专利名称：使用间壁式蒸馏塔的方法
技术领域：
本发明涉及利用蒸馏来实现从工艺物料流中除去杂质或分离化合物。更具体地， 本发明涉及利用蒸馏来实现从烷基化工艺中分离乙苯(EB)和聚乙基苯(PEB)之类的化合物；从苯乙烯或聚苯乙烯生产工艺中分离乙苯(EB)、二甲苯和苯乙烯之类的化合物；从混合BTX流中分离苯、甲苯和二甲苯。
背景技术：
苯乙烯(也称作乙烯基苯)是能以工业量生产的芳族化合物。最常用的苯乙烯生产方法包括EB的脱氢处理，产生包括苯乙烯、EB和PEB的产物流。人们希望减少聚苯乙烯产物中EB和PEB的量。聚苯乙烯是由苯乙烯单体生产的芳族聚合物。聚苯乙烯是在绝热、包装、一次性餐具和发泡用品(例如饮用杯)中广泛使用的聚合物。在聚苯乙烯生产中，包括EB在内的杂质可随新鲜苯乙烯进料进入或来自再循环流。EB可随吹扫流离开工艺过程，或者进入聚苯乙烯产物的组成中。人们希望减少聚苯乙烯产物中EB的量。从粗制苯乙烯产物或聚苯乙烯工艺的吹扫流中分离EB是困难的，因为EB和苯乙烯的沸点相近。使用多个蒸馏塔是分离组分的典型手段。通过苯烷基化生产乙苯是苯乙烯生产中包括的常规工业反应。这种反应的产物分离通常通过一系列蒸馏步骤来完成。同样，BTX之类的产物流的分离也常常通过一系列蒸馏步骤来完成，BTX是苯、甲苯和二甲苯的混合物。采用结合多个蒸馏塔的工艺方案不仅昂贵，而且效率不高。因此，人们希望通过更经济可行的方法，减少蒸馏塔的数目，实现组分分离。发明概述本发明揭示了一种分离烃化合物的方法，该方法包括得到包含烃化合物的第一物流，将第一物流的至少一部分输送到包含间壁的间壁式蒸馏塔。顶部物流和底部物流随侧部引出流一起从间壁式蒸馏塔中移出。第一物流从侧部引出流的相反侧进入间壁式蒸馏塔，第一物流进口和侧部引出流出口被间壁隔开。第一物流被引入间壁式蒸馏塔的位置可以高于侧部引出流被引出的位置。第二侧部引出流可以从低于侧部引出流的位置移出间壁式蒸馏塔，并且该位置也在第一物流的相反侧。第一物流可由第一反应区产生。顶部物流、侧部引出流或底部物流的至少一部分可作为进料再循环到第一反应区中。第一物流可以是来自聚苯乙烯反应区的反应器流出流，其中侧部引出流包含能再循环到聚苯乙烯反应区中的苯乙烯。第一物流的至少一部分可以再循环到聚苯乙烯反应区中。顶部物流可包含乙苯。第一反应区可产生包含苯乙烯的第一物流，第一反应区可以是乙苯脱氢反应区。
第一反应区可以是苯烷基化反应区，该区产生包含乙苯的第一物流，其中顶部物流包含苯，侧部引出流包含乙苯，底部物流包含聚乙基苯。底部物流可进入烷基交换反应区，产生第二物流，该第二物流的聚乙基苯含量低于底部物流。第二产物流的一部分可以进入间壁式蒸馏塔。第二侧部引出流可以从低于侧部引出流的位置移出间壁式蒸馏塔。第二侧部引出流可包含聚乙基苯，进入烷基交换反应区，产生第二物流，该第二物流的聚乙基苯含量低于第二侧部引出流。第二产物流的全部或一部分可以进入间壁式蒸馏塔。在一个实施方式中，第一物流包含苯、甲苯、二甲苯或乙苯中的至少两种，间壁式蒸馏塔可产生包含苯的顶部物流，包含甲苯的侧部引出流，以及包含二甲苯的底部物流。来自间壁式蒸馏塔的第二侧部引出流可以从低于侧部引出流的位置移出间壁式蒸馏塔，其中第二侧部引出流包含聚乙基苯。本发明的另一实施方式是一种通过将包含苯乙烯的物流引入聚苯乙烯反应区来生产聚苯乙烯的方法，其中包含聚苯乙烯的物流被移出，反应器流出流被移出。反应器流出流的至少一部分被输送到间壁式蒸馏塔中，其中顶部物流、底部物流和侧部引出流从间壁式蒸馏塔中移出，侧部引出流包含苯乙烯。在进入聚苯乙烯反应区之前，进料流可包含与溶剂混合的苯乙烯，溶剂包含沸点在135°C -150°C范围内的石蜡。反应器流出流在比侧部引出流被引出的位置更高的位置进入间壁式蒸馏塔。侧部引出流可再循环到聚苯乙烯反应区中。反应器流出流的一部分可再循环到聚苯乙烯反应区中。反应器流出流可包括苯乙烯和乙苯。顶部物流可包括乙苯。本发明另一实施方式是一种生产苯乙烯的方法，该方法包括从苯乙烯反应区得到第一产物流，将第一产物流的至少一部分输送到间壁式蒸馏塔中。从间壁式蒸馏塔中移出顶部物流、底部物流和侧部引出流。第一产物流可在比侧部引出流被引出的位置更高的位置进入间壁式蒸馏塔。侧部引出流可包括苯乙烯，顶部物流可包括乙苯。顶部物流的至少一部分可以再循环到苯乙烯反应区中。本发明另一实施方式是一种生产乙苯的方法，该方法包括从烷基化反应区得到第一产物流，将第一产物流的至少一部分输送到间壁式蒸馏塔中。从间壁式蒸馏塔中移出顶部物流、底部物流和侧部引出流。第一产物流可在比侧部引出流被引出的位置更高的位置进入间壁式蒸馏塔。侧部引出流可包括乙苯，顶部物流可包括苯。顶部物流的至少一部分可以再循环到烷基化反应区中。底部物流可包括聚乙基苯，底部物流的至少一部分可进入烷基交换反应区，产生第二物流，该第二物流的聚乙基苯含量低于底部物流。第二产物流的至少一部分可以进入间壁式蒸馏塔。本发明揭示了一种生产聚苯乙烯的方法，其中间壁式蒸馏塔用于从反应器流出流中去除杂质和回收苯乙烯。更具体地，本发明揭示的是一种生产聚苯乙烯的方法，其中将聚苯乙烯反应器流出流输送到间壁式蒸馏塔，间壁式蒸馏塔产生轻馏分流、重馏分流和包含苯乙烯的再循环流。附图简要说明
图1显示现有技术的蒸馏分离工艺，该工艺具有多个无侧部引出的蒸馏塔。图2显示一种聚苯乙烯工艺，该工艺具有单独的吹扫流，采用无侧部引出的多个蒸馏塔。
图3显示一种聚苯乙烯工艺，该工艺具有单独的吹扫流，使用具有侧部引出的间壁式蒸馏塔。图4显示一种引入了间壁式蒸馏塔的生产工艺，该间壁式蒸馏塔具有两个侧部引出，一个侧部引出是再循环流。图5显示一种引入了间壁式蒸馏塔和具有单独的第二反应区的生产工艺，该间壁式蒸馏塔具有两个侧部引出，一个侧部引出是再循环流。图6是具有两个侧部引出以及顶部和底部出口物流的间壁式蒸馏塔的示意图。发明详述本文揭示了一种分离烃化合物的方法，该方法包括包含间壁的间壁式蒸馏塔。间壁将蒸馏塔内部的一部分垂直地一分为二，但是并不延伸到塔的顶部或底部部分，使得塔可以像常规塔一样回流和再沸。间壁提供将塔内部分隔、流体无法渗透的隔板。塔的进口位于间壁的一侧，而一个或多个侧部引出口位于相反的一侧。间壁能使不具有进口的塔侧以更稳定的方式运作，使受进口流速、条件或组成波动的影响最小化。这种稳定性的增加使得塔可以这样的方式设计和运行使一个或多个组成不同于顶部物流或底部物流的侧部引出流从塔中移出。由单个塔制备三个或更多个产物流的能力使得只用较少的塔就能实现组分分离， 并且可能降低资本成本。间壁式蒸馏塔可作为唯一的蒸馏塔使用，或者使用多个串联或并联设置的间壁式蒸馏塔。间壁式蒸馏塔还可以与一个或多个常规蒸馏塔联合使用。当塔的最佳进料位置高于最佳侧部引出位置时，本发明的实施方式特别适用。在常规蒸馏塔中， 如果进料位置高于侧部引出位置，则液体进料在塔内向下流动会明显影响侧部引出流的组成。进料流的进料流速、条件或组成的变化将改变侧部引出流的组成，生产稳定的侧部引出流将难以实现。本发明揭示了一种生产聚苯乙烯的方法，其中聚苯乙烯反应器产生包含聚苯乙烯的一个物流和作为反应器流出流的第二物流，其中反应器流出流被输送到间壁式蒸馏塔中，间壁式蒸馏塔可产生轻馏分流、重馏分流和苯乙烯再循环流。聚苯乙烯反应器的苯乙烯进料可包含包括乙苯在内的污染物。乙苯以及其它芳族化合物通常允许累积在工艺过程中，以产生反应的稀释剂(dilutant)。稀释剂可用于吸收反应热，从而控制聚合反应速率并防止反应失控。其它芳族杂质可包括邻二甲苯、间二甲苯、枯烯、正丙基苯和MPET，它们在本文中称为其它芳族杂质。降低聚苯乙烯产物中乙苯的含量是有利的。聚苯乙烯小球中所含的乙苯的量与反应器中乙苯的量成比例，每当有一千磅乙苯留在反应器中时，约1磅的乙苯留在小球中。苯乙烯进料还可以包括溶剂，例如Isane 130。在说明性的例子中，苯乙烯进料可包含75重量％ -99. 5重量％的苯乙烯、0-20重量％的Isane 130和10_5000ppm的乙苯。 作为另一个例子，苯乙烯进料可包含85重量％ -95重量％的苯乙烯，7重量％ -12重量％的 Isane 130 禾口 lOO-lOOOppm 的乙苯。溶剂Isane 130是由美国总石油化学品有限公司(TOTAL Petrochemicals USA, Inc.)出售的溶剂的商品名。该溶剂由沸点在约135-150°C范围内的石蜡组成。根据ASTM D86测定的Isane 130的组成列于下表1中。表 权利要求
