用于分离二乙烯基烃与单乙烯基烃和/或非乙烯基化合物的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于纯化二乙烯基烃产物的方法和装置，其包括分离杂质与该产 物。更具体来说，本发明涉及一种用于经由利用配体交换工艺规模色谱的工艺来分离二乙 烯基烃与单乙烯基烃和/或其他杂质的方法和装置。
【背景技术】
[0002] 诸如二乙烯基苯（DVB)之类的二乙烯基烃是用于生产其他重要下游产物的重要 原材料。举例来说，由诸如DVB之类的二乙烯基烃制造的下游产物被有利地用于许多应用 中，举例来说，包括涂料、复合材料、层压材料和粘附材料。
[0003] 典型地，在DVB生产期间，必须对粗DVB材料进行分离工艺，以便分离需要的DVB 产物与该粗DVB材料中可能存在的诸如乙基乙烯苯（EVB)和二乙基苯（DEB)之类的不需要 的副产物或杂质。目前，本领域中实行常规蒸馏工艺作为分离工艺。优选分离工艺来生产 基本上不含以上不需要的副产物和杂质的DVB原材料，即，纯DVB原材料。
[0004] 通过增加 DVB的纯度，能产生较少的废物，从而得到更有效的工艺。另外，通过分 离和离析不需要的副产物，诸如EVB，可使EVB再循环至DVB反应器，从而提高DVB工艺的产 率。因此，纯DVB产物可以理想地用于下游产物。
[0005] -些研究工作已经探索使用银或铜配位来分离饱和化合物和不饱和化合物。举 例来说，美国专利申请公开号20100093530公开了一种使用银化色谱法来制备组合物的方 法。以上公开描述了一种使用模拟移动床色谱法来分离饱和化合物和不饱和化合物的方 法，该模拟移动床色谱法利用以银改性（银化）的吸附剂。以上公开的优选实施方案包括 10至30个碳链，主要聚焦于分离脂肪酸甲酯（FAME)。以上公开未公开诸如DVB和EVB之 类的芳族结构的分离。
[0006] 美国专利号3, 217, 052公开了从含有DVB和EVB的混合物中分离DVB。以上专利描 述了一种将固体铜盐或银盐用于DVB/EVB溶液中以便优先与DVB配位，从而允许过滤DVB/ 盐化合物，然后经由加热来回收产物的方法。然而，以上专利中所描述的方法受以下缺点困 扰：（1)产生大量固体并且必须处理这些固体；（2)在滤饼中存在产物损失；（3)需要必须 对盐饼进行废物处置；（4)提供有限的DVB容量，在4°C以上的温度下小于50%，因为配位 化合物需要分离，然后进行处理以回收DVB ;(5)在加热该固体时会形成焦油；和（6)不能 够从该固体中去除不溶性焦油，从而造成污垢和较短金属寿命。
[0007] 由 Eldridge, Safarik, 01 efin/Paraffin Separations by Reactive Absorption:A Review, Ind. Eng. Chem. Res.，1998, 37, 2571-2581 公开的综述性文章描述了 用于分离烯烃/石蜡混合物的反应吸收法，其主要使用在反应性吸收柱中与银盐或铜盐溶 液络合，随后使溶液通过汽提器以回收吸收溶液。这些方法典型地被应用于气流，诸如乙烷 /乙稀气流。
【发明内容】
[0008] 工艺规模色谱法是本发明的方法中用于分离诸如DVB之类的各种需要的组分与 诸如EVB之类的不需要的杂质的技术。工艺规模色谱法可以改善分离工艺并且通过减少除 了与常规蒸馏相关的那些以外的资金和能量使用来降低与资金和能量消耗相关的成本。本 发明的方法显著改善了分离，使得有可能减少资金需要并且提高了产物纯度，超出了现有 技术的当前限制。本发明包括配体交换工艺规模色谱法作为分离机制的用途和用于其的装 置。工艺规模色谱法允许诸如DVB之类的二乙烯基烃进行弱络合，然后用金属改性的吸附 剂进行解吸，从而可能在减少处理的情况下实现更高的生产量。
[0009] 本发明的一个方面包括一种用于从至少含有二乙烯基烃和其他组分的组合物混 合物流中分离二乙烯基烃的方法。举例来说，该方法包括以下步骤：
[0010] (a)在存在或不存在加热的情况下使至少含有（i)二乙烯基烃和（ii)单乙烯基烃 和/或（iii)非乙烯基烃的组合物混合物进料流通过工艺规模色谱单元；其中工艺规模色 谱单元包括配体交换介质，配体交换介质包含适于与烯烃官能度形成配体的金属；其中配 体交换介质的金属被负载在吸附剂上；并且其中二乙烯基烃被吸附在配体交换介质上； [0011] (b)使弱第一洗脱溶剂通过该单元以便从该单元中洗脱单乙烯基烃和/或非乙烯 基经；
