TWI628164B - 用於芳香族產物製造中之環烷循環之方法及裝置 - Google Patents

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亞伯席克 M 潘德內卡
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Abstract

本文提供用於生產C8芳香族異構物產物之方法及裝置。該等方法包含將包含C8芳香族異構物之萃餘物產物流引至異構化單元，以提供異構化流。分離該異構化流，以提供包含C8環烷及C7芳香族烴之第一流及包含C8芳香族異構物之第二流。將該第一流通至萃取蒸餾塔，以提供包含該等C8環烷之再循環進料流及包含該等C7芳香族烴之萃取物流。將該再循環進料流通至該異構化單元。

Description

用於芳香族產物製造中之環烷循環之方法及裝置
技術領域概言之關於用於在芳香烴複合廠中生產C8芳香族異構物產物之裝置及方法。更具體而言，技術領域關於在芳香烴複合廠中生產對二甲苯之裝置及方法，該芳香烴複合廠具有用於處置方法中所產生環烷之集成方案。
大多新芳香烴複合廠經設計以最大化苯及C8芳香族異構物(對二甲苯、間二甲苯、乙苯及鄰二甲苯)之產率。苯係用於基於其衍生之多種不同產物(包括乙苯、異丙苯及環己烷)中之多用途石油化學建構組元。在許多情況下，所尋C8芳香族異構物係對二甲苯，此乃因對二甲苯係重要的建構組元，其幾乎係唯一用於生產經由對苯二甲酸或對苯二甲酸二甲酯中間體形成之聚酯纖維、樹脂及膜者。因此，芳香烴複合廠可端視期望之產物、可用原料及可用投資資本以多種方式構形。眾多種選擇允許靈活改變苯及對二甲苯之產物狀態平衡，以滿足下游處理需求。
先前技術芳香烴複合廠流程圖已由Meyers揭示於HANDBOOK OF PETROLEUM REFINING PROCESSES，第二版，1997，McGraw-Hill中。
在芳香烴複合廠中，商品級C8芳香族異構物之生產涉及多重分離步驟(例如，分餾、吸附分離及/或結晶)及反應步驟(包括轉烷化、異構化、去烷基化等)。在用於生產高純度C8芳香族異構物之典型芳香烴複合廠中，將來自分離製程(模擬移動床吸附或結晶)之除去異構物之萃餘物流輸送至異構化製程，在其中將剩餘二甲苯異構物異構化以產生期望之異構物(接近平衡濃度)，並將乙苯(EB)轉化成可經由分餾或其他手段分離之其他組份。一種類型之二甲苯異構化製程亦經由C8環烷中間體將EB異構化為二甲苯。在使用模擬移動床(SMB)吸附之典型對二甲苯複合廠中，C8環烷保留在SMB單元之進料中。此因通常使用對二乙苯作為SMB製程中之解吸劑而可行。在使用甲苯作為SMB解吸劑之對二甲苯複合廠中，必須將大部分C8環烷自SMB單元之進料去除以避免C8環烷在循環甲苯解吸劑中之累積。此亦適用於經設計以亦利用甲苯作為SMB解吸劑以產生間二甲苯之複合廠。此由於C8環烷異構物之沸點在甲苯(下限)與二甲苯(上限)之範圍內而必要。因此，沸點略低於甲苯之C8異構物(例如，1,1,3-三甲基環戊烷)將在甲苯解吸劑供應中累積，因此使得材料較不適合作為解吸劑。此外，由於一些C8環烷異構物之沸點接近甲苯且甲苯係在二甲苯/EB異構化製程中產生之副產物，故亦需要自C8環烷再循環流去除甲苯以避免甲苯在異構化進料中累積。
另外，在利用對二乙苯作為SMB解吸劑之對二甲苯複合廠中，在SMB單元之前分離環烷可用於節能。
因此，期望提供用於在將異構化物產物流再循環至二甲苯分離單元之前自該異構化物產物流分離C8環烷之改良方法及裝置。另外，期望提供成本有效之方法及裝置以解決C8環烷在二甲苯分離單元中之解吸劑供應中 累積之問題。而且，期望自C8環烷再循環流去除甲苯以避免甲苯在異構化進料中累積。另外，本發明標的物之其他期望特徵及特性將自標的物之隨後詳細說明及隨附申請專利範圍結合標的物之附圖及此背景變得顯而易見。
本文所涵蓋之多個實施例關於在芳香烴複合廠中生產純化C8芳香族異構物產物之裝置及方法。本文中所教示之實例性實施例包括在芳香烴複合廠中生產C8芳香族異構物產物之裝置及方法，該芳香烴複合廠具有用於處置方法中所產生環烷之集成方案。
根據另一實例性實施例，本文提供生產C8芳香族異構物產物之方法，其中該方法包含將包含C8芳香族異構物之萃餘物產物流引至異構化單元，以提供異構化流。將異構化流分離以提供包含C8環烷及C7芳香族烴之第一流及包含C8芳香族異構物之第二流。將第一流通至萃取蒸餾塔，以提供包含C8環烷之再循環進料流及包含C7芳香族烴之萃取物流。將再循環進料流通至異構化單元。
