对二甲苯回收系统的改装方法技术方案

本发明专利技术公开了对二甲苯回收系统的改装方法。所述系统用变压吸附装置和第二异构化反应器改装。所述改装降低了工厂的可变成本，并在同时提供了维持现有设备以及炉负荷和制冷负荷的机会。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对二甲苯回收系统的改装方法
本专利技术的教导总的来说涉及回收对二甲苯的方法，具体来说涉及利用变压吸附回收对二甲苯的方法。
技术介绍
对二甲苯是一种化学中间体，其被氧化以形成对苯二甲酸，对苯二甲酸是一种用于获得聚酯的前体。对二甲苯通常从包含“混合二甲苯”的料流制造和回收。在工业中，混合二甲苯是指C8芳香族烃的窄沸程蒸馏中心馏分，其包含三种二甲苯异构体邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯以及结构异构体乙苯。混合二甲苯也可能含有沸点接近于二甲苯的非芳香族化合物。它们主要包含C9链烷烃和环烷烃。混合二甲苯通常还含有低水平的甲苯以及C9和更高级的芳烃，它们由于在用于生产所述混合二甲苯中心馏分的蒸馏塔中分离不完美而存在。混合二甲苯通常从炼油厂催化重整装置或用于生产混合二甲苯的另一种装置(例如，非选择性甲苯歧化(TDP)装置、选择性甲苯歧化(STDP)装置、非选择性或选择性甲苯烷基化装置、甲苯/C9+芳烃烷基转移(TA)装置或C9+芳烃烷基转移装置)的重整产品获得。对二甲苯制造装置通常在再循环回路中具有三个区段：1)包含二甲苯异构化催化剂和乙苯转化催化剂的反应区段；2)用于分离在所述反应区段中产生和/或在新鲜进料中存在的副产物的分馏区段；和3)用于从二甲苯异构体和乙苯的混合物回收对二甲苯的对二甲苯回收区段。再循环将在所述对二甲苯回收区段中作为淘汰滤液形成的贫对二甲苯料流返回到所述反应区段。所述异构化催化剂使贫对二甲苯料流回到1:2:1(对二甲苯：间二甲苯：邻二甲苯)的近平衡比。所述乙苯转化催化剂也存在，这是因为由于乙苯的沸点非常接近于二甲苯异构体，因此通过蒸馏除去乙苯是不切实际的。因此，必须将乙苯转化成二甲苯或可以容易地通过蒸馏分离的副产物，以防止它在回路中逐渐积累。例如，乙苯异构化类型的催化剂(也被称为环烷烃合并物催化剂)具有将一部分乙苯通过C8环烷烃中间体转化成二甲苯异构体的能力。乙苯脱烷基化类型的催化剂主要通过与氢气的反应转化乙苯以形成苯和乙烷。乙苯烷基转移类型的催化剂主要通过将乙基转移到另一个乙苯或二甲苯来转化乙苯。所有这些催化剂都从乙苯转化反应和/或副反应产生副产物，其必须在所述分馏区段中分离。这些副产物包括苯、甲苯和C9+芳烃。所述分馏区还除去进料中存在的C9+芳烃和其他重质烃。用于在所述对二甲苯回收区段中回收对二甲苯的两种已知方法是结晶和选择性吸附。选择性吸附方法包括RAMeyers(主编)的《石油精炼工艺手册》(HandbookOfPetroleumRefiningProcesses)第三版(2004)中描述的UOPParex方法和在GAsh等，OilandGasTechnology,49(5),541-549(2004)中描述的AxensEluxyl方法。然而，结晶通常比选择性吸附更加优选，因为它导致整个过程的能量节省。尽管二甲苯异构体和乙苯不理想地具有相近的沸点(使得蒸馏困难)，但它们具有差异显著的熔点。纯对二甲苯在56℉(13℃)凝固，纯间二甲苯在-54℉(-48℃)凝固，纯邻二甲苯在-13℉(-25℃)凝固，并且乙苯在-139℉(-95℃)凝固。在用于回收对二甲苯的典型结晶区中，从包含二甲苯异构体和乙苯的进料料流结晶液体对二甲苯。通常，通过将所述进料料流冷却至低于对二甲苯的凝固点但优选地高于所述进料料流中的其他组分的凝固点的温度，引起所述对二甲苯结晶。更具体来说，选择所述温度以试图优化对二甲苯的结晶，例如通过选择对二甲苯凝固但高于共晶温度的温度(共晶温度是对二甲苯之外的二甲苯异构体开始共同结晶的温度)。取决于结晶器内的组成，对二甲苯-间二甲苯和对二甲苯-邻二甲苯的共晶温度可以是接近的，因此间二甲苯或邻二甲苯都可能是开始共同结晶的第一异构体。对于非选择性原料来说，共晶温度通常为约-88℉(-67℃)至约-94℉(-70℃)。从二甲苯混合物结晶对二甲苯所需的低温通常通过使用深度制冷剂的级联蒸气压缩制冷系统来实现。深度制冷剂被定义为这样的制冷剂，即将其蒸气或气体压缩到可以通过空气或水冷却冷凝的压力水平通常是不可能的或不经济的。乙烯是一种深度制冷剂，因为它的临界温度为49℉(9.5℃)，并且它的临界压力为50.76bar。因此，对于地球上的大多数地方，对于一年中的至少一部分时间，乙烯在高于其临界温度的环境温度下是气体，并且不可能通过空气或水冷却来冷凝乙烯。当用作制冷剂时，乙烯通常通过将热能转移到高水平制冷剂来冷凝。高水平制冷剂被定义为其蒸气可以针对空气或水来冷凝的制冷剂。