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      用于對二甲苯生產(chǎn)的高能效法的制作方法

      文檔序號:3559792閱讀:346來源:國知局

      專利名稱::用于對二甲苯生產(chǎn)的高能效法的制作方法
      技術領域
      :本發(fā)明涉及催化的烴轉(zhuǎn)化,更具體地,涉及芳烴異構化。
      背景技術
      :二甲苯異構體是在化學合成中具有廣泛多樣的用途的重要中間體。對二甲苯是用于制造合成織物纖維和樹脂的對苯二甲酸的原料。間二甲苯用于制造增塑劑、偶氮染料、木材防腐劑,等等。鄰二甲苯是用于鄰苯二甲酸酐生產(chǎn)的原料。獲自催化重整或其它來源的二曱苯異構體的比例通常不符合作為化學中間體的要求比例,并進一步包含難以分離或轉(zhuǎn)化的乙基苯。對二甲苯特別是需求迅速增長的重要化學中間體,但僅為典型Cs芳烴流的20-25%。通過將二甲苯異構體回收(例如用于對二曱苯回收的吸附法)與異構化結合,從而產(chǎn)生額外量的所需異構體,可以將異構體比率調(diào)節(jié)至所需值。異構化將含有很少所需二曱苯異構體的二甲苯異構體不平衡混合物轉(zhuǎn)化成接近平衡濃度的混合物。這種包括對二甲苯回收和C8芳烴異構化的工藝環(huán)路中的一個問題是,在進入該工藝組合的進料流中存在C9和更重的芳烴("Q+芳烴")。通常,從工藝性能或催化劑/吸附劑壽命的角度看,在異構化或分離過程中C9+芳烴的存在是不可接受的或不合意的。通常,在將進料流送入工藝環(huán)路之前將其分級以除去CVh芳烴,這是一個昂貴的步驟,因為必須將整個C8芳烴部分提升至塔頂以及實現(xiàn)最終C8與最輕C一之間的分離。避免所產(chǎn)生的昂貴的能量和投資費用是有利的.已經(jīng)開發(fā)出多種催化劑和方法以實現(xiàn)二曱苯異構化,它們的區(qū)別通常在于處理與二曱苯異構體相關的乙基苯的方式。乙基苯不容易異構化成二甲苯,且通過超精餾或吸附來與二甲苯分離是非常昂貴的.將二甲苯與乙基苯的混合物異構化,然后回收對二甲苯,并將所得C8芳烴殘液再循環(huán),這樣容易造成再循環(huán)中乙基苯濃度的積聚。廣泛使用的方法是將乙基苯脫烷基以主要形成苯,并將二甲苯異構化成接近平衡的混合物。另一方法是通過在具有氫化-脫氫功能的固體酸催化劑存在下轉(zhuǎn)化成環(huán)烷并從環(huán)烷再轉(zhuǎn)化,從而使乙基苯反應形成二甲苯混合物??梢栽诂F(xiàn)有技術中找到這些方法的一些的組合。在過去大約1/4個世紀中公開了使用一種或多種分子篩催化劑進行二甲苯異構化的方法。例如,US3,856,872(Morrison)教導了用包含ZSM-5、ZSM-12或ZSM-21沸石進行的二甲苯異構化和乙基苯轉(zhuǎn)化。US3,948,758(Bonacci等人)公開了通過加氫裂化、分級以分離苯、曱苯和<:9+芳烴從Cs芳烴中分離所需異構體,和含有很少所需異構體的烴類的異構化,來加工富芳烴的重整產(chǎn)品流。US4,899,011(Chu等人)教導了使用兩種沸石(各自與強氫化金屬聯(lián)合)將C8芳烴異構化。US5,977,420(Abichandani等人)公開了一種處理方案,其中對Q+進料進行乙基苯轉(zhuǎn)化,然后分級除去Q+,并將塔頂流出物在包括苯/曱苯塔、對二曱苯回收和異構化(其中異構產(chǎn)物返回到苯/曱苯塔)的環(huán)路中進行處理。US6,222,086(Sharma等人)教導了將兩種沸石類催化劑用于二甲苯與乙基苯的混合物的異構化,其中第二催化劑中鉑族金屬的含量不超過第一催化劑中的30%。US6,448,459(Magne-Drisch等人)公開了一種工藝組合,包括富集的乙基苯濃縮物的第一餾分的回收和異構化,從來自乙基苯富集的第二餾分中通過吸附回收對二甲苯,并將來自對二曱苯吸附步驟的殘液和解吸劑異構化。