本发明专利技术描述了从包含至少一种其它Ｃ８烷基芳族烃的混合物（例如邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯和乙苯的混合物）中吸附分离对二甲苯的吸附剂和方法。合适的吸附剂包含平均晶粒尺寸小于１．８微米的小晶粒尺寸沸石Ｘ。所述吸附剂可以为无粘合剂的（例如在基本上不存在通常降低选择性孔体积的无定形材料的情况下配制）以进一步改进容量和传质。这些性能特别有利于改进以模拟移动床模式在低温、低循环时间吸附分离操作下的生产能力。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及从包含至少一种其它C8烷基芳族烃的混合物(例如邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯和乙苯的混合物)中吸附分离对二甲苯的吸附剂和方法。特别地，包含小晶粒尺寸沸石X的无粘合剂的吸附剂改进了容量和传质性能，这有益于吸附分离过程。相关背景的描述(8烷基芳族烃通常被认为是有价值的产品，其中对对二甲苯具有高要求。特别地， 对二甲苯的氧化用于工业合成对苯二甲酸，聚酯织物生产中的一种原料。主要的对二甲苯来源包括产生于原油精炼的混合二甲苯料流。这种料流的实例为产生于工业二甲苯异构化方法或通过液液萃取和分馏而由催化重整产品产生的C8烷基芳族烃馏分分离的那些。可通过结晶和/或吸附分离将对二甲苯从含对二甲苯的进料流中分离，所述进料流通常含有所有三种二甲苯异构体的混合物。后一种技术赢得用于生产对二甲苯的新造装置的主要市场份额。因此，大量专利涉及将对二甲苯从包含C8烷基芳族烃混合物的进料流中吸附分离。沸石X和Y已用于选择性吸附对二甲苯。例如见US3，686,:342、US 3，903，187、US 4，313，015、US 4，899，017、US 5，171，922、US5, 177，295、US 5，495，061 和 US 5，948，950。 US 4，940，830描述了使用钠沸石Y或还与IB族或VII族元素离子交换的钠沸石Y将对二甲苯与其他二甲苯异构体和乙苯排斥分离。使用吸附分离从二甲苯的混合物中回收对二甲苯的气相方法描述于WO 2008/033200中，其中吸附剂包含平均晶体尺寸为0. 5-20微米的结晶分子筛。本领域仍需要改进的吸附剂和从相对不纯的C8烷基芳族烃混合物中有效分离对二甲苯的方法。专利技术概述本专利技术涉及相对于存在于混合物中的至少一种其他C8烷基芳族烃选择性吸附对二甲苯的吸附剂。由于反应平衡/选择性，以及蒸发(蒸馏)分离的实际限制，由炼油方法得到的典型混合物含有改变量的其他二甲苯异构体、邻二甲苯和间二甲苯(除对二甲苯外)，通常还含有乙苯。这种混合物将通常构成用于与本专利技术相关的方法中的进料流。因此，本专利技术的实施方案涉及从一种或多种C8烷基芳族烃(除了所需对二甲苯外)的相对不纯混合物中分离对二甲苯的方法。在吸附条件下使混合物与包含沸石χ的吸附剂接触。本专利技术的方面涉及“小晶粒尺寸沸石X” (即平均晶粒尺寸小于1. 8微米、通常为500纳米至1. 5微米的沸石X)的用途，当将其引入用于吸附分离对二甲苯的吸附剂中时，其可提供高度有利的性能特征。特别地，(i)在吸附过程中对二甲苯进入沸石孔中的传质速率和(ii)在解吸过程中解吸剂进入沸石孔以置换吸附的对二甲苯的传质速率相对于根据常规方法合成的沸石X(且通常具有的平均晶粒尺寸为1. 8微米或更大)显著更大。因此，如本文中所述的吸附剂由小晶粒尺寸沸石X制得，或者包含小晶粒尺寸沸石X，使得吸附剂的至少一部分为具有如上所述的平均晶粒尺寸的沸石X。吸附剂的传质性能通过包含小晶粒尺寸沸石X得以改进，通常使得小晶粒尺寸沸石X在吸附剂中的存在量为至少60重量％，经常为70-90重量％。传质速率的提高在低温操作(例如小于 175°C (350° F))的情况下是特别有利的，此时与具有常规平均沸石X晶粒尺寸的含沸石X 吸附剂相关的传质限制更具有商业意义。很多原因导致希望低温操作，这些原因包括增加的对二甲苯吸附选择性和吸附容量以及增加的液体进料密度，所有这些原因旨在改进对二甲苯的生产能力。