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      生產(chǎn)率提高的對(duì)二甲苯與苯聯(lián)產(chǎn)方法

      文檔序號(hào):3557286閱讀:263來(lái)源:國(guó)知局

      專利名稱::生產(chǎn)率提高的對(duì)二甲苯與苯聯(lián)產(chǎn)方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      :全球的對(duì)二甲苯產(chǎn)量已經(jīng)以平均每年5%-6%穩(wěn)定地遞增了30年。對(duì)二曱苯(PX)的常規(guī)用途是生產(chǎn)對(duì)苯二曱酸、鄰苯二甲酸酐和聚對(duì)苯二甲酸亞乙基酉旨(terephthalatepolyethylene)樹(shù)脂以提供合成紡織品、音頻和視頻盒式磁帶,并且更普遍的是塑料材料。苯是石油化學(xué)中的另一種中間體,其具有許多用途,例如生產(chǎn)用于洗衣粉的直鏈烷基苯、生產(chǎn)環(huán)己烷等。本發(fā)明涉及一種用于由含有二曱苯的第一芳族進(jìn)料和第二進(jìn)料曱苯聯(lián)合生產(chǎn)對(duì)二甲苯和苯的改進(jìn)方法?,F(xiàn)有技術(shù)對(duì)二曱苯(PX)通常存在于來(lái)自催化重整和/或蒸汽裂化的C8芳族餾分(含有8個(gè)碳原子)中。"對(duì)二甲苯的生產(chǎn)"指的是從這種復(fù)雜的C8烴餾分(可能包括較小量芳族C7和/或C9烴和少量非芳族烴,例如C8萘)中分離超過(guò)99%,例如至少99.7%重量的高純度對(duì)二甲苯。兩種方法或另外的方法步驟是已知的,其可加大芳族餾分中最初含有的對(duì)二甲苯的量a)異構(gòu)化作用,通常將鄰二曱苯和間二曱苯轉(zhuǎn)化成接近于熱力學(xué)平衡的二曱苯混合物,優(yōu)選地,采用也將乙苯轉(zhuǎn)化的異構(gòu)化作用?,F(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)包含所述異構(gòu)化作用的兩種主要類型還將大比例乙苯轉(zhuǎn)化成二甲苯混合物的"轉(zhuǎn)化"異構(gòu)化作用,如美國(guó)專利US-A-6369287的申請(qǐng)人所述。通常,采用基于沸石(例如EUO類型)的催化劑,其包括鉑并且在具有氫時(shí)起作用;脫烷基的異構(gòu)化作用,常常采用在具有氫時(shí)起作用的含ZSM-5沸石的催化劑,并且在很大或較大程度上將乙苯轉(zhuǎn)化成苯和乙烯(典型的是從氫到乙烷),例如專利US-A-4163028;US-A-4132790和US-A-4899011中所述。按照慣例,如果多于30%的被轉(zhuǎn)化的乙苯被脫烷基變成苯,則異構(gòu)化作用被定義為脫烷基作用。通常,通過(guò)脫烷基作用可達(dá)到70%轉(zhuǎn)化。b)此外,曱苯歧化反應(yīng)(或歧化作用)成為二甲苯和苯,特別是可參考以下專利US-A-4052476;US-A.國(guó)4007231;US-A-4011276;以及論文"SelectivetoluenedisproportionationprocessprovenatItalianrefinery(在意大利精練廠驗(yàn)證的選擇性甲苯歧化反應(yīng)方法)"GorraF,BreckenbridgeLL,GuyWM,SailorRA,OilandGasJournalV90,60-67(1992),關(guān)于通過(guò)稱為MSTDP或PXmax的方法將甲苯選擇性歧化反應(yīng)成對(duì)二曱苯,也可參考以下歐洲、美國(guó)和世界專利EP-A-0026962;US-A-4260843;US-A-4274982;US-A-4卯8342;US-A-S173461和WO-A-93/17987。通常采用這兩個(gè)加工步驟來(lái)增加對(duì)二曱苯總產(chǎn)量的本發(fā)明可采用現(xiàn)有技術(shù)已知的任何方法來(lái)進(jìn)行異構(gòu)化和歧化反應(yīng),并且不限于一種或多種所述方法。但是非常優(yōu)選采用甲苯的選擇性歧化反應(yīng)。此外,可以采用脫烷基的異構(gòu)化,當(dāng)C8芳族進(jìn)料在數(shù)量方面是不足的時(shí),通常優(yōu)選轉(zhuǎn)化異構(gòu)化作用(成為二甲苯)。常規(guī)使用的用于制備對(duì)二曱苯的兩種技術(shù)或方法(即分離),其單獨(dú)使用或組合使用,是模擬移動(dòng)床(SMB)吸附和結(jié)晶。所述眾所周知的分離技術(shù)的第一種是采用在對(duì)二甲苯和其它二甲苯之間具有選擇性吸附作用的吸收劑的模擬移動(dòng)床吸附。也可參考以下專利US-A-2985589(模擬逆流)或US-A-4402832(模擬并流)。吸附設(shè)備通常包括至少一個(gè)并且通常是2個(gè)色譜柱,每個(gè)包括在閉合環(huán)路中互相連接的多個(gè)床。通常有至少兩個(gè)注射點(diǎn)一個(gè)用于進(jìn)料,另一個(gè)用于解吸劑,以及有至少兩個(gè)取出點(diǎn)一個(gè)用于通常富含PX的提取物£*并且另一個(gè)用于貧乏PX或沒(méi)有PX的殘液R*。所述4個(gè)注射/取出點(diǎn),其位置在時(shí)間上順序變化,然后確定一個(gè)或幾個(gè)吸附柱的4個(gè)功能區(qū)。然而,許多變化是可能的可采用富含PX的回流的補(bǔ)充注射;也可通過(guò)不取出單一殘液R氣而是取出兩個(gè)殘液111*和112*而{吏用5個(gè)或更多個(gè)吸附區(qū)功能。在該情形中,殘液RP或中間體殘液通常含有乙苯,而殘液112*通常含有鄰二曱苯(OX)和間二甲苯(MX),因而取出尺1*和取出112*之間的區(qū)是乙苯吸附區(qū)。關(guān)于兩種殘液RP、尺2*的操作已經(jīng)被描述在US-A-6838588、US-A-6841714和US-A-6828470中。在本發(fā)明上下文中,本領(lǐng)域已知的這些變化及其它可分別地使用或共同使用,并且本發(fā)明不限于其中的一種或多種。第二種已知的分離技術(shù)是結(jié)晶,其提供高純度PX晶體和含有較低純度PX的母液ML。該結(jié)晶進(jìn)料通常可以是來(lái)自模擬床吸附裝置的流出物(這被稱為混合工藝)或來(lái)自甲苯歧化反應(yīng)裝置的流出物。可以有一個(gè)或兩個(gè)連續(xù)結(jié)晶區(qū)或甚至更多,可能處在不同的溫度(例如高溫(25°C/+10°C)和低溫(-50°C/-7(TC)。也可能進(jìn)行母液的部分結(jié)晶和/或晶體的部分再熔化,在這點(diǎn)上可參考美國(guó)和法國(guó)專利US-A-3177255;US-A-!3467724;FR-A-2739375。該申請(qǐng)人的較后專利還描述了本發(fā)明有利地采用了的特定串聯(lián),包括放置用于曱苯的選擇性歧化的裝置,然后是與模擬移動(dòng)床分離裝置平行的結(jié)晶裝置。然后它可能具有一個(gè)附加的優(yōu)點(diǎn)這由將結(jié)晶母液再循環(huán)到模擬移動(dòng)床裝置進(jìn)料以省卻蒸鎦柱來(lái)提供,該模擬移動(dòng)床裝置在甲苯作為解吸劑下操作。在一種結(jié)晶作用中,通常具有3個(gè)步驟l)晶體制造(刮冷卻管,在C02或丙烷蒸發(fā)下混合并減壓,降膜);2)過(guò)濾懸浮液中的晶體;3)回收和洗滌晶體以除去殘余母液。根據(jù)本發(fā)明,有可能采用利用降膜結(jié)晶技術(shù)的靜態(tài)結(jié)晶器。這種類型的裝置通常能夠?qū)?duì)二曱苯的雜質(zhì)量減少10-15倍。有可能使用幾個(gè)并聯(lián)和/或串聯(lián)的模塊。當(dāng)對(duì)來(lái)自甲苯選擇性歧化的二甲苯進(jìn)行處理時(shí),對(duì)二曱苯進(jìn)料量通常約為85%重量,因而在第一模塊中可產(chǎn)出純度通常在98.5%-99%范圍內(nèi)的對(duì)二曱苯,以及在串聯(lián)的第二模塊中產(chǎn)出的純度為99.85%-99.9%。在第二模塊中制得的母液可以被再循環(huán)到第一模塊。所述變型和技術(shù)及其它,其在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的(例如采用過(guò)濾和/或離心法的結(jié)晶器),在本發(fā)明上下文中可以被分別使用或共同使用,并且本發(fā)明不受約束于或不限于其一種或多種。所述用于從芳族Cs化合物的混合物中分離對(duì)二甲苯的兩種方法,其是通過(guò)模擬移動(dòng)床層析法和結(jié)晶來(lái)進(jìn)行的分離,可以被單獨(dú)使用或組合<吏用,長(zhǎng)口申i會(huì)人的以下i侖文所述,其名牙爾為"Para-xyleneproductionwiththeEluxylprocess:DebottleneckingwithhybridEluxyl(采用Eluxyl工藝制造對(duì)二甲苯利用混合Eluxyl消除薄弱環(huán)節(jié))"byGHotierAMethivier,March2002,ProceedingsoftheAICHEConference.為了滿足對(duì)于對(duì)二甲苯的日益遞增的需求,石油化學(xué)家尋求通過(guò)4吏該工藝的實(shí)施最優(yōu)化來(lái)在現(xiàn)有設(shè)備中制造最大量的對(duì)二曱苯。除此之外,他們還在通過(guò)消除現(xiàn)有設(shè)備的薄弱環(huán)節(jié)或采用非常昂貴的新設(shè)備(通常產(chǎn)出至少300000噸/年并優(yōu)選至少為4S0000噸/年的PX)來(lái)擴(kuò)大生產(chǎn)量之間作出選擇。消除現(xiàn)有技術(shù)薄弱環(huán)節(jié)的操作通常使改良現(xiàn)有設(shè)備的主要元件成為必要,特別是SMB部分,其牽涉相當(dāng)大的費(fèi)用。石油化學(xué)家常常遇到存在的另一個(gè)問(wèn)題,其往往會(huì)限制生產(chǎn)能力該問(wèn)題導(dǎo)致需要模擬移動(dòng)床層析法設(shè)備在生產(chǎn)中在對(duì)二曱苯純度大于99.7%下保持盡可能長(zhǎng)時(shí)間。當(dāng)模擬移動(dòng)床分離裝置中放置的分子篩(吸收劑)是新的時(shí),該裝置的典型工作情況是純度約等于99.85%,產(chǎn)量約等于97.5%。最新的大尺寸裝置,在等生產(chǎn)率和等產(chǎn)量下,由于吸收劑老化通常導(dǎo)致年純度損失0.025%-0.1%。某些生產(chǎn)者必須在6年中將其分子篩更換多達(dá)3次。為了能夠在所需的99.7%的純度下繼續(xù)操作其裝置,有時(shí)候在等候新分子篩的新鮮批料遞送時(shí)使產(chǎn)量下降到80%以下或使進(jìn)料流速大大下降是必要的。在現(xiàn)有技術(shù)中沒(méi)有令人滿意地解決該問(wèn)題,因此能夠消除該問(wèn)題的方法或技術(shù)方案有重要意義,其使該操作能夠延長(zhǎng)幾個(gè)月。本發(fā)明的筒要說(shuō)明第一方面,本發(fā)明通過(guò)以不同的方式操作現(xiàn)有設(shè)備來(lái)提供一種用于提高對(duì)二曱苯產(chǎn)量的改進(jìn)的對(duì)二曱苯的生產(chǎn)方法。第二方面,本發(fā)明提供一種用于限制由于吸收劑超時(shí)而自然和/或偶然老化引起的產(chǎn)量下降的方法。第三方面,本發(fā)明是一種實(shí)現(xiàn)消除薄弱環(huán)節(jié)的方法,特別是大約20%-25%的追加產(chǎn)量,這是在對(duì)現(xiàn)有設(shè)備有限的改型下,通常是通過(guò)重新使用所有主要裝置和增加有限量的裝置來(lái)進(jìn)行的。本發(fā)明方法通常采用高純度PX生產(chǎn),其并行采用模擬移動(dòng)床SMB吸附和來(lái)自曱苯選擇性歧化的流出物結(jié)晶。本發(fā)明的基本特征之一是在SMB的功能由于吸收劑老化而下降時(shí),將蒸餾而得的提取物E的餾分Ea替代到初始進(jìn)料中用于結(jié)晶,以產(chǎn)生實(shí)際上純的結(jié)晶對(duì)二甲笨并因此補(bǔ)償SMB提取物E超時(shí)而純度下降,于是其純度可下降到所需值以下。然后吸附和結(jié)晶裝置部分串聯(lián)運(yùn)作(并且如混和配置不是全部串聯(lián))。有利地,來(lái)自選擇性歧化的富含PX的二曱苯然后被再循環(huán)到SMB,它改進(jìn)了其功能并且加大了其供給流速。由給高純度料流提供的結(jié)晶,也具有改進(jìn)的功能并且可在流速增加很大下運(yùn)作,吸附殘液通常被異構(gòu)化然后再循環(huán)。本發(fā)明允許在吸收劑老化時(shí)保持PX和苯的高產(chǎn)量。因此本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式采用四種基本裝置吸附(SMB)、結(jié)晶、異構(gòu)化、選擇性歧化。這4種裝置已經(jīng)用于某些石化產(chǎn)品復(fù)雜情況。在所述復(fù)雜情況的某些方面,已經(jīng)存在用于將曱苯非選擇性歧化成苯和二甲苯的裝置,為了將所述裝置改造成選擇性歧化裝置,改變催化劑通常能夠滿足需要。這導(dǎo)致變得富含PX的流出物的組成發(fā)生有利的變化。根據(jù)本發(fā)明,按照慣例,當(dāng)來(lái)自歧化反應(yīng)的流出物在C8歧化餾分內(nèi)具有濃度至少為50%重量(通常達(dá)到約85%)的對(duì)二曱苯時(shí),使用術(shù)語(yǔ)"選擇性歧化"。選擇性特征(對(duì)于PX)基本上取決于催化劑的選擇。如果該復(fù)雜情況不包括結(jié)晶,還必須安裝以下這種裝置,其通常適合于來(lái)自選擇性歧化的分餾流出物(C8餾分)的流速。在所有情形中,本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了消除薄弱環(huán)節(jié)而不需要大量投資,例如安裝新的SMB吸附裝置或?qū)ΜF(xiàn)有SMB裝置進(jìn)行相當(dāng)大的改良。本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明如下采用的該方法術(shù)語(yǔ)"運(yùn)行周期"表示對(duì)二甲苯的生產(chǎn)周期,其中吸收劑(SMB的吸附篩)在周期開(kāi)始是新的,并且在SMB設(shè)備于周期結(jié)束時(shí)停止的地方用新吸收劑替換當(dāng)時(shí)所用的舊的吸收劑。因此,該吸收劑在周期的開(kāi)始和結(jié)束之間不斷地老化。