US6,660,896(Buchanan等人)教導了在氫存在下使用第一和第二催化劑將含有乙基苯和二甲苯異構體混合物的進料異構化以產(chǎn)生含有過平衡對二甲苯的產(chǎn)物的方法。盡管這些參考文獻教導了本發(fā)明的個別組成部分,但無一提出將這些組成部分組合以獲得本發(fā)明的方法的關鍵特征?,F(xiàn)有技術無一提出由具有顯著的C9+芳烴含量的C8+原料獲得對二曱苯的本發(fā)明的有效方法和催化劑組合。發(fā)明概要本發(fā)明的主要目的是提供在處理含有顯著濃度的Q+芳烴的進料流時,使用適于特定反應的催化劑和系統(tǒng)的組合進行C8芳烴異構化的新型方法,從而以低的循環(huán)損耗和再循環(huán)率獲得所需二甲苯異構體的改進收率。本發(fā)明基于下述發(fā)現(xiàn)包含下述組合的方法在降低了能量消耗的情況下產(chǎn)生了對二甲苯用于轉(zhuǎn)化C9+芳烴的氣相區(qū),然后分級除去輕餾分和重餾分,以提供用于包括對二甲苯回收的系統(tǒng)的中間流,和用于去除了對二甲苯的二曱苯(para-depletedxylenes)的異構化的區(qū)。本發(fā)明的一個概括性實施方案是由進料流生產(chǎn)和回收一種或多種高純二甲苯異構體的方法,所述進料流包含烷基芳烴,并含有1.0重量%或更多的C9和更重的烴(包括0.5重量%或更多甲基乙基苯),所述方法包括下列依序的步驟使該進料流在氬存在下與重芳烴轉(zhuǎn)化催化劑接觸,以獲得乙基芳烴含量比進料流中的含量低的脫乙基化的芳烴流,將所述脫乙基化的芳烴流分級,以將包含C;和更輕的烴的輕質(zhì)產(chǎn)物以及包含C9和更重的烴的重質(zhì)產(chǎn)物與包含C8芳烴的中間流分離,將至少一部分所述中間流與經(jīng)異構化的物流一起進4亍異構體回收過程,以回收至少一種高純二甲苯異構體并產(chǎn)生含有未回收Q芳烴異構體的Cs芳烴殘液流;使至少一部分所述Cs芳烴殘液流與異構化催化劑在異構化區(qū)中接觸,以獲得經(jīng)異構化的物流,在該物流中,至少一種二曱苯異構體的濃度高于在所述Cs芳烴殘液流中的濃度。本發(fā)明的一種更具體實施方案是由進料流生產(chǎn)和回收一種或多種高純二甲苯異構體的方法,所述進料流包含烷基芳烴,并含有1.0重量%或更多的Q和更重的烴(包括0.5重量%或更多甲基乙基苯),所述方法包括下列依序的步驟使該進料流在氬存在下與重芳烴轉(zhuǎn)化催化劑接觸,以獲得甲基乙基苯含量比進料流中的含量低的脫乙基化的芳烴流,將所述脫乙基化的芳烴流分級,以將包含C7和更輕的烴的輕質(zhì)產(chǎn)物以及包含C9和更重的烴的重質(zhì)產(chǎn)物與包含c8芳烴的中間流分離,將至少一部分所述中間流與經(jīng)異構化的物流一起進行異構體回收過程,以回收至少一種高純二甲苯異構體并產(chǎn)生含有未回收Cs芳烴異構體的Cs芳烴殘液流;使至少一部分C8芳烴殘液流與異構化催化劑在異構化區(qū)中在異構化條件下在最少氫的存在下接觸,以獲得經(jīng)異構化的物流,在該物流中,至少一種二曱苯異構體的濃度高于在所述Cs芳烴殘液流中的濃度.本發(fā)明的另一更具體的實施方案是由催化重整產(chǎn)品生產(chǎn)和回收一種或多種高純二甲苯異構體的方法,包括下列依序的步驟將催化重整產(chǎn)品分級以獲得輕質(zhì)重整產(chǎn)品和重質(zhì)重整產(chǎn)品,所述重質(zhì)重整產(chǎn)品含有1.0重量%或更多的<:9和更重的烴(包括0.5重量%或更多曱基乙基苯),以及下列依序的步驟使該進料流在氫存在下與重芳烴轉(zhuǎn)化催化劑接觸,以獲得乙基芳烴含量比進料流中的含量低的脫乙基化的芳烴流,將所述脫乙基化的芳烴流分級,以將包含C7和更輕的烴的輕質(zhì)產(chǎn)物以及包含C9和更重的烴的重質(zhì)產(chǎn)物與包含C8芳烴的中間流分離,對所述輕質(zhì)重整產