專利名稱：用于芳烴生產(chǎn)的聯(lián)合裝置的制作方法
用于芳烴生產(chǎn)的聯(lián)合裝置
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及芳烴聯(lián)合流程，其是使用可用于將石腦油轉(zhuǎn)化成苯、 甲苯和二曱苯的基本石化中間體的工藝單元的裝置區(qū)的組合?；谔?理未萃取的曱苯和更重芳烴的金屬催化烷基轉(zhuǎn)移工藝和烯烴飽和工 藝，該改進(jìn)的流程除去如重整產(chǎn)品分離塔和重芳烴塔之類的設(shè)備項(xiàng)和 工藝步驟，從而在制造二曱苯異構(gòu)體時(shí)獲得顯著經(jīng)濟(jì)益處。
多數(shù)新型芳烴聯(lián)合裝置被設(shè)計(jì)成使苯和對(duì)二曱苯收率最大化。苯 是由其衍生出的許多不同產(chǎn)品(包括乙基苯、枯烯和環(huán)己烷)中所用 的通用石化結(jié)構(gòu)單元。對(duì)二曱苯也是重要的結(jié)構(gòu)單元，其幾乎專用于 制造經(jīng)由對(duì)苯二曱酸或?qū)Ρ蕉跛岫貂ブ虚g體形成的聚酯纖維、樹 脂和薄膜。相應(yīng)地，可以根據(jù)所需產(chǎn)品、可得原料和可得投資資本以 許多不同方式構(gòu)造芳烴聯(lián)合裝置。多種選項(xiàng)允許靈活改變苯和對(duì)二曱 苯的產(chǎn)品構(gòu)成平衡以符合下游加工要求。
Meyers在Handbook of Petroleum Refining Processes, 第二版，1997， McGraw-Hi 11中公開了 一種現(xiàn)有技術(shù)的芳烴聯(lián)合流程。
授予Uitti等人的US 3， 590, 092公開了使用萃取蒸餾、芳烴側(cè) 取精餾和分餾的組合提取苯的方法。
授予Berger的US 3， 996， 305公開了主要涉及甲苯和C9烷基芳
烴的烷基轉(zhuǎn)移以制造苯和二甲苯的分餾方案。該烷基轉(zhuǎn)移工藝也與芳 烴萃取工藝聯(lián)合。該分餾方案包括單塔，兩個(gè)流進(jìn)入且三個(gè)流離開該 塔，從而獲得綜合經(jīng)濟(jì)效益。
授予Bailey的US 4， 053， 388公開了由石腦油制備芳烴的方法， 其通過將催化重整單元與熱加氫裂化單元集成來實(shí)現(xiàn)提高的收率。在 聯(lián)合流程中使用萃取分餾、烷基轉(zhuǎn)移、對(duì)二曱苯分離和二甲苯異構(gòu)工 藝回收芳烴。還公開了重芳烴的再蒸餾塔。
授予Berger的US 4， 341, 914公開了 一種烷基轉(zhuǎn)移法，其中Ci()
烷基芳烴再循環(huán)以提高該方法的二甲苯收率。該烷基轉(zhuǎn)移法也優(yōu)選與 對(duì)二曱苯分離區(qū)和二甲苯異構(gòu)區(qū)(其作為從烷基轉(zhuǎn)移區(qū)原料中接收混合二甲苯原料并排出到分餾區(qū)中的連續(xù)回路運(yùn)行)集成。
授予Schmidt的US 4， 642， 406公開了用于制造二甲苯的高強(qiáng)度 方法，其使用在非金屬催化劑上的同時(shí)充當(dāng)異構(gòu)區(qū)的烷基轉(zhuǎn)移區(qū)。與 二甲苯混合物 一起制成高品質(zhì)苯，其能夠通過吸收性分離從該混合物 中分離出對(duì)二曱苯，并將該脫除異構(gòu)體的流體送回烷基轉(zhuǎn)移區(qū)。
授予Boitiaux等人的US 5， 417, 844公開了用于在鎳催化劑存在 下將蒸汽裂化石油中的烯烴選擇性脫氫的方法，其特征在于，在使用 催化劑之前，將含硫的有機(jī)化合物在使用前在反應(yīng)器外摻入催化劑 中。
授予Russ等人的US 5，658，453公開了綜合重整和烯烴飽和法。 該烯烴飽和反應(yīng)使用混合蒸氣相，其中向與優(yōu)選含有鉑族金屬和任選 金屬改性劑的難熔無機(jī)氧化物接觸的重整產(chǎn)品液體中加入氫氣。
授予Buchanan等人的US 5， 763， 720公開了通過在包含沸石(如
ZSM-12)和氬化貴金屬(如鉑)的催化劑上使C9+烷基芳烴與苯和/ 或甲苯接觸來制造苯和二曱苯的烷基轉(zhuǎn)移法。使用硫或蒸汽處理該催 化劑。
