一种对二甲苯粗品的精制方法及精制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种对二甲苯粗品的精制方法和精制系统。所述精制方法至少包括以下步骤：（1）将对二甲苯粗品作为分离进料进行第一分离，获得对二甲苯富流股和对二甲苯贫流股，（2）将所述步骤（1）重复进行(n‑1)次，每一次分别以其上一个步骤所获得的对二甲苯贫流股作为分离进料进行第一分离，获得相应编号的对二甲苯富流股和相应编号的对二甲苯贫流股，其中数值n代表2以上的任意正整数，和（3）将所述第1个至第n个对二甲苯富流股中的两个或更多个联合进行第二分离，获得对二甲苯和第一分离残料。所述精制方法比如具有增产对二甲苯的优点。

A Refining Method and System for Crude p-xylene

【技术实现步骤摘要】
一种对二甲苯粗品的精制方法及精制系统
本专利技术涉及烃的精制方法，特别是对二甲苯粗品的精制方法。本专利技术还涉及相应的精制系统。
技术介绍
对二甲苯是一种基础有机化工产品，工业上主要以C8芳烃为原料通过分离而获得。所谓C8芳烃，通常指的是乙苯或者二甲苯的各种异构体，比如对二甲苯、间二甲苯和邻二甲苯，但更通常指的是这些化合物中两种或多种的混合物。这些化合物的物理性能和化学性能相近，表1反映了各化合物在常压下的沸点。从该表1可以看出，对二甲苯和乙苯的沸点相差2℃，对二甲苯和间二甲苯的沸点相差约1℃，要实现相互间的完全的、有效的分离，需要大回流比，多塔板数，并消耗很高能量。鉴于市场对对二甲苯和邻二甲苯的需求比乙苯和间二甲苯的需求大得多，而且邻二甲苯与其它化合物的沸点相差5-8℃，所以工业上通常希望联产对二甲苯和邻二甲苯，同时希望以C8芳烃为原料最大化生产对二甲苯和邻二甲苯，从而进一步降低能耗，提高整体效益。表1化合物沸点（℃）邻二甲苯144.42间二甲苯139.10对二甲苯138.35乙苯136.20为此，工业上通常采用精馏法来分离邻二甲苯，采用吸附法或结晶法来分离对二甲苯。但是，在以C8芳烃为原料最大化生产对二甲苯和邻二甲苯时，存在几大技术难点需要克服。一是各化合物的沸点相近，难分离。二是吸附剂对各化合物的吸附选择性强弱不同，吸附空间有限则决定了很难提高对二甲苯的吸附收率。在通常情况下，向吸附分离单元进料的绝大部分是C8芳烃，其余为C8+非芳烃及少量甲苯。已知的是，吸附剂对对二甲苯的选择性吸附能力最强，并且对各化合物的吸附选择性强弱排序为：甲苯>乙苯>邻二甲苯>间二甲苯>C8+非芳烃。从该强弱排序可以看出：甲苯含量虽小，但是极易占据吸附剂有效吸附空间，对吸附剂的吸附能力产生不利影响。三是C8芳烃中各化合物的浓度由热力学平衡决定，如果没有采取特殊的工艺方法，很难打破该热力学平衡，从而改变各化合物的浓度分布。因此，研发不同的分离方法，突破上述三大技术难点，提高对二甲苯和邻二甲苯的联产收率，或者提高对二甲苯的生产效率，是现有技术不断追求的目标。CN201510864868.0公开了一种从二甲苯混合物中分离对二甲苯的方法，包括以下步骤：a）催化加氢；b）精馏分离；c）脱氢反应；d）分离提纯。催化加氢过程中使用的金属-改性分子筛催化剂具有将邻二甲苯、间二甲苯、乙苯选择异构化生成对二甲苯的功能，从而可以有效地增产对二甲苯。CN200880014729.7公开了一种生产对二甲苯的方法，包括将具有C8烃和C9+烃的C8+进料在结晶条件下提供至结晶单元以生产具有基于对二甲苯富集料流的重量的至少99.5wt%的对二甲苯浓度的对二甲苯富集料流，其中C8+进料具有基于在C8+进料中的二甲苯的总重量的至少70wt%的对二甲苯浓度，其中的C8+进料具有基于C8+进料的总重在1wppm到10wt%范围的C9+烃浓度。
