包括两个模拟移动床分离单元和两个异构化单元且其中之一是气相单元的对二甲苯生产方法技术

本发明专利技术描述了由含有二甲苯和乙苯的二甲苯馏分生产高纯度对二甲苯的方法——一种使用两个模拟移动床分离单元和两个异构化单元的方法。

A process for producing p-xylene comprising two simulated moving bed separation units and two isomerization units, one of which is a gas phase unit

The present invention describes a process for producing high-purity p-xylene from a xylene fraction containing xylene and ethylbenzene - a process for using two simulated moving bed separation units and two isomerization units.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括两个模拟移动床分离单元和两个异构化单元且其中之一是气相单元的对二甲苯生产方法专利
对二甲苯产量在三十年来不断增长。对二甲苯主要用于生产对苯二甲酸和聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂，以提供合成织物、瓶子和更笼统而言，塑料材料。为了满足不断增长的对对二甲苯的需求，石油化学家在提高现有单元的生产能力或建造新单元之间做出选择。本专利技术能够响应这两种假想情况。其特别能够解决现有单元的生产能力增加（被称作消除瓶颈（debottlenecking）），因为涉及的修改相对较小。在下文中将提到模拟移动床分离单元（缩写为SMB）或分离单元（SMB）。分离单元（SMB）可包括一个或多个吸附器。现有技术的检查通过吸附分离生产高纯度对二甲苯是现有技术中公知的。在工业上，在被称作“C8芳烃回路（aromaticloop）”的一系列工艺内进行该操作。该“C8芳烃回路”包括在被称作“二甲苯塔”的蒸馏塔中除去重质化合物（即C9+）的阶段。该塔的顶部流（其含有C8芳族异构体）随后被送往对二甲苯分离工艺，其非常通常是在模拟移动床中的吸附分离方法。然后将含有对二甲苯的抽提物在抽提塔，然后在所谓的“甲苯”塔中蒸馏，以获得高纯度对二甲苯。在通过蒸馏除去溶剂的阶段后在催化异构化单元中处理富含间二甲苯、邻二甲苯和乙苯的抽余物，所述催化异构化单元返回C8芳烃的混合物，其中二甲苯（邻-、间-、对-二甲苯）的比例实际上处于热力学平衡且乙苯的量降低。再将该混合物与新鲜原料一起送往“二甲苯塔”。用于C8芳烃异构化的所有工业方法都能将二甲苯异构化。另一方面，乙苯的转化取决于所选方法和催化剂的类型。实际上，石油化工联合装置（complex）使用所谓的“异构化”（即将乙苯异构化成C8芳烃的混合物）或“脱烷基化”（将乙苯脱烷基化成苯）异构化单元，以分别促进仅对二甲苯的生产，或苯和对二甲苯的生产。所用催化剂的选择取决于乙苯的所需转化。当目标反应是乙苯的异构化时，其需要既有酸官能又有氢化官能的双官能催化剂。实际上已经证实，乙苯首先在金属位点上氢化成乙基环己烷，然后在酸位点上通过该环的收缩然后膨胀转化成二甲基环己烯，最后脱氢成二甲苯。当目标反应是乙苯的脱烷基化时，其仅在酸位点上产生。但是，催化剂上的氢化相的存在能够立即氢化形成的乙烯并获得完全脱烷基化，由此避免任何随后的再烷基化。在这两种情况下，在催化剂中并入金属相也都能够确保其稳定性。工业异构化方法因此使用双官能多相催化剂（酸和金属），其在固定床中使用并在气相中在氢气压力下、在通常380-440℃的温度范围内和10至20巴的压力下运行。“异构化（isomerizing）”异构化（isomerization）的选择能够如上所述使对二甲苯（其是在芳烃联合装置出口具有最高附加值的化合物）的产量最大化。但是该解决方案具有在异构化阶段产生比脱烷基化异构化更大的芳环裂化损失的缺点，该环暂时至少部分氢化。异构化类型的选择因此是与苯（附加值比对二甲苯低的产品）的联合生产相关的芳环损失的最小化（脱烷基化异构化）和对二甲苯产量最大化（其具有产生较大芳环损失的缺点）（“异构化”异构化）之间的折衷。因此需要既能使生产的对二甲苯的量最大化又能降低芳环损失的方法。在现有技术中为实现该目的提出几种解决方案；这些通常如例如文献US2013/0267746中所述与通过甲苯或苯的烷基转移和/或甲基化转化苯的阶段组合实施异构化（通常优选脱烷基化）。