根據另一實例性實施例，本文提供生產對二甲苯之方法，其中該方法包含將包含C8芳香族異構物之萃餘物產物流引至異構化單元，以提供異構化流，其中該異構化流係在乙苯(EB)異構化觸媒之存在下產生。將異構化流通至異構化物汽提塔，以提供包含C6-烴之異構化物汽提塔塔頂物流及異構化物汽提塔塔底物流。將異構化物汽提塔塔底物流通至環烷分流塔，以提供包含C8環烷及C7芳香族烴之塔頂環烷分流塔流及包含C8芳香族異構物之環烷分流塔側餾分流。將塔頂環烷分流塔流通至萃取蒸餾塔，以提供包含C8環烷之再循環進料流及包含C7芳香族烴之萃取物流。將再循 環進料流通至異構化單元。
根據又一實例性實施例，本文提供用於生產對二甲苯之裝置，其中該裝置包含異構化單元以提供異構化流。使異構化物汽提塔與異構化單元連通，以提供於異構化物塔頂管線中之包含C6-烴之異構化物汽提塔塔頂物流及於異構化物塔底管線中之異構化物汽提塔塔底物流。使環烷分流塔與異構化物塔底管線連通，以提供於環烷分流塔塔頂管線中之包含C8環烷及C7芳香族烴之塔頂環烷分流塔流及於環烷分流塔側餾分管線中之包含C8芳香族異構物之環烷分流塔側餾分流。使萃取蒸餾塔與環烷分流塔塔頂管線連通，以提供於再循環管線中之包含C8環烷之進料流及於萃取物管線中之包含C7芳香族烴之萃取物流。
在考慮以下詳細說明、圖式及隨附申請專利範圍時將更好地理解本揭示內容之該等及其他特徵、態樣及優點。
100,100a‧‧‧方法及裝置
102‧‧‧管線
104‧‧‧重組油分餾塔
106‧‧‧管線
108‧‧‧管線
108a‧‧‧管線
110‧‧‧黏土處理器
112‧‧‧管線
114‧‧‧芳香烴重餾塔
116‧‧‧管線
118‧‧‧管線
120‧‧‧管線
122‧‧‧管線
124‧‧‧二甲苯分離單元、對二甲苯分離單元
126‧‧‧管線
128‧‧‧管線
130‧‧‧萃取塔
132‧‧‧管線
134‧‧‧管線
136‧‧‧管線
138‧‧‧二甲苯塔
140‧‧‧管線
142‧‧‧管線
144‧‧‧萃餘物塔
146‧‧‧管線
148‧‧‧管線
150‧‧‧管線
152‧‧‧異構化單元、反應器
154‧‧‧管線、異構化流
156‧‧‧異構化物汽提塔
158‧‧‧管線
160‧‧‧異構化物塔頂管線
162‧‧‧異構化物塔底管線
164‧‧‧環烷分流塔
166‧‧‧管線、環烷分流塔塔頂管線
168‧‧‧管線
170‧‧‧管線
172‧‧‧萃取蒸餾塔
174‧‧‧管線、再循環管線
176‧‧‧管線
178‧‧‧管線、萃取物管線
180‧‧‧芳香烴萃取單元
182‧‧‧管線
184‧‧‧管線
186‧‧‧黏土處理器
188‧‧‧管線
190‧‧‧苯-甲苯(BT)塔、BT塔
192‧‧‧管線
194‧‧‧管線
196‧‧‧管線
198‧‧‧管線
200‧‧‧轉烷化單元、方法及裝置
202‧‧‧管線
204‧‧‧轉烷化汽提塔
206‧‧‧管線
208‧‧‧管線
210‧‧‧管線
212‧‧‧穩定塔
214‧‧‧管線
216‧‧‧管線
218‧‧‧重芳香烴塔
220‧‧‧管線
222‧‧‧管線
224‧‧‧管線
下文將結合以下圖式來闡述各個實施例，其中相似數字表示相似元件。
圖1圖解說明根據本揭示內容之實施例之具有用於處置方法中所產生環烷之集成方案之芳香烴複合廠。
圖2圖解說明根據本揭示內容之另一實施例之具有用於處置方法中所產生環烷之集成方案之芳香烴複合廠。
遍及圖式之數個視圖，對應參考字符指示對應組件。熟習此項技術者將瞭解，圖中之元件係為簡單及清晰起見而圖解說明的，且未必按比例繪製。舉例而言，為了有助於改良對本揭示內容各個實施例之理解，圖中一些元件之尺寸可相對於其他元件放大。此外，通常未繪示在商業上可行 的實施例中有用或必要的常見而眾所周知的元件以便促進對本揭示內容之該等各個實施例較不受阻擋的觀察。
優先權之聲明
本申請案主張於2016年3月31日提出申請之美國申請案第62/316,446號之優先權，其內容以其全文引用之方式併入本文中。
定義
如本文所用，術語「流」可包括各種烴分子及其他物質。
如本文所用，術語「流」、「進料」、「產物」、「部分(part或portion)」可包括各種烴分子(例如，直鏈及具支鏈烷烴、環烷、烯烴、二烯烴及炔烴)及視情況其他物質，例如氣體(例如，氫)或雜質(例如，重金屬及硫及氮化合物)。上述每一者亦可包括芳香族烴及非芳香族烴。
如本文所用，術語「塔頂物流」可意指在諸如塔之容器的頂部或頂部附近抽出之流。
如本文所用，術語「塔底物流」可意指在諸如塔之容器之底部或底部附近抽出之流。
