‧‧管線
30‧‧‧不飽和脂族化合物移除區入口
35‧‧‧不飽和脂族化合物移除區出口
40‧‧‧氮移除區
45‧‧‧氮移除區入口
50‧‧‧氮移除區出口
55‧‧‧管線/輕餾分分離裝置
60‧‧‧熱交換器
65‧‧‧芳族化合物分離裝置
70‧‧‧管線
75‧‧‧不飽和脂族化合物移除容器
80‧‧‧氮移除容器
102‧‧‧管線
105‧‧‧管線
110‧‧‧烷化區
115‧‧‧烷化反應器
120‧‧‧轉烷化反應器
135‧‧‧管線
150‧‧‧乙苯分離區
155‧‧‧苯分餾塔
160‧‧‧管線
165‧‧‧乙苯分餾塔
170‧‧‧管線
175‧‧‧管線
180‧‧‧聚乙苯分餾塔
185‧‧‧管線
190‧‧‧管線
205‧‧‧苯乙烯生產區
210‧‧‧管線
215‧‧‧管線
220‧‧‧脫氫區
225‧‧‧產生器
230‧‧‧過熱器
235‧‧‧熱交換器
240‧‧‧冷凝器
250‧‧‧管線
255‧‧‧乙苯/苯乙烯分離器；分離區
260‧‧‧管線
265‧‧‧管線
270‧‧‧苯乙烯後處理塔
275‧‧‧管線
280‧‧‧乙苯再循環塔
285‧‧‧管線
290‧‧‧苯塔
292‧‧‧抑制劑源
293‧‧‧管線
295‧‧‧管線
圖1為根據各種實施例之烴進料流處理區之流程圖；圖2為包括根據各種實施例之烴進料流處理區之烷化設施之流程圖；及圖3為根據各種實施例之苯乙烯單體設施之流程圖。
圖4為根據實例1顯示之圖，其在y軸上顯示溴指數(Bromine Index)且在x軸上顯示運行小時數(Hours on Stream)。
烴轉化方法，諸如例如使苯進料流烷化及/或轉烷化以形成乙苯及使乙苯流脫氫以形成苯乙烯單體流已眾所周知。本文所提供之各種態樣提供在烴轉化方法中合併兩種或兩種以上烴進料流且處理經合併之烴進料流以自其中移除污染物之方法及裝置。該兩種或兩種以上烴進料流各包括芳族烴化合物且可包括相同芳族烴化合物。根據各種態樣之兩種或兩種以上烴進料流具有包括不同類型及/或濃度之污染物之不同組成且可自不同來源提供。舉例而言，一種烴流可為新鮮烴進料流，而另一種烴進料流可為再循環烴進料流。根據各種態樣，自經合併之烴進料流所移除之污染物可包括一或多種氮化合物及一或多種不飽和脂族化合物。水亦可自根據本文所述之各種態樣之經合併之烴進料流中移除。經處理之經合併之烴進料流相對於經合併之烴進料流，氮化合物及不飽和脂族烴含量減少。
根據一個態樣，兩種或兩種以上烴進料流之芳族烴化合物可選自由以下組成之群：苯、甲苯及萘及其經取代衍生物，其中苯及其衍生物為較佳芳族化合物。根據一個態樣，兩種或兩種以上進料流可包括相同芳族烴化合物，雖然芳族烴化合物之濃度可能不同。其他烴化合物，包括芳族烴化合物，亦可存在於兩種或兩種以上進料流中。芳 族化合物可具有選自由具有1至20個碳原子之烷基、羥基及烷氧基(其烷基亦含有1至20個碳原子)組成之群之取代基中之一或多者。其中該取代基為烷基或烷氧基，苯基亦可在烷基鏈上經取代。
雖然未經取代及單取代苯、甲苯及萘最常用，亦可使用多取代芳族物。合適之可烷化芳族化合物之實例除上文所引用之彼等以外亦可包括蒽、菲、聯苯、二甲苯、乙苯、丙基苯、丁基苯、戊基苯、己基苯、庚基苯、辛基苯等；苯酚、甲酚、苯甲醚、乙氧基-、丙氧基-、丁氧基-、戊氧基-、己氧基苯等等。苯、甲苯、二甲苯及/或其他進料芳族物之來源包括來自石腦油重整單元、芳族萃取單元之產物流；來自苯乙烯單體生產單元之再循環流及用於生產對二甲苯及其他芳族物之石化複合體。然而，烴進料流包括至少一種芳族烴化合物。根據一個實例，芳族化合物在烴進料流中之濃度在烴進料之5wt%至99.9wt%之範圍內。根據另一實例，烴進料流包含在50wt%與99.9wt%之間之芳族物，且可包含在90wt%與99.9wt%之間之芳族物。
根據一個態樣，合併兩種或兩種以上芳族烴進料流且經合併之芳族進料流係傳送至處理區。根據一個態樣，一種待合併之芳族進料流與另一種待合併之芳族進料流相比，具有不同組成。舉例而言，一種芳族進料流可包括自上游工序提供之新鮮芳族進料流，上游工序諸如重整石腦油以形成芳族化合物及萃取並分離芳族化合物以形成如此項技術中已知之新鮮芳族進料流上游工序。新鮮芳族進料流亦可自其他來源提供。另一種芳族進料流可自另一來源提供，包括例如來自下游工序之再循環流。舉例而言，苯再循環流可以來自下游或獨立苯乙烯單體生產區之副產物提供。根據各種態樣，由於兩種或兩種以上進料流係自不同來源提供，因此其將具有不同組成。儘管為易於說明，在以下說明所陳述之實例中，一種芳族進料流為新鮮芳族進料流且另一種芳族進料流為再循環芳族進料流，但應理解一種進料流自一來源 提供且另一種進料流自另一來源提供之其他組態係涵蓋在本文中。
根據一個態樣，新鮮芳族進料流包括氮化合物且可包括有機氮化合物。有機氮化合物通常包括基本氮化合物，諸如吲哚、吡啶、喹啉、二乙醇胺(DEA)、嗎啉(包括N-甲醯基-嗎啉(NFM)及N-甲基-吡咯啶酮(NMP))。有機氮化合物亦可包括弱鹼性腈，諸如乙腈、丙腈及丙烯腈。在新鮮芳族進料流中之氮化合物可包括弱鹼性氮化合物，諸如腈。或者或另外，新鮮芳族進料流可包括鹼性氮化合物，諸如吲哚、吡啶、喹啉、二乙醇胺(DEA)、嗎啉(包括N-甲醯基-嗎啉(NFM)及N-甲基-吡咯啶酮(NMP))。新鮮芳族進料流可包括弱鹼性有機氮化合物及較強鹼性有機氮化合物。新鮮芳族進料流亦可包括不飽和脂族化合物，諸如烯烴化合物，諸如二烯烴。新鮮芳族進料流可進一步包括水。