授予Ichioka等人的US 5， 847， 256公開了借助含沸石(其優(yōu)選 為絲光沸石)和含金屬(其優(yōu)選為錸)的催化劑由含C9烷基芳烴的
原料制造二甲苯的方法。 發(fā)明概述
具有有效的烷基轉(zhuǎn)移工藝的芳烴聯(lián)合流程要求通過引入金屬功 能來穩(wěn)定烷基轉(zhuǎn)移催化劑。允許烷基轉(zhuǎn)移工藝處理Cio烷基芳烴和未 萃取的甲苯能夠?qū)崿F(xiàn)下列流程改進(jìn)。通過在不先將曱苯送入萃取單元 的情況下使用曱苯，該流程省略了重整產(chǎn)品分離塔。相伴的較小容積 萃取單元移至苯塔的塔頂。通過僅萃取苯，使用簡(jiǎn)單的萃取蒸餾，因 為只有更重的污染物才要求更昂貴的聯(lián)合液-液萃取法。通過在有效 的烷基轉(zhuǎn)移單元中同時(shí)使用C9和Qo烷基芳烴，該流程進(jìn)一步省略
了重芳烴塔。
本發(fā)明的另 一 實(shí)施方案包括基于這些工藝步驟的裝置，其有效地 將石腦油轉(zhuǎn)化成對(duì)二甲苯?？梢允褂猛榛D(zhuǎn)移塔以略除單獨(dú)的苯塔。 可以使用帶有側(cè)餾或側(cè)取導(dǎo)管的二曱苯塔代替單獨(dú)的重芳烴塔。細(xì)節(jié)。
附圖簡(jiǎn)述


圖1顯示了本發(fā)明的芳烴聯(lián)合流程圖，其烯烴飽和和金屬穩(wěn)定化 烷基轉(zhuǎn)移催化劑。
圖2顯示了本發(fā)明的另一實(shí)施方案，其包括基于帶有穩(wěn)定器區(qū)段 的烷基轉(zhuǎn)移汽提塔的流程圖。 發(fā)明詳述
該聯(lián)合裝置的進(jìn)料可以是石腦油，但也可以是裂解汽油(pygas )、 進(jìn)口混合二曱苯或進(jìn)口曱苯。送入芳烴聯(lián)合裝置的石腦油首先加氫處 理以便在將處理過的石腦油轉(zhuǎn)向重整單元13之前將碌u和氮化合物脫 除至少于0. 5 wt-ppm。通過使管道10中的石腦油在單元11中與石腦 油加氬處理催化劑在石腦油加氫處理?xiàng)l件下接觸來進(jìn)行石腦油加氫 處理。要指出，術(shù)語"單元"在本說明書通篇中用于表示各種處理區(qū)， 且這類"區(qū)域"可以被理解為包括如下工藝設(shè)備和裝置件如反應(yīng)器、 加熱器、分離器、交換器、管道、泵、壓縮機(jī)、控制器、和進(jìn)行各工 藝所必須的(非限制性)并因此被各工藝領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解為這 類單元或區(qū)域的 一部分的任何和所有其它設(shè)備和機(jī)械。
石腦油加氫處理催化劑通常由氧化鈷或氧化鎳的第 一 組分以及 氧化鉬或氧化鎢的第二組分和第三組分無機(jī)氧化物載體(其通常是高 純氧化鋁)構(gòu)成。通常在氧化鈷氧化鎳組分為1至5重量％且氧化 鉬組分為6至25重量％時(shí)實(shí)現(xiàn)良好結(jié)果。將礬土 (或氧化鋁)設(shè)定至 補(bǔ)足該石腦油加氫處理催化劑的組合物以使所有組分總計(jì)為100重量 %。本發(fā)明中所用的一種加氫處理催化劑公開在US 5， 723，710中，其
教導(dǎo)經(jīng)此引用并入本文。典型的加氬處理?xiàng)l件包括1. 0至5. 0 hr-l 的液時(shí)空速(LHSV) 、 50至135 Nm3/m3的氫/烴(或石腦油原料)比 率和10至35 kg/cm2的壓力。
在重整單元13中，將鏈烷烴和環(huán)烷烴轉(zhuǎn)化成芳烴。這是該聯(lián)合 裝置中實(shí)際制造芳環(huán)的唯一單元。該聯(lián)合裝置中的其它單元將各種芳 族組分分離成獨(dú)立產(chǎn)品并將各種芳族物類轉(zhuǎn)化成更高價(jià)值的產(chǎn)品。該 重整單元13通常被設(shè)計(jì)成在相當(dāng)于制造100至106研究法辛烷值 (RON)汽油重整產(chǎn)品的極高強(qiáng)度下運(yùn)行以使芳烴生產(chǎn)最大化。這種
高強(qiáng)度運(yùn)行也消除該重整產(chǎn)品的C8+餾分中的幾乎所有非芳族雜質(zhì)并消除了對(duì)萃取c8和c9芳烴的需要。
