用于从流体流除去氮化合物的方法和装置制造方法及图纸

技术编号:5756318 阅读:161 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开用于从烷基化被作用物例如苯除去氮化合物的方法和装置。常规吸附剂床(46,114)可以用于吸附碱性有机氮化合物,酸性分子筛的热吸附剂床(72,162)可以吸附弱碱性氮化合物例如腈类。水促进弱碱性氮化合物的吸附。将来自分馏塔(40,130)具有升高的温度和合适的水浓度的烷基化被作用物物流(68,8)运送到所述热吸附剂床可能是有利的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
本专利技术涉及用于从流体流除去氮化合物的方法和装置。更具体地,本专利技术涉及使用选择性吸附方法从烃流除去腈以保护芳香族转化催化剂。在芳香族转化方法中使用分子筛作为催化剂在化学加工和精炼工业中是公知的。在商业上非常重要的芳香族转化反应包括芳香族化合物的烷基化,例如在乙基甲苯、二甲苯、乙基苯、异丙基苯或高级烷基芳香族化合物的制备中,以及在歧化反应例如甲苯歧化、二甲苯异构化或者多烷基苯向单烷基苯的烷基转移中。通常,这种芳香族转化方法的进料包括芳香族组分或烷基化被作用物(substrate)例如苯,和C2-C20烯烃烷基化剂或多烷基芳香族烃烷基转移剂。在烷基化区中,芳香族进料物流和烯类进料物流在烷基化催化剂上反应产生烷基化苯例如乙基苯或异丙基苯。多烷基化的苯被从单烷基化的苯产物分离,再循环至烷基转移区并在烷基转移催化剂上与苯接触以产生单烷基化苯和苯。用于这些烷基化或烷基转移反应的催化剂通常包括沸石分子筛。US 4891458公开了包含沸石β的催化剂的存在。US 5030786公开了使用沸石Y、沸石ω和沸石β分子筛催化剂的芳香族转化方法。US4185040公开了使用沸石例如X、Y、L、B、ZSM-5和ω晶型的分子筛进行苯的烷基化以生产乙基苯或异丙基苯。US 4774377公开了一种芳香族转化方法,其包括在包含固体磷酸组分的催化剂之上进行的烷基化反应,然后是使用包括X沸石、Y沸石、超稳定Y沸石、L沸石、ω沸石和丝光沸石的铝硅酸盐分子筛烷基转移催化剂进行的烷基转移反应。在烷基化和烷基转移反应的芳香族进料中经常发现水,特别是在苯进料中。苯进料通常是水饱和的,例如当苯进料是从苯乙烯单体单元再循环时。在蒸汽或液相烷基化反应中使用的分子筛催化剂可能对进料中各种水平的水或硫化合物敏感。US 4107224公开了如果可以接受更快的催化剂老化,那么汽相反应中的水和硫化氢是可以容许的。US 5030786公开了当操作反应区以保持反应区内容物处于液相时,对进料进行脱水至水含量不超过100ppm,优选50ppm或更少。但是,WO 93/00992公开了在开始相中,相对于催化剂组合物,用于烷基化或烷基转移方法的沸石催化剂应该具有大于3.5wt%的最小水含量。EP0922020 B1公开了使用固体酸来从苯烷基化进料吸附杂质,该苯烷基化进料在130℃-300℃的温度被干燥至含有不超过200ppm的水以提高沸石烷基化或烷基转移催化剂的寿命。芳香族转化反应器的进料中存在的其它杂质,特别是碱性杂质例如碱性有机氮化合物(ONC),中和含了构成大多数现今芳香族烷基化催化剂的固体酸。催化剂性能和催化剂寿命受到不利影响。进料中即使是非常低的氮浓度也增加催化剂再生频率,在再生中积聚的氮化合物和焦炭必须被从催化剂燃烧掉。由于更具活性的沸石催化剂被用于芳香族转化反应中,所以必须要更加仔细地控制由进料中氮杂质导致的催化剂寿命的降低。正寻求方法来减少氮杂质对反应区中催化剂的影响。降低催化剂寿命的碱性氮化合物包括吲哚类,吡啶类,喹啉类,二乙醇胺(DEA),吗啉类包括N-甲酰基-吗啉(NFM)和N-甲基-吡咯烷酮(NMP)。NFM和NMP用作芳香族萃取剂,DEA是腐蚀抑制剂,它们都经常污染芳香族进料物流。US 5220099教导了用沸石除去吲哚、喹啉和吡啶杂质,并使用含有溶解水的甲苯从沸石解吸这些杂质。WO00/35836公开了在烷基化苯进料到烷基转移反应器之前使其与分子筛接触来除去包括氮化合物的催化剂毒物。WO 01/07383公开了用沸石接触烷基化区的进料物流以除去有机地结合的氮。US 4846962公开了使溶剂萃取的油与无定形二氧化硅-氧化铝或结晶沸石吸附剂接触以除去碱性氮化合物例如NMP。