(chǎn)品流進行芳烴提取和分級步驟,以將苯、甲苯和甲g底流出物流與非芳族殘液分離,使所述包含C9和更重的烴的重質(zhì)產(chǎn)物和至少一部分曱苯在烷基轉(zhuǎn)移區(qū)中與烷基轉(zhuǎn)移催化劑在烷基轉(zhuǎn)移條件下接觸,以獲得烷基轉(zhuǎn)移產(chǎn)物,將所述烷基轉(zhuǎn)移產(chǎn)物分級,以分離C7和更輕的物流、包含Q芳烴的中間流、以及C9和更重的物流,將至少一部分中間流與經(jīng)異構化的物流一起進行異構體回收過程,以回收至少一種高純二甲苯異構體并產(chǎn)生含有未回收C8芳烴異構體的Cs芳烴殘液流,并使至少一部分所述Cs芳烴殘液流與異構化催化劑在異構化區(qū)中在液相中在異構化條件下和在基本不存在氫的情況下接觸,以獲得經(jīng)異構化的物流,在該物流中,至少一種二甲苯異構體的濃度高于在所述Cs芳烴殘液流中的濃度。根據(jù)本發(fā)明的下列詳述,可以清楚了解這些以及其它目的和實施方案。附圖簡述圖1顯示了根據(jù)已知技術的Cs芳烴處理。圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的Q芳烴處理。圖3顯示了已知技術的芳烴聯(lián)合工藝的相關部分.圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的芳烴聯(lián)合工藝的相關部分。發(fā)明詳述進入芳烴異構化的不平衡烷基芳烴進料流包含以適合異構化的方式任意組合的通式C6H(")Rn的可異構化烷基芳烴,其中n是1至5的整數(shù),且R是CH3、C2HS、<:3117或<:4119,從而在異構化產(chǎn)物中獲得至少一種更有價值的烷基芳烴異構體。進料流包含一種或多種含有至少一個乙基的乙基芳烴,即至少一種所述烷基芳烴的至少一個R為C2H5。進料流的合適的組分通常包括,例如但不限于,乙基苯、間二甲苯、鄰二甲苯、對二曱苯、乙基甲苯、三曱基苯、二乙基苯、三乙基笨、丙基苯、甲基丙基苯、乙基丙基苯、二異丙基苯、和它們的混合物。本發(fā)明的特征在于,進料流具有顯著含量的、1.0重量%或更多、優(yōu)選至少5重量。/。的C9和更重的烴。通過使用含有0.5重量%或更多、優(yōu)選至少2重量%甲基乙基苯的進料流時的表現(xiàn)來說明本發(fā)明。包含二甲苯和乙基苯的不平衡Q芳烴進料流具有在1至50重量%的近似范圍內(nèi)的乙基苯含量、在0至35重量%的近似范圍內(nèi)的鄰二甲苯含量、在20至95重量%的近似范圍內(nèi)的間二甲苯含量、和在0至30重量%的近似范圍內(nèi)的對二甲苯含量。"不平衡"是指至少一種Cs芳烴異構體以與在異構化條件下的平衡濃度明顯不同的濃度存在。烷基芳烴進料流可以源自各種原始來源,例如石油精煉、烴類的熱裂化或催化裂化、煤的焦化、或石油化學轉(zhuǎn)化.優(yōu)選地,在來自各種石油精煉流的適當餾分中找到本發(fā)明中使用的進料流,例如,作為通過催化裂化或重整烴類的選擇性分級和蒸餾獲得的單獨組分或一定沸程的餾分。可異構化芳烴不需要被濃縮;本發(fā)明的方法能夠?qū)⒑榛紵N的物流(例如進行或不進行后續(xù)芳烴提取的催化重整產(chǎn)品)異構化,以產(chǎn)生特定的二甲苯異構體,特別是產(chǎn)生對二甲苯.進入本發(fā)明的方法的Q芳烴iW可以含有最多達30重量%的非芳族烴,即環(huán)烷和鏈烷。但是,優(yōu)選地,可異構化烴類基本由芳烴構成,以確保從下游回收法中獲得純凈產(chǎn)品。根據(jù)已知技術處理Cs芳烴以制造對二甲笨通常如圖1所示進行。進料流1包含Cs和更重芳烴,其與再循環(huán)流11一起在分級器10中處理,以在物流12中除去Q和更重芳烴。C9和更重芳烴如果沒有從進料流中分級除去,就會對下游分離步驟20和異構化30產(chǎn)生不利影響。分級器由此產(chǎn)生Cs芳烴流13,其通往分離步驟20。