然而在用于从邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯和乙苯的进料混合物中吸附分离对二甲苯的连续工业过程中经常使用的模拟移动床操作模式中，已经发现这些与较低操作温度相关的优势由于影响对二甲苯吸附/解吸速率的传质限制而随着循环时间的减少而减少。具有改进的传质性能的吸附剂因此可利用如上所述在与较低温度操作相关的对二甲苯的容量和选择性方面的改进。这使得有可能增加对二甲苯的生产能力和因而改进方法的经济性。本专利技术的其它方面涉及包含沸石X(例如，如上所述的小晶粒尺寸沸石X)的吸附剂，其可引入“无粘合剂”的吸附剂中，由此沸石X前体如粘土(例如高岭土)基本上转化为沸石X，其中转化部分可能具有常规晶粒尺寸(例如大于1. 8微米)，但是任选地自身为小晶粒尺寸沸石X或者甚至是“纳米尺寸沸石X” (即沸石X具有的平均晶粒尺寸在500纳米以下，通常为20-300纳米)。排除或基本上排除常规粘合剂(其通常仅对非选择性孔体积做出贡献)可显著提高对于(i)所需的萃取成分(例如对二甲苯)和/或(ii)解吸剂 (例如对二乙苯)的吸附容量。此外，如本文中所述的无粘合剂的吸附剂对于所需的产品对二甲苯具有改进的吸附选择性。因此，对二甲苯/间二甲苯和对二甲苯/邻二甲苯的吸附选择性相对于常规粘合吸附剂均得以提高。对二甲苯/乙苯选择性也得以提高，而解吸强度得以保持。选择性、 容量和传质优点可体现为在同等处理条件下(即保持其它操作参数如进料组成和过程变量恒定)当与常规粘合吸附剂相比时，与本文中所述的无粘合剂的吸附剂相关的对二甲苯生产能力提高15-20%。此外，无粘合剂的吸附剂的磨耗和强度性能，正如通过水磨耗和片压碎强度分析所测，相对于常规吸附剂显示出另外的物理性能改进。除了高岭土外，另一种沸石X前体为偏高岭土，其通过在升高的温度下活化高岭土而获得。无论使用高岭土还是偏高岭土作为起始的沸石X前体，该沸石X前体(其最初可用于粘合小晶粒尺寸沸石X的第一部分)的转化可生成沸石X的第二(例如，转化的) 部分，其具有不同于第一(例如已经形成或制备的)部分的二氧化硅/氧化铝摩尔比。然而，本专利技术的其它方面涉及在沸石X前体的转化过程中使用二氧化硅源以使得沸石X的第二部分的二氧化硅/氧化铝摩尔比增加至超过沸石X前体的值且经常可与沸石 X的第一部分相比。因此，在转化后，所得示例性吸附剂可包括沸石X的第一和第二部分，它们均具有2. 3-2. 7的SiO2Al2O3摩尔比。第一部分可为具有的平均晶粒尺寸为500纳米至 1.4微米的小晶粒尺寸沸石X，而第二部分可为具有大于1.8微米的常规晶粒尺寸的沸石X。本专利技术的其它方面因而涉及制备具有改进的传质性能的无粘合剂的吸附剂的方法。该方法包括形成包含平均晶粒尺寸为500纳米至1. 5微米的沸石X(例如小晶粒尺寸沸石X)和沸石X前体(例如高岭土)的颗粒，在500-700°C (930° F至1300° F)的温度下活化所述颗粒的沸石X前体，以及用苛性碱溶液浸煮包含活化的沸石X前体的颗粒以获得无粘合剂的吸附剂。苛性浸煮步骤可在二氧化硅源(例如硅酸钠或胶体二氧化硅)的存4在下进行以使得在吸附剂中沸石X的转化部分的二氧化硅/氧化铝摩尔比提高至高于沸石 X前体。使用二氧化硅源以及相应增加转化的沸石X的二氧化硅/氧化铝摩尔比可带来另外的益处，例如增加的解吸强度，这有利于对二甲苯吸附分离的整个工艺性能。用于配制用于吸附分离的无粘合剂的吸附剂的小晶粒尺寸沸石X通常具有 2. 0-4. 0的分子二氧化硅/氧化铝(SiO2Al2O3)摩尔比，其对应于1. 0-2. 0的原子Si/Al比。 这些比通常不仅适用于沸石X的第一或“制备的”部分(其最初与沸石X前体如偏高岭石结合)，而且适用于由沸石X前体的转化得到的“转化的”沸石X。然而，如上所示，由于在最本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种从包含至少一种其它Ｃ８烷基芳族烃的混合物中分离对二甲苯的方法，所述方法包括在吸附条件下使所述混合物与包含平均晶粒尺寸小于１．８微米的沸石Ｘ的无粘合剂的吸附剂接触。
【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：L·S·成，
申请(专利权)人：环球油品公司，
类型：发明
国别省市：US
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