本發(fā)明提出了在一種設(shè)備中由主要包括二甲苯和乙苯的第一進(jìn)料和主要包括曱苯的第二進(jìn)料聯(lián)合生產(chǎn)高純度對(duì)二曱HPPX和苯的方法,該設(shè)備至少包括以下用于將曱苯選擇性歧化成苯和二曱苯的裝置;用于對(duì)二曱苯結(jié)晶的裝置;用于模擬移動(dòng)床吸附的SMB裝置,包括至少一個(gè)含多個(gè)吸收劑床的色譜柱,該吸收劑對(duì)于對(duì)二曱苯、乙苯、間二曱笨和鄰二甲苯具有不同的選擇性,所述色譜柱采用解吸劑;其中a)在該方法的至少一個(gè)完整運(yùn)行周期期間通過(guò)在所述模擬移動(dòng)床吸附裝置SMB中的模擬移動(dòng)床吸附將包括至少部分所述第一進(jìn)料的吸附進(jìn)料分離,以制備富含對(duì)二曱笨的提取物E*以及貧乏對(duì)二曱苯并且含有鄰二曱苯和間二曱笨的至少一種殘液(R^,R2";將所述殘液(RR1*,R2"進(jìn)行蒸餾以回收基本上不含解吸劑的蒸餾而得殘液(R,R1,R2);,將提取物£*進(jìn)行蒸餾以回收基本上不含解吸劑的蒸餾而得的提取物E;b)在該方法的所述運(yùn)行周期的初始部分IF期間,制備的高純度對(duì)二曱苯HPPX包括基本上所有蒸餾而得的提取物E,在所述初始部分IF期間,結(jié)晶裝置被停止或被主要供應(yīng)至少一部分Cs歧化料流,該料流主要包括二甲苯和多于50%重量的對(duì)二甲苯,其得自來(lái)自所述第二進(jìn)料在所述選擇性歧化裝置中的轉(zhuǎn)化的流出物;c)在該方法的所述運(yùn)行周期的最后部分FF期間將所述第二進(jìn)料在用于將曱苯選擇性歧化成苯和二曱苯的裝置中轉(zhuǎn)化以制備苯和C8歧化料流,該料流主要包括二甲苯和多于50%重量的對(duì)二曱苯;將大部分或全部所述C8歧化料流合并到吸附進(jìn)料中;將蒸餾而得的提取物E分成第一餾分Ea和補(bǔ)充的第二餾分Eb;然后為結(jié)晶裝置主要供應(yīng)Ea以制備純度增加的對(duì)二曱苯PX1和母液ML;以及將PX1和所述補(bǔ)充的第二餾分Eb混合以制備高純度的對(duì)二甲苯HPPX。通常,該方法運(yùn)行周期的最終部分是補(bǔ)充運(yùn)行周期初始部分的周期部分。一it殳,在運(yùn)行周期的初始部分IF期間,產(chǎn)出的高純度對(duì)二甲苯HPPX是由全部蒸餾而得的提取物E組成的,因而該對(duì)二甲苯通常具有必需的純度,最普遍至少為99.7%,例如至少為99.8%。當(dāng)由于吸收劑的老化,E的純度降低并且趨于可接受的極限時(shí),料流E的餾分Ea被送至結(jié)晶步驟。由于結(jié)晶進(jìn)料已經(jīng)非常純(通常在99.4%-99.7%范圍內(nèi)),所得結(jié)晶對(duì)二甲苯幾乎是純的(大于99.8%并且通常大于99.9%)并且能夠補(bǔ)償直接合并到HPPX的料流Eb的純度不足。Ea通常占E重量的10%-70%,并且一般占15%-45%。通常,在所述運(yùn)行周期的最終部分FF期間,PX1的純度至少為99.8%,Ea和Eb的純度小于99.7。/o以及HPPX的純度至少為99.7%。根據(jù)該方法的第一特性變化,在運(yùn)行周期的初始部分IF期間,將由至少部分或全部Cg歧化料流組成的結(jié)晶進(jìn)料供應(yīng)到結(jié)晶裝置。然后該結(jié)晶裝置處于運(yùn)行中,給其供應(yīng)對(duì)二甲苯濃度通常接近于85%重量的C8歧化化合物。其生產(chǎn)出典型濃度至少為99.7y。的對(duì)二甲苯PXl,給其補(bǔ)充用蒸餾而得的提取物E以構(gòu)成高純度的對(duì)二甲笨HPPX。當(dāng)開(kāi)始進(jìn)行最終運(yùn)行模式(FF)時(shí),結(jié)晶進(jìn)料(PX的典型濃度接近于85%重量的歧化C8)通常被轉(zhuǎn)到模擬移動(dòng)床的吸附SMB,這使得SMB進(jìn)料富含PX,其改進(jìn)了運(yùn)行(產(chǎn)量和/或純度)。在該方法的第二特性變化方面,在運(yùn)行周期的初始部分IF期間,該結(jié)晶裝置沒(méi)有處于運(yùn)行中,當(dāng)市場(chǎng)上苯過(guò)剩時(shí)或苯的普通升級(jí)沒(méi)有獨(dú)立地證明歧化反應(yīng)和結(jié)晶的累積運(yùn)行費(fèi)用是合算的時(shí),采用該變化是有利的。在周期結(jié)束時(shí),這種情形得到改善,因?yàn)閷⑼ǔ>哂懈呒兌鹊腜X(例如85%)的歧化C8的供應(yīng),使SMB進(jìn)料富含PX并因此可產(chǎn)出更多PX和/或改進(jìn)其在SMB出口的純度。一般而言,歧化/結(jié)晶裝置運(yùn)轉(zhuǎn)可產(chǎn)出苯和產(chǎn)出補(bǔ)充的對(duì)二曱苯和/或具有較高純度的對(duì)二曱苯兩者,這意味著循環(huán)周期可以被延長(zhǎng),同時(shí)維持給定的產(chǎn)量。通常,結(jié)晶進(jìn)料的流速在該周期最后部分FF期間比在該周期初始部分IF期間高得多。與在該周期初始部分IF期間相比,在該周期最后部分FF期間的結(jié)晶進(jìn)料流速通常至少增加了50%,或可能甚至是兩倍或更多。這是由于結(jié)晶進(jìn)料的純度非常高。特別是其可容許運(yùn)行采用兩個(gè)并行的結(jié)晶階段代替兩個(gè)串聯(lián)的結(jié)晶階段。此外,可經(jīng)常避免結(jié)晶的PX部分重熔,因?yàn)樗呀?jīng)具有非常高的純度,它節(jié)省了運(yùn)行時(shí)間并因此加大了生產(chǎn)能力。有利地,至少部分或通常全部母液ML被再循環(huán)到吸附進(jìn)料,其使得更多PX能夠被回收。