通常通過選擇性吸附或結晶的一種或兩種處理該物流,以選擇性回收對二曱苯異構體。純對二甲苯作為產(chǎn)品在物流21中回收,其余Cs芳烴通往異構化裝置30。任選地,在物流31中的氫的存在下,異構化裝置使用多種催化劑中的一種或多種在物流32中建立二甲苯異構體的近平衡,這些催化劑還可以如前所述轉(zhuǎn)化乙基苯。異構化產(chǎn)物通往脫曱苯塔40,其在41中除去C7和更輕的材料,以產(chǎn)生送入分級器10的再循環(huán)流11。圖2顯示了本發(fā)明的一個實施方案。該圖示顯示了使用兩種不同異構化技術的特征,以顯著降低該方法中的再循環(huán)量,隨之降低將Cs與C9芳烴分離的大分級器的較大尺寸和能量要求.在這種實施方案中,將包含Cs和更重芳烴的進料流l與清除物流lOl一起在重芳烴轉(zhuǎn)化區(qū)100中處理。該重芳烴轉(zhuǎn)化區(qū)含有重芳烴轉(zhuǎn)化催^:劑,其能夠耐受進料中顯著濃度的Q芳烴,并轉(zhuǎn)化乙基苯和曱基乙基苯。在來自物流102的氫存在下,iitt流與催化劑在合適的重芳烴轉(zhuǎn)化條件下接觸,包括200t:至600X:或更高、優(yōu)選300至500"C的溫度。壓力通常為100kPa至5MPa絕對壓力,優(yōu)選500kPa至3MPa。重芳烴轉(zhuǎn)化區(qū)包含足夠體積的催化劑,以對于中間流而言足以提供0.5至50小時-1、優(yōu)選0.5至20小時"的液時空速。進料流最好在與氫的0.5:1至25:1氫/烴摩爾比的混合物中反應;可以與氫一起存在其它惰性稀釋劑,例如氮氣、氬氣和輕質(zhì)烴。重芳烴轉(zhuǎn)化區(qū)可以含有單個反應器或兩個或更多單獨的反應器,在它們之間有合適的裝置,以確保在各個反應器的入口處保持所需的異構化溫度。反應物可以與催化劑床以向上、向下或徑向流方式接觸,且反應物在與催化劑接觸以獲得異構化產(chǎn)物時可以處于液相、混合液-氣相、或氣相.重芳烴轉(zhuǎn)化催化劑通常包含沸石組分、金屬組分和無機氧化物。宜于作為重芳烴轉(zhuǎn)化催化劑的組分的沸石包括根據(jù)沸石結構類型圖集(AtlasofZeoliteSructureTypes)的ATO、BEA、EUO、FAU、FER、MCM-22、MEL、MFI、MOR、MTT、MTW、NU-870FF、Omega、UZM-5、UZM-8和TON中的一種或多種。優(yōu)選的沸石包括MFI或MOR中的一種或兩種。金屬組分包括賤金屬和貴金屬中的一種或多種,其在催化劑中的比例為0.01至10重量%。所述一種或多種金屬可以選自由Re、Sn、Ge、Pb、Co、Ni、In、Ga、Zn、U、Dy、Tl和鈿族金屬組成的組,其中錸是有利的。無機氧化物粘合劑,優(yōu)選氧化鋁,構成該催化劑的剩余部分。優(yōu)選的催化劑形狀是球形,另一合適的形狀是擠出物。來自重芳烴轉(zhuǎn)化區(qū)的流出物作為物流103通往脫甲苯器104,從而將甲苯和更輕的組分從塔頂作為物流105與Cs和更重的芳烴充分分離。所述Cs和更重的芳烴在物流106中通往分級器200,從而將物流201中的C8芳烴與物流202中的C9和更重芳烴分離。分級器104和200明顯小于圖1對照圖示中的相應塔,因為本清除物流101明顯小于圖l再循環(huán)流ll,且經(jīng)過第一異構化/分級環(huán)路的材料循環(huán)明顯小于對照圖中的。對于分級器200,這特別重要,因為該分級器通常代表了用于生產(chǎn)和回收單獨的Cs芳烴異構體的這類聯(lián)合工藝的資金和能量消耗的重要部分。塔頂流出物201與再循環(huán)流401結合作為iiXC8芳烴異構體回收裝置300的進料。用于從異構化產(chǎn)物中回收特定異構體產(chǎn)物的方法對本發(fā)明不是關鍵的,可以使用本領域內(nèi)已知的任何有效回收方案。通常處理Q芳烴以選擇性回收對二甲苯異構體,但也可以代之以回收其它異構體,或在回收對二甲苯異構體之外還回收其它異構體。