在該重整單元13中，來自管道12的加氫處理過的石腦油與重整 催化劑在重整條件下接觸。該重整催化劑通常由第一組分鉑族金屬、 第二組分改性劑金屬和第三組分無機(jī)氧化物載體(其通常是高純氧化 鋁)構(gòu)成。通常在鉑族金屬為0. 01至2. 0重量％且改性劑金屬組分為 0. 01至5重量％時(shí)實(shí)現(xiàn)良好結(jié)果。將氧化鋁設(shè)定至補(bǔ)足該石腦油加氫 處理催化劑的組合物以使所有組分總計(jì)為100重量％。該鉑族金屬選 自柏、釔、銠、釕、鋨和銥。優(yōu)選的鉑族金屬組分是鉑。金屬改性劑 可以包括錸、錫、鍺、鉛、鈷、鎳、銦、鎵、鋅、鈾、鏑、鉈及其混 合物。本發(fā)明中所用的一種重整催化劑公開在US 5, 665, 223中，其
教導(dǎo)經(jīng)此引用并入本文。典型的重整條件包括1. 0至5. 0 hr-l的液 時(shí)空速、每摩爾進(jìn)入重整區(qū)的烴進(jìn)料1至10摩爾氫的氫/烴比率和2. 5 至35 kg/cn^的壓力。在重整單元13中制成的氫在管道14中離開。
來自重整單元13的重整產(chǎn)品在管道15中送往脫丁烷區(qū)53,其通 常包括在管道21中汽提出輕餾分烴(丁烷和更輕)的脫丁烷塔20。 該脫丁烷區(qū)53也可以包含至少一個(gè)烯烴々包和區(qū)16,其可以位于脫丁 烷塔20的上游或下游。圖l顯示了上游選項(xiàng)，而圖2顯示了下游選 項(xiàng)。此外，來自該芳烴聯(lián)合裝置中的其它單元的流體也可以經(jīng)由管道 19送往脫丁烷塔20以便汽提。這些其它單元包括烷基轉(zhuǎn)移區(qū)(其在 管道17中輸送烷基轉(zhuǎn)移汽提塔塔頂流)和異構(gòu)區(qū)(其在管道18中輸 送脫庚烷塔塔頂流)。這兩個(gè)單元都在下文中更詳細(xì)描述。
烯烴飽和區(qū)16可以由公知的粘土處理裝置或其它裝置構(gòu)成以處 理殘留烯烴污染物。粘土處理裝置包括任選使用氫作為烯烴飽和催化 劑手段。相應(yīng)地，該烯烴飽和區(qū)16包含在烯烴飽和條件下工作的烯 烴飽和催化劑。
本發(fā)明中合適的烯烴飽和催化劑含有優(yōu)選負(fù)載在無機(jī)氧化物載 體(其通常是氧化鋁)上的元素鎳或鉑族組分。在載體上存在元素鎳 的情況下，鎳優(yōu)選以總催化劑重量的2至40重量％的量存在。本發(fā)明 中所用的一種催化劑公開在US 5， 658， 45 3中，其教導(dǎo)經(jīng)此引用并入本 文?；蛘撸惩帘旧硎莾?yōu)選的烯烴飽和催化劑，任選與氫一起使用， 且這類粘土可以被定義為具有各種顏色、在干燥時(shí)致密且易碎但在濕 時(shí)塑性且粘著的普通土。粘土是通常與粉狀長(zhǎng)石、石英、砂、氧化鐵和各種其它礦物混合的水合硅酸鋁，并由鋁質(zhì)巖(如花崗巖中的長(zhǎng)石) 的分解形成。在本發(fā)明中可以采用表現(xiàn)出選擇性飽和烯烴的能力的任
何合適的粘土。高度優(yōu)選的粘土包括attapulgus clay和蒙脫粘土。 據(jù)信，許多類型粘土的天然鐵含量影響粘土在保存烯烴化合物的同時(shí) 選擇性飽和芳族料中的烯烴化合物的能力。典型的烯烴飽和條件包 括20至2 0(TC的溫度、5至70 kg/cm2的壓力和0. 1: 1至15: 1的氫 (如果存在)與烯烴的化學(xué)計(jì)量比將管道22中的包含芳烴的脫丁烷重整產(chǎn)品與管道24中的烷基轉(zhuǎn) 移汽提塔-塔底流合并并經(jīng)由管道23送往苯-曱苯(BT)分餾區(qū)54。 該BT分餾區(qū)54通常包含至少一個(gè)塔，并通常包含苯塔25和曱苯塔 31。但是，由于如圖2中所示帶有足以制造合適的苯流的穩(wěn)定器區(qū)段 的烷基轉(zhuǎn)移汽提塔52，可以略除苯塔25。該BT分餾區(qū)54產(chǎn)生管道 26中的富苯流、管道32中的富曱苯流和管道33中的富二曱苯+流。 通常，管道26中的富苯流由苯塔25的塔頂流出物產(chǎn)生，并將苯塔25 的塔底流出物經(jīng)由管道30送入曱苯塔31。管道32中的富曱苯流由曱 苯塔31的塔頂流出物產(chǎn)生并送往烷基轉(zhuǎn)移單元36,且曱苯塔31的塔 底流出物產(chǎn)生管道33中的富二曱苯+流。將來自曱苯塔31底部的在 管道33中的富二曱苯+流送往下述芳烴聯(lián)合裝置的二曱苯回收區(qū)段 55。
