专利名称：一种从碳九芳烃中分离间、对甲乙苯混合物的方法
技术领域：
本发明涉及有机化学领域，进一步地说，是涉及一种从碳九芳烃中分离间、对甲乙苯混合物的方法。
背景技术：
碳九芳烃深加工工艺的开发和各种组分的利用，一直是人们关心的问题。不同化工流程副产碳九芳烃馏分的组成有所不同，其基本组分如均三甲苯、偏三甲苯、甲乙苯等， 都是重要的化工资源。甲乙苯包含邻、间、对三种异构体，在碳九芳烃混合物中所占比重较高，尤其是在重整碳九芳烃馏分中可占25% -30%。由于间甲乙苯与对甲乙苯之间沸点差仅为0. 7°C，很难一次性完全分开，因此碳九芳烃分离而得的多为间、对甲乙苯混合物。CN1958538A公开了一种分离碳九芳烃的方法，包括将碳九芳烃混合物进行预分馏，截取含均三甲苯和邻甲乙苯的富集馏分，同时副产含正丙苯、异丙苯，间、对甲乙苯的低沸点混合物产品和偏三甲苯产品；将含均三甲苯和邻甲乙苯的富集馏分引入双溶剂萃取精馏塔，在双溶剂协同萃取作用下，得到均三甲苯产品和邻甲乙苯产品。其中所述的预分馏步骤可采用精密精馏或萃取精馏，在采用精密精馏工艺时，塔板数大于200，才能有效分离均三甲苯，得到较高收率的含正、异丙苯的间、对甲乙苯的混合物。该技术没有涉及如何进一步分离正、异丙苯，得到更高纯度(大于95%)的间、对甲乙苯混合物。在文献中(化工时刊，2001年第2期，P. 25)中作者采用理论板数为60的玻璃填料塔进行了精密分馏分离间、对甲乙苯混合物的实验，在回流比为20-40的条件下进行精密精馏，可以得到纯度大于95%的间、对甲乙苯及邻甲乙苯，但作者没有给出从间、对甲乙苯混合物除去正、异丙苯的实验数据和间、对甲乙苯混合物的收率。中国专利200810225604. 0公开了一种分离碳九芳烃的方法。该方法两塔分离流程，脱重塔加压操作，脱轻塔减压操作。该发明的方法在几乎不变动现有工艺基础上，仅提高脱重塔操作压力，降低脱轻塔操作压力，不仅可节约能耗，而且得到的间、对甲乙苯混合物的纯度和收率与现有工艺相比略有提高。由于采用精密精馏法，分离所需的精馏塔塔板数仍然较多120块)，回流比高35)，能耗仍然相当高，收率较低，产品质量较差。由于间、对甲乙苯混合物具有多种用途，如其脱氢产物间、对甲基苯乙烯混合物用途十分广泛，可分别与多种不同的第3单体进行共聚，合成粘合剂、树脂、油墨、干洗剂、涂料等；在催化剂作用下，其可氧化为甲基苯甲酸，加氢生成乙基环己酸，应用在油漆的催干剂、木材防腐剂、合成洗涤剂和杀虫剂等方面。因此，能否合理利用好甲乙苯这部分资源，是碳九芳烃尤其是重整碳九芳烃综合利用的一个关键因素。为了解决现有的从碳九芳烃原料中分离间、对甲乙苯混合物技术中存在的问题， 提供一种经济的、分离得到高纯度和高收率间、对甲乙苯产品的方法是十分必要的。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种从碳九芳烃中分离间、对甲乙苯混合物的方法。具有分离间、对甲乙苯混合物纯度高和收率好的优点。本发明的目的是提供一种从碳九芳烃中分离间、对甲乙苯混合物的方法。