對二甲苯通常通過吸附或結晶之一或二者的結合回收。根據(jù)US3,301,491使用結晶硅鋁酸鹽的選擇性吸附是優(yōu)選的。在例如US3,626,020、US3,696,107、US4,039,599、US4,184,943、US4,381,419和US4,402,832中描述了優(yōu)選吸附回收方法中的改進和替代方案,它們經(jīng)此引用并入本文。所需Cs芳烴異構體作為物流301回收,包含不需要的異構體的C8芳烴殘液作為物流302通往異構化裝置400。裝置400包括專門具有如下目標的異構化將進料中的二甲苯在最少限度轉(zhuǎn)化成更輕和更重產(chǎn)物的情況下異構化成接近平衡的混合物。C8芳烴流302(Cs芳烴異構體的不平衡混合物)在合適的二次異構化條件下與異構化催化劑接觸。這類條件包括ioot;至50oTC、優(yōu)選2oot:至4oox:的溫度。壓力為500kPa至5MPa絕對壓力。異構化裝置包含足夠體積的催化劑,以對于進料流而言足以提供0.5至50小時"、優(yōu)選0.5至20小時"的液時空速。氫可以以最多達15摩爾/摩爾進料的量存在。優(yōu)選地,異構化在最少氫的存在下進行,即氫的存在量低于0.2摩爾/摩爾進料。更優(yōu)選地,異構化在基本不存在氫的情況下并在液相中進行,不向進料流中加入游離氫;在這種情況下,來自在先處理過程的溶解氫明顯低于0.05摩爾/摩爾進料,通常低于0.01摩爾/摩爾進料,并可能不可通過普通分析手段檢出。異構化區(qū)可以包括單個反應器或兩個或多個單獨的反應器,在它們之間有合適的裝置,以確保在各個反應器的入口處保持所需的異構化溫度。反應物可以與催化劑床以向上、向下或徑向流方式接觸。異構化催化劑宜包含沸石硅鋁酸鹽,其選自Si:Al2比率高于10、優(yōu)選高于20且孔徑為5至8埃(A)的那些,合適的沸石的具體例子是MFI、MEL、EUO、FER、MFS、MTT、MTW、TON、MOR和FAU型沸石。特別有利的MFI型沸石是鎵-MFI,以鎵作為該晶體結構的組分。優(yōu)選的Ga-MFI具有小于500、優(yōu)選小于100的Si/Ga2摩爾比;且鋁含量非常低,Si/Al2摩爾比大于500,優(yōu)選大于1000。催化劑中沸石的比例通常為1至99重量%,優(yōu)選25至75重量%。異構化催化劑可以含有0.01至2.0重量%的鈿族金屬,有利地為鉑,但優(yōu)選基本不存在金屬化合物。無機氧化物粘合劑(優(yōu)選氧化鋁)構成該催化劑的剩余部分.優(yōu)選的催化劑形狀是球形,另一合適的形狀是擠出物。來自異構化裝置的異構化產(chǎn)物,皮分成進入異構體回收裝置300的物流401和較小的清除物流402。后者-皮送入重芳烴轉(zhuǎn)化區(qū)100,以轉(zhuǎn)化和除去在異構化裝置中生成的小濃度的乙基苯和更輕和更重的組分,以防止這些組分在物流401中積聚。本發(fā)明的方法可用于芳烴聯(lián)合工藝的場合,芳烴聯(lián)合工藝采用工藝組合,由石油腦、液化石油氣、烯烴工廠副產(chǎn)物和其它烴原料生產(chǎn)和回收所需芳族產(chǎn)物。這種聯(lián)合工藝可以包括,但不限于,進料處理、催化重整或其它芳構化、用于回收芳烴的提取、加氫脫烷基化、歧化和/或烷基轉(zhuǎn)移.不使用和使用本發(fā)明的這類聯(lián)合工藝的例子分別顯示在圖3和4中。圖3顯示了已知技術的傳統(tǒng)芳烴聯(lián)合工藝的相關部分。這個例子以來自石油腦重整的催化重整產(chǎn)品的處理為基礎,該催化重整產(chǎn)品包括"BTX"(苯-甲苯-二甲苯)范圍內(nèi)的烴類。催化重整產(chǎn)品1在分流器5中分級,以獲得作為物流6的包含苯和甲苯的輕質(zhì)重整產(chǎn)品以及包含C8芳烴并在物流7中的重質(zhì)重整產(chǎn)品。在芳烴提取步驟50中處理輕質(zhì)重整產(chǎn)品,以將物流51中的芳烴與物流52中的非芳族殘液分離。將芳烴流在步驟53和55中分級,以將物流54中的苯和物流56中的甲苯與塔底流出物流57分離。將重質(zhì)重整產(chǎn)品流7與塔底流出物流57在裝置60中分級,以將C8芳烴61與C9和更重的烴分離。對C8芳烴進行異構體回收過程70,以回收至少一種高純二甲苯異構體71,并產(chǎn)生包含未回收的Q芳烴異構體的Q芳烴殘液流72。在異構化區(qū)80中在來自物流81的氫存在下處理Cs芳烴殘液流,然后進行分級82,以將物流83中的C7和更輕物質(zhì)與異構化產(chǎn)物84異構化物流分離,后者包含的二甲苯異構體(在71中)濃度高于C8芳烴殘液流中的濃度。異構化產(chǎn)物與物流7和57—起在60中分級,以將C9和更重的烴62與Q芳烴61分離,將Q芳烴61送入回收裝置70。應該指出,通過分級器60和82處理進入回收裝置的整個再循環(huán)流。任選或部分地在分級器63中處理C9和更重的烴62,以將Q芳烴64與do和更重的烴65分離.將物流62和/或64與物流56和83中的甲苯一起在烷基轉(zhuǎn)移區(qū)90中在來自物流91的氫存在下進行處理,以獲得具有提高的Cs芳烴濃度的烷基轉(zhuǎn)移產(chǎn)物92。將該烷基轉(zhuǎn)移產(chǎn)物在分級器53、55和60中與回收自催化重整產(chǎn)品的芳烴一起處理,以將苯、甲苯和Cs芳烴與更重的烴分離。圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的芳烴聯(lián)合工藝,其與圖3的聯(lián)合工藝具有相同的原料和目標。各聯(lián)合工藝的第一部分采用相同的概念。在分流器5中將催化重整產(chǎn)品1分級,以獲得作為物流6的包含苯和曱苯的輕質(zhì)重整產(chǎn)品以及包含Q芳烴并在物流7中的重質(zhì)重整產(chǎn)品。在芳烴提取步驟500中處理所述輕質(zhì)重整產(chǎn)品,以將物流501中的芳烴與物流502中的非芳族殘液分離??梢允褂萌魏魏线m的將高純芳烴與非芳烴分離的方法,例如,使用如US3,361,664中所述的環(huán)丁砜的液-液提取法。在步驟53和55中分級芳烴流,以將物流54中的苯和物流56中的甲苯與塔底流出物流57分離。重質(zhì)重整產(chǎn)品包含烷基芳烴,并含有1.0重量%或更多的C9和更重的烴(包括0.5重量%或更多的曱基乙基苯),并且是iiA重芳烴轉(zhuǎn)化區(qū)600的主要進料流。該區(qū)的特征、條件和催化劑如上文對圖2所述的那樣。在氫601存在下將重芳烴轉(zhuǎn)化,以獲得乙基芳烴含量低于進料流中含量的脫乙基化物流602。在裝置610中將脫乙基化的芳烴流分級,以將物流611中的包含C7和更輕的烴的輕質(zhì)產(chǎn)物與物流612中的Cs和更重的烴分離,并在分級器620中將包含Cs芳烴的中間流621與物流622中的包含<:9和更重的烴的重質(zhì)產(chǎn)物分離。塔頂流出物621與再循環(huán)流801結合,作為進入C8芳烴異構體回收裝置700的進料。用于從異構化產(chǎn)物中回收特定異構體產(chǎn)物701的方法對本發(fā)明不是關鍵的,可以使用本領域已知的任何有效的回收方案。通常處理C8芳烴以選擇性回收對二甲苯異構體,但也可以代之以回收其它異構體,或在回收對二甲苯異構體之外還回收其它異構體.通常通過吸附或結晶之一或二者的結合回收對二甲苯。如對圖2中的相應裝置所述的選擇性吸附是優(yōu)選的。包含不需要的異構體的Cs芳烴殘液作為物流702通往異構化裝置800。裝置800包括專門具有如下目標的異構化將原料中的二甲苯在最少限度轉(zhuǎn)化成更輕和更重產(chǎn)物的情況下異構化成接近平衡的混合物。4吏C8芳烴流702(Cs芳烴異構體的一種不平衡混合物)在合適的異構化條件下與異構化催化劑接觸.