將管道26中的富苯流送往萃取蒸餾區(qū)27,其產(chǎn)生管道29中的高 純苯產(chǎn)物流并在管道28中排出副產(chǎn)物萃余液流。該萃余液流可以摻 入汽油中，用作乙烯裝置的原料，或通過再循環(huán)到重整單元13中來 轉(zhuǎn)化成額外的苯。萃取蒸餾代替液-液萃取使用或聯(lián)合的液-液萃取/ 萃取蒸餾工藝產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)上的改進(jìn)。萃取蒸鎦區(qū)27通常包含至少一個(gè) 被稱作主蒸餾塔的塔，并且可以包含被稱作回收塔的第二塔。該第二 塔也可以通過再利用來自芳烴聯(lián)合裝置的另 一分餾部分(如BT分餾 區(qū)54)的苯塔來獲得。
萃取蒸餾是分離具有幾乎相等的揮發(fā)性并具有幾乎相同的沸點(diǎn) 的組分的混合物的技術(shù)。通過傳統(tǒng)分餾法難以分離這類混合物的組 分。在萃取蒸餾中，在要分離的含烴的流體混合物的入口點(diǎn)上方將溶 劑引入主萃取蒸餾塔。該溶劑使在更高溫度下沸騰的含烴的流體組分 的揮發(fā)性不同于在較低溫度下沸騰的含烴的流體組分，從而足以促進(jìn)通過蒸餾分離各種含烴的流體組分，且這類溶劑與塔底餾分一起離
開。合適的溶劑包括四氫噻吩1， 1-二氧化物(或環(huán)丁砜)、NFM(正 曱?；鶈徇?、麗P (正曱基吡咯烷酮)、二乙二醇、三乙二醇、四 乙二醇、甲氧基三乙二醇及其混合物。其它乙二醇醚也可以單獨(dú)或與 上列那些聯(lián)合作為合適的溶劑。管道28中的包含非芳族化合物的萃 余液流在主萃取蒸餾塔塔頂離開萃取蒸餾區(qū)27，同時(shí)含溶劑和苯的塔 底餾分在主萃取蒸餾塔下方離開。將來自主萃取蒸餾塔的塔底流送往 溶劑回收塔，在此在管道29中塔頂回收苯，并從塔底回收溶劑并送 回主萃取蒸餾塔。來自萃取蒸餾區(qū)27的在管道29中的高純苯的回收 率通常超過99重量％。
本發(fā)明的萃取蒸餾區(qū)段通常自由加工富苯流而以幾種方式簡(jiǎn)化。 例如，在主要加工苯進(jìn)料時(shí)，可以略除在溶劑回收塔中從溶劑中分離 芳烴通常所必須的昂貴的汽提設(shè)備。換言之，在基本不存在汽提和相 關(guān)設(shè)備的情況下的操作是本發(fā)明的特征，且基本不存在是指不存在從 包括甲苯的重質(zhì)芳烴混合物中回收溶劑通常所需的蒸汽量。苯也可以
代替蒸汽使用以再生該單元所需的任何溶劑。要指出，在任一圖中都 沒有專門顯示主萃取蒸餾塔、溶劑回收塔和萃取蒸餾區(qū)27的任選苯 塔。
在本發(fā)明的一個(gè)簡(jiǎn)化流程圖中，將溶劑回收塔簡(jiǎn)化成苯塔25。因 此，圖2中所示的烷基轉(zhuǎn)移汽提塔52仍產(chǎn)生富苯流26，但現(xiàn)在單獨(dú) 的苯塔充當(dāng)萃取蒸餾單元的回收塔，由此可以分餾含溶劑和苯的主萃 取蒸餾塔產(chǎn)物流(未顯示)以在塔頂產(chǎn)生高純苯產(chǎn)物，并可以從塔底 回收溶劑?；蛘咔页松鲜隽鞒虉D外，苯塔也可以與溶劑回收塔聯(lián)用 以有效提供兩個(gè)回收塔并實(shí)現(xiàn)提高的苯回收率，獲得額外回收的苯產(chǎn) 物和純化的溶劑流。
管道32中的富曱苯流通常與管道41中的由二甲苯塔39產(chǎn)生的 富含C9和Cio烷基芳烴的流體摻合并經(jīng)由管道34裝入烷基轉(zhuǎn)移單元 36以制造額外的二曱苯和苯。在烷基轉(zhuǎn)移單元36中，使該進(jìn)料與烷 基轉(zhuǎn)移催化劑在烷基轉(zhuǎn)移條件下接觸。優(yōu)選的催化劑是金屬穩(wěn)定化烷 基轉(zhuǎn)移催化劑。這類催化劑包含固體酸組分、金屬組分和無機(jī)氧化物 組分。該固體酸組分通常是pentasil沸石，其包括MFI、 MEL、 MTW、 MTT和FER結(jié)構(gòu)(IUPAC Commission on Zeolite Nomenclature)、(3沸石或絲光沸石。