使用源自蒸汽裂化方法的原料制备环己烷的方法_4

文档序号:8417011阅读:来源:国知局
。 异构化中所得烃存在于烃混合物(HM2)中。混合物(HM2)因此在存在于其中的烃的组成和 /或量方面与异构化以前存在的相应烃混合物(HMl)不同。烃混合物(HMl)已定义于上文 中。
[0081] 由于在这类异构化方法中进行的异构化通常不进行至100%的程度(即至完成), 产物通常仍包含进行异构化的烃(以比异构化以前更小的量)。在本发明情况下,由于MCP 异构化成环己烷,异构化产物通常包含环己烷和(以比异构化以前更小的量)MCP的混合 物。
[0082] 在步骤a)中未异构化的烃混合物(HMl)的所有组分也存在于烃混合物(HM2)中, 但是应当记住,步骤a)中的异构化之前可用源自芳烃脱除设备的烃混合物(HMl)进行其它 中间步骤。这类中间步骤在下文中描述为例如实施方案A-C。如果进行这些中间步骤中的 一个或多个,则异构化(如下文详述)不使用(HMl),而是例如用烃混合物(HMla)或(HMlb) 进行。如果是这样的话,必需涉及烃混合物(HMla)或(HMlb)而不是(HM2)的组成。
[0083] 在本发明方法的步骤b)中,将环己烷从烃混合物(HM2)中分离。
[0084] 环己烷可通过本领域技术人员已知的方法,例如使用一个或多个蒸馏塔进行,将 来自进行步骤a)中的异构化的设备的输出引入其中。优选在步骤b)中使用至少一个蒸馏 塔,尤其是使用至少一个精馏塔分离环己烷。下文所述塔/设备(D4)_(D6)因此优选各自 配置成精馏塔。一般而言,在本发明方法中,在异构化以后,环己烷以至少98重量%,优选 至少99. 5重量%,更优选至少99. 9重量%的纯度分离。
[0085] 优选以一定方式进行本发明方法的步骤b),使得将包含环己烷、MCP、可能无环 C5-C6烷烃以及可能比环己烷更高沸点组分的烃混合物(HM2)供入蒸馏塔(D4)中,并将存在 于(D4)的进料中的大部分MCP以及如果存在的话无环C 5-C6烷烃在进料以上的取出点,优 选经由顶部从(D4)中移除。如果无环C5-C 6烷烃存在于(HM2)中,则这些优选为C6烷烃, 更优选正己烷和异己烷。包含大部分MCP (以及可能无环C5-C6烷烃)的该料流在下文中也 称为料流(LB2)。
[0086] 料流(LB2)的特征进一步在于它(相对于(HM2))富含MCP且贫含环己烧,该料流 (LB2)优选包含小于20重量%,优选小于10重量%,更优选小于7重量%环己烷。还优选 料流(LB2)再循环至异构化设备中或者上游。
[0087] 表述"再循环至异构化设备上游"根据本发明可意指料流(LB2)可完全或部分地 实际上再循环至本身又连接在异构化上游的工艺步骤,或者用于执行这些工艺步骤的相应 设备中和/或上游。这类工艺步骤为例如根据下文所述实施方案B的低沸点物脱除。因此, 料流(LB2)可完全或部分地再循环至用于执行低沸点物脱除的设备中或者上游。
[0088] 环己烷可以以至少98重量%,优选至少99. 5重量%,更优选至少99. 9重量%的 纯度经由(D4)的底部或者在进料以下的(D4)的侧取口,优选(D4)的蒸气侧取口(选项 b0))从蒸馏塔(D4)中取出,优选如果不存在比环己烷更高沸点组分的话。
[0089] 作为选择,也可执行选项bl),其中将经由(D4)的底部取出的富环己烷料流引入 蒸馏塔(D5)中,并将包含比环己烷更高沸点组分的料流(S5)经由(D5)的底部移除,并且 将环己烷以至少98重量%,优选至少99. 5重量%,更优选至少99. 9重量%的纯度经由在 (D5)的进料以上的取出点,优选经由顶部取出。
[0090] 作为选择,也可执行选项b2),其中将优选为蒸气形式的富环己烷料流经由侧取口 从蒸馏塔(D4)中移除,侧取口优选在(D4)的汽提段中和/或来自(D4)的侧取口的富环己 烷料流进入用于进一步提纯的设备(D6),优选蒸馏塔形式的设备(D6)中,且环己烷在其中 以至少98重量%,优选至少99. 5重量%,更优选至少99. 9重量%的纯度经由在(D6)的进 料以上的取出点,优选经由顶部得到。
[0091] 在选项b2)中,还优选来自(D4)-(D6)的优选蒸汽流形式的进料在的最下面的塔 板,(D6)的最下面规整填料元件或最下面无规填料元件以下,且(D6)用顶部冷凝器以及从 其中取出的冷凝物部分回流而不是用专用再沸器操作,且在(D6)的底部得到的液体在大 约侧取口的水平上返回蒸馏塔(D4)中。在该实施方案中,包含比环己烷更高沸点组分的料 流(S5)经由(D4)的底部取出。
[0092] 作为选择,也可执行选项b3),其中蒸馏塔(D4)采取分壁塔的形式,分隔壁部分地 在进料点以下,取出点在分隔壁的区域中,且该取出点用于取出具有至少98重量%,优选 至少99. 5重量%,更优选至少99. 9重量%的纯度的优选液体环己烷料流。在该实施方案 中,包含比环己烷更高沸点组分的料流(S5)也经由(D4)的底部取出。
[0093] 图7根据上述选项bl)再次阐述本发明方法的步骤b)。CH意指环己烧,C6意指 无环C 5-C6烷烃,尤其是异己烷,且加括号的表述表示与方法最相关的组分和/或各料流的 主要组分。在根据图7的实施方案中,使用包含环己烷、MCP、无环C 5-C6烷烃,尤其是正己烷 以及标准沸点>84°C的高沸点物的烃混合物(HM2)。从D4的底部将富环己烷料流(S4)引 入蒸馏塔(D5)中,从那里经由顶部分离on-spec(高纯度)环己烷。底部料流(S5)包含比 环己烷更高沸点组分。
[0094] 在本发明上下文中,在步骤a)中的异构化以后以及在步骤b)中的环己烷蒸馏脱 除/分离以前,可以用来自异构化的输出进行其它提纯步骤。这些提纯步骤可例如为中性 和/或碱洗,其可在一段或多段中进行。另外或者作为洗涤的替选,也可使用特殊设备,例 如蒸馏或精馏设备以例如将存在的卤化氢与烃分离。这类设备还包括用于单段蒸发,尤其 是用于闪蒸的设备。另外或者作为选择,在使用酸性离子液体的情况下,也可将相分离装 置,优选相分离器连接在上述特殊设备的上游,尤其是以将酸性离子液体与烃分离。
[0095] 在特别优选的实施方案中,异构化在酸性离子液体的存在下进行,并将来自异构 化的输出引入相分离装置如相分离器中,在那里进行分离成至少90重量%程度由酸性离 子液体组成的相和至少90重量%程度由烃组成的相。至少90重量%程度由酸性离子液体 组成的相至少部分地再循环至异构化中并将至少90重量%程度由烃组成的相在任选在蒸 馏或精馏设备中将挥发性组分如HCl从其中取出以后引入中性和/或碱洗中,在那里移除 离子液体的残余物或其组分,例如HCl或A1C1 3。
[0096] 图1再次以其基本形式阐述本发明方法,包括步骤a)和b)。CH意指环己烷,SC 意指蒸汽裂化方法或进行该方法的设备,VA意指芳烃脱除设备且IV意指异构化设备。烃 混合物(HMl)包含至少MCP。如果(HMl)还包含至少一种芳烃,尤其是苯,至少一种高沸点 物,尤其是DMP,和/或至少一种低沸点物,尤其是异己烷,而不是本图1中所述本发明方法 的基本形式,则优选进行下图2-6中所述本发明方法的优选实施方案中的一个。
[0097] 在根据图1的方法中,首先由上游蒸汽裂化方法得到包含芳烃,优选苯,以及另外 烃混合物(HMl)的组分的料流(SI)。将该料流(SI)供入芳烃脱除设备(VA)中。(VA)优 选作为芳烃萃取蒸馏,尤其是作为苯萃取蒸馏操作。将富芳烃,优选富苯料流(S2)和烃混 合物(HMl)从(VA)中移除。
[0098] 在步骤a)中,使烃混合物(HMl)经受异构化以得到烃混合物(HM2),其中MCP至少 部分地转化成环己烷。烃混合物(HMl)在适于该目的的异构化设备(IV)中异构化。异构 化中所用催化剂优选为酸性离子液体,特别优选在搅拌釜或搅拌釜级联中进行异构化。
[0099] 随后,将环己烷在步骤b)中例如使用一个或多个蒸馏塔与异构化产物分离,将异 构化设备(IV)的输出引入所述蒸馏塔中;将环己烷在其中与未转化的MCP和任何其它组 分分离,且富含MCP且贫含环己烷的子流优选再循环至异构化设备(IV)上游或异构化设备 (IV)中。步骤b)在图1中以简化形式由蒸馏设备(D4)显示。优选如上文关于图7所述进 行步骤b)。因此,图1借助虚线箭头表示经由料流(S5)任选移除比环己烷更高沸点组分为 可能的变化方案。
[0100] 如果(HMl)还包含至少一种芳烃,尤其是苯,则使用本发明方法的优选实施方案 (在下文中也称为"实施方案A"),其中方法还包括在步骤a)以前进行的步骤c),所述步骤 包括:
[0101] C)将包含至少MCP和至少一种芳烃的烃混合物(HMl)氢化以得到具有与(HMl)相 比降低量的至少一种芳烃的烃混合物(HMla),在随后的步骤中使用(HMla)而不是(HMl)。
[0102] 换言之,这意指在步骤c)中,在该实施方案中将存在于烃混合物(HMl)中的芳烃 氢化以得到相应的非芳族烃,优选随着保留所有碳-碳键而产生的完全饱和烃。如果其它 不饱和化合物,例如烯烃如环己烯存在于烃混合物(HMl)中,则这些也在本发明的步骤c) 中氢化。优选,存在于烃混合物(HMl)中的芳烃为苯和/或烃混合物(HMla)包含与(HMl) 相比提尚量的环己烧。
[0103] 在本发明上下文中,实施方案A中的烃混合物(HMl)的氢化在适于该目的的设备 (V)中进行,该设备优选包含至少一个氢化反应器(HR)。在设备(V)中,将苯氢化成环己烷, 氢化优选使用元素氢进行。还优选氢化在液相中进行。
[0104] 步骤c)中至少一种芳烃,优选苯氢化成环己烷通常在合适催化剂的存在下进 行。合适的催化剂原则上为本领域技术人员已知用于该目的的所有催化剂,例如根据US-A 3, 311,667的硅藻土上载金属催化剂,或者根据EP A 1 995 297的金属催化剂,其中优选 使用的金属为铂系元素、锡或钴和钼。
[0105] 优选在催化剂的存在下进行氢化,所述催化剂包含至少一种元素周期表 (PTE) 8-10族的元素,例如铁、钴、镍或钌(相当于PTE的CAS版本的过渡金属族VIIIB),尤 其是镍或钌作为活性金属(也称为金属组分或活性组分)。还优选活性金属应用于载体材 料(载体)上。合适的载体原则上是本领域技术人员已知的所有载体,例如含SiO 2、含氧化 锆或含氧化铝载体。特别优选使用包含含氧化铝载体上载的镍作为活性金属的催化剂。
[0106] 氢化本身以本领域技术人员本身已知的方式进行和操
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