烴分子可縮寫為C1、C2、C3、Cn，其中「n」代表一或多種烴分子中碳原子之數目或該縮寫可用作(例如)非芳香烴或化合物之形容詞。相似地，芳香族化合物可縮寫為A6、A7、A8、An，其中「n」代表一或多種芳香族分子中碳原子之數目。此外，可將上標「+」或「-「與縮寫之一或多種烴記法使用，例如C3+或C3-，其包括縮寫之一或多種烴。作為實例，縮寫「C3+」意指一或多種具有3個或更多個碳原子之烴分子。
如本文所用，術語「區」或「單元」可指包括一或多個設備項目及/ 或一或多個子區之區域。設備項目可包括(但不限於)一或多個反應器或反應器容器、分離容器、蒸餾塔、加熱器、交換器、管道、幫浦、壓縮機及控制器。另外，諸如反應器、乾燥器或容器之設備項目可進一步包括一或多個區或子區。
術語「塔」意指一或多個用於分離一或多種具有不同揮發性之組份之蒸餾塔。除非另外指示，否則每個塔在該塔之塔頂上包括冷凝器以冷凝並回流一部分塔頂物流回至塔之頂部，並在塔之底部包括再沸器以氣化並輸送一部分塔底物流回至塔之底部。可預加熱塔之進料。頂部或塔頂壓力係塔頂蒸氣在塔之蒸氣出口處之壓力。底部溫度係液體底部出口溫度。除非另外顯示，否則塔頂管線及塔底管線係指自任一回流或再沸之塔下游至塔之淨管線。汽提塔在塔之底部處省略再沸器並代之自流化惰性介質(例如，蒸汽)提供加熱需求及分離動力。
如本文所用，術語「富含」可意指流中以莫耳計至少一般50%及較佳70%之化合物或一類化合物之量。
如所繪示，圖中之製程流程管線可互換地稱為(例如)管線、管道、進料、氣體、產物、排放物、部分(parts、portions)或流。
術語「連通」意指在所列舉組件之間操作地允許材料流動。
術語「下游連通」意指流動至下游連通之主體之至少一部分材料可操作地自與其連通之客體流動。
術語「上游連通」意指自上游連通之主體流動之至少一部分材料可操作地流動至與其連通之客體。
術語「直接連通」意指來自上游組件之流未經歷由於物理分餾或化學轉化所致之組成改變即進入下游組件。
術語「主要地」意指大部分、適宜地至少50mol%及較佳至少60mol%。
術語「通過」意指材料自導管或容器通至客體。
術語「大部分」意指適宜地至少40wt%及較佳至少50wt%。
以下詳細說明僅具實例性質且不意欲限制各個實施例或其應用及用途。另外，本發明並不意欲受前述背景或以下詳細說明中所呈現之任一理論限制。此外，除非提及，否則下文所述芳香烴複合廠中各個單元中之反應條件(包括溫度、壓力、LHSV及觸媒之選擇)係熟習此項技術者所知之習用條件。
各個實施例係關於用於在芳香烴複合廠中生產C8芳香族異構物產物之裝置及方法，其中該方法包含在異構化觸媒之存在下將包含C8芳香族異構物之萃餘物產物流引至異構化單元，以提供包含C8芳香族異構物、C8環烷及C7芳香族烴之異構化流。可用於本揭示內容中之異構化觸媒包括習用異構化觸媒，例如揭示於US6,740,788(其教示以引用方式併入本文中)中之彼等。根據實例性實施例，異構化流可在異構化單元中在乙苯(EB)異構化觸媒之存在下產生。根據實例性實施例，EB異構化觸媒可包括MTW型沸石、氧化鋁黏合劑及貴金屬族。可用於本發明中之實例性EB異構化觸媒揭示於US7,745,647(其教示以引用方式併入本文中)中。隨後，將異構化流分離以提供包含C8環烷及C7芳香族烴之第一流及包含C8芳香族異構物之第二流。根據多個實施例，第一流包含存在於異構化流中之大部分C8環烷且第二流包含存在於異構化流中之大部分C8芳香族異構物。根據多個實施例，C7芳香族烴係甲苯。將第一流通至萃取蒸餾塔用於在溶劑之存在下分離。在萃取蒸餾塔中，將包含C8環烷之再循環進料流自包含C7芳香族 烴及溶劑之萃取物流分離。可將再循環進料流通至異構化單元。可將第二流通至二甲苯分離單元以提供包含C8芳香族異構物產物之二甲苯萃取物流及萃餘物產物流。所產生之C8芳香族異構物產物可係對二甲苯、間二甲苯或乙苯之一。根據實例性實施例，二甲苯分離單元係對二甲苯分離單元。在一個態樣中，二甲苯分離單元可係模擬移動床吸附單元。二甲苯分離單元可使用沸點低於C8芳香族異構物之解吸劑。在一個態樣中，解吸劑可係甲苯。
在芳香烴複合廠中用於生產C8芳香族異構物產物之方法及裝置之實例性實施例係參照方法及裝置100提出，其圖解說明根據如圖1中所顯示之實施例之具有用於處置方法中所產生環烷之集成方案之芳香烴複合廠。該方法及裝置100包括重組油分流塔104、芳香烴重餾塔114、二甲苯分離單元124、萃取塔130、二甲苯塔138、萃餘物塔144、異構化單元152、異構化物汽提塔156、環烷分流塔164、萃取蒸餾塔172、芳香烴萃取單元180、苯-甲苯(BT)塔190、轉烷化單元200、轉烷化汽提塔204、穩定塔212及重芳香烴塔218。