技术实现思路
本专利技术的专利技术人发现，现有技术大多旨在通过结合物理强化和化学反应，在芳烃物料处理的不同阶段，通过进一步将甲苯或C9物料转化而多产对二甲苯，进而打破热力学平衡，增加对二甲苯收率。但是，由于通过这些方式增产对二甲苯的难度较大，需要添加催化剂和单元设备才能实现，这必然会增加生产过程的单位产品能耗和操作成本。本专利技术的专利技术人还发现，通过串联至少两个对二甲苯预富集步骤，就可以突破前文所述的三大技术难点之一或其全部，并由此完成了本专利技术。具体而言，本专利技术首先涉及一种对二甲苯粗品的精制方法，其至少包括以下步骤：（1）将对二甲苯粗品作为分离进料进行第一分离，获得对二甲苯富流股和对二甲苯贫流股，（2）将所述步骤（1）重复进行(n-1)次，每一次分别以其上一个步骤所获得的对二甲苯贫流股作为分离进料进行第一分离，获得相应编号的对二甲苯富流股和相应编号的对二甲苯贫流股，和（3）将所述第1个至第n个对二甲苯富流股中的两个或更多个联合进行第二分离，获得对二甲苯和第一分离残料。本专利技术还涉及相应的对二甲苯粗品的精制系统。附图说明图1示意性地说明了现有技术涉及的对二甲苯粗品的精制方法。图2示意性地说明了本专利技术一个实施方案涉及的对二甲苯粗品的精制方法。图3示意性地说明了本专利技术另一个实施方案涉及的对二甲苯粗品的精制方法。图4示意性地说明了本专利技术另一个实施方案涉及的对二甲苯粗品的精制方法。技术效果根据本专利技术的精制方法和精制系统，至少能够实现如下技术效果中的一个，或者在优选的情况下，至少能够同时实现如下技术效果中的两个或更多个。（1）可以降低精制方法和精制系统的生产操作成本。（2）通过偶联至少两个对二甲苯预富集步骤，可以获得对二甲苯含量超过平衡浓度（约21wt%）的流股。该流股进入对二甲苯精制步骤，可以获得更高产率的对二甲苯，同时在联产对二甲苯和邻二甲苯的情况下，也可以增加邻二甲苯的产量。（3）通过偶联至少两个对二甲苯预富集步骤，在联产对二甲苯和邻二甲苯的情况下，可以使邻二甲苯在后续步骤中更容易分离。也即在低能耗条件下，一方面可以增加邻二甲苯的分离程度，由此提高邻二甲苯产量（比如可以提高30-50wt%），另一方面可以使进入对二甲苯精制步骤的流股中邻二甲苯的含量降低，在减少该对二甲苯精制步骤的物料循环量（比如可以降低30-40wt%）的同时，使对二甲苯含量相对增加（比如可以增加1-6wt%），由此可以改善对二甲苯生产效率，同时有效降低生产操作能耗。特别地，如果对二甲苯含量相对增加，在该对二甲苯精制步骤按照吸附分离方式进行操作时，可以使有限吸附空间的吸附剂对对二甲苯组分的吸附选择性增强，由此提高对二甲苯吸附收率。（4）在维持对二甲苯精制步骤的物料循环量与现有技术相当的情况下，可以增加整个精制方法和精制系统的物料处理量（比如可以增加30-70wt%），由此可以相应增加对二甲苯产量（比如可以增加10-15wt%），同时邻二甲苯产量可以实现进一步增加，比如可以达到40-70wt%。具体实施方式下面对本专利技术的具体实施方式进行详细说明，但是需要指出的是，本专利技术的保护范围并不受这些具体实施方式的限制，而是由附录的权利要求书来确定。本领域技术人员应理解本申请中论述的实施方案不代表由本公开内容实施的所有可能的方法或设备。这些方法和设备及加工步骤的实例是，但不限于，精馏塔，分馏塔，换热器，泵阀门，压力/温度计和用于工艺控制的方法和步骤。虽然对于理解本申请本质不被需要的这些设备、装置和步骤没有在附图中显示，但是一些说明本公开内容的各个方面。另外，根据工艺要求，可能一些设备放置于工艺中不同的位置。本说明书提到的所有出版物、专利申请、专利和其它参考文献全都引于此供参考。除非另有定义，本说明书所用的所有技术和科学术语都具有本领域技术人员常规理解的含义。在有冲突的情况下，以本说明书的定义为准。当本说明书以词头“本领域常规使用”、“本领域常规已知”或其类似用语来导出材料、物质、方法、步骤、装置或部件等时，该词头导出的对象涵盖本申请提出时本领域常规使用或已知的那些，但也包括目前还不常用或还不普遍知道，却将变成本领域公认为适用于类似目的的那些。在本申请专利技术的上下文中，沸点、沸程（有时也称为馏程）、切割温度、终馏点和初馏点或者类似的物性参数均指的是常压（101325本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对二甲苯粗品的精制方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将对二甲苯粗品作为分离进料进行第一分离，获得对二甲苯富流股（称为第1个对二甲苯富流股）和对二甲苯贫流股（称为第1个对二甲苯贫流股），（2）将所述步骤（1）重复进行(n‑1)次，每一次分别以其上一个步骤所获得的对二甲苯贫流股作为分离进料进行第一分离，获得相应编号的对二甲苯富流股和相应编号的对二甲苯贫流股，其中数值n代表2以上的任意正整数，优选代表从2至15范围内的任意正整数，比如2、3、4、5、6或者7，和（3）将所述第1个至第n个对二甲苯富流股中的两个或更多个（优选全部流股）联合进行第二分离，获得对二甲苯和第一分离残料，所述精制方法任选进一步包含以下步骤中的一个或多个：（0）制造所述对二甲苯粗品，（4）使所述第一分离残料进行转化反应（优选异构化反应），获得转化物料I，并将所述转化物料I循环至所述步骤（1）和/或所述步骤（2）（优选循环至所述步骤（1））作为所述分离进料的至少一部分，其中所述转化反应能够将所述第一分离残料中的至少一部分组分转化成对二甲苯，或者（5）所述对二甲苯粗品包含对二甲苯和邻二甲苯时，将所述第1个至第n个对二甲苯贫流股中的一个或多个进行第三分离，特别是将第n个对二甲苯贫流股进行第三分离，获得邻二甲苯和第二分离残料。...

【技术特征摘要】
1.一种对二甲苯粗品的精制方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将对二甲苯粗品作为分离进料进行第一分离，获得对二甲苯富流股（称为第1个对二甲苯富流股）和对二甲苯贫流股（称为第1个对二甲苯贫流股），（2）将所述步骤（1）重复进行(n-1)次，每一次分别以其上一个步骤所获得的对二甲苯贫流股作为分离进料进行第一分离，获得相应编号的对二甲苯富流股和相应编号的对二甲苯贫流股，其中数值n代表2以上的任意正整数，优选代表从2至15范围内的任意正整数，比如2、3、4、5、6或者7，和（3）将所述第1个至第n个对二甲苯富流股中的两个或更多个（优选全部流股）联合进行第二分离，获得对二甲苯和第一分离残料，所述精制方法任选进一步包含以下步骤中的一个或多个：（0）制造所述对二甲苯粗品，（4）使所述第一分离残料进行转化反应（优选异构化反应），获得转化物料I，并将所述转化物料I循环至所述步骤（1）和/或所述步骤（2）（优选循环至所述步骤（1））作为所述分离进料的至少一部分，其中所述转化反应能够将所述第一分离残料中的至少一部分组分转化成对二甲苯，或者（5）所述对二甲苯粗品包含对二甲苯和邻二甲苯时，将所述第1个至第n个对二甲苯贫流股中的一个或多个进行第三分离，特别是将第n个对二甲苯贫流股进行第三分离，获得邻二甲苯和第二分离残料。2.