当采用精馏法分离混合物时，精馏塔内物系的汽液界面很大，精馏过程中汽、液两相的传质在汽液界面进行，分离物系的效果的好坏，不仅取决于物系的汽相、液相的热力学性质和汽液相平衡的规律，而且还取决于液体的表面性质和各种组分从液体表面脱离到汽相的速度快慢的不同，因此，可以使用既能增加欲分离目的组分的相对挥发度，又能够使目的组分更快脱离滚体表面而转移到汽相的特殊精馏方法来实现沸点很相接近的物系的分离。为了达到上述目的，向精馏塔中加入一种特殊的溶剂，这种特殊溶剂的加入不仅增大了欲分离目的组份分的相对挥发度，而且又能使目的组分较其它组分更快地从液相向汽相转移，上述特殊精馏方法取名为催促精馏法，所用的特殊溶剂称催促剂。一般来讲，催促剂的选择主要从以下几个方面进行综合考虑(1)催促剂与欲分离目的组分有较大的似亲合力和较大的表面活性；(2)催促剂不与原料中任何一组分发生化学反应，也不形成共沸物；(3)催促剂沸点较原料中各组分沸点低，可通过普通精馏回收利用；(4)催促剂与被分离组分相溶性较好，避免发生分层现象；(5)催促剂要无毒或低毒性、无腐蚀性、热稳定性好且价格低廉，容易得到。本发明采用的就是以上所述的催促精馏法，在精馏过程中加入催促剂，所述催促剂为乙腈和丙腈中的一种，优选丙腈。所述方法包含以下步骤(1)将碳九芳烃混合物和催促剂混合后引入脱轻塔，由脱轻塔顶引出包含正丙苯、 异丙苯和催促剂的轻组分，由脱轻塔釜引出含有间甲乙苯、对甲乙苯、均三甲苯、邻甲乙苯、 偏三甲苯和连三甲苯的重组分，其中所述碳九芳烃混合物与催促剂的重量比为1 0.01 0.5，优选为 1 0. 05 0. 3，更优选为 1 0.05 0.1;(2)将步骤(1)中所述的轻组分引入第一脱催促剂塔，由第一脱催促剂塔顶引出催促剂，由第一脱催促剂塔釜引出含有正丙苯、异丙苯的轻组分物流；(3)将步骤(1)中所述重组分和催促剂混合后引入脱重塔，由脱重塔顶引出包含间甲乙苯、对甲乙苯和催促剂的物流，由脱重塔釜引出含有均三甲苯、邻甲乙苯、偏三甲苯和连三甲苯的组分，其中所述重组分与催促剂的重量比为1 0. 01 0. 5，优选为1 0. 05 0. 3， 更优选为1 0. 05 0. 1 ；(4)将步骤(3)中所述的脱重塔顶引出的物流引入第二脱催促剂塔，由第二脱催促剂塔顶引出催促剂，由第二脱催促剂塔釜引出间、对甲乙苯混合物。本发明所述方法中用的设备，如脱轻塔、脱重塔均为碳九芳烃精馏中通常采用的设备。具体操作中，可按以下条件实施所述的脱轻塔的塔板数为30 100，塔顶温度为80 170°C，塔顶压力为0. 1 0. 5MPa，塔釜温度为170 210°C，塔釜压力为0. 12 0. 8MPa,回流比为5 20 ；优选的 脱轻塔的塔板数为50 70，塔顶温度为90 160°C，塔顶压力为0. 1 0. 3MPa，塔釜温度为175 190°C，塔釜压力为0. 12 0. 4MPa，回流比为7 14 ；所述的第一脱催促剂塔的塔板数为5 20，塔顶温度为80 140°C，塔顶压力为 0. 1 0. 5MPa，塔釜温度为150 190°C，塔釜压力为0. 11 0. 8MPa，回流比为2 15 ； 优选的第一脱催促剂塔的塔板数为8 15，塔顶温度为80 120°C，塔顶压力为0. 1 0. 3MPa，塔釜温度为155 170°C，塔釜压力为0. 11 0. 4MPa，回流比为2 5 ；所述的脱重塔的塔板数为30 90，塔顶温度为80 180°C，塔顶压力为0. 1 0. 