根據如圖1中所顯示之實例性實施例，可將管線102中包含芳香族烴之重組油流通至重組油分流塔104。管線106中包含C7-芳香族烴之重組油塔頂物流及管線108中包含C7+芳香族烴之重組油塔底物流可自重組油分流塔104抽出。根據如所顯示之本實施例，來自重組油分流塔106之塔頂物流可在接收器中經冷凝並分離，其中使一部分經冷凝之液體回流回至重組油分流塔104以獲得來自管線106中之淨部分之重組油塔頂物流。另外，如所圖解說明，重組油分流塔104可在塔之底部包括再沸器以氣化並將一部分重組油塔底物流輸送回至塔之底部。可將於管線108中之重組油塔底 物流通至芳香烴重餾塔114用於分離。根據如圖1中所顯示之實例性實施例，可在通至芳香烴重餾塔114之前將管線108中之重組油塔底物流經過黏土處理器110以處理殘餘烯烴污染物並提供管線112中之經處理之重組油塔底物流。芳香烴重餾塔114可另外接收管線170中包含C8+芳香族烴之環烷分流塔塔底物流及管線198中包含二甲苯之苯-甲苯(下文中之「BT」)塔塔底物流。另外，芳香烴重餾塔114可接收來自下文所論述之二甲苯塔138之於管線142中之塔底物流中的C8+芳香族烴。管線116中包含C8芳香族異構物之淨塔頂物重餾塔流及管線120中富含C9及更重烷基芳香族烴之淨塔底物重餾塔流可自芳香烴重餾塔114抽出。
根據如所顯示之實例性實施例，在將來自塔之一部分塔頂物流冷凝、閃蒸並回流後，可自芳香烴重餾塔114之塔頂回收淨塔頂物重餾塔流。另外，如所圖解說明，芳香烴重餾塔114可在塔之底部包括加熱器以氣化並輸送一部分塔底物流回至塔之底部。管線118中富含C9及C10烷基芳香烴之重餾塔側餾分流亦可自芳香烴重餾塔114抽出。根據如圖1中所顯示之實例性實施例，可將於管線118中之重餾塔側餾分流通至轉烷化單元200。
根據如圖1中所顯示之實例性實施例，可將於管線116中之淨塔頂物重餾塔流與管線168中包含C8芳香族異構物之環烷分流塔側餾分流組合，以提供於管線122中之混合流。該於管線122中之混合流包括對二甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯及乙苯且隨後可將其通至二甲苯分離單元124以經由分離製程獲得期望之C8芳香族異構物產物。該二甲苯分離單元124可係對二甲苯分離單元、間二甲苯分離單元或鄰二甲苯分離單元之一，此端視期望之C8芳香族產物而定，且可相應調整操作條件。根據如所論述之實例 性實施例，二甲苯分離單元124係對二甲苯分離單元且出於論述本實施例之目的將其稱為對二甲苯分離單元124。根據如所論述之本實施例，分離製程較佳經由採用解吸劑之模擬移動吸附床(SMB)操作，以提供於管線126中之二甲苯萃取物流，其係用於本實施例之包含對二甲苯及解吸劑之混合物的對二甲苯萃取物流。解吸劑之實例包括(且不限於)甲苯及對二乙苯。根據本實施例，使用甲苯作為解吸劑。可將於管線126中之對二甲苯萃取物流通至萃取塔130，其分離解吸劑與對二甲苯。管線134中包含期望對二甲苯之對二甲苯流可自萃取塔130抽出。另外，抽出於管線136中之第一返回解吸劑流，可隨後將其再循環至對二甲苯分離單元124。在如圖1中所顯示之態樣中，於管線132中之解吸劑曳流亦可自萃取塔130抽出。根據實例性實施例，於管線132中之解吸劑曳流可主要包含C7-烴且可通至BT塔190。根據另一實例性實施例，可將於管線132中之解吸劑曳流通至萃取蒸餾塔172以回收額外的C8環烷。可將於管線134中之對二甲苯流通至對二甲苯塔以分離管線140中之對二甲苯產物與管線142中作為塔底物流獲得之較重烴，隨後可將該較重烴再循環至芳香烴重餾塔114。
管線128中包含C8芳香烴萃餘物與解吸劑之非平衡混合物之萃餘物流亦可自對二甲苯分離單元124抽出。可將管線128中之萃餘物流通至萃餘物塔144。根據如圖1中所顯示之實例性實施例，亦可將來自BT塔190的於管線196中之第二富含甲苯之流引至萃餘物塔144，該第二富含甲苯之流可用作根據本實施例用作對二甲苯分離製程中之解吸劑之甲苯的補給。萃餘物塔144分離管線150中用於在異構化單元152中異構化之萃餘物產物流與管線146中之第二返回解吸劑流。根據如圖1中所顯示之實例性實施例，可將於管線136中之第一解吸劑重餾物及於管線146中之第二解吸劑 重餾物流組合以提供於管線148中之組合解吸劑重餾物流，可隨後將其通至對二甲苯分離單元124。
將管線150中包含二甲苯異構物及乙苯之非平衡混合物之萃餘物產物流引至異構化單元152，以提供於管線154中之異構化流。根據如圖1中所顯示之實例性實施例，可將來自萃取蒸餾塔172之於管線174中之再循環進料流(下文所論述)再循環至異構化單元152。如所顯示，可將管線174中之再循環流與管線150中之萃餘物產物流組合以提供於管線176中之組合流，可隨後將該組合流通至異構化單元152。將萃餘物產物流在含有異構化觸媒之反應器152中異構化，以提供接近C8芳香族異構物之平衡濃度之產物。根據如針對生產對二甲苯所論述之本實施例，可藉由重建二甲苯異構物之平衡或近平衡分佈生產額外對二甲苯。可用於本揭示內容中之異構化觸媒包括習用異構化觸媒，例如揭示於US6,740,788(其教示以引用方式併入本文中)中之彼等。根據如所論述之實例性實施例，異構化觸媒係乙苯(下文中之「EB」)異構化觸媒。自異構化單元152於管線154中抽出異構化流。在如所論述使用乙苯EB異構化觸媒之本態樣中，乙苯向額外二甲苯之轉化經由C8環烷中間體發生。而且，甲苯可在異構化製程中作為副產物產生。因此，異構化流154可包括C8環烷及甲苯。
可將於管線154中之異構化流通至異構化物汽提塔156，以在第一壓力下分離異構化物塔頂管線160中包含C6-烴之異構化物汽提塔塔頂物流與異構化物塔底管線162中包含C8環烷及甲苯之異構化物汽提塔塔底物流。亦可將管線158中包含較輕餾分之蒸氣狀流自異構化物汽提塔156抽出並將其通至排氣壓縮機及穩定塔冷凝器。可將於異構化物塔底管線162中之異構化物汽提塔塔底物流通至環烷分流塔164用於進一步分離。因此，可 使環烷分流塔164與異構化物塔底管線162連通。在一個態樣中，環烷分流塔164與異構化物塔底管線162直接下游連通。在第二壓力下，在環烷分流塔164中，管線166中包含C8環烷及甲苯之塔頂環烷分流塔流與管線170中包含C8+芳香族烴之環烷分流塔塔底物流分離。根據實例性壓力，第二壓力大於第一壓力。因此，在一個態樣中，環烷分流塔164在高於異構化物汽提塔156之壓力下操作。申請人已發現在環烷分流塔164中使用較高壓力使得分離更困難，然而升高壓力與窄沸點範圍之組合使得塔易於熱整合至製程中，使得無需進行專門加熱或冷卻。另外，亦抽出管線168中包含C8芳香族異構物之環烷分流塔側餾分流，可隨後將其通至二甲苯分離單元124用於進一步處理，如上文所論述。根據多個實施例，於管線166中之塔頂環烷分流塔流包含大部分存在於異構化流中之C8環烷，且於管線168中之環烷分流塔側餾分流包含大部分存在於異構化流中之C8芳香族異構物。
隨後，可將於管線166中之塔頂環烷分流塔流通至萃取蒸餾塔172。因此，萃取蒸餾塔172可與環烷分流塔塔頂管線166連通。在一個態樣中，萃取蒸餾塔172可與環烷分流塔塔頂管線166直接下游連通。萃取蒸餾係用於分離揮發性幾乎相等且沸點幾乎相同之組份之混合物之技術。在萃取蒸餾中，將溶劑在欲分離之含烴流體混合物的進入點上方引入主要萃取-蒸餾塔中。溶劑對在較高溫度下沸騰之含烴流體組份之揮發性之影響不同於對在較低溫度下沸騰之含烴流體組份之影響，此差異足以促進藉由蒸餾分離不同含烴流體組份，且此溶劑與塔底物餾分一起離開。萃取蒸餾塔172中之萃取蒸餾製程在溶劑之存在下發生並分離再循環管線174中再循環進料流中之C8環烷與萃取物管線178中包含C7芳香族烴之萃取物流及 所抽溶劑。適宜溶劑包括四氫噻吩1,1-二氧化物(或環丁碸)、NFM(n-甲醯基嗎啉)、NMP(n-甲基吡咯啶酮)、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、甲氧基三乙二醇及其混合物。其他二醇醚亦可單獨或與上文所述之彼等組合地係適宜溶劑。可將於管線174中之再循環進料流通至異構化單元152並與管線150中之萃餘物產物流一起處理，如上文所論述。可將於管線178中之萃取物流輸送至溶劑回收塔用於自C7芳香族烴分離溶劑。根據如圖1中所顯示之實例性實施例，將萃取物流通至芳香烴萃取單元180。