根據一個態樣，不飽和脂族化合物可包括具有一或多個雙鍵之不飽和環狀烴及直鏈及分支鏈烯烴系烴(烯烴)。因此，如本文中所使用，術語「烯烴(olefin)」及「烯烴系烴(olefinic hydrocarbon)」包括二烯烴化合物。在一個實例中，不飽和脂族化合物為烯烴化合物，且不飽和脂族化合物可為二烯烴化合物。在另一實例中，不飽和脂族化合物為每個分子具有4、5或6個碳原子之一或多種二烯烴化合物，亦即不飽和脂族化合物可選自由C4-C6非環狀及環狀二烯烴及其混合物組成之二烯烴之群。在另一實例中，二烯烴化合物係選自由以下組成之群：丁二烯、戊二烯、甲基丁二烯、己二烯、甲基戊二烯、二甲基丁二烯、乙炔、環戊二烯、烷基環戊二烯、環己二烯及其混合物。
在一個實例中，二烯烴化合物在新鮮芳族進料中之濃度在新鮮芳族進料之10ppb-wt至100ppm-wt範圍內；且二烯烴化合物之濃度可在新鮮芳族進料之100ppb-wt至1000ppm-wt範圍內。新鮮芳族進料流可包含其他烯烴，諸如單烯烴。通常，在新鮮芳族進料流中之所有烯 烴之整體濃度不會超過1wt-%烯烴。
根據一個態樣，新鮮芳族進料流具有在10ppb-wt至100ppm-wt範圍內之鹼性氮化合物含量。在另一實例中，鹼性氮化合物在新鮮芳族進料中之濃度在新鮮芳族進料之100ppb-wt至10ppm-wt範圍內。在另一實例中，弱鹼性氮化合物在新鮮芳族進料中之濃度可在新鮮芳族進料之10ppb-wt至1ppm-wt範圍內，且在另一實例中，在100ppb-wt至1ppm-wt之間。在另一實例中，在新鮮芳族進料中之所有有機氮化合物之整體濃度在10ppb-wt至100ppm-wt範圍內。
根據一個態樣，新鮮芳族進料流含有水。在一個實例中，水在新鮮芳族進料流中之濃度在新鮮芳族進料流之1至5,000ppm-wt範圍內。根據另一實例，水在新鮮芳族進料流中之濃度在1至1,000ppm-wt範圍內。新鮮芳族進料流除水以外亦可含有含氧有機物，諸如可與水組分一起自新鮮芳族進料流中移除之醇及酮。
在一個實例中，新鮮進料流包括包含苯之芳族化合物、包含有機氮化合物之氮化合物及包含烯烴化合物之不飽和脂族化合物。在另一實例中，新鮮進料流包括包含苯之芳族化合物、包含鹼性有機氮化合物之氮化合物、及包含每個分子具有4至6個碳原子之烯烴化合物之不飽和脂族化合物。在另一實例中，新鮮進料流包括包含苯之芳族化合物、包含鹼性有機氮化合物之氮化合物、及包含二烯烴化合物之不飽和脂族化合物。
根據一個態樣，再循環芳族進料流亦包括氮化合物。在再循環芳族進料流中之氮化合物可包括弱鹼性氮化合物，諸如如上所述之有機氮化合物，其包括腈。再循環芳族進料流氮化合物與新鮮芳族進料流中之氮化合物可相同或可不同。或者或另外，再循環芳族進料流氮化合物可以與新鮮芳族進料流中之氮化合物不同之濃度存在。舉例而言，當一種芳族進料流包括腈或其他弱鹼性氮組分時，再循環芳族進 料流可包括較高濃度之腈或其他弱鹼性氮組分。類似地，當一種芳族進料流包括鹼性有機氮化合物時，再循環芳族進料流可包括弱鹼性有機氮化合物。再循環芳族進料流亦可包括不飽和脂族化合物，諸如上述關於一種芳族進料流之彼等。在再循環芳族進料流中之不飽和脂族化合物可包括與新鮮芳族進料流相同或不同之不飽和脂族化合物。在再循環芳族進料流中之不飽和脂族化合物之濃度亦可與新鮮芳族進料流中之濃度不同。再循環芳族進料流可進一步包括水，其濃度與在一種芳族進料流中之濃度相同或不同。
根據一個態樣，再循環芳族進料流中之氮化合物可由在上游工序或下游工序(其中處理流再循環回上游)中添加抑制劑或延遲劑產生。為易於說明，自此開始抑制劑及延遲劑將統稱為「抑制劑」。已發現在某些工序期間添加各種含有氮化合物之抑制劑至流中可抑制流中之組分聚合及/或減少加工單元內之設備之腐蝕。舉例而言，如圖3中所說明(其在下文中再次進一步闡述)，可添加抑制劑至乙苯-苯乙烯複合體之苯乙烯單體生產區205以抑制在苯乙烯產物與例如分離區255中之苯乙烯流中之其他組分分離期間，苯乙烯流內苯乙烯單體之聚合。該抑制劑亦可起減少用於實施此等方法之容器內之腐蝕之作用。在此實例中，當苯流自苯乙烯單體生產區205再循環以提供至少一部分包含苯之烴進料流時，再循環苯流可含有來自上游添加之抑制劑之殘餘氮化合物。由於例如抑制劑氮化合物之反應或轉化，烴進料流氮化合物可與抑制劑氮化合物呈相同或不同的形式。
商業使用之專有抑制劑之化學組成並非廣泛已知，然而，通常可理解該等抑制劑之某些典型特徵。US 7,276,636(其係以引用之方式併入本文中)在第3欄第41行至第4欄第65行中提供關於抑制劑之使用、抑制劑之一般特徵及商業方法中可使用之抑制劑之實例的說明。此等抑制劑以及其他抑制劑可引入存在於烴進料流中之氮化合物。可 發現於抑制劑中之氮化合物之一些特定的非限制性實例包括二硝苯酚、2-第二丁基-4,6-二硝苯酚、二烷基羥胺及氮氧化物以及描述於US 7,276,636中之氮化合物。
在一個實例中，再循環芳族進料流中之二烯烴化合物之濃度在再循環芳族進料流之30ppb-wt至3000ppm-wt範圍內；且二烯烴化合物之濃度可在再循環芳族進料流之50ppb-wt至2000ppm-wt範圍內。再循環芳族進料流可包含其他烯烴，諸如單烯烴。通常，再循環芳族進料流中之所有烯烴之整體濃度不會超過1.0wt-%烯烴。
在一個實例中，再循環芳族進料流具有在1ppm-wt至10ppm-wt範圍內之氮組分含量。在另一實例中，再循環芳族進料流中之有機氮化合物之濃度在再循環芳族進料流之30ppb-wt(按重量計之十億分率)至1莫耳%範圍內；有機氮化合物之濃度可在再循環芳族進料流之30ppb-wt至100ppm-wt(按重量計之百萬分率)範圍內。在另一實例中，再循環芳族進料流中之弱鹼性有機氮化合物(諸如腈)之濃度在再循環芳族進料流之100ppb-wt至100ppm-wt範圍內。