通常,實(shí)施該方法的設(shè)備,其構(gòu)成本發(fā)明的另一方面,還包括至少一個(gè)被供應(yīng)蒸餾所得的反應(yīng)物(R,Rl,R2)的異構(gòu)化裝置,并且至少部分異構(gòu)化流出物(來(lái)自其Cs餾分)被回收并且合并到吸附進(jìn)料。根據(jù)本發(fā)明的又一特征,色譜柱(或具有兩個(gè)色譜柱的SMB裝置)產(chǎn)出含有乙苯、鄰二甲苯和間二曱苯的第一殘液R1*以及基本上不含乙苯并且含有鄰二曱苯和間二甲苯的第二殘液R2*,第一殘液Rl,在蒸餾以基本上除去其含有的解吸劑之后,被提供給氣相中的第一異構(gòu)化裝置以將至少部分乙苯轉(zhuǎn)化成苯和/或二甲苯,第二殘液R2,在蒸餾以基本上除去其含有的解吸劑之后,被提供給液相中的第二異構(gòu)化裝置,并且每種異構(gòu)化流出物的至少部分被再循環(huán)到吸附進(jìn)料。因此脫烷基的異構(gòu)化的用途是更普遍的(具有l(wèi)或2種殘液)。由此將蒸餾而得的殘液(R,Rl)供給脫烷基的異構(gòu)化裝置以使至少部分乙苯轉(zhuǎn)化成苯,以及該裝置于是產(chǎn)出由曱苯歧化裝置而得的苯部分和得自脫烷基的異構(gòu)化裝置的其它部分。當(dāng)采用兩種殘液和兩個(gè)異構(gòu)化裝置時(shí),在氣相中的第一異構(gòu)化裝置(Rl)通常是脫烷基的異構(gòu)化裝置,用來(lái)將至少部分乙苯轉(zhuǎn)化成苯,以及在液相中的第二異構(gòu)化裝置(R2)通常是轉(zhuǎn)化和非脫烷基的異構(gòu)化裝置,用來(lái)將鄰二甲苯和間二甲苯的至少大部分轉(zhuǎn)化成含有PX的二甲苯混合物(通常接近于熱力學(xué)平衡),以及制得了苯,其一部分得自甲苯歧化裝置而其另一部分得自脫烷基的異構(gòu)化裝置。由此第二異構(gòu)化裝置的液相可增加對(duì)二曱苯的量。當(dāng)所述PX生產(chǎn)最大化時(shí),第一異構(gòu)化裝置可以還是轉(zhuǎn)化的和非脫烷基的。通常,異構(gòu)化流出物并不全部被再循環(huán)到吸附裝置。一般,基本上芳族的異構(gòu)物的各種成分(特別是苯和含有丙烷、丁烷的輕質(zhì)化合物)是通過(guò)蒸鎦而被分離的,并且僅基本上芳族的C8餾分被再循環(huán)。經(jīng)常地,第一進(jìn)料最初在二甲苯蒸餾柱中被蒸餾,從該二甲苯蒸餾柱取出塔頂餾分,該塔頂餾分包括大部分的間二甲苯、對(duì)二甲苯、乙苯和至少部分的鄰二甲苯,其塔頂餾分是被合并到吸附進(jìn)料,以及塔底餾分包括C9-C!o烴和/或鄰二甲苯的剩余部分。圖1示出了實(shí)施本發(fā)明方法的設(shè)備簡(jiǎn)化流程圖,其表示生產(chǎn)周期開(kāi)始時(shí)各種料流的典型運(yùn)動(dòng)(在該周期的IF部分期間運(yùn)動(dòng)模式"篩壽命開(kāi)始")。圖2示出了實(shí)施本發(fā)明方法的設(shè)備簡(jiǎn)化流程圖,其表示生產(chǎn)周期結(jié)束時(shí)各種料流的典型運(yùn)動(dòng)(在該周期的FF部分期間(運(yùn)動(dòng)模式"篩壽命結(jié)束")?,F(xiàn)參考圖1(周期開(kāi)始)圖1的流程圖示出了進(jìn)料的初始蒸餾(D)、用于模擬移動(dòng)床吸附的裝置(SMB)、異構(gòu)化裝置(ISOM)、用于甲苯的選擇性歧化的裝置(DISP)以及用于對(duì)二甲苯結(jié)晶PX的裝置(CRYST)。第一芳族進(jìn)料,其包括二甲苯和通常較少的CVCK)餾分,經(jīng)路線l進(jìn)入蒸餾(D),將其與在管線16中移動(dòng)的異構(gòu)物相混合,然后被分餾成經(jīng)管線2離開(kāi)的塔頂餾分,其包括大部分的PX、MX、乙苯EB和至少部分OX。CVCK)烴料和OX的剩余部分流經(jīng)管線3離開(kāi)柱底。由來(lái)自管線ll的料流補(bǔ)充的塔頂餾分供給模擬移動(dòng)床吸附(SMB),后者通常作為模擬逆流和至少4個(gè)吸附區(qū)。所采用的解吸劑(其進(jìn)入SMB的入口未被示出)可以是甲苯或?qū)Χ冶剑蛉魏纹渌倪x擇性溶劑。提取物E承離開(kāi)SMB裝置,將其蒸餾(未示出)以除去溶劑,將其再循環(huán),以及經(jīng)管線4制備蒸餾而得的提取物E。殘液產(chǎn)也離開(kāi)并且被蒸餾(未示出)以除去溶劑,將其再循環(huán),以及經(jīng)管線5制備蒸餾而得的殘液R。在周期開(kāi)始,蒸餾而得的提取物E通常全部在管線6中移動(dòng)(E=Eb,Ea=0;并且管線7是空的)。當(dāng)吸收劑是新的時(shí),所述提取物E通常純度為99.85%并且所得收率為97%。然后將E與管線13中移動(dòng)的結(jié)晶流出物PX1(結(jié)晶的對(duì)二曱苯,從母液ML中分離出來(lái),通常將其清洗和重熔,典型純度為99.7%-99.8%)混合,然后得到高純度對(duì)二曱笨HPPX。也可能通過(guò)加大SMB的流速來(lái)運(yùn)行以制得數(shù)量增加的PX(提取物E),其純度正好令人滿意,例如為99.7%-99.75%。