重新提及重組油分流塔104，可將管線106中包含C7-芳香族烴之重組油塔頂物流通至芳香烴萃取單元180。芳香烴萃取單元180可包含不同的自烴流分離芳香烴之方法。一個工業標準係SulfolaneTM製程，其係利用環丁碸促進高純度萃取芳香烴之萃取蒸餾製程。SulfolaneTM製程為熟習此項技術者所熟知。管線184中包含苯及甲苯之芳香族萃取物流及管線182中包含非芳香族烴之萃餘物流可自芳香烴萃取單元180抽出。可將於管線184中之芳香族萃取物流通至BT塔190以經由分離提供苯及甲苯。根據如圖1中所顯示之實例性實施例，可在通至BT塔190之前，使於管線184中之芳香族萃取物流經過黏土處理器186以處理殘餘烯烴污染物並提供於管線188中之經處理之芳香族萃取物流。亦可將來自轉烷化汽提塔204之於管線208中之轉烷化塔底物流通至BT塔190。將於管線192中之富含苯之流、於管線194中之第一富含甲苯之流及於管線196中之第二富含甲苯之流自BT塔190抽出。另外，將於管線198中之BT塔塔底物流抽出並輸送至芳香烴重餾塔114用於進一步處理，如上文所論述。可將於管線196中之第二富含甲苯之流通至萃餘物塔144，亦如上文所論述。可將於管線194中之第一富含甲苯之流通至轉烷化單元200用於產生額外二甲苯及苯。
根據如圖1中所顯示之實例性實施例，除第一富含甲苯之流之外，可將管線118中富含C9及C10烷基芳香烴之芳香烴重餾塔側餾分流連同來自重芳香烴塔218之管線220中富含C9及C10烷基芳香烴之重芳香烴塔塔頂物流一起通至轉烷化單元200。根據如圖1中所顯示之實例性實施例，將於管線118中之芳香烴重餾塔側餾分流及於管線220中之重芳香烴塔塔頂物流組合以提供於管線224中之混合烷基芳香烴進料流，可隨後將該混合烷基芳香烴進料流提供至轉烷化單元200。亦可將補給氫氣流(未顯示)提供至轉烷化單元200。在轉烷化單元200中，可使進入之進料流與轉烷化觸媒在轉烷化條件下接觸。在轉烷化單元200中，製程持續用甲苯轉烷化C9及C10烷基芳香烴。可將管線202中包含苯及二甲苯之經轉烷化之流自轉烷化單元200抽出。
可用於本揭示內容中之轉烷化觸媒包括習用轉烷化觸媒，例如揭示於US6,740,788(其教示以引用方式併入本文中)中之彼等。在轉烷化單元200中所採用之條件通常包括200℃至540℃之溫度。轉烷化單元200係在大概1kg/cm2至60kg/cm2之範圍內之適度升高之壓力下操作。轉烷化反應可在寬空間速度範圍中實現，其中較高空間速度以轉化率為代價影響較高對二甲苯比率。每時之液體空間速度一般係在0.1hr-1至20hr-1之範圍內。
可將於管線202中之經轉烷化之流輸送至轉烷化汽提塔204，以回收於管線208中之轉烷化汽提塔塔底物流。可在於管線206中之轉烷化汽提塔塔頂物流中去除輕餾分，且亦可自轉烷化汽提塔204抽出管線210中包含C6及更輕烴之淨塔頂物流。隨後，可將於管線208中之轉烷化汽提塔塔底物流再循環至BT塔190以回收苯產物及未轉化之甲苯用於用於進一步處 理，如先前所述。可將於管線210中之淨塔頂物流通至穩定塔212，以提供於管線214中之穩定塔塔頂物蒸氣狀流及於管線216中之穩定塔塔底物流。可將於管線216中之穩定塔塔底物流通至芳香烴萃取單元180。
重新提及芳香烴重餾塔114，將管線120中富含C9及更重烷基芳香族烴之淨塔底物重餾塔流通至重芳香烴塔218，以分離包含C11+烷基芳香族烴之重芳香烴與管線220中作為重芳香烴塔塔頂物流回收之C9及C10烷基芳香烴。C11+烷基芳香族烴可作為管線222中之塔底物流自重芳香烴塔218抽出。可將管線220中富含C9及C10烷基芳香烴之重芳香烴塔塔頂物流通至轉烷化單元200用於產生額外二甲苯及苯，如先前所述。
現轉向圖2，芳香烴複合廠之另一實施例係參照提供用於處置方法中所產生環烷之替代集成方案之方法及裝置100a提出。圖2中許多元件具有與圖1中相同之構形並帶有相同各別參考編號且具有相似操作條件。另外，除非另外指定，否則各個流之溫度、壓力及組成與圖1中之對應流相似。除註明之以下差異之外，圖2中之裝置及方法與圖1中相同。根據如圖2中所顯示之實例性實施例，在管線108a中抽出包含甲苯及C8+芳香族烴之一部分重組油分流塔塔底物流並可將其通至環烷分流塔164用於與異構化物塔底管線162共同處理。因此，環烷分流塔164可與重組油塔底管線108連通以接收重組油塔底物流之至少一部分。在一個態樣中，環烷分流塔164可與重組油分流塔104經由於管線108a中之至少一部分重組油塔底物流直接下游連通。將於管線166、168及170中之流自環烷分流塔164抽出，將其如對於圖1所述進行進一步處理。
申請人發現，如對於圖2所解釋，藉由將一部分重組油分流塔塔底物流輸送至環烷分流塔增加萃取蒸餾塔之進料(亦即於管線166中之塔頂環烷 分流塔流)之芳香烴含量。重組油分流塔塔底物流將包含將與C8N共沸之甲苯。甲苯將增加萃取蒸餾塔172之進料之芳香烴含量並容許更佳地利用溶劑。同時，芳香烴萃取單元現將處理較少芳香烴，從而有效地將甲苯之回收轉移至萃取蒸餾塔。
