用于分离来自TOL/A9+转烷基化工艺的反应器流出物的能量高效的分馏工艺制造技术

本发明专利技术公开了方法和设备，所述方法和设备用于对来自TOL/A9+转烷基化反应器的流出物进行能量高效的分离。所述设备包括再沸的预分馏塔和侧取塔，所述侧取塔产生如下料流：1)包括未反应的甲苯的塔顶料流；2)包括未反应的C9+芳族化合物的料流，所述料流的一部分可以被再循环至所述反应器；和3)包括C8芳族化合物的侧取料流，所述侧取料流可以被导向结晶或选择性吸附对二甲苯分离单元以回收对二甲苯产物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉参考本申请要求2014年2月13日提交的美国临时申请61/939,314号的优先权，所述临时申请在此通过参考以其完整形式并入。
技术介绍
芳族化合物联合机构(compexes)通常从催化重整器获得其进料，但其他来源的混合二甲苯进料也是可能的，例如源自来自烯烃裂化器的热解汽油的那些。来自重整器的重整油产物含有：苯(Bz)、甲苯(TOL)；C8芳族化合物(乙苯(EB)以及对二甲苯(pX)、间二甲苯(mX)和邻二甲苯(oX)这三种二甲苯异构体)；以及C9+芳族化合物，所述C9+芳族化合物主要是C9以及较少量的C10+芳族化合物。大部分芳族化合物联合机构集中在对二甲苯和苯的生产上，偶尔是邻二甲苯和间二甲苯的生产，但邻二甲苯和间二甲苯的市场不像对二甲苯的市场那样大。将对二甲苯氧化成对二苯甲酸，将所述对二苯甲酸进行纯化并与乙二醇聚合以制备聚酯。聚酯用于制备布、膜和瓶。苯用于制备许多有用的衍生物，其终端产物为例如聚苯乙烯、尼龙、聚碳酸酯和酚醛树脂。为了从给定量的重整油制备最大量的对二甲苯和苯，芳族化合物联合机构可以包含将重整油中的甲苯和/或C9+芳族化合物转化为二甲苯和苯的单元，包括TOL/A9+转烷基化(TOL/A9+TA)单元。TOL/A9+转烷基化通常在氢气存在下发生。C9+芳族化合物的加工是复杂的，因为存在许多A9和A10异构体，所述A9和A10异构体根据选择的催化剂可以经历许多不同反应。在TOL/A9+转烷基化(TA)反应器中发生的反应包括但不限于：TOL+TOL＝Bz+XYL (1)MEB+H2→TOL+C2 (2)TOL+TMB＝2XYL (3)C3Bz+H2→Bz+C3 (4)DMEB+H2→XYL+C2 (5)DEB+H2→EB+C2 (6)EB+C2→Bz+C2 (7)C4Bz+H2→Bz+C4 (8)C3XYL+H2→XYL+C3 (9)TMB+TOL＝TTMB+Bz (10)其中：XYL＝二甲苯异构体MEB＝甲基乙基苯(3种异构体)TMB＝三甲基苯(三种异构体)C3Bz＝丙基苯(异丙基苯＝枯烯和正丙基苯)H2＝氢气C2＝乙烷C3＝丙烷DMEB＝二甲基乙基苯(6种异构体)DEB＝二乙基苯(3种异构体)C4Bz＝丁基苯(4种异构体)C3XYL＝丙基二甲苯(包括正丙基二甲苯和称为伞花烃的异丙基二甲苯)TTMB＝四甲基苯(3种异构体)注意，MEB加氢裂化(反应2)产生TOL，所述TOL能够与TMB反应以形成二甲苯(反应3)或歧化以形成二甲苯和苯(反应1)。因此，单独的A9+可以是TOL/A9+反应器的进料，即进料中的TOL可以为零。MEB和丙基苯加氢裂化(反应2和4)能够被驱动至非常高的转化率。然而，产生二甲苯异构体的转烷基化反应(例如反应1和3)受到平衡限制。因此，来自TOL/A9+TA的反应器流出物含有轻端组分、Bz、XYL以及未反应的TOL和A9+，所述轻端组分包括C2和C3。将反应器流出物分离成富含轻端组分、Bz、XYL和未反应的TOL和A9+的料流。将TOL和A9+组分再循环至反应器。将反应器流出物分离成这些料流是能量密集型的并占据这些工艺可变成本的大部分。因此，仍需要其他能量和资本高效的方案来分离来自TOL/A9+转烷基化反应器的反应器流出物。
技术实现思路