其優(yōu)選是絲光沸石。其它合適的固體酸組分包括 針沸石、NES型沸石、EU-1、 MAP0-36、 MAPS0-31、 SAP0-5、 SAPO-ll、 SAP0-41。優(yōu)選的針沸石包括Zeolite Omega。在US 4， 241， 036中描 述了 Zeolite Omega的合成。歐洲專利申請(qǐng)EP 0 378 916 Al描述了 NES型沸石和制備NU-87的方法。在US 4， 537， 754中描述了 EUO結(jié)構(gòu) 類型EU-1沸石。在US 4, 567, 029中描述了 MAPO-36。在US 5, 296， 208 中描述了 MAPS0-31,且在US 4， 440， 871中描述了典型的SAPO組合物， 包括SAPO-5、 SAPO-11、 SAP0-41。
該金屬組分通常是貴金屬或賤金屬。貴金屬是鉑族金屬，選自鉑、 鈀、銠、釕、鋨和銥。賤金屬選自錸、錫、鍺、鉛、鈷、鎳、銦、鎵、 鋅、鈾、鏑、鉈及其混合物。賤金屬可以與另一賤金屬或與貴金屬組 合。該金屬組分優(yōu)選包含錸。該烷基轉(zhuǎn)移催化劑中合適的金屬量為
o. 0l至io重量y。， o. i至3重量％的范圍是優(yōu)選的，且o. i至i重量y。
的范圍高度優(yōu)選。該催化劑中合適的沸石量為1至99重量％,優(yōu)選IO 至90重量％,更優(yōu)選25至75重量％。該催化劑的其余部分由任選用 于促進(jìn)催化劑制造、提供強(qiáng)度和降低制造成本的耐火粘合劑或基質(zhì)構(gòu) 成。該粘合劑應(yīng)該在組成方面均勻且在該方法中所用的條件下相對(duì)耐 火。合適的粘合劑包括無機(jī)氧化物，如氧化鋁、氧化鎂、氧化鋯、氧 化鉻、二氧化鈦、氧化硼、氧化釷、磷酸鹽、氧化鋅和二氧化硅中的 一種或多種。氧化鋁是優(yōu)選粘合劑。在本發(fā)明中所用的一種烷基轉(zhuǎn)移 催化劑公開在US 5， 847， 256中，其教導(dǎo)經(jīng)此引用并入本文。
烷基轉(zhuǎn)移區(qū)中所用的條件通常包括200至540。C的溫度。該烷基 轉(zhuǎn)移區(qū)在1至60 kg/cm2的適度升高的壓力下運(yùn)行?？梢栽趯挼目账?范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)，較高空速以轉(zhuǎn)化率為代價(jià)實(shí)現(xiàn)較高對(duì)二曱
苯比率。液時(shí)空速通常為Q. 1至20 hr-1。該原料優(yōu)選在氣相中并在 經(jīng)由管道35供應(yīng)的氫存在下烷基轉(zhuǎn)移。如果在液相中烷基轉(zhuǎn)移，則 氫的存在是任選的。如果存在游離氫，其以每摩爾烷基芳烴0. 1摩爾 至每摩爾烷基芳經(jīng)10摩爾的量與該原料和再循環(huán)的烴締合。氬與烷 基芳烴的該比率也被稱作氫/烴比。
將來自烷基轉(zhuǎn)移單元36的流出物送往烷基轉(zhuǎn)移汽提塔52以除去 輕餾分，然后通過管道24和23送往BT分餾區(qū)54?；厥毡疆a(chǎn)物，分 餾出二甲苯并經(jīng)由管道33中的富二甲苯+流送往二曱苯回收區(qū)55。來自烷基轉(zhuǎn)移汽提塔52的塔頂材料通常經(jīng)由管道17再循環(huán)到重整單元 脫丁烷塔以回收殘留苯。或者，在烷基轉(zhuǎn)移汽提塔52上或后設(shè)置穩(wěn) 定器區(qū)段或塔。這種烷基轉(zhuǎn)移穩(wěn)定器區(qū)段可以產(chǎn)生適合萃取蒸餾的富 苯流，并如圖2中所示消除對(duì)BT分餾區(qū)中單獨(dú)苯塔的需要，圖2在 塔52頂部顯示區(qū)段25。因此，或者，在略除單獨(dú)苯塔25時(shí)，來自烷 基轉(zhuǎn)移區(qū)的這種穩(wěn)定器或汽提塔包含在BT分餾區(qū)54的定義中。烷基 轉(zhuǎn)移汽提塔52也可以接收來自烯烴飽和區(qū)或來自烷基芳烴異構(gòu)脫庚 烷塔塔頂?shù)奶幚磉^的產(chǎn)品，其通常再循環(huán)回重整單元脫丁烷塔20。