具體實施例
儘管以下係結合具體實施例而闡述，但將理解，此說明意欲說明且不限制前述說明及隨附申請專利範圍之範疇。
本發明之第一實施例係生產C8芳香族異構物產物之方法，其中該方法包含a)將包含C8芳香族異構物之萃餘物產物流引至異構化單元，以提供異構化流；b)分離異構化流以提供包含C8環烷及C7芳香族烴之第一流及包含C8芳香族異構物之第二流；c)將第一流通至萃取蒸餾塔，以提供包含C8環烷之再循環進料流及包含C7芳香族烴之萃取物流；及d)將再循環進料流通至異構化單元。本發明之實施例係此段落中之先前實施例向上直至此段落中之第一實施例中之一者、任一者或全部，其中C8芳香族異構物產物係對二甲苯、間二甲苯及乙苯中之一。本發明之實施例係此段落中之先前實施例向上直至此段落中之第一實施例中之一者、任一者或全部，其進一步包含將第二流通至二甲苯分離單元，以提供包含C8芳香族異構物產物之二甲苯萃取物流及萃餘物產物流。本發明之實施例係此段落中之先前實施例向上直至此段落中之第一實施例中之一者、任一者或全部，其中二甲苯分離單元係模擬移動床吸附單元。本發明之實施例係此段落中之先前實施例向上直至此段落中之第一實施例中之一者、任一者或全部，其中二甲苯分離單元使用沸點低於C8芳香族異構物之解吸劑。本發明之實施例係此段落中之先前實施例向上直至此段落中之第一實施例中之一者、任一者或全 部，其中解吸劑係甲苯。本發明之實施例係此段落中之先前實施例向上直至此段落中之第一實施例中之一者、任一者或全部，其中分離異構化流包含a)將異構化流通至異構化物汽提塔，以提供包含C6-烴之異構化物汽提塔塔頂物流及異構化物汽提塔塔底物流；及b)將異構化物汽提塔塔底物流通至環烷分流塔，以提供包含C8環烷及C7芳香族烴之第一流及包含C8芳香族異構物之第二流。本發明之實施例係此段落中之先前實施例向上直至此段落中之第一實施例中之一者、任一者或全部，其中異構化流係在乙苯(EB)異構化觸媒之存在下產生。
本發明之第二實施例係生產對二甲苯之方法，其中該方法包含a)將包含C8芳香族異構物之萃餘物產物流引至異構化單元，以提供異構化流，其中該異構化流係在乙苯(EB)異構化觸媒之存在下產生；b)將異構化流通至異構化物汽提塔，以提供包含C6-烴之異構化物汽提塔塔頂物流及異構化物汽提塔塔底物流；c)將異構化物汽提塔塔底物流通至環烷分流塔，以提供包含C8環烷及C7芳香族烴之塔頂環烷分流塔流及包含C8芳香族異構物之環烷分流塔側餾分流；d)將塔頂環烷分流塔流通至萃取蒸餾塔，以提供包含C8環烷之再循環進料流及包含C7芳香族烴之萃取物流；及e)將再循環進料流通至異構化單元。本發明之實施例係此段落中之先前實施例向上直至此段落中之第二實施例中之一者、任一者或全部，其進一步包含將包含芳香族烴之重組油流提供至重組油分流塔以提供包含C7+芳香族烴之重組油塔底物流及包含C7-芳香族烴之重組油塔頂物流。本發明之實施例係此段落中之先前實施例向上直至此段落中之第二實施例中之一者、任一者或全部，其進一步包含將一部分重組油塔底物流自重組油分流塔通至環烷分流塔。本發明之實施例係此段落中之先前實施例向上直至此段落中之第二 實施例中之一者、任一者或全部，其進一步包含將環烷分流塔側餾分流通至對二甲苯分離單元以提供包含對二甲苯之二甲苯萃取物流及萃餘物產物流並將包含C8+芳香族烴之環烷分流塔塔底物流通至芳香烴重餾塔。本發明之實施例係此段落中之先前實施例向上直至此段落中之第二實施例中之一者、任一者或全部，其中對二甲苯分離單元係模擬移動床吸附單元。本發明之實施例係此段落中之先前實施例向上直至此段落中之第二實施例中之一者、任一者或全部，其中對二甲苯分離單元使用沸點低於C8芳香族異構物之解吸劑。本發明之實施例係此段落中之先前實施例向上直至此段落中之第二實施例中之一者、任一者或全部，其中解吸劑係甲苯。本發明之實施例係此段落中之先前實施例向上直至此段落中之第二實施例中之一者、任一者或全部，其中異構化物汽提塔及環烷分流塔分別在第一壓力及第二壓力下操作，其中第二壓力大於第一壓力。