本专利技术涉及能量高效地将来自TOL/A9+TA反应器的流出物分离成轻端组分、苯、TOL、A8和A9+浓缩的料流。在一个方面中，本专利技术涉及一种方法，所述方法包括：(a)将包含甲苯、C8芳族化合物和C9+芳族化合物的预分馏塔进料流提供至再沸的预分馏塔以产生预分馏塔顶部料流和预分馏塔底部料流；和(b)将所述预分馏塔顶部料流和所述预分馏塔底部料流提供至侧取塔以产生包括甲苯的侧取塔顶部料流和包括C8芳族化合物的侧取塔第一侧料流。所述方法还可以包括产生包括C9+芳族化合物的侧取塔底部料流。或者，所述方法可以包括产生：包括A9的侧取塔第二侧料流，其用于在不进一步分馏的条件下再循环至TOL/A9+转烷基化反应器；和基本上不含A9的C10+侧取塔底部料流。在本专利技术的各个方面中，所述方法包括从包括C8芳族化合物的所述侧取塔第一侧料流回收对二甲苯以产生对二甲苯产物料流和对二甲苯贫料流。在本专利技术的一个具体方面中，将包括苯、甲苯、C8芳族化合物和C9+芳族化合物的苯塔进料流提供至苯塔以产生包括苯的苯塔顶部料流和包括甲苯、C8芳族化合物和C9+芳族化合物的苯塔底部料流，其中所述苯塔底部料流是所述预分馏塔进料流。在另一个方面中，通过包括如下步骤的方法得到所述苯塔进料流：将包括轻端组分、苯、甲苯、C8芳族化合物和C9+芳族化合物的稳定塔进料流提供至稳定塔以产生稳定塔顶部料流或包括轻端组分的料流和包括苯、甲苯、C8芳族化合物和C9+芳族化合物的稳定塔底部料流，其中所述稳定塔底部料流是所述苯塔进料流。在本专利技术的这些和其他方面中，所述方法可以包括将包括轻端组分、苯、甲苯、C8芳族化合物和C9+芳族化合物的转烷基化反应器流出物料流与包括苯和甲苯的对二甲苯单元料流混合以产生所述稳定塔进料流。在一个方面中，所述方法包括在高于大气压的压力下运行所述侧取塔并使用所述侧取塔顶部料流中的冷凝蒸气以产生蒸汽、使所述苯塔再沸、和/或使所述稳定塔再沸。本专利技术的另一个实施方案涉及一种设备，所述设备包括：再沸的预分馏塔，所述再沸的预分馏塔用于接收包括甲苯、C8芳族化合物和C9+芳族化合物的预分馏进料流并产生预分馏塔顶部料流和预分馏塔底部料流；和侧取塔，所述侧取塔用于接收所述预分馏塔顶部料流和所述预分馏塔底部料流并产生包括甲苯的侧取塔顶部料流和包括C8芳族化合物的侧取塔第一侧料流。在该实施方案的各个方面中，所述侧取塔还产生包括C9+芳族化合物的侧取塔底部料流。或者，所述侧取塔还产生：包括A9的侧取塔第二侧取料流，其用于在不进一步分馏的条件下再循环至TOL/A9+转烷基化反应器；和基本上不含A9的C10+侧取塔底部料流。在另一个方面中，所述设备包括苯塔，所述苯塔用于接收包括苯、甲苯、C8芳族化合物和C9+芳族化合物的苯塔进料流并将所述苯塔进料流分离成包括苯的苯塔顶部料流和包括甲苯、C8芳族化合物和C9+芳族化合物的苯塔底部料流，其中所述苯塔底部料流是所述预分馏塔进料流。所述设备还可以包括稳定塔，所述稳定塔用于接收包括轻端组分、苯、甲苯、C8芳族化合物和C9+芳族化合物的稳定塔进料流，并产生包括轻端组分的稳定塔顶部料流和包括苯、甲苯、C8芳族化合物和C9+芳族化合物的稳定塔底部料流，其中所述稳定塔底部料流是所述苯塔进料流。所述设备还可以包括混合器，所述混合器用于将包括轻端组分、苯、甲苯、C8芳族化合物和C9+芳族化合物的转烷基化反应器流出物料流与包括苯和甲苯的对二甲苯单元料流混合以产生所述稳定塔进料流。在又一个实施方案中，本专利技术涉及一种包括如下步骤的方法：将包括甲苯和任选的C9+芳族化合物的反应器进料流在转烷基化反应器中反应以产生包括轻端组分、苯、甲苯、C8芳族化合物和C9+芳族化合物的转烷基化反应器流出物料流；任选地将所述转烷基化反应器流出物料流与包括苯和甲苯的对二甲苯单元料流混合以产生包括轻端组分、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，所述方法包括如下步骤：(a)将包含甲苯、C8芳族化合物和C9+芳族化合物的预分馏塔进料流提供至再沸的预分馏塔以产生预分馏塔顶部料流和预分馏塔底部料流；和(b)将所述预分馏塔顶部料流和所述预分馏塔底部料流提供至侧取塔以产生包含甲苯的侧取塔顶部料流和包含C8芳族化合物的侧取塔第一侧料流。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.13 US 61/939,3141.