如上所述，將來自曱苯塔31底部的在管道33中的富二甲苯+流 送往芳烴聯(lián)合裝置的二曱苯回收區(qū)段55。芳烴聯(lián)合裝置的該區(qū)段包含 至少一個(gè)二曱苯塔39且通常進(jìn)一步包括用于分離至少一種二曱苯異
構(gòu)體(其通常是來自芳烴聯(lián)合裝置的對(duì)二甲苯產(chǎn)物，但也可以是偏二 曱苯異構(gòu)體)的工藝單元。下面用對(duì)二曱苯異構(gòu)體描述二曱苯異構(gòu)體
分離區(qū)。優(yōu)選地，這種對(duì)二曱苯分離區(qū)43與用于將殘留烷基芳烴化 合物異構(gòu)化回含有對(duì)二曱苯的平衡或近平衡混合物的異構(gòu)單元51聯(lián) 合運(yùn)行，該混合物可以再以回^各方式再循環(huán)以進(jìn)一步回收。相應(yīng)地， 將管道33中的富二曱苯+流(其可以與管道38中的再循環(huán)流摻合以 形成管道37中的流體)裝入二曱苯塔39。該二曱苯塔39被設(shè)計(jì)成將 管道40中的送入對(duì)二曱苯分離區(qū)43的進(jìn)料流再蒸餾至極低C9烷基 芳烴(A9)濃度。A9化合物可能積聚在對(duì)二甲苯分離區(qū)43內(nèi)的解吸
劑循環(huán)回路中，因此在二曱苯塔39上游除去這種材料是更有效的。 將來自二曱苯塔39的在管道40中的塔頂進(jìn)料流直接裝入對(duì)二曱苯分 離區(qū)43。
來自二曱苯塔3 9下部的材料作為富含C 9和C10烷基芳烴的流體
經(jīng)由管道41提取，其隨后送往烷基轉(zhuǎn)移區(qū)36以制造額外的二曱苯和 苯。在二曱苯塔(其消除了重芳烴塔)上作為側(cè)取流提取的在管道41 中的流體容易被金屬穩(wěn)定化烷基轉(zhuǎn)移催化劑激活。不再需要進(jìn)行嚴(yán)格 分離以使焦炭前體(如甲基茚滿或萘)不進(jìn)入該流體的單獨(dú)塔，因?yàn)?該金屬穩(wěn)定化烷基轉(zhuǎn)移催化劑可以在不因焦化而顯著失活的情況下 處理它們。經(jīng)由管道42從二曱苯塔39底部排出任何殘留的C11+材料。
另 一 實(shí)施方案是僅將整個(gè)二曱苯塔塔底流而非側(cè)取流送往烷基轉(zhuǎn)移 單元。或者，如果要在該聯(lián)合裝置中制造鄰二曱苯，則該二曱苯塔被設(shè) 計(jì)成分離偏和鄰二曱苯并使目標(biāo)量的鄰二曱苯落至塔底。然后將該二 甲苯塔塔底物送往鄰二曱苯塔(未顯示)，在此從塔頂回收高純鄰二
曱苯產(chǎn)物。來自鄰二曱苯塔下部的材料作為富含C9和Ci o烷基芳烴
的流體提取，然后送往烷基轉(zhuǎn)移單元。從鄰二曱苯塔底部排出任何殘
留Cii+材料。
該對(duì)二曱苯分離區(qū)43可以基于分餾結(jié)晶法或吸附分離法，兩者 都是本領(lǐng)域中公知的，并優(yōu)選基于吸附分離法。這種吸附分離法可以 在管道44中以高的每流程回收率回收超過99重量％純對(duì)二曱苯。與 對(duì)二曱苯一起萃取進(jìn)入分離單元的進(jìn)料中的任何殘留曱苯，在該單元 內(nèi)的精制塔中分餾出，并隨后任選再循環(huán)到烷基轉(zhuǎn)移汽提塔52。因此， 來自對(duì)二曱苯分離區(qū)43的萃余液幾乎完全脫除對(duì)二甲苯至通常小于1 重量％的含量。將該萃余液經(jīng)由管道45送往烷基芳烴異構(gòu)單元51，在 此通過重建二曱苯異構(gòu)體的平衡或近平衡分布，制造額外的對(duì)二甲 苯。根據(jù)所用異構(gòu)催化劑的類型，對(duì)二曱苯分離單元萃余液中的任何 乙基苯通過脫烷基被轉(zhuǎn)化成額外二曱苯或轉(zhuǎn)化成苯。
在烷基芳烴異構(gòu)單元51中，使管道54中的萃余液流與異構(gòu)催化 劑在異構(gòu)條件下接觸。該異構(gòu)催化劑通常由分子篩組分、金屬組分和 無機(jī)氧化物組分構(gòu)成。分子篩組分的選擇能夠根據(jù)對(duì)苯的總體需求在 乙基苯異構(gòu)與乙基苯脫烷基之間控制催化劑性能。通常，該分子篩可 以是沸石硅鋁酸鹽或非沸石分子篩。沸石硅鋁酸鹽(或沸石)組分通 常是pentasil沸石，其包括MFI、 MEL、 MTW、 MTT和FER結(jié)構(gòu)(IUPAC Commission on Zeolite Nomenclature) 、 P彿石或絲光彿石。才艮才居
"Atlas of Zeolite Structure Types"(Butterworth-Heineman， Boston, Mass.，第3版1992),非沸石分子篩通常是AEL骨架類型中 的一種或多種，尤其是SAPO-11，或ATO骨架類型中的一種或多種， 尤其是MAPSO-31。該金屬組分通常是貴金屬組分，并且除貴金屬外或 代替貴金屬，可以包括任選的賤金屬改性劑組分。貴金屬是鉑族金屬， 選自鉑、鈀、銠、釕、鋨和銥。賤金屬選自錸、錫、鍺、鉛、鈷、鎳、 銦、4家、鋅、鈾、鏑、鉈及其混合物。賤金屬可以與另一賤金屬或與 貴金屬組合。該異構(gòu)催化劑中合適的總金屬量為0. 01至10重量％, 0. 1至3重量％的范圍是優(yōu)選的。該催化劑中合適的沸石量為1至99重量％,優(yōu)選10至90重量％，更優(yōu)選25至75重量％。催化劑的其余 部分由無機(jī)氧化物粘合劑，通常氧化鋁構(gòu)成。本發(fā)明中所用的一種異 構(gòu)催化劑公開在US 4， 899， 012中，其教導(dǎo)經(jīng)此引用并入本文。
典型的異構(gòu)條件包括0至600。C的溫度和大氣壓至50 kg/cm3的
壓力。相對(duì)于催化劑的體積，原料的烴液時(shí)空速為0.1至30 hr-l。 烴在與管道46中的氣態(tài)含氫流以0. 5: 1至15: 1或更大的氫/烴摩爾 比，優(yōu)選0. 5至10的比率混合的情況下接觸該催化劑。如果液相條 件用于異構(gòu)，則不向該單元中加入氫。
將來自異構(gòu)單元51的流出物經(jīng)由管道47送往脫庚烷塔48。如果 必要，在烯烴飽和單元50中用上述烯烴飽和法處理來自脫庚烷塔48 的在管道49中的塔底流以除去烯烴?；蛘咴诋悩?gòu)單元51后設(shè)置烯烴 飽和單元50并使用脫庚烷塔48除去殘留氫。如果異構(gòu)單元51中所 用的催化劑是乙基苯脫烷基類型，則完全不要求烯烴飽和。
然后將烯烴處理后的在管道49中的脫庚烷塔塔底流經(jīng)由管道38 再循環(huán)回二曱苯塔39。由此，所有Cs芳爛在該聯(lián)合裝置的二曱苯回
收區(qū)內(nèi)連續(xù)再循環(huán)直至它們作為對(duì)二甲苯、苯或任選鄰二甲苯離開芳 烴聯(lián)合裝置。來自脫庚烷塔48的塔頂流通常經(jīng)由管道18再循環(huán)回重 整單元脫丁烷塔20以回收殘留苯?；蛘?，將塔頂液體再循環(huán)回烷基 轉(zhuǎn)移汽提塔52。
相應(yīng)地，本發(fā)明的芳烴聯(lián)合裝置表現(xiàn)出優(yōu)異的經(jīng)濟(jì)效益。這些改 進(jìn)節(jié)省了芳烴聯(lián)合裝置的內(nèi)部電池極限曲線成本并又因此改進(jìn)這類 聯(lián)合裝置中的投資。
權(quán)利要求
1.由富芳烴流制造苯和二甲苯異構(gòu)體的聯(lián)合裝置(a)包含主蒸餾塔和苯塔的萃取蒸餾區(qū)(27)，在此富苯流(26)產(chǎn)生萃余液流(28)和作為所述裝置的產(chǎn)物回收的苯產(chǎn)物流(29)；(b)包含甲苯塔(31)的分餾區(qū)(54)，在此將富芳烴流(22)和至少一部分烷基轉(zhuǎn)移產(chǎn)物流(24)分離以產(chǎn)生富甲苯流(32)和富二甲苯+流(33)；(c)包含反應(yīng)器(36)和烷基轉(zhuǎn)移汽提塔(52)的烷基轉(zhuǎn)移區(qū)，在此使富甲苯流(32)和富含C9和C10烷基芳烴的二甲苯塔流(41)與金屬穩(wěn)定化烷基轉(zhuǎn)移催化劑在烷基轉(zhuǎn)移條件下接觸以產(chǎn)生步驟(b)的烷基轉(zhuǎn)移產(chǎn)物流(24)和步驟(a)的富苯流(26)；和(d)包含二甲苯分餾塔(39)和二甲苯異構(gòu)體分離區(qū)的二甲苯回收區(qū)段(55)，其中二甲苯分餾塔分離步驟(b)的富二甲苯+流(33)以提供步驟(c)的富含C9和C10烷基芳烴的二甲苯塔流(41)和塔頂二甲苯流(40)，且其中二甲苯異構(gòu)體分離區(qū)將塔頂二甲苯流(40)濃縮成富含二甲苯異構(gòu)體的產(chǎn)物流(44)，其作為所述裝置的產(chǎn)物流回收。