根据权利要求1所述的精制方法，其中所述步骤（2）包括以下步骤：当n=2时，（2-1）将所述第1个对二甲苯贫流股作为分离进料进行第一分离，获得第2个对二甲苯富流股和第2个对二甲苯贫流股，当n=3时，（2-1）将所述第1个对二甲苯贫流股作为分离进料进行第一分离，获得第2个对二甲苯富流股和第2个对二甲苯贫流股，和（2-2）将所述第2个对二甲苯贫流股作为分离进料进行第一分离，获得第3个对二甲苯富流股和第3个对二甲苯贫流股，当n=4时，（2-1）将所述第1个对二甲苯贫流股作为分离进料进行第一分离，获得第2个对二甲苯富流股和第2个对二甲苯贫流股，（2-2）将所述第2个对二甲苯贫流股作为分离进料进行第一分离，获得第3个对二甲苯富流股和第3个对二甲苯贫流股，和（2-3）将所述第3个对二甲苯贫流股作为分离进料进行第一分离，获得第4个对二甲苯富流股和第4个对二甲苯贫流股。3.根据权利要求2所述的精制方法，其中所述步骤（3）包括以下步骤：（3'）将所述第1个对二甲苯富流股、所述第2个对二甲苯富流股、所述第3个对二甲苯富流股和所述第4个对二甲苯富流股中的两个或更多个（优选全部流股）联合进行所述第二分离。4.根据权利要求2所述的精制方法，其中所述步骤（5）包括以下步骤：（5'）将所述第1个对二甲苯贫流股、所述第2个对二甲苯贫流股、所述第3个对二甲苯贫流股和所述第4个对二甲苯贫流股中的一个或多个进行所述第三分离，优选的是，当n=2时，将所述第2个对二甲苯贫流股进行所述第三分离，或者，当n=3时，将所述第3个对二甲苯贫流股进行所述第三分离，或者，当n=4时，将所述第4个对二甲苯贫流股进行所述第三分离。5.根据权利要求1所述的精制方法，其中所述步骤（0）包括以下步骤：（0-1）进行化学反应（优选重整反应、异构化反应、临氢歧化反应或者烷基化反应），制造包含对二甲苯的反应产物或者所述对二甲苯粗品；和（0-2）对所述反应产物进行预精制（优选除去至少一部分C7以下杂质比如选自甲苯和苯中的至少一种，其中对二甲苯的沸点与所述杂质的沸点的差值（绝对值）为20℃以上、25℃以上、30℃以上、40℃以上或更大），获得所述对二甲苯粗品。6.根据权利要求1所述的精制方法，其中所述对二甲苯粗品进一步含有选自苯、甲苯、邻二甲苯、C8+非芳烃和C9+芳烃中的一种或多种作为杂质。7.根据权利要求1所述的精制方法，其中所述第一分离和所述第三分离彼此相同或不同，各自独立地代表精馏分离、吸附分离、吸收分离、深冷分离、分凝分离、络合分离、萃取分离、结晶分离或其组合方法，优选代表精馏分离，或者，所述第二分离代表精馏分离、吸附分离、吸收分离、深冷分离、分凝分离、络合分离、萃取分离、结晶分离或其组合方法，优选代表吸附分离或者结晶分离。8.根据权利要求1或2所述的精制方法，其中从所述第1个对二甲苯富流股至所述第n个对二甲苯富流股，对二甲苯的含量依次降低，优选降低幅度为0.1-50wt%（优选0.5-10wt%）。9.根据权利要求1所述的精制方法，其中从所述第1个对二甲苯富流股至所述第n-1个对二甲苯富流股，每一个流股中对二甲苯的重量占其相应的分离进料中对二甲苯的重量的99wt%以下、97wt%以下、95wt%以下或者92wt%以下，但在70wt%以上、75wt%以上、8...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建新，周立进，檀子娟，周清池，朱伟，徐向荣，李旭灿，孟海，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石化扬子石油化工有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32