一种方法，所述方法包括如下步骤：(a)将包含甲苯、C8芳族化合物和C9+芳族化合物的预分馏塔进料流提供至再沸的预分馏塔以产生预分馏塔顶部料流和预分馏塔底部料流；和(b)将所述预分馏塔顶部料流和所述预分馏塔底部料流提供至侧取塔以产生包含甲苯的侧取塔顶部料流和包含C8芳族化合物的侧取塔第一侧料流。2.权利要求1的方法，所述方法还包括产生包含C9+芳族化合物的侧取塔底部料流。3.权利要求1的方法，所述方法还包括产生如下料流：包含A9的侧取塔第二侧料流，其用于在不进一步分馏的条件下再循环至TOL/A9+转烷基化反应器；和基本上不含A9的C10+侧取塔底部料流。4.权利要求1～3中任一项的方法，所述方法还包括从包含C8芳族化合物的所述侧取塔第一侧料流回收对二甲苯以产生对二甲苯产物料流和对二甲苯贫料流。5.权利要求1～4中任一项的方法，所述方法在步骤(a)之前，还包括：将包含苯、甲苯、C8芳族化合物和C9+芳族化合物的苯塔进料流提供至苯塔以产生包含苯的苯塔顶部料流和包含甲苯、C8芳族化合物和C9+芳族化合物的苯塔底部料流，其中所述苯塔底部料流是所述预分馏塔进料流。6.权利要求5的方法，其中通过包含如下步骤的方法得到所述苯塔进料流：将包含轻端组分、苯、甲苯、C8芳族化合物和C9+芳族化合物的稳定塔进料流提供至稳定塔以产生稳定塔顶部料流或包含轻端组分的料流和包含苯、甲苯、C8芳族化合物和C9+芳族化合物的稳定塔底部料流，其中所述稳定塔底部料流是所述苯塔进料流。7.权利要求6的方法，所述方法还包括将包含轻端组分、苯、甲苯、C8芳族化合物和C9+芳族化合物的转烷基化反应器流出物料流与包含苯和甲苯的对二甲苯单元料流混合以产生所述稳定塔进料流。8.权利要求7的方法，其中对所述稳定塔进料流进行预热。9.权利要求1～4中任一项的方法，所述方法还包括将所述侧取塔顶部料流的至少一部分再循环至转烷基化反应器。10.权利要求2的方法，所述方法还包括将包含C9+芳族化合物的所述侧取塔底部料流的至少一部分再循环至转烷基化反应器。11.权利要求3的方法，所述方法还包括将包含A9的所述侧取塔第二侧料流的至少一部分再循环至转烷基化反应器。12.权利要求1～4中任一项的方法，其中所述侧取塔顶部料流基本上不含C8芳族化合物。13.权利要求1～4中任一项的方法，其中包含C8芳族化合物的所述侧取塔侧料流基本上不含甲苯和C9+芳族化合物。14.权利要求2的方法，其中包含C9+芳族化合物的所述侧取塔底部料流基本上不含C8芳族化合物。15.权利要求3的方法，其中包含A9的所述侧取塔第二侧料流基本上不含C8芳族化合物。16.权利要求1～4中任一项的方法，所述方法还包括在高于大气压的压力下运行所述侧取塔并使用所述侧取塔顶部料流中的冷凝蒸气以产生蒸汽。17.权利要求5的方法，其中在高于大气压的压力下运行所述侧取塔，从而使用所述侧取塔顶部料流的冷凝蒸气来使所述苯塔再沸。18.权利要求6的方法，其中在高于大气压的压力下运行所述侧取塔，从而使用所述侧取塔顶部料流的冷凝蒸气来使所述稳定塔再沸。19.权利要求1～4中任一项的方法，其中所述侧取塔接收作为未进行冷凝的蒸气料流的所述预分馏塔顶部料流。20.权利要求1～4中任一项的方法，其中所述预分馏塔和所述侧取塔共享具有分隔壁的共用壳。21.一种设备，所述设备包含：(a)再沸的预分馏塔，所述再沸的预分馏塔用于接收包含甲苯、C8芳族化合物和C9+芳族化合物的预分馏进料流并产生预分馏塔顶部料流和预分馏塔底部料流；和(b)侧取塔，所述侧取塔用于接收所述预分馏塔顶部料流和所述预分馏塔底部料流并产生包含甲苯的侧取塔顶部料流和包含C8芳族化合物的侧取塔第一侧料流。22.权利要求21的设备，其中所述侧取塔还产生包含C9+芳族化合物的侧取塔底部料流。23.权利要求21的设备，其中所述侧取塔还产生如下料流：包含A9的侧取塔第...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰弗里·阿伦·阿梅斯，
申请(专利权)人：BP北美公司，
类型：发明
国别省市：美国;US