因此，级联的乙烯/丙烯、乙烯/丙烷或乙烯/氨制冷系统可用于实现对二甲苯结晶所需的低温。所述结晶区的流出物含有分散在母液中的对二甲苯固体，因此通常必须在一个或多个固-液分离装置例如离心机中分离这些固体。所述流出物的分离产生滤液和相对富含对二甲苯的滤饼。所述通过分离来自于结晶级的流出物而获得的滤饼含有对二甲苯晶体和粘附的母液，所述母液含有乙苯、其他二甲苯异构体、未回收的对二甲苯和进料料流的其他组分。为了提高纯度，通常将所述滤饼在一个或多个重悬浮区中进一步处理，在所述重悬浮区中将所述滤饼用包含液体对二甲苯的稀释料流平衡，以提供浆液。将所述重悬浮流出物在固-液分离器中分离，以形成相对纯的对二甲苯固体产物和可以被再循环或用于方法的其他部分的滤液。从混合二甲苯回收对二甲苯的另一种方法被称为变压吸附，并被公开在例如美国专利号6,573,418、6,600,083、6,627,783、6,689,929和7,271,305中。在变压吸附装置中，将含有混合二甲苯的蒸气相在高温高压下进料到含有选择性分子筛的固定吸附剂床。对二甲苯和乙苯被偏好性地吸附到所述分子筛。剩余的料流富含间二甲苯和邻二甲苯并流出所述变压吸附装置。然后降低压力，将对二甲苯和乙苯解吸以形成富含对二甲苯和乙苯的流出物料流。然后可以将该流出物送往结晶区以回收所述对二甲苯。为了在现有的工厂中提高对二甲苯产量，传统的消除瓶颈计划通常聚焦于更换任何已满负荷运转的设备上。通常，消除瓶颈计划聚焦于更换制冷压缩机或炉之一。此外，传统的消除瓶颈经常受到限制，因为常常存在几件需要更换的设备。尽管这种传统类型的计划可能允许提高容量，但它无法提供任何可变成本的改进，并且更换设备的成本可以导致显著的资金成本。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了一种对回收对二甲苯的系统进行改装的方法。所述待改装的系统包含适合于将芳香族烃进料料流引入到分馏区的入口，所述分馏区适合于将富C8芳香族烃料流与C7-芳香族烃和C9+芳香族烃分离开。所述系统还包括对二甲苯回收区，其适合于从所述富C8芳香族烃料流形成富对二甲苯产物料流和贫对二甲苯料流，并回收对二甲苯产物。所述系统还包括异构化区，其适合于将所述贫对二甲苯料流中的至少一部分间二甲苯和邻二甲苯异构化，以形成与所述贫对二甲苯料流相比具有更高的对二甲苯浓度的流出物，所述异构化区流出物被引入到所述分馏区中。所述改装方法包括向所述系统添加变压吸附区和第二异构化区，使得所述富C8芳香族烃料流的至少一部分被进料到所述变压吸附区，以形成富对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，所述方法包括：/n改装对二甲苯回收系统，所述系统包含：适合于将芳香族烃进料料流引入到分馏区的入口，所述分馏区适合于将富C8芳香族烃料流与C7-芳香族烃和C9+芳香族烃分离开；结晶区，所述结晶区适合于从所述富C8芳香族烃料流形成富对二甲苯产物料流和贫对二甲苯料流并回收对二甲苯产物；异构化区，所述异构化区适合于将所述贫对二甲苯料流中的至少一部分间二甲苯和邻二甲苯异构化以形成流出物，所述流出物具有的对二甲苯浓度高于所述贫对二甲苯料流的对二甲苯浓度，所述异构化区流出物被引入到所述分馏区中；/n所述改装包括向所述系统添加变压吸附区和第二异构化区，使得所述富C8芳香族烃料流的至少一部分被进料到所述变压吸附区，以形成富对二甲苯中间料流和第二贫对二甲苯料流，所述富对二甲苯中间料流被进料到所述结晶区，并且所述第二贫对二甲苯料流被进料到所述第二异构化区，来自于所述第二异构化区的异构物具有比所述第二贫对二甲苯料流中的对二甲苯浓度高的对二甲苯浓度，并被进料到所述分馏区。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171205 US 62/594,9201.一种方法，所述方法包括：
改装对二甲苯回收系统，所述系统包含：适合于将芳香族烃进料料流引入到分馏区的入口，所述分馏区适合于将富C8芳香族烃料流与C7-芳香族烃和C9+芳香族烃分离开；结晶区，所述结晶区适合于从所述富C8芳香族烃料流形成富对二甲苯产物料流和贫对二甲苯料流并回收对二甲苯产物；异构化区，所述异构化区适合于将所述贫对二甲苯料流中的至少一部分间二甲苯和邻二甲苯异构化以形成流出物，所述流出物具有的对二甲苯浓度高于所述贫对二甲苯料流的对二甲苯浓度，所述异构化区流出物被引入到所述分馏区中；
所述改装包括向所述系统添加变压吸附区和第二异构化区，使得所述富C8芳香族烃料流的至少一部分被进料到所述变压吸附区，以形成富对二甲苯中间料流和第二贫对二甲苯料流，所述富对二甲苯中间料流被进料到所述结晶区，并且所述第二贫对二甲苯料流被进料到所...

【专利技术属性】
技术研发人员：布莱恩·本杰明，
申请(专利权)人：BP北美公司，
类型：发明
国别省市：美国;US