用于制备所需二甲苯异构体的系统和方法_2

文档序号:9768788阅读:来源:国知局
二甲苯异构体异构化以产生更多所需二甲苯异构体。将所需二甲苯异构体在异构体回收装置22中除去,并且一种异构体的脱除使萃余液二甲苯异构体料流26的组成变换远离平衡。因此,萃余液二甲苯异构体料流26主要包含3种二甲苯异构体中的2种,所以在异构化装置28中产生所需二甲苯异构体(为萃余液二甲苯异构体料流26中主要不存在的异构体)以使混合物更接近平衡比。平衡比在250°C下为20-25 %邻二甲苯,20-30 %对二甲苯和50-60 %间二甲苯,且该平衡比随着温度和其它条件而变化。
[0024]在一个示例实施方案中,异构化装置28包含异构化催化剂30,并且在合适的异构化条件下操作。合适的异构化条件包括100°C至500°C(200 7至900 cF ),或者200°C至400°C(400 ?至800 ? )的温度,和500kPa至5,000kPa(70PSIA至700PSIA)的压力。异构化装置28包含足够体积的异构化催化剂以提供相对于萃余液二甲苯异构体料流26为0.5-50hr—1,或者
0.5-20hr—1的液时空速。氢气可以以15摩尔氢气/摩尔二甲苯存在,但在一些实施方案中,异构化装置28中基本不存在氢气。异构化装置28可包括1、2个或更多反应器,其中使用合适的装置以确保各个反应器入口处的合适异构化温度。使二甲苯与异构化催化剂以任何合适的方式接触,包括向上流、向下流或径向流。
[0025]在一些实施方案中,异构化催化剂包括具有大于10/1,或者大于20/1的Si=Al2比的沸石铝硅酸盐和5-8埃的孔径。合适的沸石的一些实例包括但不限于MF1、MEL、EU0、FER、MFS、MTT、MTW、T0N、M0R和FAU,且镓可作为晶体结构的组分存在。在一些实施方案中,Si =Ga2摩尔比小于500/1,或者在其它实施方案中小于100/1。催化剂中沸石的比例通常为1-99重量%,或者25-75重量%。在一些实施方案中,异构化催化剂包含0.01-2重量%的钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、锇(Os)、铱(Ir)和铂(Pt)中的一种或多种,但在其它实施方案中,异构化催化剂基本不存在任何金属化合物,其中基本不存在少于0.01重量%。异构化催化剂的余量为无机氧化物粘合剂,例如氧化铝,并且可使用多种催化剂形状,包括球形或圆柱形。
[0026]异构化料流32离开异构化装置28并返回异构体回收装置22中,所以一些材料再循环并在异构体回收装置22与异构化装置28之间重复地通过。在一些实施方案中,异构化料流32可通过进料分馏器12(如所示)中,所以可从回路中除去在异构化装置28中变成具有不同碳数的化合物的C8化合物。异构化料流32包含比萃余液二甲苯异构体料流26中更多的所需二甲苯异构体,所以更多的所需二甲苯异构体可用于回收。以这种方式,回收的所需二甲苯异构体的总量可超过平衡值。
[0027]现在参考图2中所述异构体回收装置22的示例实施方案。将混合二甲苯料流20引入吸附室34中以吸收所需二甲苯异构体。在许多实施方案中,所需二甲苯异构体为对二甲苯,但在其它实施方案中,所需二甲苯异构体也可以为间二甲苯或邻二甲苯。吸附室34包含与其它二甲苯异构体相比优先吸附所需二甲苯异构体的选择性吸附剂35。在一个示例实施方案中,选择性吸附剂35可以为结晶铝硅酸盐,例如X型或Y型结晶铝硅酸盐沸石。选择性吸附剂35包含具有一个或多个金属阳离子的可交换阳离子位,其中金属阳离子可以为锂、钾、铍、镁、钙、锶、钡、镍、铜、银、锰和镉中的一种或多种。吸附条件变化,但通常为35°C至200°C(100 7至400 0F )和10kPa至3,500kPa(14PSIG至500PSIG)。
[0028]混合二甲苯料流20在吸附室34中分离成萃取物料流36和混合萃余液料流70。选择性吸附剂35优先吸附所需二甲苯异构体,且其余萃余液二甲苯异构体随着过量解吸剂在混合萃余液料流70中排出。解吸剂通过解吸剂料流38装入吸附室34中以将所需二甲苯异构体解吸,且解吸剂和所需二甲苯异构体的混合物在萃取物料流36中排出。吸附室34的几个不同的实施方案是可能的,例如以分批方式操作的单个床,其中在将所需二甲苯异构体解吸以前收集混合萃余液料流70,并在解吸以后收集萃取物料流36。在另一实施方案中,使用多个吸附剂床,且混合二甲苯料流20和解吸剂料流38的引入点逐步移动通过不同的吸附剂床。萃取物料流36和混合萃余液料流70的排放点也逐步移动通过不同的吸附剂床,所以各个单独的吸附剂床以半分批模式使用,且组合模拟连续操作。解吸剂具有比二甲苯更低的分子量,和比所需二甲苯异构体沸点或萃余液二甲苯异构体沸点更低的解吸剂沸点。在许多实施方案中,解吸剂为甲苯,但其它解吸剂是可能的。
[0029]在一个示例实施方案中,将萃取物料流36引入萃取物分馏器40中以将解吸剂与所需二甲苯异构体分离。萃取物分馏器40包含萃取物工艺再沸器56和萃取物顶部接收器44,其中萃取物工艺再沸器56和顶部接收器44可与萃取物分馏器40的主蒸馏塔流体连接,它们组合成单个装置,或者可使用其它设计。萃取物工艺再沸器56配置用于加热萃取物塔底产物42,所述萃取物塔底产物42为萃取物分馏器40的主蒸馏塔底部的液体。解吸剂作为蒸气在低压萃取物顶部料流46中离开萃取物分馏器40,且所需二甲苯异构体作为液体在所需二甲苯异构体料流24中离开萃取物分馏器40。操作萃取物分馏器40以使低压萃取物顶部料流46保持在 100°C至 130°C(210 7至270 ? )和10kPa至 150kPa( 14PSIA至22PSIA)的压力。这产生150°C至180°C(300 7至360 cF )的萃取物再沸器温度。
[0030]低压萃取物顶部料流46通过萃取物顶部接收器44并在进入萃取物顶部接收器44中时在基本相同的温度和压力下保持为蒸气。在一个示例实施方案中,在加压以前将低压萃取物顶部料流46在低压萃取物顶部加热器48中加热以使温度提高10°C至20°C,这使低压萃取物顶部料流46温度提高至110°C至150°C(230 7至300 cF )。液体萃取物顶部料流58(下文所述)可用于提供用于低压萃取物顶部加热器48的热,但在可选实施方案中,可使用其它热源。
[0031]将低压萃取物顶部料流46加压以产生高压萃取物顶部料流52,并且当压力提高时,温度提高。将低压萃取物顶部料流46加压至足够的压力以使温度达到150°C至180°C(300 cF至360 cF)的萃取物再沸器温度以上的点,如上文所述。在一些实施方案中,使用萃取物压缩机50将低压萃取物顶部料流46加压,但也可使用其它技术。在一个示例实施方案中,压力提高200-500kPa(30-70PSIA),这使高压萃取物顶部料流的压力达到300kPa至650kPa(40-90PSIA),但其它压力也是可能的。高压萃取物顶部料流52的温度在加压以后为170°C至2001(340 7至390 10。高压萃取物顶部料流52在加压以后保持为蒸气状态。可使用高压萃取物顶部压力调节器54防止高压萃取物顶部料流52的无意过量加压,其中高压萃取物顶部压力调节器54连接在高压萃取物顶部料流52与低压萃取物顶部料流46之间,例如在萃取物顶部接收器44处。
[0032]高压萃取物顶部料流52中的蒸气在如上文所提到的配置用于加热萃取物塔底产物42的萃取物工艺再沸器56中冷凝。萃取物工艺再沸器56为换热器,例如壳管式换热器,但也可使用其它类型的换热器。当它们冷凝时,高压萃取物顶部料流52中的气体将热供给萃取物塔底产物42。冷却液体在液体萃取物顶部料流58中离开萃取物工艺再沸器56,且液体萃取物顶部料流58中的温度低于高压萃取物顶部料流52中的温度。在一个示例实施方案中,液体萃取物顶部料流58具有比高压萃取物顶部料流52低2°C至15°C的温度。液体萃取物顶部料流58可如上所述用于在低压萃取物顶
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1