1.一种分离烃化合物的方法，该方法包括 得到包含烃化合物的第一物流；将所述第一物流的至少一部分输送到包含间壁的间壁式蒸馏塔中； 从所述间壁式蒸馏塔中移出顶部物流和底部物流；以及从所述间壁式蒸馏塔中移出侧部引出流；其中，所述第一物流从被间壁隔开的侧部引出流的相反侧进入间壁式蒸馏塔。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一物流可在比侧部引出流被弓I出的位置更高的位置进入间壁式蒸馏塔。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述间壁式蒸馏塔包括20-100个平衡级。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一物流由第一反应区产生。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述顶部物流的至少一部分作为进料再循环到第一反应区中。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述侧部引出流的至少一部分作为进料再循环到第一反应区中。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述底部物流的至少一部分作为进料再循环到第一反应区中。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一物流是来自聚苯乙烯反应区的反应器流出流。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述侧部引出流包含苯乙烯。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述侧部引出流再循环到聚苯乙烯反应区中。
11.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一物流的至少一部分再循环到聚苯乙烯反应区中。
12.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述顶部物流包含乙苯。
13.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一反应区产生包含苯乙烯的第一物流。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第一反应区是乙苯脱氢反应区。
15.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一反应区是苯烷基化反应区，该反应区产生包含乙苯的第一物流。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述顶部物流包含苯。
17.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述侧部引出流包含乙苯。
18.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述底部物流包含聚乙基苯。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述底部物流进入烷基交换反应区，产生第二物流，该第二物流的聚乙基苯含量低于底部物流的聚乙基苯含量。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，第二产物流的至少一部分进入间壁式蒸馏塔。
21.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将第二侧部引出流从低于侧部引出流的位置移出间壁式蒸馏塔，其中第二侧部引出流包含聚乙基苯。
22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述第二侧部引出流进入烷基交换反应区，产生第二物流，该第二物流的聚乙基苯含量低于第二侧部引出流的聚乙基苯含量。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，第二产物流的至少一部分进入间壁式蒸馏塔。