5MPa，塔釜温度为170 210°C，塔釜压力为0. 12 0. 8MPa,回流比为5 20 ；优选的 脱重塔的塔板数为40 60，塔顶温度为90 160°C，塔顶压力为0. 1 0. 3MPa，塔釜温度为175 190°C，塔釜压力为0. 12 0. 4MPa，回流比为7 12 ；所述的第二脱催促剂塔的塔板数为5 20，塔顶温度为80 140°C，塔顶压力为 0. 1 0. 5MPa，塔釜温度为150 190°C，塔釜压力为0. 11 0. 8MPa，回流比为2 15， 优选的第二脱催促剂塔的塔板数为8 15，塔顶温度为80 120°C，塔顶压力为0. 1 0. 3MPa，塔釜温度为155 170°C，塔釜压力为0. 11 0. 4MPa，回流比为2 5。本发明所述的碳九芳烃混合物可以来自钼重整塔底油、二甲苯异构化副产，优选其中中间、对甲乙苯的含量为15 40重量％。不同来源的碳九芳烃组成稍有不同，本领域的技术人员，可根据实际情况调节操作工艺条件。本发明的方法具有以下优点1，采用本发明的从碳九芳烃中分离间、对甲乙苯混合物方法所需的精馏塔塔板数大概是精馏法分离所需塔的塔板数的1/2，从回流比一栏的数据比较可知，本发明的从碳九芳烃中分离间、对甲乙苯混合物的生产率(产量/小时)约为精馏法的4倍，扣除馏出液中的催促剂部分，而以馏出间、对甲乙苯混合物计算，其生产率约为精馏法的生产率的3. 5 倍，可达到投资少，高产的目的。2，从表7数据可知，采用本发明的方法，得到的间、对甲乙苯混合物纯度和收率有明显的提高，可达到优质，高产的目的。
图1本发明所述从碳九芳烃中分离间、对甲乙苯混合物的流程示意图附图标记说明Al第一混合器，A2第二混合器，Bl脱轻塔，B2脱重塔，Cl第一脱催促剂塔，C2第二脱催促剂塔，Dl第一冷凝器，D2第二冷凝器，D3第三冷凝器，D4第四冷凝器，El第一回流罐，E2第二回流罐，E3第三回流罐，E4第四回流罐，Fl第一再沸器，F2第二再沸器，F3第三再沸器，F4第四再沸器物流类1碳九芳烃原料，2补充新鲜催促剂，3循环催促剂，4含催促剂和碳九芳烃原料，5含正丙苯、异丙苯和催促剂的组分，6，含有间甲乙苯、对甲乙苯、均三甲苯、邻甲乙苯、偏三甲苯和连三甲苯的组分，7含有正丙苯、异丙苯的轻组分，8，含有均三甲苯、邻甲乙苯、偏三甲苯和连三甲苯的组分，9间甲乙苯、对甲乙苯混合物，10包含间甲乙苯、对甲乙苯和催促剂的组分，11含有催促剂和间甲乙苯、对甲乙苯、均三甲苯、邻甲乙苯、偏三甲苯和连三甲苯的组分
具体实施例方式下面结合实施例，进一步说明本发明。下面结合图1进一步描述本发明的从碳九芳烃中分离间、对甲乙苯混合物的方法。在第一混合器Al中，催促剂和碳九芳烃原料1混合后进入脱轻塔Bl的中下部，塔顶馏出包含正丙苯、异丙苯和催促剂的轻组分物流5，经第一冷却器Dl冷却后进入塔顶第一回流罐E1，一部分经作为回流流入脱轻塔Bl的塔顶，一部分进入第一脱催促剂塔Cl的中下部，在该塔塔顶馏出循环使用的催促剂，经第二冷却器D2冷却后进入塔顶第二回流罐 E2，一部分经作为回流流入第一脱催促剂塔Cl的塔顶，一部分进入第一混合器Al循环使用，而第一脱催促剂塔Cl塔釜流出部分含有正丙苯、异丙苯的轻组分的物流7，部分7经塔釜第二再沸器F2再沸后，返回第一脱催促剂塔Cl ；从脱轻塔Bl塔釜流出的物流6，含有间甲乙苯、对甲乙苯、均三甲苯、邻甲乙苯、偏三甲苯和连三甲苯组分物流，部分6经塔釜第一再沸器Fl再沸后，返回脱轻塔Bi，部分6引入第二混合器A2，和循环催促剂混合后进入流入脱重塔B2的中下部，塔顶馏出蒸汽10，10包含间甲乙苯、对甲乙苯和催促剂的物流，经第三冷却器D3冷却后进入塔顶第三回流罐E3，一部分作为回流流入脱重塔B2的塔顶，一部分进入第二脱催促剂塔C2的中下部，在该塔塔顶馏出循环使用的催促剂，经第四冷却器D4冷却后进入塔顶第四回流罐E4，一部分经作为回流流入第二脱催促剂塔C2的塔顶，一部分进入第二混合器A2循环使用，而第二脱催促剂塔C2塔釜分离出含有间甲乙苯、对甲乙苯混合物物流9，部分9经塔釜第四再沸器F4再沸后，返回第二脱催促剂塔C2 ；从脱重塔B2塔釜流出的物流8，含有均三甲苯、邻甲乙苯、偏三甲苯和连三甲苯组分的物流，部分8经塔釜第三再沸器F3再沸后，返回脱重塔B2，部分被引出。实施例1 6按以上所述的从碳九芳烃中分离间、对甲乙苯的方法进行实施，具体的工艺条件、 参数及所用催促剂见表2 表4。在本发明的实施例中所用的碳九C9芳烃混合物是重整碳九芳烃馏分，其中约含 23% (重量)的间、对甲乙苯，其具体组分及含量见表1。表1碳九芳烃原料的组成及沸点
组分名称含量(重量％)沸点(°c)对二甲苯0. 30138. 4异丙苯0. 46152. 2正丙苯4. 54159.20间甲乙苯16. 80161. 33对甲乙苯6. 13162.01均三甲苯6. 81164. 7权利要求
1.一种从碳九芳烃中分离间、对甲乙苯混合物的方法，采用精馏，其特征在于 在精馏过程中加入催促剂，所述催促剂为乙腈和丙腈中的一种。
2.如权利要求1所述的从碳九芳烃中分离间、对甲乙苯混合物的方法，其特征在于 所述催促剂为丙腈。
3.如权利要求1或2所述的从碳九芳烃中分离间、对甲乙苯混合物的方法，其特征在于包含以下步骤(1)将碳九芳烃混合物和催促剂混合后引入脱轻塔，由脱轻塔顶引出包含正丙苯、异丙苯和催促剂的轻组分，由脱轻塔釜引出含有间甲乙苯、对甲乙苯、均三甲苯、邻甲乙苯、偏三甲苯和连三甲苯的重组分，其中所述碳九芳烃混合物与催促剂的重量比为1 0. 01 0. 5 ；(2)将步骤(1)中所述的轻组分引入第一脱催促剂塔，由第一脱催促剂塔顶引出催促剂，由第一脱催促剂塔釜引出含有正丙苯、异丙苯的轻组分物流；(3)将步骤(1)中所述重组分和催促剂混合后引入脱重塔，由脱重塔顶引出包含间甲乙苯、对甲乙苯和催促剂的物流，由脱重塔釜引出含有均三甲苯、邻甲乙苯、偏三甲苯和连三甲苯的组分，其中所述重组分与催促剂的重量比为1 0. 01 0. 5 ；(4)将步骤(3)中所述的脱重塔顶引出的物流引入第二脱催促剂塔，由第二脱催促剂塔顶引出催促剂，由第二脱催促剂塔釜弓I出间、对甲乙苯混合物。
4.如权利要求3所述的从碳九芳烃中分离间、对甲乙苯混合物的方法，其特征在于 所述碳九芳烃混合物与催促剂的重量比为1 0.05 0.3;所述重组分与催促剂的重量比为1 0. 05 0. 3。
5.如权利要求4所述的从碳九芳烃中分离间、对甲乙苯混合物的方法，其特征在于 所述碳九芳烃混合物与催促剂的重量比为1 0.05 0.1;所述重组分与催促剂的重量比为1 0.05 0.1。