根據一個態樣，再循環芳族進料流含有水。在一個實例中，再循環芳族進料流中之水之濃度在10至5,000ppm-wt範圍內。根據另一個實例，再循環芳族進料流中之水之濃度在10至1,000ppm-wt範圍內。再循環芳族進料流除水以外亦可含有含氧有機物，諸如可與水組分一起自再循環芳族進料流中移除之醇及酮。
在一個實例中，再循環進料流包括包含苯之芳族化合物、包含有機氮化合物之氮化合物及包含烯烴化合物之不飽和脂族化合物。在另一實例中，再循環進料流包括包含苯之芳族化合物、包含鹼性有機氮化合物之氮化合物及包含每分子具有4至6個碳原子之烯烴化合物之不飽和脂族化合物。在另一實例中，再循環進料流包括包含苯之芳族化合物、包含鹼性有機氮化合物之氮化合物及包含二烯烴化合物之不 飽和脂族化合物。
根據一個態樣，新鮮芳族進料流之容積流率係大於再循環芳族進料流之容積流率，使得經合併之芳族進料流包括較大體積之新鮮芳族進料流。在一個實例中，新鮮芳族進料流之容積流率在大於再循環芳族進料流之容積流率10倍與100倍之間。在另一實例中，新鮮芳族進料流之容積流率在大於再循環芳族進料流之容積流率30倍與100倍之間。就此而言，經合併之芳族進料流包含在90%及99%之間之新鮮芳族進料流及在1%及10%之間之再循環芳族進料流。
根據一個態樣，合併新鮮及再循環芳族進料流以形成經合併之進料流。經合併之芳族進料流隨後傳送至處理區以移除來自經合併之烴進料流之污染物。出人意料地，已發現儘管形成經合併之芳族進料流之新鮮及再循環芳族進料流具有不同組成，但普通處理區對於自經合併之芳族進料流移除可接受含量之氮化合物及不飽和脂族化合物污染物為有效的，且不快速地使用於移除處理區中之污染物之材料去活化。應瞭解，儘管本文中描述就合併一種芳族進料流與另一種芳族進料流而言之烴轉化方法及裝置，但其亦可在以下系統中實施：其中使用超過兩種烴進料流，且其中存在超過兩種烴進料流，其他烴流可與第一及第二烴進料流合併。
轉至圖1，提供用於處理經合併之芳族進料流之裝置2及方法。裝置2包括用於自進料流中移除一或多種化合物之經合併之處理區4。處理區包括用於處理經合併之芳族進料流之一或多種容器5。根據一個態樣，一種芳族進料流，例如新鮮芳族進料流係經由管線或管道10提供至經合併之處理區。另一種芳族進料流，例如再循環芳族進料流係經由管線或管道15提供至經合併之處理區4。新鮮芳族進料流及再循環芳族進料流係在進入處理區之前經由新鮮進料管線10與再循環進料管線15之間之接合點合併。如圖1所說明，在一實例中，接合點包 括提供於管線10與管線15之間之耦接17，其位於處理區4上游或在該區內，用於合併新鮮及再循環芳族進料流。在另一實例中，接合點包括在處理區4內之容器5且新鮮及再循環芳族進料流係在容器5中合併。
根據一個態樣，處理區包括不飽和脂族移除區20，其用於自經合併之芳族進料流中移除一或多種不飽和脂族化合物。不飽和脂族化合物移除區20藉由管線25與接合點16流體連通且包括不飽和脂族化合物移除區入口30及不飽和脂族化合物移除區出口35。不飽和脂族化合物移除區20自進料流中移除至少一種不飽和脂族化合物以提供減少之不飽和脂族化合物進料流，所提供之進料流與進入不飽和脂族移除區20之經合併之芳族進料流相比，具有較低濃度之一或多種不飽和脂族化合物。根據一個態樣，不飽和脂族化合物移除區包括不飽和脂族化合物選擇性材料，該材料優先於經合併之芳族進料流中之一或多種其他組分吸附或轉化進料流中之不飽和脂族化合物以自其中移除該等化合物。不飽和脂族化合物移除區20亦可自如下文進一步描述之經合併之芳族進料流中移除一部分一或多種有機氮化合物。不飽和脂族化合物移除選擇性材料在自經合併之芳族進料流移除可存在於新鮮芳族進料流之鹼性有機氮化合物中尤其有效。有益地，不飽和脂族移除區20自進料流中移除一或多種不飽和脂族化合物且亦可自進料流中移除一部分一或多種氮化合物。此可有利地減少下游氮移除吸附劑所發生之去活化。
根據一個態樣，進料流處理區4亦包括氮移除區40，該移除區具有氮移除區入口45及氮移除區出口50。減少之不飽和脂族化合物進料流係經由管線55提供至氮移除區40，該管線提供在不飽和脂族化合物移除區20及氮移除區40之間之流體連通。氮移除區40自進料流中移除一或多種氮化合物以提供減少之氮芳族進料流，該進料流與經由入口 45進入氮移除區40之減少之水進料流相比，具有較低氮濃度。根據一個態樣，氮移除區40包括氮選擇性吸附劑，其與進料流接觸且優先於進料流中之一或多種其他組分吸附氮以自進料流中移除氮化合物。減少之氮進料流經由出口50離開氮移除區40。
根據另一態樣，處理區4可包括輕餾分分離裝置55，例如分餾塔，其用於自經合併之芳族進料流中分離低分子量化合物。舉例而言，當芳族化合物包括苯時，分離裝置55可分離至少一種低分子量化合物，其包括一或多種選自由以下組成之群之化合物：乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、丁烷、丁烯及丁二烯及為一般技術者所理解之其他低分子量化合物。輕餾分分離裝置55可安置於不飽和脂族化合物移除區20及氮移除區40之一者或兩者之上游。如圖1所說明，輕餾分分離裝置55可安置於接合點16及不飽和脂族化合物移除區20之間以在經合併之芳族進料流傳送至不飽和脂族化合物移除區之前移除低分子量化合物且可與接合點16及不飽和脂族化合物移除區20兩者流體連通。
根據一個態樣，一或多種熱交換器60可包括在處理區4中且可經組態以加熱經合併之芳族進料流至接觸溫度。熱交換器60可安置於不飽和脂族化合物移除區20之上游以在進料流進入不飽和脂族化合物移除區20之前加熱經合併之進料流至接觸溫度。或者或另外，熱交換器可安置於不飽和脂族化合物移除區20與氮移除區40之間以在經合併之進料流進入氮移除區40之前加熱經合併之進料流至接觸溫度。
根據另一態樣，可提供芳族化合物分離裝置65，例如分餾塔以提供濃芳族烴進料流。可提供芳族化合物分離裝置65以自進入分離裝置65之流中移除一些水。分離裝置65亦可移除來自該流之其他組分。儘管為易於說明，圖1及圖2說明獨立芳族分離裝置65，但應理解芳族分離裝置可包括在較大系統內之一或多種其他分離裝置。舉例而言，在圖2所說明之乙苯生產設施中，芳族化合物分離裝置可包括苯分餾 塔155。就此而言，離開氮移除區40之流在烴轉化方法中可傳送至苯分餾塔155或其他分離裝置以移除水及/或其他組分，以形成濃芳族進料流。濃芳族進料流可隨後傳送至烷化或轉烷化區，例如經由管線160或另一管線。類似地，可提供水移除區用於移除水且該移除區可包括用於自該流移除水之水移除材料。舉例而言，可在水移除區中提供水選擇性吸附劑用於與氮減少之芳族進料流接觸及自該流中移除至少一部分水。
轉至更多細節，如先前所述，不飽和脂族化合物移除區20包括不飽和脂族化合物移除材料。不飽和脂族化合物移除材料可包括吸附劑，該吸附劑用於與經合併之芳族進料流接觸且優先於經合併之芳族進料流中之一或多種其他組分(包括芳族化合物)吸附來自進料流之一或多種不飽和脂族化合物。不飽和脂族化合物移除材料亦可包括催化劑，該催化劑用於催化轉化經合併之芳族進料流中之一或多種不飽和脂族化合物至另一化合物以移除不飽和脂族化合物之反應。不飽和脂族化合物移除材料亦可包括一或多種其他材料，該等材料經組態用於與經合併之芳族進料流接觸且自該流中移除一或多種不飽和脂族化合物。
在一個實例中，不飽和脂族化合物移除材料包括黏土。合適之黏土包括例如貝得石、鋰皂石、合成鋰皂石、微晶高嶺石、囊脫石(nontonite)、皂石、膨潤土及其混合物。合適的市售可得之黏土吸附劑之實例包括獲自BASF之F系列吸附劑及諸如獲自Sud-Chemie之CO 630 G及CO 616 GS之TONSIL吸附劑。在一個實施例中，黏土吸附劑為酸活性膨潤土及/或微晶高嶺石黏土。在另一實例中，不飽和脂族化合物移除材料包括活性碳。活性碳在此項技術中熟知且使用碳化及/或活化方法步驟，可衍生自各種來源，包括石油焦、煤、木材及殼，諸如椰子殼。活化可例如藉由在CO2、H2O及其混合物之氛圍中 熱處理、藉由化學處理步驟及其組合來實現。合適之活性碳為市售可得且可獲自例如Calgon。
在另一實例中，不飽和脂族移除材料包括酸性分子篩以吸附或以其他方式自烴進料流中移除不飽和脂族化合物。合適之酸性分子篩包括揭示於US 4,440,871、US 4,310,440及US 4,567,029中各種形式之磷酸矽鋁及磷酸鋁以及沸石分子篩，其以引用之方式併入本文中。如本文中所使用，術語「分子篩」定義為本質上高結晶、具有結晶學定義之微孔或通道、與諸如γ-氧化鋁之材料不同之一類吸附乾燥劑。此類結晶吸附劑內之較佳類型之分子篩為通常被稱為沸石之鋁矽酸鹽材料。術語「沸石」一般而言係指天然存在及合成之水合金屬鋁矽酸鹽之群，其中許多為結晶結構。煅燒形式之沸石分子篩可藉由如下通式表示：Me2/nO：Al2O3：xSiO2：yH2O
其中Me為陽離子、x具有2至無限之值、n為陽離子價且y具有2至10之值。可使用之典型熟知沸石包括菱沸石(亦稱為沸石D)、斜發沸石、毛沸石、八面沸石、沸石β(BEA)、沸石Ω、沸石X、沸石Y、MFI沸石、沸石MCM-22(MWW)、鎂鹼沸石、絲光沸石、沸石A、沸石P及如下所提及之UZM-8型沸石。一些上文識別之沸石之詳述描述可發現於D.W.Breck,ZEOLITE MOLECULAR SIEVES,John Wiley and Sons,New York,1974中。
各種合成及天然材料在化學組成、晶體結構及諸如X射線粉末繞射模式之物理特性中存在顯著差異。分子篩以精細晶體聚結物形式存在或以精細粉末形式合成且較佳經製錠或粒化以用於大規模吸附。已知粒化法，其係極其令人滿意的，因為分子篩之吸附特徵在選擇性及容量方面均保持基本不變。在一個實施例中，吸附劑包括具有氧化鋁或二氧化矽黏合劑之沸石Y及/或沸石X及/或具有氧化鋁或二氧化矽黏 合劑之β沸石。在一個實施例中，酸性分子篩為沸石Y。
在一個實施例中，分子篩通常會與耐火無機氧化物黏合劑合併使用。黏合劑可包括氧化鋁或二氧化矽，其中前者較佳且γ-氧化鋁、η-鋁及其混合物尤佳。分子篩含量可在吸附劑之5至99wt-%範圍內且耐火無機氧化物含量可在1至95wt-%範圍內。在一個實施例中，分子篩之含量應為吸附劑之至少50wt-%，且更佳為吸附劑之至少70wt-%。
根據此實例之分子篩為酸性。使用矽與鋁之比作為酸性含量之計示，矽與鋁之比在一個實施例中應不超過100且在另一實施例中不超過25。分子篩上之陽離子係不為所希望的。因此，在沸石Y及β沸石之情況下，希望酸洗以移除諸如鈉之鹼金屬，從而顯示更多酸性部位，藉此提高吸附容量。亦應避免鋁自構架遷出進入黏合劑中，因為其減少酸性。沸石X或Y中併入一定含量之陽離子(諸如鹼土及稀土元素)將改良構架鋁之熱及水熱穩定性、使自構架遷出之構架鋁之量最小化且可賦予具有不同酸性強度之部位。陽離子併入含量應均衡，以改良整體酸性及/或水熱穩定性，而不抑制吸附效能(在陽離子併入含量較高時可能產生)。本發明之分子篩吸附劑可與下游反應器，諸如烷化或轉烷化單元中之烷化催化劑具有相同組成。然而，當烷化催化劑比分子篩吸附劑更昂貴時，烷化催化劑與分子篩之組成較佳不同。
待處理之經合併之芳族進料流與不飽和脂族化合物移除材料在接觸條件下接觸以移除一或多種不飽和脂族化合物且生產減少之不飽和脂族化合物芳族進料流。藉由各種機制，諸如吸附、反應及反應性吸附，使用不飽和脂族化合物移除材料，可自烴流中移除不飽和脂族化合物。相對於經合併之芳族進料流之不飽和脂族化合物含量，減少之不飽和脂族化合物流具有較低不飽和脂族化合物含量。
根據一個態樣，不飽和脂族化合物移除材料亦自進料流中移除 至少一部分有機氮化合物。不飽和脂族化合物移除材料可自再循環芳族進料流移除至少一部分所存在的弱鹼性有機氮化合物。不飽和脂族化合物移除材料對於移除一部分存在於新鮮芳族進料流中之鹼性有機氮化合物可尤其有效。不欲被理論束縛，咸信藉由自芳族進料流中移除至少一部分不飽和脂族化合物，下游氮移除吸附劑不會被此等組分污染，從而增加氮移除吸附劑之使用壽命。類似地，咸信在與氮移除吸附劑接觸之前，藉由自芳族進料流中移除至少一部分鹼性有機氮化合物，可使得氮移除吸附劑不被此等化合物污染，從而增加氮移除吸附劑之使用壽命。在經合併之芳族進料流中之剩餘氮化合物可隨後藉由與下游氮移除吸附劑接觸而移除。
接觸條件包括至少25℃之溫度及以相對於烴進料流之重量計至少50ppm之水含量。水含量可等於或超過接觸條件下烴進料流之飽和點。在一個實施例中，水含量為以相對於烴進料流之重量計至少250ppm。在另一實施例中，水含量為以相對於烴進料流之重量計在300ppm至800ppm範圍內。在接觸期間，水量可以任何合適之方式控制。舉例而言，烴進料之水含量可藉由乾燥及/或添加水或水生成化合物至進料流中來監測及控制。水或水生成化合物可作為分離流引入至接觸步驟，且進料流可乾燥至一致水含量同時添加水或水生成化合物以獲得所需含量。在一個實例中，接觸溫度在25℃至300℃範圍內且接觸溫度可在45℃至250℃範圍內。在另一實例中，接觸溫度在75℃至225℃範圍內；且接觸溫度可在125℃至300℃範圍內。
在一個實例中，水量為以相對於烴進料流之重量計至少50ppm。在另一實例中，水量為以相對於烴進料流之重量計至少250ppm。在另一實例中，水量等於或超過接觸條件下之烴進料流之飽和點。在另一實例中，水量以相對於烴進料流之重量計在300ppm至800ppm範圍內。對於此等實例中之每一者，接觸溫度可包括上一段落中 描述之範圍。視需要，接觸條件可進一步包括34.5kPa(g)至4136.9kPa(g)之壓力。在一個實例中，接觸係使用以液相或部分液相形式之進料進行。亦可使用氣相接觸。
溴指數通常用於分析烴混合物之不飽和脂族化合物(包括烯烴及二烯烴)含量。(應注意術語「二烯烴(diolefin)」及「二烯(diene)」在本文中可互換使用。)在一個實例中，不飽和脂族化合物移除區50減少烴進料流中之二烯烴濃度，使得溴指數減少至少50%。在另一實例中，溴指數減少至少70%；在另一實例中至少90%，且在另一實例中至少95%。如本文中所使用，烴流或混合物之溴指數係使用方法UOP304測定。除非另外說明，否則本文中所用之分析方法，諸如UOP304，可獲自ASTM International,100 Barr Harbor Drive,West Conshohocken,PA,USA。
氮移除區40產生可經由管線或管道70離開出口50之氮減少之芳族進料流，該進料流相對於經處理之烴流具有較低氮化合物濃度。如上所述，自芳族烴流中移除氮化合物之各種方法在此項技術中已為所熟知。參見例如US 7,205,448、US 7,744,828、US 6,297,417；其中之每一者係以全文引用的方式併入本文中。簡言之，經處理之烴流引入至包括至少一種對於移除氮有效之吸附劑之氮移除區40。合適之吸附劑包括黏土、樹脂及沸石。通常，黏土及沸石吸附劑為酸性。氮移除區40可包含兩種吸附劑，諸如位於沸石吸附劑之上游之黏土或樹脂吸附劑，如此經處理之烴流首先與黏土或樹脂吸附劑接觸以產生中間流，該中間流隨後與沸石吸附劑接觸。已揭示就不同吸附劑及在氮移除區40中使用多種吸附劑而言之不同操作條件，包括溫度及水含量。
根據一個態樣，經合併之芳族進料流在氮移除條件下與包含酸性分子篩之吸附劑接觸以產生具有減少之氮含量之烷化基質流。在一個實例中，分子篩為沸石。可使用之熟知沸石包括菱沸石(亦稱為沸 石D)、斜發沸石、毛沸石、八面沸石、沸石β(BEA)、沸石Ω、沸石X、沸石Y、MFI沸石、沸石MCM-22(MWW)、鎂鹼沸石、絲光沸石、沸石A、沸石P及如下所提及之UZM-8型沸石。在一個實施例中，氮移除條件包含在至少120℃至300℃範圍內之溫度及以相對於經處理之烴流之重量計，在20ppm至500ppm範圍內之水含量。
根據一個態樣，處理區4包括不飽和脂族化合物移除區20與氮移除區40。根據一個態樣，不飽和脂族化合物移除區20及氮移除區40係串聯提供，使得經合併之芳族進料流係藉由依序傳送該經合併之芳族進料流通過不飽和脂族化合物移除區20及氮移除區40來處理。
不飽和脂族化合物移除區50可包括如圖1所說明之不飽和脂族化合物移除容器75用於固持不飽和脂族化合物選擇性材料，使得烴進料流經由入口30進入不飽和脂族化合物移除容器75以與不飽和脂族化合物選擇性材料接觸且經由出口35離開。入口30及出口35可為進入及離開容器52之入口及出口。不飽和脂族化合物移除區20亦可與氮移除區40一起併入單個容器。單個容器內之內部結構或設備可分隔不同區。就此而言，入口30及/或出口35可為進入或離開含有脂族化合物移除區20及一或多個其他區之較大容器之特定區之入口及/或出口。
氮移除區40可包括如圖1所說明之氮移除容器80用於固持氮選擇性吸附劑，使得烴進料流經由入口45進入氮移除容器80以與氮選擇性吸附劑接觸且經由出口50離開。以此方法，入口45及出口50可為容器80之入口及出口。氮移除區40亦可與不飽和脂族化合物移除區20一起併入單個容器。單個容器內之內部結構或設備可分隔不同區。就此而言，入口及/或出口可為進入或離開含有氮移除區40及一或多個其他區之較大容器之特定區之入口及/或出口。