已经令人惊讶地发现，如例如专利US2011/263918、US7,371,913、US4,962,258和US6,180,550中所述的“异构化”异构化和液相异构化在芳烃联合装置内的组合能在与根据现有技术的芳烃联合装置相比降低芳环损失的同时使生产的对二甲苯的量最大化。在下文中，分离单元是指模拟移动床分离单元；吸附器是指吸附剂床的组装件——能够包括一个或多个吸附器的单元。异构化单元和蒸馏塔是指该方法的其它设备项。附图简述图1是根据本专利技术的方法的布置，其显示标作(SMB-1)和(SMB-2)的两个移动床分离单元和标作(ISOM-1)和(ISOM-2)的两个异构化单元。图2显示根据本专利技术的方法的一个变体，其中分离单元(SMB-1)使用PDEB作为解吸剂且分离单元(SMB-2)使用甲苯作为吸附剂。因此在蒸馏塔(EXT-2)和(RAF-2)的顶部回收甲苯，因为甲苯比C8芳烃轻。图3显示根据现有技术的方法的布置并用于图示说明根据现有技术的实施例1。专利技术概述本专利技术可以被定义为基于含有乙苯和C9+化合物的二甲苯馏分的高纯度对二甲苯生产方法。根据本专利技术的方法使用两个移动床分离单元（SMB-1和SMB-2）和两个异构化单元（ISOM-1和ISOM-2）。所述方法由下列一系列的阶段构成：-将原料(2)送往蒸馏塔(S-1)，从其在顶部取出混合物(3)，其包含大部分的间二甲苯、对二甲苯、乙苯和至少一部分邻二甲苯，并在底部取出C9-C10烃和剩余部分的邻二甲苯的流(4)，-在包括至少一个吸附器的分离单元(SMB-1)中进行来自顶部的混合物(3)的第一分离，所述吸附器包括多个相互连接的床并在闭合回路中运行，所述单元包括至少四个通过注入流(3)和获自流(9)和(7)的混合物的解吸剂(10)和取出富含对二甲苯的第一抽提物(5)和对二甲苯减少的第一抽余物(8)分界的区域，-在分离单元(SMB-2)中进行来自异构化单元(ISOM-1)的异构产物(12)的第二分离，所述分离单元(SMB-2)由至少一个包括多个相互连接的床并优选在闭合回路中运行的吸附器构成，且所述单元包括至少四个通过注入原料(12)和获自流(17)和(15)的解吸剂(18)和取出富含对二甲苯的第二抽提物(13)和对二甲苯减少的第二抽余物(16)分界的区域，-将来自分离单元(SMB-1)的第一抽提物(5)在蒸馏塔(EXT-1)中蒸馏，以回收富含对二甲苯的流(6)和用作分离单元(SMB-1)的解吸剂的流(7)，-将来自分离单元(SMB-2)的第二抽提物(13)在蒸馏塔(EXT-2)中蒸馏，以回收富含对二甲苯的流(14)和用作分离单元(SMB-2)的解吸剂的流(15)，-将来自分离单元(SMB-2)的抽余物(16)在蒸馏塔(RAF-2)中蒸馏，以产生供往异构化单元(ISOM-2)的流(19)和用作分离单元(SMB-2)的解吸剂的流(17)，-将来自分离单元(SMB-1)的抽余物(8)在蒸馏塔(RAF-1)中蒸馏，其产生供往异构化单元(ISOM-1)的流(11)和用作分离单元(SMB-1)的解吸剂的流(9)，-向异构化单元(ISOM-1)供应流(11)，以获得第一异构产物(12)，-向第二异构化单元(ISOM-2)供应流(19)，以获得第二异构产物(20)，将其再循环至蒸馏塔(S-1)的入口，所述异构化单元(ISOM-2)在气相中且在下列条件下运行，-大于300℃，优选350℃至480℃的温度，-小于4.0MPa，优选0.5至2.0MPa的压力，-小于10h-1，优选0.5h-1至6h-1的时空速度，-小于10，优选3至6的氢/烃摩尔比，且所述异构化单元ISOM-2中所用的催化剂包含至少一种具有由含10至12个氧原子的环限定其开口的通道（标作10MR或12MR）的沸石和0.1至0.3重本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于含有乙苯和C9+化合物的二甲苯馏分的高纯度对二甲苯生产方法——一种使用两个模拟移动床分离单元(SMB‑1和SMB‑2)和两个异构化单元(ISOM‑1和ISOM‑2)的方法，由下列一系列的阶段构成：‑ 将原料(2)送入蒸馏塔(S‑1)，从其在顶部取出混合物(3)，其包含大部分的间二甲苯、对二甲苯、乙苯和至少一部分邻二甲苯，并在底部取出C9‑C10烃和剩余部分的邻二甲苯的流(4)，‑ 在包括至少一个吸附器的分离单元(SMB‑1)中进行来自顶部的混合物(3)的第一分离，所述吸附器包括多个相互连接的床并在闭合回路中运行，所述单元包括至少四个通过注入流(3)和获自流(9)和(7)的混合物的解吸剂(10)和取出富含对二甲苯的第一抽提物(5)和对二甲苯减少的第一抽余物(8)分界的区域，‑ 在分离单元(SMB‑2)中进行来自异构化单元(ISOM‑1)的异构产物(12)的第二分离，所述分离单元(SMB‑2)由至少一个包括多个相互连接的床并优选在闭合回路中运行的吸附器构成，且所述单元包括至少四个通过注入原料(12)和获自流(17)和(15)的解吸剂(18)和取出富含对二甲苯的第二抽提物(13)和对二甲苯减少的第二抽余物(16)分界的区域，‑ 