含有OX、MX和EB的蒸餾而得的反應(yīng)物R供給異構(gòu)化,通常經(jīng)管線5脫烷基的(ISOM),蒸餾之后經(jīng)管線14產(chǎn)出少量的不可冷凝的輕質(zhì)產(chǎn)品和經(jīng)管線15產(chǎn)出苯。曱苯也可作為混合物經(jīng)管線15或獨(dú)立的管線(未示出)排出。含有對(duì)二甲苯(異構(gòu)物)的Cs化合物經(jīng)管線16被再循環(huán)到柱D的入口。經(jīng)常地,所述異構(gòu)物的再循環(huán)經(jīng)受預(yù)先土處理(earthtreatment),未示出,以除去存在的^殷量棒烴。經(jīng)管線8還將曱苯進(jìn)料提供給裝置(DISP)而使甲苯選擇性歧化為苯和二甲苯(主要是PX)。在將流出物蒸鎦(幾個(gè)蒸餾柱)之后,將未反應(yīng)甲苯再循環(huán)(經(jīng)未示出的管線),經(jīng)管線9排出苯,而富含PX的Cs餾分(約85%重量)經(jīng)管線IO被傳送到結(jié)晶裝置(CRYST)。所述裝置產(chǎn)出高純度PX(足夠純,例如99.7%-99.85%)以及經(jīng)管線12然后經(jīng)ll再循環(huán)到該裝置(SMB)的母液ML。如圖l中所示,在周期開(kāi)始(新鮮吸收劑具有最大效力)時(shí),該設(shè)備以最大量和/或首先并行得自裝置(SMB)的純度產(chǎn)出高純度PX、HPPX,然后其蒸餾而得的提取物的純度通常超過(guò)或接近于99.7%,并且其次,其得自結(jié)晶裝置。因此與E的流速相比,PX1的流速通常為E的80/0-40%,優(yōu)選10%-25%。圖2表示周期結(jié)束時(shí)各種料流的典型循環(huán),當(dāng)吸收劑用舊了而具有有限的效力和/或選擇性時(shí),導(dǎo)致E純度下降(有限的)到99.7%重量以下,例如約為99.45%-99.7%重量。在此情形中,料流E被分成經(jīng)管線7再循環(huán)到結(jié)晶(CRYST)的Ea,以及連續(xù)形成HPPX餾分的補(bǔ)充的料流Eb,但是以比周期開(kāi)始時(shí)更小的比例。因?yàn)榻Y(jié)晶進(jìn)料的純度非常高,所述進(jìn)料的流速可以得到極大地增加,并且PX1的純度可以非常高,例如為99.9%-99.99%,并且產(chǎn)量高。由此制得較高純度的對(duì)二甲苯(PX1),其補(bǔ)償Eb純度的下降,被直接合并到HPPX并且具有至少保持在99.7%的純度。為了將結(jié)晶冷卻裝置的費(fèi)用減至最少,可以在周期結(jié)束時(shí)穩(wěn)定地增加Ea,以保證對(duì)于HPPX純度來(lái)說(shuō)剛好足夠的流速Ea正好是所要求的(例如99.7%)。由此本發(fā)明可保持目標(biāo)純度而不用必須停止SMB裝置,包括當(dāng)來(lái)自所述裝置的提取物純度下降到目標(biāo)值以下時(shí)。因?yàn)镋a被送至結(jié)晶進(jìn)料,部分或全部的Cs歧化流出物經(jīng)管線11返回吸附步驟(SMB)。因此SMB進(jìn)料具有濃度增加了的PX,提高了生產(chǎn)率和/或蒸餾而得提取物E的純度。這也可加大SMB供給的流速。由此,本發(fā)明在周期結(jié)束時(shí)可制得最大量的純度很高的產(chǎn)品,而不必顯著地降低HPPX產(chǎn)量。憑借對(duì)現(xiàn)有設(shè)備有限的改進(jìn),例如改變歧化催化劑和/或增加結(jié)晶步驟,本發(fā)明可充分地消除現(xiàn)有設(shè)備的薄弱環(huán)節(jié),該設(shè)備沒(méi)有這些裝置,不用必須對(duì)于最昂在不背離本發(fā)明范圍的情況下,本領(lǐng)域技術(shù)人員可采用許多變型,特別是,可采用兩種殘液尺1*和112*代替一種,和/或乙苯非烷基化異構(gòu)裝置和/或結(jié)晶裝置的各種配置,等等來(lái)使用裝置(SMB)。本發(fā)明的保護(hù)范圍還包括采用具有較小差異的操作,例如在周期開(kāi)始(IF)時(shí),將提取物的較少成分送至結(jié)晶(與選擇性歧化二曱苯的主要進(jìn)料相混合)或在周期結(jié)束時(shí)將選擇性歧化二甲苯的較少成分送至結(jié)晶步驟(與主要進(jìn)料Ea相混合)。實(shí)施例實(shí)施例1,才艮據(jù)現(xiàn)有4支術(shù)實(shí)施例l方法中的設(shè)備與圖l所示相對(duì)應(yīng),并且包括一種SMB裝置,其具有單——種殘液和脫烷異構(gòu)化作用。但是,如所述圖中虛線所示的管線(管線7和管線11的第一部分)不包括在該設(shè)備中。在周期的開(kāi)始和結(jié)束之間,流程圖保持相同,但是第一進(jìn)料流速下降,以及離開(kāi)SMB的PX產(chǎn)品(其在周期結(jié)束時(shí)顯著減少)能夠保持所需的對(duì)二甲苯最小純度(99.7%)。SMB的產(chǎn)量也與苯產(chǎn)量一起下降。表l示出了圖l中所引用的各種料流在周期開(kāi)始(新鮮的吸收劑)時(shí)的物料平衡(以噸數(shù)/每小時(shí)計(jì)),以及表2示出了相同的物料平衡,但是在周期結(jié)束時(shí)(使用過(guò)的吸收劑,在其正要更換之前)。