在一個實例中，如例如藉由氮化學發光方法，ASTM D4629量測，自烴進料流中移除至少50%的氮。在另一實例中，當烴進料流與 氮選擇性分子篩接觸，自烴進料流中移除的氮在70%與99.99%之間，且在另一實例中在90%與99.99%之間。根據一個態樣，進入氮移除區30之烴進料流包括在0.03與10ppm之間的氮。
轉至圖2，根據一個態樣，提供烴流處理區4用於將經合併之苯進料流處理至烷化區110。根據各種態樣，新鮮苯進料流係沿管線102提供且再循環苯流係沿管線103提供。新鮮苯進料流包括苯，且可包括水、氮化合物及如先前所提及之不飽和脂族化合物。再循環苯進料流包括苯，且可包括相同或不同氮化合物、相同或不同不飽和脂族化合物且亦可包括水。此等組分之濃度亦可不同。新鮮苯進料流及再循環苯進料流係經由管線102與管線103之間的接合點16合併。如上所述，接合點16可為耦接，或其可為合併該等流之容器。經合併之苯進料流隨後在處理區4中處理。在如上文圖1所述在含苯進料流於烴處理區4中處理以移除至少一部分氮化合物及不飽和脂族化合物之後，經處理之進料流沿管道或管線105傳送至烷化區110。根據另一態樣，如先前所述，經處理之流可傳送至分離裝置，例如苯分餾塔155，且返回烷化區，例如藉由管線160。根據一個態樣，圖2說明烷化區110包括烷化反應器115與轉烷化反應器120。然而，烷化區110可不包括烷化反應器115或轉烷化反應器120，且可包括超過一個烷化反應器115及/或轉烷化反應器120。圖2說明經處理之烴進料流與另一進料流合併且傳送至烷化反應器115中。然而，應理解經處理之烴進料流可與一或多種其他流合併以傳送至烷化反應器115或轉烷化反應器120中或直接傳送至烷化反應器115或轉烷化反應器120中。亦應理解在將經合併之進料流傳送至處理區4之前，一或多種其他流可與新鮮苯進料流及/或再循環苯進料流合併。
在一個態樣中，經處理之烴流係經由管線105傳送至烷化反應器115及轉烷化反應器120之一者或兩者。另一種進料流125可引入至烷 化區110且與經處理之烴進料流合併或單獨傳送至烷化反應器115及/或轉烷化反應器120之一者或兩者。或者或另外，一或多種其他流可傳送至烷化區110。可引入烷化劑至烷化反應器115中且與經處理之烴流及烷化催化劑接觸以產生經由管線135傳送至下游之烷化苯產物。舉例而言，可經由管線130將乙烯引入至烷化反應器115，在經處理之苯進料流之存在下使其與烷化催化劑接觸以產生乙苯流。
在藉由酸性催化劑催化之使用烯烴烷化劑使芳族物烷化基質選擇性烷化中，烯烴可含有2至至少20個碳原子，且末端或內部烯烴可為分支鏈或直鏈烯烴。因此，烯烴之特定性質並非尤其重要。在低碳烯烴中，乙烯及丙烯為最重要之代表。可經由管線130引入烯烴進料流且其可包括例如乙烯及/或丙烯烷化劑。烷化劑亦可藉由在轉烷化反應器120中之聚烷基苯之烷基組分提供。二乙苯、三乙苯及二異丙苯(diisopropylbenzene)為可提供該等烷化劑之聚烷基苯之顯要實例。
在烷化區110中可使用多種催化劑。適用於本發明之較佳催化劑為沸石催化劑。本發明之催化劑通常會與耐火無機氧化物黏合劑合併使用。較佳黏合劑為氧化鋁或二氧化矽。合適之沸石包括沸石β(描述於US 5,723,710中)、ZSM-5、PSH-3、MCM-22、MCM-36、MCM-49、MCM-56、Y型沸石及UZM-8(其包括描述於US 6,756,030中之鋁矽酸鹽及經取代之鋁矽酸鹽沸石)及經改質之UZM-8沸石，諸如UZM-8HS(其係描述於US 7,091,390中)。US 6,756,030及US 7,091,390中之每一者係以全文引用的方式併入本文中。
此項技術中已知催化芳族烷化區之基本組態。進料芳族烷化基質及進料烯烴烷化劑通常自1至4個串聯之反應器預加熱及饋入。可在反應器之間提供合適之冷卻構件以補償在反應器中之每一者中之反應淨放熱。可在各反應器之上游或各反應器中提供合適之構件以將其他進料芳族流、進料烯烴流、或其他流(例如反應器之流出物或含有一 或多種聚烷基苯之流)饋入至烷化區中之任何反應器。各烷化反應器115可含有一或多種烷化催化劑床。通常在一個烷化區內存在8個串聯之反應器。本發明包涵雙區芳族烷化方法，諸如如US 7,420,098中所描述之彼等，其係以全文引用的方式併入本文中。
進行烷化反應之特定條件取決於所使用之芳族化合物及烯烴。一個條件為反應在至少部分液相條件下進行。因此，調節反應壓力以維持烯烴至少部分溶解於液相中。對於高級碳烯烴(higher olefin)，反應可在自生壓力下進行。烷化條件通常包括在1379kPa(g)與6985kPa(g)範圍內之壓力。芳族化合物與在C2至C20範圍內之烯烴之烷化可在60℃至400℃之溫度下實施。在連續方法中，此空間速度可顯著變化，但通常為相對於烯烴之0.1至8hr-1重量每小時空間速度(WHSV)。特定言之，苯與乙烯之烷化可在150℃至250℃之溫度下實施且苯與丙烯之烷化可在90℃至200℃之溫度下實施。本方法中所使用之可烷化芳族化合物與烯烴之比率將取決於所需之單烷化程度以及反應混合物之芳族及烯烴組分之相對成本。對於藉由丙烯之苯之烷化，苯與烯烴之莫耳比可低至0.1及高至10。當苯係藉由乙烯烷化時，苯與烯烴之比可在0.1與10之間。
烷化反應區通常會提供多種二級副產物。舉例而言，在藉由乙烯烷化苯以產生乙苯中，反應區亦可產生二乙苯及三乙苯以及其他乙烯縮合產物。本文中所涵蓋之另一非限制性例示性反應包括藉由丙烯烷化苯以產生異丙苯(cumene)。在此類型之反應中，反應區可產生二異丙苯及三異丙苯以及更多縮合產物。如在此項技術中所熟知，此等聚烷化芳族物可與轉烷化區中之其他芳族基質接觸以產生其他單烷化產物。參見例如US 7,622,622及US 7,268,267，其係以引用之方式併入本文中。應注意，轉烷化反應可在烷化反應區發生且烷化反應可在轉烷化反應區發生。因此，如本文中所使用，烷化區110係指在其中 發生烷化及轉烷化反應之一者或兩者之區。在一個實施例中，烷化苯產物包含乙苯及異丙苯中之至少一者。
亦可提供烷化芳族分離區用於將濃烷化芳族流與由烷化區110所產生之烷化芳族流分離。烷化芳族分離區可包括如此項技術中已知之一或多種蒸餾或分餾塔或其他分離裝置，其用於將烷化芳族流中之濃烷化芳族流與其他組分分離。應注意，如本文中所使用之術語「濃」不是意謂所得流不含其他組分，而是意謂其所需產物之濃度高於饋入分離裝置之流。舉例而言，如圖2所說明，當烷化區經由管線135產生乙苯流時，烷化芳族分離區可包括乙苯分離區150，其用於將濃乙苯流與包括苯、聚乙苯及其他組分之流分離。苯分餾塔155可與烷化區110之出口流體連通且經組態以經由管線135自烷化區出口接收乙苯流且自進料流中分離苯，該進料流經由管線160穿過烷化苯再循環流離開苯分餾塔。烷化苯再循環流可作為額外苯進料傳送回烷化區110。乙苯分餾塔165可經由管線170與苯分餾塔155流體連通且可經提供以經由管線170接收苯減少之乙苯流以藉助於分餾產生濃乙苯流。乙苯可提供產物流或其可經由管線175輸送至下游。可提供聚乙苯分餾塔180以經由管線185接收乙苯耗乏之流及分離濃聚乙苯流，該流可經由管線190再循環回轉烷化反應器120作為轉烷化反應器之進料，以產生額外乙苯。
根據一個態樣，烴流可包括提供自苯乙烯單體生產區之苯再循環流。轉至圖3，其說明苯乙烯生產設備之苯乙烯生產區205之一個實例。可經由管線210提供乙苯進料流至苯乙烯單體生產區205。可經由管線210提供乙苯進料流，其係藉由在烷化區110烷化及在分離區150經由管線175分離烷化區乙苯流以提供濃乙苯流而形成乙苯流，其可包括如上文圖2所述之一或多種其他組分(包括苯)，或其可由另一來源提供。在苯乙烯單體生產區205中，乙苯流經由管線215傳送至脫氫 區220，在該區中發生脫氫反應以經由管線215產生苯乙烯流。
熟知苯乙烯單體生產設備之大體佈局及操作，且一種方法流程係總體上描述及展示於US 4,479,025中，其以引用之方式併入本文中。如在此項技術中所熟知，在一個例示性系統中，脫氫區220包括一或多種具有脫氫催化劑之脫氫反應器，該等催化劑與乙苯流接觸且將一部分乙苯轉化為苯乙烯以形成混合苯乙烯流。脫氫區220亦可包括蒸汽源及/或產生器225及用於加熱蒸汽之過熱器230，其與乙苯進料流合併且傳送至脫氫區220。在脫氫區220中，該流中之乙苯在脫氫條件下與脫氫催化劑接觸以產生包括未反應之乙苯、苯乙烯、苯、蒸汽及氫之流。混合苯乙烯流經由熱交換器235冷卻且傳送至冷凝器240以產生混合相流。該流在混合相分離器中分離為包括具有溶解烴之水之液相、氣相及烴液相。烴液相流可包括苯乙烯、乙苯、苯及其他組分，且係經由管線250傳送至分離區255。
如圖3所說明，分離區可包括乙苯/苯乙烯分離器255，其將包括苯及甲苯之乙苯流經由管線260與濃苯乙烯流經由管線265分離。濃苯乙烯流可經由管線265傳送至苯乙烯後處理塔270以經由管線275產生苯乙烯產物。乙苯流可經由管線260傳送至乙苯再循環塔280。乙苯再循環塔分離乙苯再循環流與包括較輕烴組分(包括苯)之流，該流經由管線285傳送至苯塔290。苯塔290分離經由管線295離開苯塔290之苯再循環流。
根據一個態樣，如此項技術中所熟知，添加抑制劑至烴液相流以限制苯乙烯聚合及/或引起分離設備之腐蝕。如先前所述，抑制劑可包括一或多種熟知氮化合物以限制苯乙烯之聚合及/或設備之腐蝕。上文描述潛在抑制劑。如圖3所說明，抑制劑可自抑制劑源292經由管線293引入至乙苯/苯乙烯分離器255中。
返回參看圖2，苯再循環流可經由管線300傳送回烷化區110，經 由如圖2所示之管線103，在該管線中其與新鮮苯進料流合併，用於在乙烯存在下處理且隨後烷化經合併之苯流以形成額外乙苯。由於如先前關於圖3所述之在苯乙烯單體生產區205中之脫氫及分離方法期間引入抑制劑及蒸汽，再循環苯流通常包括水、一或多種含氮化合物及一或多種如上所述之不飽和脂族化合物且將與新鮮苯進料流具有不同組成。就此而言，苯再循環流可經由管線300傳送至先前關於圖1及圖2所述之烴處理區4，以在苯再循環流進入烷化區110之前移除至少一部分此等組分，在該烷化區中此等組分可潛在地致使烷化或轉烷化催化劑去活化或以其他方式縮短催化劑之壽命。
圖2及圖3所說明之例示性乙苯生產設備及苯乙烯單體生產設備分別意欲說明一種可能的方法流程，且並不意欲限制可以其他方法流程實踐之本發明之範疇。
以上說明及實例意欲說明本發明而不限制其範疇。儘管已說明及描述本發明之特定實施例，應瞭解熟習此項技術者將想到許多變化及修改，且所附申請專利範圍希望涵蓋屬於本發明之真實精神及範疇之所有彼等變化及修改。
實例1
用於自進料流中移除不飽和脂族化合物之黏土吸附劑之說明性實例，該吸附劑包括獲自Engelhard之市售可得F-24酸性黏土吸附劑。在裝載之前，黏土在氮氣下在225℃下乾燥4小時。苯中0.3wt%異戊二烯之混合物在等溫塞式流動反應器中以2.25hr-1之液體每小時空間速度傳送經過黏土。反應器壓力為500psig且反應器溫度為190℃。使用溴指數分析異戊二烯之轉化率。進料具有1,000之溴指數且產物通常具有低於5之溴指數。