這種裝置僅產(chǎn)生少量非Cs副產(chǎn)物,可以將多數(shù)產(chǎn)物在物流801中直接再循環(huán)到異構體回收裝置中。將較少的產(chǎn)物清除部分作為物流802送往重芳烴轉(zhuǎn)化區(qū)600,以轉(zhuǎn)化和除去在異構化裝置中生成的小濃度乙基苯和更輕和更重的組分,以防止這些組分在物流801中積聚。優(yōu)選地,異構化在最少氫的存在下進行,尤其是基本不存在氬。異構化條件和催化劑如對圖2裝置500所述的那樣。任選或部分地將Q和更重的烴622在分級器630中處理,以將Q芳烴631與do和更重的烴632分離。將物流622和/或631與物流521和611中的甲苯一起在烷基轉(zhuǎn)移區(qū)卯0中在來自物流卯l的氫存在下進行處理,以獲得具有提高的Cs芳烴濃度的烷基轉(zhuǎn)移產(chǎn)物卯2。將烷基轉(zhuǎn)移產(chǎn)物在分級器510和520中處理,并使之經(jīng)過裝置600,然后與回收自催化重整產(chǎn)品的芳烴一起分級,以將苯、甲苯和Cs芳烴與更重的烴分離。烷基轉(zhuǎn)移進料可以與烷基轉(zhuǎn)移催化劑以向上、向下或徑向流方式接觸,反應物可以處于液相、混合液-氣相、或氣相。有利的催化劑包含沸石組分、金屬組分和無機氧化物。合適的沸石包括根據(jù)IUPAC沸石結構類型圖集的ATO、BEA、EUO、FAU、FER、MCM-22、MEL、MFI、MOR、MTT、MTW、NU國870FF、Omega、UZM-5、UZM-8和TON中的一種或多種;特別有利的沸石分子篩組分是絲光沸石.催化劑中沸石的比例通常為1至99重量%,優(yōu)選25至75重量%。金屬組分包括賤金屬和貴金屬的一種或多種,其在催化劑中的比例為0.01至10重量%。所述一種或多種金屬可以選自由Re、Sn、Ge、Pb、Co、Ni、In、Ga、Zn、U、Dy、Tl和鉑族金屬組成的組,其中錸是有利的。無機氧化物粘合劑,優(yōu)選氧化鋁,構成該催化劑的剩余部分,優(yōu)選的催化劑形狀是擠出物,另一合適的形狀是球形。應該指出的是,這種組合避免了C8芳烴大量再循環(huán)通it^目應的圖3分級器60和82,因為通過圖4的裝置700和800的直接再循環(huán)以相應的量減輕了分級器610和620的負荷。前述說明和下列實施例僅用于闡述本發(fā)明的某些具體實施方案,且不應該被視為限制如權利要求中所列的本發(fā)明的范圍。如本領域普通技術人員能夠認識到的那樣,在本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)存在許多可能的其它變動。實施例1對于含有80重量%C8芳烴和20重量%C9芳烴(包括8.5重量%甲基乙基苯)的原料進行轉(zhuǎn)化試驗,使用包含鉑(負栽在磷酸鋁結合的MFI上)的催化劑,溫度為400X:,壓力為L3MPa,氫/烴的比率為4。甲基乙基苯的轉(zhuǎn)化率為70%,在產(chǎn)物中沒有檢出丙基苯.實施例2對于包含66重量。/。C9和do芳烴(包括17.3重量%甲基乙基苯)的原料進行轉(zhuǎn)化試驗,使用包含錸(負載在氧化鋁結合的絲光沸石基底上)的催化劑。操作條件包括372X:的平均溫度、3.7MPa的壓力、和3.8的氫/烴摩爾比。C9和do芳烴的總轉(zhuǎn)化率為70.5重量%,且甲基乙基笨的轉(zhuǎn)化率為81.3重量%;產(chǎn)物中的丙基苯低于0.01重量%。實施例3對由重質(zhì)重整產(chǎn)品生產(chǎn)對二甲苯的過程進行工程研究,比較根據(jù)圖3的已知技術的方法和根據(jù)圖4的本發(fā)明的方法。研究基礎是每年生產(chǎn)1,600,000公噸的對二曱苯。以千p屯/年為單位的對比主產(chǎn)量和對比能量需求如下<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>還考慮資金成本,估計節(jié)省了7%的總資本,或在與轉(zhuǎn)化裝置相關的分級段中節(jié)省了超過30%的成本。