所述吸附剂可含有高达30wt%的水。US 5271835公开了来自流化床催化裂化单元的C3-C5产品级分中存在极性杂质。发现这些杂质包括弱碱性ONC例如乙腈。在可用作芳香族烷基化工艺的进料的烃流中也发现了丙烯腈和丙腈。这些极性化合物被吸引到用于芳香族化合物烷基化工艺的催化剂并毒化该催化剂。US 6019887教导在不超过300℃使用阳离子非酸性沸石,US6107535教导使用硅胶在室温从烃流吸附腈类。US 2999861教导在-18至427℃使用X沸石从包括腈类、硝酸酯和硝基化合物的弱碱性ONC选择性吸附碱性ONC。US 5744686和US 5942650教导在-18℃至204℃通过使苯流与非酸性分子筛接触去除腈类之前,从含有腈类的苯流除去水。US6617482 B1教导当存在水时,更高二氧化硅的沸石是更有效的。然而,在室温在水的存在下只证实了NFM的吸附;在该参考文献中,只有在水不存在时才证实了腈类的吸附。百万分之几和十亿分之几范围内的低浓度腈类可以比其它失活机理例如焦化更快的积聚性地使烷基化催化剂失活。粘土或树脂保护床(guard bed)是从芳香族烷基化进料物流吸附ONC的便宜方式。在从烷基化进料物流吸附有机氮期间,在吸附剂上还形成焦炭。当所有的吸附位置都被ONC或焦炭占据时,这些吸附剂变为失效的。失效的粘土和树脂保护床不能通过燃烧再生。含有分子筛的保护床可以通过从吸附剂燃烧除去ONC和焦炭而再生。本专利技术的目标是提供从烃进料物流吸附腈类的保护床。本专利技术进一步的目标是提供一种保护床,该保护床在水的存在下从烷基化或烷基转移区的烃进料物流吸附腈类。本专利技术甚至进一步的目标是提供两种具有不同组成的保护床,这两种保护床相互配合从烃进料物流吸附ONC。专利技术概述申请人已经发现在水的存在下,常规吸附剂例如粘土和树脂材料不能从烃流充分吸附腈类。申请人还已经发现,在较低温度酸性分子筛吸附剂相对于弱碱性ONC例如腈类,优先吸附烃流中的水和碱性ONC。但是,升高的温度改进酸性分子筛吸附剂的能力,从而在水的存在下吸附腈类。据猜测,酸性分子筛在升高的温度用作催化剂使所述腈水解为胺或酰胺。所述碱性的胺或酰胺然后牢固地吸附在酸性分子筛上。从而,常规吸附床可以用于吸附大多数有机氮杂质,而酸性分子筛可以用于吸附剩余的弱碱性有机氮化合物例如腈类。此外,来自分馏塔的烃流将具有合适的水浓度和温度以促进酸性分子筛对腈类的吸附。当失效后所述分子筛可以再生。申请人还已经发现,水的存在还减轻焦炭在吸附剂上的积聚,从而延长再生周期。附图简述附图说明图1-3描述本专利技术生产乙基苯的流程图。图4-9描述本专利技术生产异丙基苯的流程图。专利技术详述本专利技术的烃进料物流通常是液体,可以含有30wppb-1mol%的ONC,典型地是100wppb-100wppm ONC。本专利技术被证明能够吸附存在浓度为百万分之几范围的ONC,并且申请人相信本专利技术可以有效地消除十亿分之几范围的ONC浓度对下游催化剂的影响。烃流可以含有高达以及超过饱和条件的水。含有ONC和水的烃进料物流可以是芳香族进料物流,优选包括苯并且合适地主要是苯。所述芳香族烃进料物流,当其流过吸附床时,典型地包括不超过1.0wt%的烯烃。ONC典型地包括大比例的碱性ONC,例如吲哚类,吡啶类,喹啉类,二乙醇胺(DEA),吗啉类包括N-甲酰基-吗啉(NFM)和N-甲基-吡咯烷酮(NMP)。ONC也可以包括小比例的弱碱性腈类,例如乙腈,丙腈,丙烯腈和它们的混合物。所述碱性ON本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从烃流分离有机氮化合物的方法,所述方法包括:获取被污染的包括水和有机氮化合物的烃流(68,8),其中所述有机氮化合物包括腈类;使所述烃流在氮吸附区(72,162)中在至少120℃的温度与酸性分子筛接触;和回收被净化的烃流(10,23),与所述被污染的烃流相比,该被净化的烃流包含更小浓度的腈类。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:RJ希米德特AS塞奇GJ葛杰达GB伍朵詹登扬
申请(专利权)人:环球油品有限责任公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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