2. 權(quán)利要求l的裝置，其中二曱苯回收區(qū)段(55)進(jìn)一步包括烷 基芳烴異構(gòu)區(qū)(51)、具有至少一個(gè)脫庚烷塔(48)的脫庚烷塔分餾 區(qū)和任選至少一個(gè)烯烴飽和區(qū)(50)。
3. 權(quán)利要求l的裝置，其中苯塔的特征進(jìn)一步在于，在沒有實(shí)質(zhì) 汽提設(shè)備的情況下運(yùn)行。
4. 權(quán)利要求l的裝置，其中二曱苯塔(39)的特征進(jìn)一步在于， 具有作為側(cè)餾分提取富含C9和Cio烷基芳烴的流體(41)的裝置。
5. 權(quán)利要求l的裝置，其中二曱苯回收區(qū)段(55)進(jìn)一步包含鄰 二曱苯塔。
6. 權(quán)利要求l的裝置，其中苯塔分離離開主蒸餾塔的主蒸餾流以 產(chǎn)生溶劑流，將其送回主蒸餾塔。
7. 權(quán)利要求8的裝置，進(jìn)一步包括回收塔，其接收至少一部分溶 劑流并產(chǎn)生回收的苯流和純化的溶劑流，將該純化的溶劑流送往主蒸餾塔。
8. 由富芳烴流制造苯和二曱苯異構(gòu)體的聯(lián)合方法，包括(a)將至少一部分烷基轉(zhuǎn)移產(chǎn)物流和富芳烴流供應(yīng)到包含烷基轉(zhuǎn)移汽提塔和甲苯塔的分餾區(qū)，其中該分餾區(qū)產(chǎn)生富苯流、富曱苯流和 富二甲苯+流；(b )使富曱苯流與富含C9和C10烷基芳烴的二曱苯塔流在含有金屬穩(wěn)定化烷基轉(zhuǎn)移催化劑的反應(yīng)器中在烷基轉(zhuǎn)移條件下接觸以產(chǎn)生 步驟(a)的烷基轉(zhuǎn)移產(chǎn)物流；(c) 將富苯流供應(yīng)到包含主蒸餾塔和回收塔的萃取蒸餾區(qū)以產(chǎn)生 萃余液流和作為產(chǎn)物流從所述方法中回收的苯產(chǎn)物；(d) 在二曱苯分餾塔中分離步驟(a)的富二曱苯+流以產(chǎn)生步驟 (b)的富含C9和Cio烷基芳烴的二曱苯塔流和塔頂二曱苯流；和(e) 將塔頂二曱苯流送往二曱苯異構(gòu)體分離區(qū)，其產(chǎn)生富含二曱 苯異構(gòu)體的產(chǎn)物流，其作為所述方法的產(chǎn)物流回收。
9. 權(quán)利要求8的方法，其中烷基轉(zhuǎn)移催化劑包含固體酸組分和選 自鉬、釔、銠、釕、鋨和銥、錸、錫、鍺、鉛、鈷、鎳、銦、鎵、鋅、 鈾、鏑、鉈及其混合物的金屬組分；其中烷基轉(zhuǎn)移條件包括200至540 。C的溫度、1至60 kg/cm2的壓力和Q. 1至20 h廣l的液時(shí)空速；且 其中富芳烴流包含選自催化重整產(chǎn)品、裂解汽油、進(jìn)口混合二曱苯、 進(jìn)口曱苯及其混合物的芳族組分。
10. 權(quán)利要求8的方法，其中主蒸餾塔產(chǎn)生主餾出流，將其送往回 收塔，該回收塔產(chǎn)生溶劑流，將該溶劑流送回主蒸餾塔。
全文摘要
允許烷基轉(zhuǎn)移法處理C₁₀烷基芳烴和未萃取的甲苯能夠?qū)崿F(xiàn)下列改進(jìn)。由于不再萃取甲苯，能夠略除重整產(chǎn)品分離塔?？梢詫⑤腿卧?27)移至苯塔的塔頂并與烷基轉(zhuǎn)移單元(36)集成在一起以降低成本。由于不再要求C₉和C₁₀烷基芳烴之間的嚴(yán)格分離，能夠略除重芳烴塔。這種烷基轉(zhuǎn)移法要求通過引入金屬功能來穩(wěn)定烷基轉(zhuǎn)移催化劑。這些改進(jìn)節(jié)省了芳烴聯(lián)合裝置的內(nèi)部電池極限曲線成本并又因此改進(jìn)這類聯(lián)合裝置中的投資。
文檔編號(hào)B01J8/00GK101600496SQ200780050595
公開日2009年12月9日 申請(qǐng)日期2007年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月29日
發(fā)明者D·A·哈姆, G·馬赫, L·E·薩利文 申請(qǐng)人:環(huán)球油品有限責(zé)任公司