權利要求1.由進料流生產(chǎn)和回收一種或多種高純二甲苯異構體的方法,所述進料流包含烷基芳烴,并含有1.0重量%或更多的包括0.5重量%或更多甲基乙基苯的C9和更重的烴,所述方法包括下列依序的步驟(a)使所述進料流在氫存在下與重芳烴轉(zhuǎn)化催化劑在重芳烴轉(zhuǎn)化區(qū)中在重芳烴轉(zhuǎn)化條件下接觸,以獲得甲基乙基苯含量比進料流中的含量低的脫乙基化的芳烴流;(b)將所述脫乙基化的芳烴流分級,以將包含C7和更輕的烴的輕質(zhì)產(chǎn)物以及包含C9和更重的烴的重質(zhì)產(chǎn)物與包含C8芳烴的中間流分離;(c)將至少一部分所述中間流與經(jīng)異構化的物流一起進行異構體回收過程,以回收至少一種高純二甲苯異構體并產(chǎn)生含有未回收的C8芳烴異構體的C8芳烴殘液流;(d)使至少一部分所述C8芳烴殘液流與異構化催化劑在異構化區(qū)中在異構化條件下接觸,以獲得所述經(jīng)異構化的物流,在該物流中,至少一種二甲苯異構體的濃度高于在所述C8芳烴殘液流中的濃度。2.權利要求l的方法,包括在異構化區(qū)中處理全部的Cs芳烴殘液流。3.權利要求1的方法,其中所述重芳烴轉(zhuǎn)化條件包括100X:至600匸的溫度、100kPa至5MPa的壓力和0.5至50小時"的液時空速。4.權利要求1的方法,其中所述重芳烴轉(zhuǎn)化催化劑包含0.01至2重量%的至少一種金屬組分、10至卯重量%的至少一種分子篩、和無機氧化物粘合劑,其中所述異構化催化劑包含10至99重量%的至少一種沸石硅鋁酸鹽和無機氧化物粘合劑,并基本不含鉑族金屬。5.權利要求l的方法,其中步驟(d)包括使至少一部分所述Cs芳烴殘液流與異構化催化劑在異構化區(qū)中在異構化條件下在最少氫的存在下接6.權利要求l的方法,其中步驟(d)包括使至少一部分所述Q芳烴殘液流與異構化催化劑在異構化區(qū)中在異構化條件下在基本不存在氫的情況下接觸。7.權利要求l的方法,其中所述進料流是如下產(chǎn)生的將催化重整產(chǎn)品分級,以獲得輕質(zhì)重整產(chǎn)品和重質(zhì)重整進料流,所述重質(zhì)重整進料流包含烷基芳烴,并含有1.0重量%或更多的包括0.5重量%或更多甲基乙基苯的Q和更重的烴。8.權利要求7的方法,進一步包括對所述輕質(zhì)重整產(chǎn)品流進行芳烴提取和分級步驟,以將苯、甲苯和甲苯塔底流出物流與非芳族殘液分離;使所述包含C9和更重的烴的重質(zhì)產(chǎn)物和至少一部分甲苯在烷基轉(zhuǎn)移區(qū)中與烷基轉(zhuǎn)移催化劑在烷基轉(zhuǎn)移條件下接觸,以獲得烷基轉(zhuǎn)移產(chǎn)物;和將所述烷基轉(zhuǎn)移產(chǎn)物分級,以分離C7和更輕的物流、中間流以及C9和更重的物流。9.權利要求8的方法,進一步包括將所述C9和更重的物流分級,以獲得作為進入烷基轉(zhuǎn)移區(qū)的額外進料的C9芳烴流、以及do和更重的物流。10.權利要求8的方法,進一步包括在重芳烴轉(zhuǎn)化區(qū)中處理一部分所述Cs芳烴殘液流。全文摘要本發(fā)明涉及用于對二甲苯生產(chǎn)的高能效法,具體而言,涉及由具有顯著含量的C<sub>9</sub>和更重的烴的進料流生產(chǎn)和回收一種或多種高純二甲苯異構體的方法。將所述進料流處理以將重芳烴脫乙基化、分級并通往包括C<sub>8</sub>芳烴異構體回收和異構化的循環(huán),從而以降低的能量消耗回收高純二甲苯異構體。文檔編號C07C5/27GK101104574SQ200710112559公開日2008年1月16日申請日期2007年6月21日優(yōu)先權日2006年6月21日發(fā)明者L·布雷斯勒,R·B·拉森申請人:環(huán)球油品公司
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