6.如权利要求3所述的从碳九芳烃中分离间、对甲乙苯混合物的方法，其特征在于 所述的脱轻塔的塔板数为30 100，塔顶温度为80 170°C，塔顶压力为0. 1 0. 5MPa，塔釜温度为170 210°C，塔釜压力为0. 12 0. 8MPa，回流比为5 20 ；所述的第一脱催促剂塔的塔板数为5 20，塔顶温度为80 140°C，塔顶压力为0. 1 0. 5MPa，塔釜温度为150 190°C，塔釜压力为0. 11 0. 8MPa，回流比为2 15 ；所述的脱重塔的塔板数为30 90，塔顶温度为80 180°C，塔顶压力为0. 1 0. 5MPa, 塔釜温度为170 210°C，塔釜压力为0. 12 0. 8MPa,回流比为5 20 ；所述的第二脱催促剂塔的塔板数为5 20，塔顶温度为80 140°C，塔顶压力为0. 1 0. 5MPa，塔釜温度为150 190°C，塔釜压力为0. 11 0. 8MPa，回流比为2 15。
7.如权利要求6所述的从碳九芳烃中分离间、对甲乙苯混合物的方法，其特征在于 所述的脱轻塔的塔板数为50 70，塔顶温度为90 160°C，塔顶压力为0. 1 0. 3MPa,塔釜温度为175 190°C，塔釜压力为0. 12 0. 4MPa,回流比为7 14 ；所述的第一脱催促剂塔的塔板数为8 15，塔顶温度为80 120°C，塔顶压力为0. 1 0. 3MPa，塔釜温度为155 170°C，塔釜压力为0. 11 0. 4MPa，回流比为2 5 ；所述的脱重塔的塔板数为40 60，塔顶温度为90 160°C，塔顶压力为0. 1 0. 3MPa,塔釜温度为175 190°C，塔釜压力为0. 12 0. 4MPa,回流比为7 12 ；所述的第二脱催促剂塔的塔板数为8 15，塔顶温度为80 120°C，塔顶压力为0. 1 0. 3MPa，塔釜温度为155 170°C，塔釜压力为0. 11 0. 4MPa，回流比为2 5。
8.如权利要求3所述的从碳九芳烃中分离间、对甲乙苯混合物的方法，其特征在于 所述的碳九芳烃混合物来自钼重整塔底油、二甲苯异构化副产品，其中间、对甲乙苯的含量为15 40重量％。
全文摘要
本发明公开了一种从碳九芳烃中分离间、对甲乙苯混合物的方法。在精馏过程中加入催促剂，催促剂为乙腈和丙腈中的一种。包含以下步骤(1)将碳九芳烃混合物和催促剂混合后引入脱轻塔，由脱轻塔顶引出轻组分，由塔釜引出重组分；(2)将步骤(1)中轻组分引入第一脱催促剂塔，由塔顶引出催促剂，由塔釜引出轻组分物流；(3)将步骤(1)中所述重组分和催促剂混合后引入脱重塔，由塔顶和塔釜分别引出物流；(4)将步骤(3)中所述的脱重塔顶引出的物流引入第二脱催促剂塔，由塔顶引出催促剂，由塔釜引出间甲乙苯、对甲乙苯混合物。采用本方法得到的间、对甲乙苯混合物纯度高，收率大，分离效果显著。
文档编号C07C15/02GK102372576SQ201010257340
公开日2012年3月14日 申请日期2010年8月19日 优先权日2010年8月19日
发明者冯海强, 孙静, 朱跃辉, 胡競民, 高继东, 鲁耘 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司北京化工研究院