使用含有0.3wt-%異戊二烯、具有1,000之溴指數之苯進料流(>99wt%苯)評估F-24黏土吸附劑移除如下所述之不飽和脂族化合物之有效 性。苯進料之分析係說明於圖4中，該圖說明來自測試之流出物或產物之分析。
實例2
作為比較實例，酸性沸石吸附劑自進料流移除氮化合物，該吸附劑包括市售可得之NiGuard-1吸附劑。NiGuard-1吸附劑在氮氣下在287℃乾燥4小時以獲得精確重量。裝載吸附劑至等溫塞式流動反應器中且使用苯加壓至550psig且加熱至170℃。吸附劑係藉由使90g/hr之含有600ppm水之苯傳送經過來平衡直至露點分析器關於反應器流出物流讀取到反應器流出物中之恆定量水。反應器係保持在170℃之恆定溫度且純苯以90g/hr流經反應器以將系統加壓至550psig。當系統達到550psig時，以90g/hr引入進料且反應器流出物係經由氣相層析法分析。
在測試中使用含有不同量之水、二烯烴及有機氮組分(600wt-ppm水、703wt-ppm異戊二烯及52ppm乙腈加上苯)之模擬苯再循環流(>99wt%苯)。氮化合物含量係藉由氣相層析法測定。來自實例2之測試之流出物或產物之分析係報告於以下表1中。
實例3
作為說明性實例，根據實例1之黏土防護床係安置於實例2之NiGuard-1吸附劑之上游。在等溫塞式流動反應器中，27cm3 F-24黏土係置放於27cm3 NiGuard-1吸附劑之上游。苯流在傳送經過NiGuard-1之前傳送經過F-24黏土。兩種吸附劑均在引入氮化合物之前以描述於實例2中之方式用600ppm水平衡，且測試係如實例2中所描述實施。來自實例3之測試之流出物或產物之分析係報告於以下表1中。
資料顯示將黏土吸附劑F-24安置於NiGuard-1吸附劑上游可使直至突破之時間自40.5小時大幅增加至65小時。當F-24黏土床係安置於NiGuard-1上游時，在突破時之氮吸附亦自0.432%增加至0.694%，顯示當酸性黏土吸附劑F-24係安置於NiGuard-1沸石吸附劑上游時，氮吸附效能整體上大大改良。

Claims (9)

  1. 一種處理一種芳族進料流及另一種芳族進料流之方法，該一種芳族進料流包含芳族化合物及含有第一濃度鹼性有機氮化合物之第一氮化合物含量，該另一種芳族進料流包含該芳族化合物、不飽和脂族化合物、水及含有第二較高濃度弱鹼性氮化合物之第二氮化合物含量，該方法包含：a)將該另一種芳族進料流與該一種芳族進料流合併以形成經合併之芳族進料流；b)使步驟a)該經合併之芳族進料流與含有酸性黏土吸附劑之不飽和脂族化合物移除材料接觸，以自該經合併之芳族進料流中移除至少一部分該不飽和脂族化合物及移除至少一部分該鹼性有機氮化合物，以形成流出物流；c)使該經合併之芳族進料流與含有酸性沸石吸附劑之氮移除吸附劑接觸，以自該經合併之芳族進料流中移除至少一部分該等氮化合物而產生經處理之芳族進料流；及d)在烷化催化劑之存在下及在烷化條件下，使步驟c)該經處理之合併芳族進料流與乙烯流接觸，以形成乙苯流；該芳族化合物包含苯且該另一種芳族進料流包含來自苯乙烯單體生產區之苯再循環流。
  2. 如請求項1之方法，其中該一種芳族進料流與該另一種芳族進料流在與該氮移除吸附劑中之該不飽和脂族化合物移除材料接觸之前合併。
  3. 如請求項1之方法，其中使該經合併之芳族進料流依序與該不飽和脂族化合物移除材料及該氮移除吸附劑進行接觸。
  4. 如請求項1之方法，其中該一種芳族進料流具有在10ppb-wt與1 ppm-wt之間的氮化合物濃度，且該另一種芳族進料流具有在1ppm-wt與10ppm-wt之間的氮化合物濃度。
  5. 如請求項1之方法，其中該流具有在10ppm-wt與1000ppm-wt之間的不飽和脂族化合物濃度，且該一種芳族進料流進一步包含具有低於100ppm-wt之濃度之不飽和脂族化合物。
  6. 如請求項1之方法，其進一步包含將該經合併之芳族進料流引入至分離裝置以自該流中分離低分子量化合物。
  7. 如請求項1之方法，其進一步包含在使該經合併之芳族進料流與該不飽和脂族化合物移除材料接觸之前，加熱該經合併之芳族進料流至45℃與250℃之間的接觸溫度。
  8. 如請求項1之方法，其進一步包含將該經處理之經合併之芳族進料流引入芳族化合物分離塔中以形成芳族化合物濃度比該經處理之經合併之芳族進料流高之經處理之進料流。
  9. 一種處理一種芳族進料流及另一種芳族進料流之裝置，該一種芳族進料流包含芳族化合物及含有第一濃度鹼性有機氮化合物之第一氮化合物含量，該另一種芳族進料流包含該芳族化合物、不飽和脂族化合物及含有第二較高濃度弱鹼性氮化合物之第二氮化合物含量，該裝置包含：供應該一種芳族進料流之第一進料管線；供應該另一種芳族進料流之第二進料管線；合併該一種芳族進料流與該另一種芳族進料流之該第一進料管線與該第二進料管線之接合點；與該接合點流體連通之不飽和脂族化合物移除區，其包括不飽和脂族化合物移除材料，該材料經組態以在其流經該不飽和脂族化合物移除區時與該經合併之芳族進料流接觸以自該進料流中移除不飽和脂族化合物；及 與該不飽和脂族化合物移除區流體連通之氮移除區，其包括含有酸性沸石吸附劑之氮選擇性吸附劑，該吸附劑經組態以在其流經該氮移除區時與該經合併之芳族進料流接觸，以自該經合併之進料流中移除至少一部分該第一及第二氮化合物，以產生經處理之進料流；烷化區，於該區中，經處理之芳香進料流係在烷化催化劑之存在下與乙烯流接觸，以產生乙苯流；其中該芳族化合物包含苯且該另一種芳族進料流包含來自苯乙烯單體生產區之苯再循環流。
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