采用以下縮寫(xiě)詞PX=對(duì)二曱苯;〇乂=鄰二曱苯;MX=間二甲苯;EB=乙苯;T=曱苯;BZ=苯;LPG=C4/C3,以及可能少量C2和d。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>(*)在使未轉(zhuǎn)化的曱苯再循環(huán)之后,每通過(guò)一次的轉(zhuǎn)化通常是30%。在周期開(kāi)始時(shí)蒸餾而得的提取物E的純度是99.85Q/。,具有97%的高收率(在SMB處)。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>可見(jiàn)在周期結(jié)束時(shí),由于吸收劑老化,第一進(jìn)料(以及因此來(lái)自蒸餾柱D的塔頂餾分)的供給速度不得不降低約20%以保持提取物的最小純度99.7%。類似地,來(lái)自SMB的PX產(chǎn)量下降,由97%降至92%。這導(dǎo)致總產(chǎn)量(HPPX)下降為16%,這是一個(gè)大的下降。此外,進(jìn)料減少引起苯的總產(chǎn)量下降約8%。實(shí)施例2,才艮據(jù)本發(fā)明在周期開(kāi)始時(shí)的運(yùn)行與現(xiàn)有技術(shù)是相同的,相比之下,在周期結(jié)束時(shí)(例如一旦精制提取物E的純度接近99.7。/。,則第一和第二進(jìn)料流速恒定),向結(jié)晶步驟的供給被E的餾分Ea替代,以及C8歧化鎦分被送至SMB供應(yīng),這改善了其運(yùn)行,因?yàn)樗患藖?lái)自SMB的總進(jìn)料的PX。SMB供給流速可因此被增大,并因此物料平衡如下表3<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>合計(jì)97397.35293.3104.0540.02424240.0236.024100.05293.3因此,可以看到本發(fā)明可在周期結(jié)束時(shí)保持相同的產(chǎn)量,既沒(méi)有對(duì)二曱苯也沒(méi)有苯的損失。這構(gòu)成了相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn),對(duì)二曱苯HPPX的純度,其在周期開(kāi)始時(shí)大于99.7%,在周期結(jié)束時(shí)下降倒退到要求的值99.7%。權(quán)利要求1.一種在設(shè)備中由主要包括二甲苯和乙苯的第一進(jìn)料和主要包括甲苯的第二進(jìn)料聯(lián)合生產(chǎn)高純度對(duì)二甲苯HPPX和苯的方法,該設(shè)備至少包括以下●用于將甲苯選擇性歧化成苯和二甲苯的裝置;●用于對(duì)二甲苯結(jié)晶的裝置;●用于模擬移動(dòng)床吸附的SMB裝置,包括至少一個(gè)含多個(gè)吸收劑床的色譜柱,該吸收劑對(duì)于對(duì)二甲苯、乙苯、間二甲苯和鄰二甲苯具有不同的選擇性,所述色譜柱采用解吸劑;其中a)在該方法的至少一個(gè)完整運(yùn)行周期期間●通過(guò)在所述模擬移動(dòng)床吸附裝置SMB中的模擬移動(dòng)床吸附將包括至少部分所述第一進(jìn)料的吸附進(jìn)料分離,以制備富含對(duì)二甲苯的提取物E*以及貧乏對(duì)二甲苯并且含有鄰二甲苯和間二甲苯的至少一種殘液;●將所述殘液進(jìn)行蒸餾以回收基本上不含解吸劑的蒸餾而得殘液(R);●將提取物E*進(jìn)行蒸餾以回收基本上不含解吸劑的蒸餾而得的提取物E;b)在該方法的所述運(yùn)行周期的初始部分IF期間,制備的高純度對(duì)二甲苯HPPX包括基本上所有蒸餾而得的提取物E,在所述初始部分IF期間,結(jié)晶裝置被停止或被主要供應(yīng)至少一部分C8歧化料流,該料流主要包括二甲苯和多于50%重量的對(duì)二甲苯,其得自來(lái)自所述第二進(jìn)料在所述選擇性歧化裝置中的轉(zhuǎn)化的流出物;c)在該方法的所述運(yùn)行周期的最后部分FF期間●將所述第二進(jìn)料在用于將甲苯選擇性歧化成苯和二甲苯的裝置中轉(zhuǎn)化以制備苯和C8歧化料流,該料流主要包括二甲苯和多于50%重量的對(duì)二甲苯;●將大部分或全部所述C8歧化料流合并到吸附進(jìn)料中;●將蒸餾而得的提取物E分成第一餾分Ea和補(bǔ)充的第二餾分Eb;●為結(jié)晶裝置主要供應(yīng)Ea以制備高純度的對(duì)二甲苯PX1和母液ML;●以及將PX1和所述補(bǔ)充的第二餾分Eb混合以制備高純度的對(duì)二甲苯HPPX。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中該方法的所述運(yùn)行周期的所述最后部分是補(bǔ)充該運(yùn)行周期的初始部分的周期部分。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法,其中在所述運(yùn)行周期的初始部分IF期間,所制得的高純度HPPX是由全部蒸餾而得的提取物E構(gòu)成的。4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法,其中Ea占E的20。/q-70%。5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法,其中在所述運(yùn)行周期的初始部分IF期間,給結(jié)晶裝置提供給結(jié)晶進(jìn)料,該進(jìn)料至少部分或全部由Cs歧化^)"流構(gòu)成。6.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述的方法,其中在所述運(yùn)行周期的初始部分IF期間,結(jié)晶裝置沒(méi)有運(yùn)行。7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法,其中在所述運(yùn)行周期的所述最后部分FF期間,PX1的純度至少為99.8。/。,Ea和Eb的純度小于99.70/b,以及HPPX的純度至少為99.7%。8.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法,其中在該周期的最后部分FF期間的結(jié)晶進(jìn)料的流速比在該周期的初始部分IF期間的結(jié)晶進(jìn)料的流速高很多。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法,其中與該周期的初始部分IF相比,該周期最后部分FF期間的結(jié)晶進(jìn)料的流速至少是兩倍。10.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法,其中至少部分或全部母液ML被再循環(huán)到吸附進(jìn)料。11.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法,其中所述殘液被提供給異構(gòu)化裝置以及至少部分所述異構(gòu)化流出物被再循環(huán)和合并至ij吸附進(jìn)料中。12.根據(jù)權(quán)利要求ll所述的方法,其中色譜柱產(chǎn)生含有乙苯的第一殘液R"以及基本上不含乙苯而包括鄰二曱苯和間二曱苯的第二殘液R2*,并且其中第一殘液R1在蒸餾以基本上除去其含有的解吸劑之后被提供給氣相中的第一異構(gòu)化裝置,以使至少部分乙苯轉(zhuǎn)化成苯和/或二甲苯,以及第二殘液R2在蒸餾以基本上除去其含有的解吸劑之后被提供給液相中的第二異構(gòu)化裝置,并且每種異構(gòu)化流出物至少部分被再循環(huán)到吸附進(jìn)料。13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法,其中所述蒸餾而得的殘液R或R1被提供給脫烷基的異構(gòu)化裝置以使至少部分乙苯轉(zhuǎn)化成苯,并且制得了苯,其一部分得自曱苯歧化裝置,并且一部分得自所述脫烷基的異構(gòu)化裝置。14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法,其中氣相中的所述第一異構(gòu)化裝置是脫烷基的異構(gòu)化裝置,用來(lái)使至少部分乙苯轉(zhuǎn)化成苯,而所述液相中的第二異構(gòu)化裝置是轉(zhuǎn)化和非脫烷基的異構(gòu)化裝置,用來(lái)使至少大部分鄰二曱苯和對(duì)二甲苯轉(zhuǎn)化成含有PX的二曱苯混合物,以及制得了苯,其一部分得自曱苯歧化裝置,而一部分是得自脫烷基的異構(gòu)化裝置。15.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法,其中最初在二曱苯蒸餾柱中蒸餾第一進(jìn)料,從該二甲苯蒸餾柱中取出包括大部分的間二甲苯、對(duì)二甲苯和乙苯以及至少部分的鄰二甲苯的塔頂餾分,該塔頂餾分被合并到吸附進(jìn)料中,以及取出包括Qrdo烴和/或鄰二曱苯的剩余部分的塔底餾分。全文摘要一種對(duì)二甲苯與苯的聯(lián)產(chǎn)方法,包括通過(guò)在模擬移動(dòng)床SMB中吸附來(lái)分離第一進(jìn)料以制備富含對(duì)二甲苯的提取物E和貧乏對(duì)二甲苯的至少一種殘液R;通過(guò)選擇性歧化反應(yīng)將第二進(jìn)料甲苯轉(zhuǎn)化以制備苯和二甲苯;a)在循環(huán)的開(kāi)始,在結(jié)晶裝置中制備補(bǔ)充量的對(duì)二甲苯,該結(jié)晶裝置由得自歧化反應(yīng)的二甲苯供料;b)在循環(huán)結(jié)束時(shí),當(dāng)吸附物已經(jīng)老化時(shí)將蒸餾而得的提取物E分成第一餾分Ea和補(bǔ)充的第二餾分Eb;用料流Ea替換初始結(jié)晶的進(jìn)料;以及使二甲苯從歧化反應(yīng)再循環(huán)到SMB。本發(fā)明能夠使對(duì)二甲苯和苯的生產(chǎn)在SMB吸收劑老化下得到維持。文檔編號(hào)C07C7/00GK101253136SQ200680008039公開(kāi)日2008年8月27日申請(qǐng)日期2006年3月14日優(yōu)先權(quán)日2005年3月16日發(fā)明者G·霍蒂爾,S·I·金申請(qǐng)人:法國(guó)石油公司
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