24.如权利要求1所述的方法，其特征在于，第一物流包含苯、甲苯、二甲苯或乙苯中的至少两种。
25.如权利要求M所述的方法，其特征在于，顶部物流包含苯。
26.如权利要求M所述的方法，其特征在于，侧部引出流包含甲苯。
27.如权利要求M所述的方法，其特征在于，底部物流包含二甲苯。
28.如权利要求M所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将第二侧部引出流从低于侧部引出流的位置移出间壁式蒸馏塔，其中第二侧部引出流包含聚乙基苯。
29.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将第二侧部引出流从低于侧部引出流并在与第一物流相反一侧的位置移出间壁式蒸馏塔。
30.一种聚苯乙烯生产方法，该方法包括将包含苯乙烯的物流引入聚苯乙烯反应区，其中包含聚苯乙烯的物流被移出，反应器流出流被移出；将反应器流出流的至少一部分输送到间壁式蒸馏塔中；从所述间壁式蒸馏塔中移出顶部物流和底部物流；以及从所述间壁式蒸馏塔中移出包含苯乙烯的侧部引出流。
31.如权利要求30所述的方法，其特征在于，包含苯乙烯的进料流与溶剂混合，然后再进入聚苯乙烯反应区。
32.如权利要求31所述的方法，其特征在于，所述溶剂包含沸点在135°C-150°范围内的石蜡。
33.如权利要求30所述的方法，其特征在于，所述反应器流出流在比侧部引出流被引出的位置更高的位置进入间壁式蒸馏塔。
34.如权利要求30所述的方法，其特征在于，所述侧部引出流再循环到聚苯乙烯反应区中。
35.如权利要求30所述的方法，其特征在于，所述反应器流出流的至少一部分再循环到聚苯乙烯反应区中。
36.如权利要求30所述的方法，其特征在于，所述反应器流出流包含苯乙烯和乙苯。
37.如权利要求30所述的方法，其特征在于，所述顶部物流包含乙苯。
38.一种苯乙烯生产方法，该方法包括由苯乙烯反应区得到第一产物流；将所述第一产物流的至少一部分输送到间壁式蒸馏塔中；从所述间壁式蒸馏塔中移出顶部物流和底部物流；以及从所述间壁式蒸馏塔中移出侧部引出流。
39.如权利要求38所述的方法，其特征在于，所述第一产物流在比侧部引出流被引出的位置更高的位置进入间壁式蒸馏塔。
40.如权利要求38所述的方法，其特征在于，所述侧部引出流包含苯乙烯。
41.如权利要求38所述的方法，其特征在于，所述顶部物流包含乙苯。
42.如权利要求38所述的方法，其特征在于，所述顶部物流的至少一部分再循环到苯乙烯反应区中。
43.一种乙苯生产方法，该方法包括 由烷基化反应区得到第一产物流；将所述第一产物流的至少一部分输送到间壁式蒸馏塔中； 从所述间壁式蒸馏塔中移出顶部物流和底部物流；以及从所述间壁式蒸馏塔中移出侧部引出流。
44.如权利要求43所述的方法，其特征在于，所述第一产物流在比侧部引出流被引出的位置更高的位置进入间壁式蒸馏塔。
45.如权利要求43所述的方法，其特征在于，所述侧部引出流包含乙苯。
46.如权利要求43所述的方法，其特征在于，顶部物流包含苯。
47.如权利要求43所述的方法，其特征在于，所述顶部物流的至少一部分再循环到烷基化反应区中。
48.如权利要求43所述的方法，其特征在于，所述底部物流包含聚乙基苯。
49.如权利要求48所述的方法，其特征在于，所述底部物流的至少一部分进入烷基交换反应区，产生第二产物流，该第二产物流的聚乙基苯含量低于底部物流的聚乙基苯含量。
50.如权利要求49所述的方法，其特征在于，第二产物流的至少一部分进入间壁式蒸馏塔。
全文摘要
本发明揭示了一种使用间壁式蒸馏塔分离烃化合物的方法。该间壁式蒸馏塔除能使顶部物流和底部物流从间壁式蒸馏塔中移出以外，还能使一个或多个侧部引出流从间壁式蒸馏塔中移出。
文档编号C07C15/02GK102272076SQ200980153750
公开日2011年12月7日 申请日期2009年12月21日 优先权日2008年12月31日
发明者J·R·巴特勒 申请人:弗纳技术股份有限公司