[0012] (C)使强第二洗脱溶剂通过该单元以便从该单元中洗脱二乙烯基烃产物流；和
[0013] (d)回收已经与组合物混合物流中的其他组分分离的二乙烯基烃产物流。
[0014] 本发明的一个优选实施方案包括例如使用以上方法从至少含有乙基乙烯基芳烃、 二乙基芳烃和二乙烯基芳烃的组合物混合物流中分离二乙烯基芳烃。
[0015] 本发明的另一个方面包括一种用于进行以上方法的装置。
【附图说明】
[0016] 出于说明本发明的目的，附图示出了目前优选的本发明形式。然而，应理解，本发 明不局限于附图中所示出的实施方案。
[0017] 图1是示意性方块流程图，示出了本发明的方法。
[0018] 图2是本发明的一个实施方案的图解说明，示出了在工艺规模色谱单元中使用载 银柱分离DVB与EVB的结果的色谱图。
[0019] 图3是图解说明，示出了在工艺规模色谱单元中使用二氧化硅柱分离DVB与EVB 的结果的色谱图作为与图2的色谱图的比较。
【具体实施方式】
[0020] 本发明的方法使用工艺规模色谱单元将加入单元中的进料流分离成两个或更多 个物流，例如呈产物流形式的提取物和呈不需要的杂质流形式的提余液。工艺规模色谱单 元的实例包括一个或多个填充有分离介质的色谱柱。不同的进料流组分可以对固定相具有 不同的亲和力，从而导致通过色谱单元的迀移速度不同。这引起了进料流组分的分离。
[0021] 本发明的分离机制可能涉及使用金属离子配体交换色谱法，诸如其中金属离子可 以是银离子或铜离子。配体交换色谱法允许低温分离，并且因此允许低能量用于分离。举例 来说，分离机制使用银离子或铜离子与烯烃有机物质络合或配位以形成有机金属络合物， 以便分离组分。
[0022] 诸如DVB之类的二乙烯基烃对固定相上的银离子或铜离子具有更大亲和力，使得 二乙烯基烃相对于单乙烯基烃和/或非乙烯基烃能够更大程度地保留。因此，工艺规模色 谱法，诸如模拟移动床（SMB)色谱法，可以用于连续工艺中以产生并分离呈慢洗脱提取物 流形式的富含二乙烯基烃的产物流与呈快洗脱提余液物流形式的富含副产物的物流。
[0023] 本发明相对于当前常规蒸馏作法的一些优势包括例如减少能量使用从而减少碳 足迹、减少由二乙烯基烃和/或单乙烯基烃在蒸馏塔的重沸器中低聚所致的副产物形成从 而提高产物产率，和比常规二乙烯基烃蒸馏工艺小的蒸馏塔从而降低预计资金成本。
[0024] 与使用会得到例如低产率、高焦油形成和低塔寿命的常规蒸馏工艺相反，本发明 的重要优势之一包括以较低成本生产极高纯度的诸如DVB之类的二乙烯基烃（例如大于 95% )的方法。
[0025] 本发明的一个广泛实施方案是针对一种用于分离二乙烯基烃与其他杂质的方法， 其包括以下步骤：
[0026] (a)使含有杂质的二乙烯基烃物流通过使用配体交换介质的工艺规模色谱；
[0027] (b)分离呈提取物流形式离开工艺规模色谱的二乙烯基烃物流与呈提余液物流形 式离开工艺规模色谱的杂质物流；和
[0028] (C)回收与杂质物流分离的二乙烯基烃物流。
[0029] 本发明的另一个广泛实施方案是针对一种用于从至少含有二乙烯基烃和其他组 分的组合物混合物流中分离二乙烯基烃的方法。举例来说，这个实施方案中的方法包括以 下步骤：
[0030] (a)在存在或不存在加热的情况下使至少含有⑴二乙烯基烃和（ii)单乙烯基烃 和/或（iii)非乙烯基烃的组合物混合物进料流通过工艺规模色谱单元；其中工艺规模色 谱单元包括配体交换介质，配体交换介质包含适于与烯烃官能度形成配体的金属；其中配 体交换介质的金属被负载在吸附剂上；并且其中二乙烯基烃被吸附在配体交换介质上；
[0031] (b)使弱第一洗脱溶剂通过该单元以便从该单元中洗脱单乙烯基烃和/或非乙烯 基经；
[0032] (C)使强第二洗脱溶剂通过该单元以便从该单元中洗脱二乙烯基烃产物流；和
[0033] (d)回收已经与组合物混合物流中的其他组分分离的二乙烯基烃产物流。
[0034] 通过使用配体交换介质的诸如SMB之类的工艺规模色谱单元的组合物进料流可 以含有至少一种二乙烯基烃、至少一种单乙烯基烃和至少一种非乙烯基烃。在一个实施方 案中，本发明的进料流可以来源于例如二乙烯基芳烃生产工艺。举例来说，来自于二乙烯基 芳烃生产单元中的脱氢反应器的流出物可以用作进料流。在另一个实施方案中，进料流可 以来源于挥发性烃去除蒸馏操作，诸如继以上脱氢反应器之后的蒸馏工