本發明之第三實施例係用於生產對二甲苯之裝置，其中該裝置包含a)異構化單元，以提供異構化流；b)與異構化單元連通之異構化物汽提塔，以提供於異構化物塔頂管線中之包含C6-烴之異構化物汽提塔塔頂物流及於異構化物塔底管線中之異構化物汽提塔塔底物流；c)與異構化物塔底管線連通之環烷分流塔，以提供於環烷分流塔塔頂管線中之包含C8環烷及C7芳香族烴之塔頂環烷分流塔流及於環烷分流塔側餾分管線中之包含C8芳香族異構物之環烷分流塔側餾分流；及d)與環烷分流塔塔頂管線連通之萃取蒸餾塔，以提供於再循環管線中之包含C8環烷之再循環進料流及於萃取物管線中之包含C7芳香族烴之萃取物流。本發明之實施例係此段落中之先前實施例向上直至此段落中之第三實施例中之一者、任一者或全部，其進一步包含重組油分流塔，其提供於重組油塔底管線中之包含C7+芳香族烴之 重組油塔底物流及於重組油塔頂管線中之包含C7-芳香族烴之重組油塔頂物流。本發明之實施例係此段落中之先前實施例向上直至此段落中之第三實施例中之一者、任一者或全部，其中環烷分流塔與重組油塔底管線連通以接收至少一部分重組油塔底物流。本發明之實施例係此段落中之先前實施例向上直至此段落中之第三實施例中之一者、任一者或全部，其進一步包含與環烷分流塔側餾分管線連通之對二甲苯分離單元，該對二甲苯分離單元係使用甲苯作為解吸劑之模擬移動床吸附單元。
在無進一步詳細描述之情形下，據信使用前述說明，在不背離本發明之精神及範疇之情況下，熟習此項技術者可最大程度地利用本發明並易於確定本發明之基本特徵，對本發明作出各種改變及修改並使其適應各種用途及條件。因此，應將前述較佳具體實施例解釋為僅具說明性且決不以任何方式限制本發明之其餘部分，且其意欲覆蓋在隨附申請專利範圍之範疇內包括之各種修改及等效配置。
在上文中，除非另外指示，否則所有溫度皆係以攝氏度(degrees Celsius)闡述，所有份數及比例皆係以重量計。

Claims (10)

  1. 一種生產C8芳香族異構物產物之方法，其中該方法包含：a)將包含C8芳香族異構物之萃餘物產物流(150)引至異構化單元(152)，以提供異構化流(154)；b)分離該異構化流(154)，以提供包含C8環烷及C7芳香族烴之第一流(166)及包含C8芳香族異構物之第二流(168)；c)將該第一流(166)通至萃取蒸餾塔(172)，以提供包含該等C8環烷之再循環進料流(174)及包含該等C7芳香族烴之萃取物流(178)；及d)將該再循環進料流(174)通至該異構化單元(152)。
  2. 如請求項1之方法，其中該C8芳香族異構物產物係對二甲苯、間二甲苯及乙苯之一。
  3. 如請求項1之方法，其進一步包含將該第二流(168)通至二甲苯分離單元(124)以提供包含該C8芳香族異構物產物之二甲苯萃取物流(126)及該萃餘物產物流(128)。
  4. 如請求項3之方法，其中該二甲苯分離單元(124)係模擬移動床吸附單元。
  5. 如請求項4之方法，其中該二甲苯分離單元(124)使用沸點低於該等C8芳香族異構物之解吸劑。
  6. 如請求項5之方法，其中該解吸劑係甲苯。
  7. 如請求項1之方法，其中b)分離該異構化流(154)包含：i)將該異構化流(154)通至異構化物汽提塔(156)，以提供包含C6-烴之異構化物汽提塔塔頂物流(160)及異構化物汽提塔塔底物流(162)；及ii)將該異構化物汽提塔塔底物流(162)通至環烷分流塔(164)，以提供包含該等C8環烷及C7芳香族烴之該第一流(166)及包含C8芳香族異構物之該第二流(170)。
  8. 如請求項1之方法，其中該異構化流(154)係在乙苯(EB)異構化觸媒之存在下產生。
  9. 一種生產對二甲苯之裝置，其中該裝置包含：a)異構化單元(152)，以提供異構化流(154)；b)與該異構化單元(152)連通之異構化物汽提塔(156)，以提供於異構化物塔頂管線(160)中之包含C6-烴之異構化物汽提塔塔頂物流及於異構化物塔底管線(162)中之異構化物汽提塔塔底物流；c)與該異構化物塔底管線(162)連通之環烷分流塔(164)，以提供於環烷分流塔塔頂管線(166)中之包含C8環烷及C7芳香族烴之塔頂環烷分流塔流及於環烷分流塔側餾分管線(168)中之包含C8芳香族異構物之環烷分流塔側餾分流；及d)與該環烷分流塔塔頂管線(166)連通之萃取蒸餾塔(172)，以提供於再循環管線(174)中之包含該等C8環烷之再循環進料流及於萃取物管線(178)中之包含該等C7芳香族烴之萃取物流。
  10. 如請求項9之裝置，其進一步包含重組油分流塔(104)，該重組油分流塔提供於重組油塔底管線(108)中之包含C7+芳香族烴之重組油塔底物流及於重組油塔頂管線(106)中之包含C7-芳香族烴之重組油塔頂物流。
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