将来自分离单元(SMB‑1)的第一抽提物(5)在蒸馏塔(EXT‑1)中蒸馏，以回收富含对二甲苯的流(6)和用作分离单元(SMB‑1)的解吸剂的流(7)，‑ 将来自分离单元(SMB‑2)的第二抽提物(13)在蒸馏塔(EXT‑2)中蒸馏，以回收富含对二甲苯的流(14)和用作分离单元(SMB‑2)的解吸剂的流(15)，‑ 将来自分离单元(SMB‑2)的抽余物(16)在蒸馏塔(RAF‑2)中蒸馏，以产生供往异构化单元(ISOM‑2)的流(19)和用作分离单元(SMB‑2)的解吸剂的流(17)，‑ 将来自分离单元(SMB‑1)的抽余物(8)在蒸馏塔(RAF‑1)中蒸馏，其产生供往异构化单元(ISOM‑1)的流(11)和用作分离单元(SMB‑1)的解吸剂的流(9)，‑ 向异构化单元(ISOM‑1)供应流(11)，以获得第一异构产物(12)，‑ 向第二异构化单元(ISOM‑2)供应流(19)，以获得第二异构产物(20)，将其再循环至蒸馏塔(S‑1)的入口，所述异构化单元(ISOM‑2)在气相中且在下列条件下运行，‑ 大于300℃，优选350℃至480℃的温度，‑ 小于4.0 MPa，优选0.5至2.0 MPa的压力，‑ 小于10 h...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.18 FR 14-569411.基于含有乙苯和C9+化合物的二甲苯馏分的高纯度对二甲苯生产方法——一种使用两个模拟移动床分离单元(SMB-1和SMB-2)和两个异构化单元(ISOM-1和ISOM-2)的方法，由下列一系列的阶段构成：-将原料(2)送入蒸馏塔(S-1)，从其在顶部取出混合物(3)，其包含大部分的间二甲苯、对二甲苯、乙苯和至少一部分邻二甲苯，并在底部取出C9-C10烃和剩余部分的邻二甲苯的流(4)，-在包括至少一个吸附器的分离单元(SMB-1)中进行来自顶部的混合物(3)的第一分离，所述吸附器包括多个相互连接的床并在闭合回路中运行，所述单元包括至少四个通过注入流(3)和获自流(9)和(7)的混合物的解吸剂(10)和取出富含对二甲苯的第一抽提物(5)和对二甲苯减少的第一抽余物(8)分界的区域，-在分离单元(SMB-2)中进行来自异构化单元(ISOM-1)的异构产物(12)的第二分离，所述分离单元(SMB-2)由至少一个包括多个相互连接的床并优选在闭合回路中运行的吸附器构成，且所述单元包括至少四个通过注入原料(12)和获自流(17)和(15)的解吸剂(18)和取出富含对二甲苯的第二抽提物(13)和对二甲苯减少的第二抽余物(16)分界的区域，-将来自分离单元(SMB-1)的第一抽提物(5)在蒸馏塔(EXT-1)中蒸馏，以回收富含对二甲苯的流(6)和用作分离单元(SMB-1)的解吸剂的流(7)，-将来自分离单元(SMB-2)的第二抽提物(13)在蒸馏塔(EXT-2)中蒸馏，以回收富含对二甲苯的流(14)和用作分离单元(SMB-2)的解吸剂的流(15)，-将来自分离单元(SMB-2)的抽余物(16)在蒸馏塔(RAF-2)中蒸馏，以产生供往异构化单元(ISOM-2)的流(19)和用作分离单元(SMB-2)的解吸剂的流(17)，-将来自分离单元(SMB-1)的抽余物(8)在蒸馏塔(RAF-1)中蒸馏，其产生供往异构化单元(ISOM-1)的流(11)和用作分离单元(SMB-1)的解吸剂的流(9)，-向异构化单元(ISOM-1)供应流(11)，以获得第一异构产物(12)，-向第二异构化单元(ISOM-2)供应流(19)，以获得第二异构产物(20)，将其再循环至蒸馏塔(S-1)的入口，所述异构化单元(ISOM-2)在气相中且在下列条件下运行，-大于300℃，优选350℃至480℃的温度，-小于4.0MPa，优选0.5至2.0MPa的压力，-小于10h-1，优选0.5h-1至6h-1的时空速度，-小于10，优选3至6的氢/烃摩尔比，且所述异构化单元(ISOM-2)中所用的催化剂包含至少一种具有由含10至12个氧原子的环限定其开口的通道（标作10MR或12MR）的沸石和0.1至0.3重量%（包括端点）的含量的至少一种第VIII族金属。2.根据权利要求1的基于含有乙苯和C9+化合物的二甲苯馏分的高纯度对二甲苯生产方法，其中异构化单元(ISOM-1)在液相中在下列条件下运行：-小于300℃，优选200至260℃的温度，-小于4MPa，优选...

【专利技术属性】
技术研发人员：H德勒，P勒弗莱夫，D莱内库格尔勒科克，
申请(专利权)人：IFP新能源公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR