用于分離來(lái)自tol/a9+轉(zhuǎn)烷基化工藝的反應(yīng)器流出物的能量高效的分餾工藝的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了方法和設(shè)備，所述方法和設(shè)備用于對(duì)來(lái)自TOL/A9+轉(zhuǎn)烷基化反應(yīng)器的流出物進(jìn)行能量高效的分離。所述設(shè)備包括再沸的預(yù)分餾塔和側(cè)取塔，所述側(cè)取塔產(chǎn)生如下料流：1)包括未反應(yīng)的甲苯的塔頂料流；2)包括未反應(yīng)的C9+芳族化合物的料流，所述料流的一部分可以被再循環(huán)至所述反應(yīng)器；和3)包括C8芳族化合物的側(cè)取料流，所述側(cè)取料流可以被導(dǎo)向結(jié)晶或選擇性吸附對(duì)二甲苯分離單元以回收對(duì)二甲苯產(chǎn)物。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于分離來(lái)自T0L/A9+轉(zhuǎn)烷基化工藝的反應(yīng)器流出物的能量 高效的分餾工藝
[0001 ]相關(guān)申請(qǐng)的交叉參考
[0002]本申請(qǐng)要求2014年2月13日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)61/939,314號(hào)的優(yōu)先權(quán)，所述臨 時(shí)申請(qǐng)?jiān)诖送ㄟ^(guò)參考以其完整形式并入。
【背景技術(shù)】
[0003]芳族化合物聯(lián)合機(jī)構(gòu)（compexes)通常從催化重整器獲得其進(jìn)料，但其他來(lái)源的混 合二甲苯進(jìn)料也是可能的，例如源自來(lái)自烯烴裂化器的熱解汽油的那些。來(lái)自重整器的重 整油產(chǎn)物含有:苯(Bz)、甲苯(T0L);C8芳族化合物（乙苯(EB)以及對(duì)二甲苯(pX)、間二甲苯 (mX)和鄰二甲苯(oX)這三種二甲苯異構(gòu)體）；以及C9+芳族化合物，所述C9+芳族化合物主要 是C9以及較少量的C10+芳族化合物。大部分芳族化合物聯(lián)合機(jī)構(gòu)集中在對(duì)二甲苯和苯的生 產(chǎn)上，偶爾是鄰二甲苯和間二甲苯的生產(chǎn)，但鄰二甲苯和間二甲苯的市場(chǎng)不像對(duì)二甲苯的 市場(chǎng)那樣大。將對(duì)二甲苯氧化成對(duì)二苯甲酸，將所述對(duì)二苯甲酸進(jìn)行純化并與乙二醇聚合 以制備聚酯。聚酯用于制備布、膜和瓶。苯用于制備許多有用的衍生物，其終端產(chǎn)物為例如 聚苯乙烯、尼龍、聚碳酸酯和酚醛樹(shù)脂。
[0004] 為了從給定量的重整油制備最大量的對(duì)二甲苯和苯，芳族化合物聯(lián)合機(jī)構(gòu)可以包 含將重整油中的甲苯和/或C9+芳族化合物轉(zhuǎn)化為二甲苯和苯的單元，包括T0L/A9+轉(zhuǎn)烷基 化(T0L/A9+TA)單元。
[0005] T0L/A9+轉(zhuǎn)烷基化通常在氫氣存在下發(fā)生。C9+芳族化合物的加工是復(fù)雜的，因?yàn)?存在許多A9和A10異構(gòu)體，所述A9和A10異構(gòu)體根據(jù)選擇的催化劑可以經(jīng)歷許多不同反應(yīng)。 在T0L/A9+轉(zhuǎn)烷基化(TA)反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)包括但不限于：
[0006] T0L+T0L = Bz+XYL (1)
[0007] MEB+H2-T0L+C2 (2)
[0008] T0L+TMB = 2XYL (3)
[0009] C3Bz+H2^Bz+C3 (4)
[0010] DMEB+H2-XYL+C2 (5)
[0011] DEB+H2-EB+C2 (6)
[0012] EB+C2-Bz+C2 (7)
[0013] C4Bz+H2^Bz+C4 (8)
[0014] C3XYL+H2-XYL+C3 (9)
[0015] TMB+T0L = TTMB+Bz (10)
[0016] 其中：
[0017] XYL =二甲苯異構(gòu)體
[0018] MEB=甲基乙基苯(3種異構(gòu)體）
[0019] TMB =三甲基苯(三種異構(gòu)體）
[0020] C3Bz =丙基苯(異丙基苯=枯稀和正丙基苯）
[0021] H2 =氫氣
[0022] C2 =乙烷
[0023] C3 =丙烷
[0024] DMEB =二甲基乙基苯(6種異構(gòu)體）
[0025] DEB =二乙基苯（3種異構(gòu)體）
[0026] C4Bz = 丁基苯(4種異構(gòu)體）
[0027] C3XYL =丙基二甲苯(包括正丙基二甲苯和稱(chēng)為傘花烴的異丙基二甲苯）
[0028] TTMB=四甲基苯(3種異構(gòu)體）
[0029] 注意，MEB加氫裂化(反應(yīng)2)產(chǎn)生T0L，所述T0L能夠與TMB反應(yīng)以形成二甲苯(反應(yīng) 3)或歧化以形成二甲苯和苯(反應(yīng)1)。因此，單獨(dú)的A9+可以是T0L/A9+反應(yīng)器的進(jìn)料，即進(jìn) 料中的T0L可以為零。
[0030] MEB和丙基苯加氫裂化(反應(yīng)2和4)能夠被驅(qū)動(dòng)至非常高的轉(zhuǎn)化率。然而，產(chǎn)生二甲 苯異構(gòu)體的轉(zhuǎn)烷基化反應(yīng)(例如反應(yīng)1和3)受到平衡限制。因此，來(lái)自T0L/A9+TA的反應(yīng)器流 出物含有輕端組分、Bz、XYL以及未反應(yīng)的T0L和A9+，所述輕端組分包括C2和C3。將反應(yīng)器流 出物分離成富含輕端組分、Bz、XYL和未反應(yīng)的T0L和A9+的料流。將T0L和A9+組分再循環(huán)至 反應(yīng)器。將反應(yīng)器流出物分離成這些料流是能量密集型的并占據(jù)這些工藝可變成本的大部 分。
[0031]因此，仍需要其他能量和資本高效的方案來(lái)分離來(lái)自T0L/A9+轉(zhuǎn)烷基化反應(yīng)器的 反應(yīng)器流出物。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0032]本發(fā)明涉及能量高效地將來(lái)自T0L/A9+TA反應(yīng)器的流出物分離成輕端組分、苯、 T0L、A8和A9+濃縮的料流。在一個(gè)方面中，本發(fā)明涉及一種方法，所述方法包括：（a)將包含 甲苯、C8芳族化合物和C9+芳族化合物的預(yù)分餾塔進(jìn)料流提供至再沸的預(yù)分餾塔以產(chǎn)生預(yù) 分餾塔頂部料流和預(yù)分餾塔底部料流;和(b)將所述預(yù)分餾塔頂部料流和所述預(yù)分餾塔底 部料流提供至側(cè)取塔以產(chǎn)生包括甲苯的側(cè)取塔頂部料流和包括C8芳族化合物的側(cè)取塔第 一側(cè)料流。所述方法還可以包括產(chǎn)生包括C9+芳族化合物的側(cè)取塔底部料流?；蛘撸龇?法可以包括產(chǎn)生:包括A9的側(cè)取塔第二側(cè)料流，其用于在不進(jìn)一步分餾的條件下再循環(huán)至 T0L/A9+轉(zhuǎn)烷基化反應(yīng)器;和基本上不含A9的C10+側(cè)取塔底部料流。
[0033] 在本發(fā)明的各個(gè)方面中，所述方法包括從包括C8芳族化合物的所述側(cè)取塔第一側(cè) 料流回收對(duì)二甲苯以產(chǎn)生對(duì)二甲苯產(chǎn)物料流和對(duì)二甲苯貧料流。
[0034] 在本發(fā)明的一個(gè)具體方面中，將包括苯、甲苯、C8芳族化合物和C9+芳族化合物的 苯塔進(jìn)料流提供至苯塔以產(chǎn)生包括苯的苯塔頂部料流和包括甲苯、C8芳族化合物和C9+芳 族化合物的苯塔底部料流，其中所述苯塔底部料流是所述預(yù)分餾塔進(jìn)料流。
[0035] 在另一個(gè)方面中，通過(guò)包括如下步驟的方法得到所述苯塔進(jìn)料流:將包括輕端組 分、苯、甲苯、C8芳族化合物和C9+芳族化合物的穩(wěn)定塔進(jìn)料流提供至穩(wěn)定塔以產(chǎn)生穩(wěn)定塔 頂部料流或包括輕端組分的料流和包括苯、甲苯、C8芳族化合物和C9+芳族化合物的穩(wěn)定塔 底部料流，其中所述穩(wěn)定塔底部料流是所述苯塔進(jìn)料流。
[0036] 在本發(fā)明的這些和其他方面中，所述方法可以包括將包括輕端組分、苯、甲苯、C8 芳族化合物和C9+芳族化合物的轉(zhuǎn)烷基化反應(yīng)器流出物料流與包括苯和甲苯的對(duì)二甲苯單 元料流混合以產(chǎn)生所述穩(wěn)定塔進(jìn)料流。
[0037] 在一個(gè)方面中，所述方法包括在高于大氣壓的壓力下運(yùn)行所述側(cè)取塔并使用所述 側(cè)取塔頂部料流中的冷凝蒸氣以產(chǎn)生蒸汽、使所述苯塔再沸、和/或使所述穩(wěn)定塔再沸。
[0038] 本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案涉及一種設(shè)備，所述設(shè)備包括:再沸的預(yù)分餾塔，所述再 沸的預(yù)分餾塔用于接收包括甲苯、C8芳族化合物和C9+芳族化合物的預(yù)分餾進(jìn)料流并產(chǎn)生 預(yù)分餾塔頂部料流和預(yù)分餾塔底部料流;和側(cè)取塔，所述側(cè)取塔用于接收所述預(yù)分餾塔頂 部料流和所述預(yù)分餾塔底部料流并產(chǎn)生包括甲苯的側(cè)取塔頂部料流和包括C8芳族化合物 的側(cè)取塔第一側(cè)料流。在該實(shí)施方案的各個(gè)方面中，所述側(cè)取塔還產(chǎn)生包括C9+芳族化合物 的側(cè)取塔底部料流?；蛘?，所述側(cè)取塔還產(chǎn)生:包括A9的側(cè)取塔第二側(cè)取料流，其用于在不 進(jìn)一步分餾的條件下再循環(huán)至T0L/A9+轉(zhuǎn)烷基化反應(yīng)器;和基本上不含A9的C10+側(cè)取塔底 部料流。
[0039] 在另一個(gè)方面中，所述設(shè)備包括苯塔，所述苯塔用于接收包括苯、甲苯、C8芳族化 合物和C9+芳族化合物的苯塔進(jìn)料流并將所述苯塔進(jìn)料流分離成包括苯的苯塔頂部料流和 包括甲苯、C8芳族化合物和C9+芳族化合物的苯塔底部料流，其中所述苯塔底部料流是所述 預(yù)分餾塔進(jìn)料流。
[0040] 所述設(shè)備還可以包括穩(wěn)定塔，所述穩(wěn)定塔用于接收包括輕端組分、苯、甲苯、C8芳 族化合物和C9+芳族化合物的穩(wěn)定塔進(jìn)料流，并產(chǎn)生包括輕端組分的穩(wěn)定塔頂部料流和包 括苯、甲苯、C8芳族化合物和C9+芳族化合物的穩(wěn)定塔底部料流，其中所述穩(wěn)定塔底部料流 是所述苯塔進(jìn)料流。
[0041] 所述設(shè)備還可以包括混合器，所述混合器用于將包括輕端組分、苯、甲苯、C8芳族 化合物和C9+芳族化合物的轉(zhuǎn)烷基化反應(yīng)器流出物料流與包括苯和甲苯的對(duì)二甲苯單元料 流混合以產(chǎn)生所述穩(wěn)定塔進(jìn)料流。
[0042] 在又一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及一種包括如下步驟的方法:將包括甲苯和任選 的C9+芳族化合物的反應(yīng)器進(jìn)料流在轉(zhuǎn)烷基化反應(yīng)器中反應(yīng)以產(chǎn)生包括輕端組分、苯、甲 苯、C8芳族化合物和C9+芳族化合物的轉(zhuǎn)烷基化反應(yīng)器流出物料流;任選地將所述轉(zhuǎn)烷基化 反應(yīng)器流出物料流與包括苯和甲苯的對(duì)二甲苯單元料流混合以產(chǎn)生包括輕端組分、苯、甲 苯、C8芳族化合物和C9+芳族化合物的穩(wěn)定塔進(jìn)料流;在穩(wěn)定塔中將所述穩(wěn)定塔進(jìn)料流分離 以產(chǎn)生包括輕端組分的穩(wěn)定塔塔頂料流和包括苯、甲苯、C8芳族化合物和C9+芳族化合物的 穩(wěn)定塔底部料流;在苯塔中將所述穩(wěn)定塔底部料流分離以產(chǎn)生包括苯的苯塔頂部料流和包 括甲苯、C8芳族化合物和C9+芳族化合物的苯塔底部料流;將所述苯塔底部料流提供至再沸 的預(yù)分餾塔以產(chǎn)生預(yù)分餾塔頂部料流和預(yù)分餾塔底部料流;將所述預(yù)分餾塔頂部料流和所 述預(yù)分餾塔底部料流提供至側(cè)取塔以產(chǎn)生包括甲苯的側(cè)取塔頂部料流和包括C8芳族化合 物的側(cè)取塔第一側(cè)料流;從包括C8芳族化合物的所述側(cè)取塔側(cè)料流回收對(duì)二甲苯；以及從 所述苯塔頂部料流回收苯，其中將至少一部分包含甲苯的側(cè)取塔頂部料流和包含C9+芳族 化合物的側(cè)取塔料流再循環(huán)至轉(zhuǎn)烷基化反應(yīng)器。
【附圖說(shuō)明】
[0043]圖1顯示了通過(guò)PAREX?選擇吸附法回收對(duì)二甲苯的集成的芳族化合物聯(lián)合機(jī)構(gòu)。 通過(guò)分開(kāi)的順序的Bz、TOL、二甲苯分裂器和A9塔將來(lái)自T0L/A9+轉(zhuǎn)烷基化反應(yīng)器的流出物 分離成甲苯、TOL、C8A和C9A+濃縮的料流。
[0044]圖2顯示了一種用于分離輕端組分、苯、甲苯、C8芳族化合物和C9+芳族化合物濃縮 的料流的分離方案。所述方案包括再沸的預(yù)分餾塔，所述再沸的預(yù)分餾塔通過(guò)包括甲苯、C8 芳族化合物和C9+芳族化合物的苯塔底部料流進(jìn)料。將再沸的預(yù)分餾塔的頂部和底部料流 進(jìn)料至側(cè)取塔，所述側(cè)取塔產(chǎn)生包括甲苯的側(cè)取塔頂部料流、包括C8芳族化合物的側(cè)取塔 側(cè)料流和包括C9+芳族化合物的側(cè)取塔底部料流。
[0045]圖3顯示了其中作為側(cè)取塔另外的側(cè)取料流來(lái)取出用于再循環(huán)至T0L/A9+TA反應(yīng) 器的A9+材料的方案。側(cè)取塔底部料流包括C10+。
[0046]技術(shù)人員應(yīng)理解，圖中的元件是出于簡(jiǎn)便和清晰的目的而顯示的且不一定是按比 例繪制的。例如，圖中某些元件的尺寸相對(duì)于其他元件可以是夸大的以有助于更好地理解 本發(fā)明的實(shí)施方案。技術(shù)人員還應(yīng)理解，這些圖中的某些元件可以代表包含許多單元操作 和裝置的芳族化合物聯(lián)合機(jī)構(gòu)的區(qū)段，所述單元操作和裝置例如為反應(yīng)器、栗、蒸餾塔、栗、 壓縮器、換熱器和分離裝置如過(guò)濾器、離心分離器、選擇性吸附室等。
【具體實(shí)施方式】
[0047]本發(fā)明涉及一種能量高效的分餾方法，所述方法用于將T0L/A9+轉(zhuǎn)烷基化(TA)反 應(yīng)器流出物分離成:輕端組分、苯濃縮的料流;能夠被再循環(huán)至反應(yīng)器的T0L濃縮的料流;能 夠在不需要另外分餾的條件下直接傳遞至結(jié)晶或選擇性吸附對(duì)二甲苯回收單元的C8芳族 化合物(A8或C8A)濃縮的料流；以及A9+料流，所述A9+料流能夠任選地被進(jìn)一步分餾以回收 C9芳族化合物(A9或C9A)和C10芳族化合物(A10或C10A)以再循環(huán)至T0L/A9+TA反應(yīng)器。
[0048] 本文中公開(kāi)的方法和設(shè)備相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)提供某些優(yōu)勢(shì)和進(jìn)步。作為一個(gè)實(shí)例， 分別在穩(wěn)定塔和苯塔中分離輕端組分和苯。然后，使用包括再沸的預(yù)分餾塔和側(cè)取塔的設(shè) 備將包括T0L、A8和A9+(T0L/A8/A9+)的苯塔底部料流分離成富含那些組分的分開(kāi)料流，所 述側(cè)取塔產(chǎn)生：1)T0L濃縮的塔頂料流；2)A9+濃縮的料流，所述料流可以被再循環(huán)至反應(yīng) 器;和3)A8濃縮的且基本上不含苯、T0L和A9+的側(cè)取料流，所述側(cè)取料流能夠被導(dǎo)向結(jié)晶或 選擇性吸附PX分離單元以回收PX產(chǎn)物?？梢蕴岣咴俜械念A(yù)分餾塔和側(cè)取塔的壓力，使得側(cè) 取塔的冷凝塔頂蒸氣可以用于使穩(wěn)定塔和/或苯塔再沸并任選地可以用于產(chǎn)生蒸汽。預(yù)分 餾塔的塔頂蒸氣可以在不冷凝的條件下進(jìn)料至側(cè)取塔，由此消除了對(duì)冷凝器、回流罐和相 關(guān)裝置的需要?？梢詮膫?cè)取塔取出另外的側(cè)取料流，其濃縮有可以被再循環(huán)至反應(yīng)器的A9 和任選的A10。在此情況中，側(cè)取塔底部包括C10+烴，其可以用于燃料或其他用途。這避免了 對(duì)單獨(dú)的A9塔的需要并進(jìn)一步節(jié)省能量。
[0049] 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，標(biāo)識(shí)符"CX"是指包括X個(gè)碳原子的化合物，"CX+"是指包 括X個(gè)或更多碳原子的化合物，"CX-"是指包括X個(gè)或更少碳原子的化合物。術(shù)語(yǔ)"AX"用于表 示包括具有X個(gè)碳原子的芳族化合物的料流。例如，A9+可以用于表示包括具有九個(gè)以上碳 原子的芳族化合物的料流。"CX芳族化合物"或"CXA"是指具有X個(gè)原子的芳族和非芳族化合 物的混合物。因此，例如"C8芳族化合物"或"C8A"意味著表示具有8個(gè)碳原子的芳族和非芳 族化合物的料流。類(lèi)似地，"C8+"可以包含一些A8+和具有8個(gè)以上碳原子的非芳族化合物。
[0050] 混合二甲苯是用于不僅包括二甲苯異構(gòu)體還包括乙基苯(EB)的料流的術(shù)語(yǔ)，所述 乙基苯與二甲苯異構(gòu)體具有相同的分子式(C8H1Q)，但所述乙基苯是具有一個(gè)與苯連接的乙 基基團(tuán)的結(jié)構(gòu)異構(gòu)體，而在二甲苯異構(gòu)體的情況中具有兩個(gè)甲基基團(tuán)。二甲苯存在三種異 構(gòu)體:鄰二甲苯(〇X)、間二甲苯(mX)和對(duì)二甲苯(pX)。總之，將二甲苯異構(gòu)體和EB稱(chēng)作C8芳 族化合物或C8A。所述C8A的沸點(diǎn)非常接近，因此通過(guò)蒸餾將pX從混合二甲苯分離是不實(shí)際 的或是不經(jīng)濟(jì)的。因此，通過(guò)諸如結(jié)晶或PX選擇性吸附的方法將PX從C8A分離。
[0051] 在本文中使用時(shí)，短語(yǔ)"基本上不含"通常是指小于組分的約2重量％，更特別地小 于組分的約1.5重量％，例如如果pX分離單元是結(jié)晶單元?jiǎng)t小于組分的約1.0重量％。在一 個(gè)實(shí)施方案中，如果pX分離單元是pX選擇性吸附單元，則基本上不含A9+是指小于約 500ppmw、約400ppmw、約300ppmw、約200ppmw或約lOOppmw的A9+或按照pX分離單元的進(jìn)料流 所另外要求的。
[0052] 在本文中使用時(shí)，短語(yǔ)"芳族組分(或組分)濃縮的料流"是指包括那些組分且基本 上不含其他芳族組分的料流。例如，苯濃縮的料流是指主要包括苯且基本上不含T0L、A8和 A9+的料流。C8A+濃縮的料流是指主要包括C8A和C9A+但基本上不含苯和T0L的料流。
[0053]圖1中顯示了芳族化合物聯(lián)合機(jī)構(gòu)，所述芳族化合物聯(lián)合機(jī)構(gòu)包括用于分離來(lái)自 T0L/A9+TA單元的反應(yīng)器流出物的方案。該芳族化合物聯(lián)合機(jī)構(gòu)包括幾個(gè)工藝單元，包括： 石腦油加氫處理器（NHT);重整器，如UOP CCR PLATFORMING?單元；提取單元，如U0P SULFOLANE?提取單元;T0L/A9+TA單元，如UOP TAT0RAY?單元;對(duì)二甲苯單元，其還包括二 甲苯異構(gòu)化單元，如將二甲苯異構(gòu)體異構(gòu)化并轉(zhuǎn)化乙基苯(EB)的UOP IS0MAR?單元;pX選擇 性吸附單元，如UOP PAREX?單元；以及蒸餾塔，所述蒸餾塔用于將來(lái)自T0L/A9+TA單元和二 甲苯異構(gòu)化單元的反應(yīng)器流出物分離成富含苯、T0UC8A和C9A+的料流。在R.A.Meyers編 輯，石油精煉工藝手冊(cè)(Handbook of Petroleum Refining Processes),第三版，Mc-Graw-Hill (2004)中能夠找到這種芳族化合物聯(lián)合機(jī)構(gòu)和包括所述芳族化合物聯(lián)合機(jī)構(gòu)的單元 的各個(gè)方面的進(jìn)一步說(shuō)明，其以完整形式并入本文中。
[0054]在圖1中，將包括C6~C10鏈烷烴和環(huán)烷烴的石腦油料流(料流1)進(jìn)料至石腦油加 氫處理器(NHT)單元2。所述NHT單元2包括反應(yīng)器，所述反應(yīng)器將包含硫和氮的化合物與氫 氣(料流未示出）反應(yīng)并典型地將所述硫和氮的化合物作為輕氣體產(chǎn)物如硫化氫和氨氣(也 未示出）除去。將加氫處理的石腦油料流(料流3)傳遞至重整器4。重整器單元4包括反應(yīng)器， 所述反應(yīng)器將直鏈和支鏈的鏈烷烴環(huán)化以形成環(huán)烷烴并將環(huán)烷烴脫氫以形成芳族化合物。 所述重整器產(chǎn)生：富含氫氣5和輕端組分6的料流;和包括C5+烴的料流(料流7)，其富含包括 苯、甲苯、C8芳族化合物和C9+芳族化合物的芳族化合物。將料流7進(jìn)料至重整油分裂塔8。所 述重整油分裂塔8產(chǎn)生：富含包括苯和甲苯的C7-烴的塔頂料流(料流9);和包括C8+芳族化 合物的底部料流(料流10)。將料流9進(jìn)料至提取單元11，所述提取單元11分離:芳族化合物 貧乏的主要包括C5~C7非芳族化合物的殘余液料流(料流12);和富含苯和甲苯且基本上不 含非芳族化合物的提取料流(料流13)。將料流13與來(lái)自T0L/A9+轉(zhuǎn)烷基化(TA)單元14的液 體流出物組合。T0L/A9+TA單元14包括反應(yīng)器，所述反應(yīng)器通過(guò)包括反應(yīng)1~10 (上述）的反 應(yīng)將至少一部分T0L和A9+轉(zhuǎn)化為包括苯和二甲苯異構(gòu)體的產(chǎn)物。所述T0L/A9+單元14消耗 來(lái)自富含氫氣的進(jìn)料流(未示出）的氫氣，并產(chǎn)生輕端組分(未示出）?？梢酝ㄟ^(guò)穩(wěn)定器(未示 出）將輕端組分除去，所述穩(wěn)定器可以是T0L/A9+單元的一部分。
[0055] 來(lái)自T0L/A9+TA單元14的穩(wěn)定的反應(yīng)器流出物(料流15)包括苯、未反應(yīng)的T0L、C8A 和未反應(yīng)的C9A+。將料流15與來(lái)自提取單元11的料流(料流13)組合以產(chǎn)生料流16。在順序 的苯、甲苯、二甲苯分裂器和A9蒸餾塔17、20、24和38中分離組合的料流16中的苯、T0L、C8A 和C9A+。圖1顯示了任選的共生產(chǎn)作為oX塔35塔頂料流的鄰二甲苯產(chǎn)物。
[0056]將料流16導(dǎo)向苯塔17,所述苯塔17產(chǎn)生包括苯且基本上不含其他芳族化合物的塔 頂料流(苯產(chǎn)物料流18 )、和包括C7+芳族化合物的底部料流(料流19)。將料流19導(dǎo)向TOUf 20,所述T0L塔20產(chǎn)生被導(dǎo)向T0L/A9+TA單元14的包括T0L且基本上不含其他芳族化合物的 塔頂料流(料流21)和包括C8+芳族化合物的底部料流(料流22)。
[0057] 將料流22與脫庚烷塔32底部料流(料流34)和重整油分裂器8底部料流(料流10)混 合以形成被導(dǎo)向二甲苯分裂塔24的進(jìn)料流(料流23)。塔24產(chǎn)生包括C8A和一些T0L并基本上 不含其他芳族化合物的塔頂料流(料流25)和包括C9A+且在此情況中包括組合的二甲苯分 裂塔進(jìn)料流(料流23)中的大部分oX的底部料流(料流26)。作為塔35的塔頂產(chǎn)物產(chǎn)生鄰二甲 苯。在芳族化合物聯(lián)合機(jī)構(gòu)中共生產(chǎn)〇X是任選的。將包含A9+的塔35底部料流導(dǎo)向A9塔38， 所述A9塔38產(chǎn)生包含A9和典型地一些A10的塔頂料流39,所述料流39被再循環(huán)至T0L/A9+TA 單元。取出包含C10+的塔38底部料流作為產(chǎn)物以用作例如燃料或用于其他用途。
[0058]在圖1中所示方案的一個(gè)實(shí)施方案中，在包括PAREX? pX選擇性吸附單元的芳族化 合物聯(lián)合機(jī)構(gòu)中的二甲苯分裂器(XS)的冷凝蒸氣可以用于使PAREX?區(qū)段(未示出）內(nèi)的提 取和殘余液塔再沸。因此，在冷凝XS塔頂蒸氣中可能沒(méi)有可獲得的足夠的另外的熱量來(lái)使 T0L/A9+轉(zhuǎn)烷基化單元的苯塔或甲苯塔再沸。
[0059] 將料流25導(dǎo)向pX回收單元27如UOP PAREX?單元，其產(chǎn)生高純度的pX產(chǎn)物(料流28) 和pX貧乏的殘余液料流(料流29)。當(dāng)pX回收單元是UOP PAREX?單元時(shí)，其還可產(chǎn)生能夠被 導(dǎo)向T0L/A9+TA單元14的富含T0L的料流(未示出），所述T0L來(lái)自共吸附的T0L。將pX貧乏的 殘余液料流(料流29)導(dǎo)向包括反應(yīng)器的二甲苯異構(gòu)化單元30,所述反應(yīng)器將pX貧乏的殘余 液中的二甲苯異構(gòu)化至接近平衡分布，并將至少一部分EB轉(zhuǎn)化為二甲苯異構(gòu)體或苯和乙 烷。主要將EB轉(zhuǎn)化為二甲苯異構(gòu)體或苯和乙烷的二甲苯異構(gòu)化催化劑對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員是 熟知的。二甲苯異構(gòu)化和EB轉(zhuǎn)化反應(yīng)通常發(fā)生在氣相中，消耗來(lái)自富含氫氣的進(jìn)料流(未示 出）的氫氣并可以產(chǎn)生富含氫氣的排出料流(未示出）。然而，二甲苯異構(gòu)化和EB轉(zhuǎn)化過(guò)程已 知是在不添加氫氣的條件下在液相或超臨界相中進(jìn)行的。
[0060] 來(lái)自二甲苯異構(gòu)化單元30的反應(yīng)器流出物(料流31)可以被導(dǎo)向脫庚烷塔32,所述 脫庚烷塔32產(chǎn)生C7-料流(料流33)。料流33可以是蒸氣料流、液體料流或兩者。料流33可以 包含苯和T0L，且可以被進(jìn)一步穩(wěn)定以除去輕端組分，然后導(dǎo)向苯塔17或提取單元11以回收 作為產(chǎn)物的苯和用于再循環(huán)至T0L/A9+TA單元14的T0L。在圖1中未顯示該穩(wěn)定器。
[0061] 脫庚烷塔底部料流(料流34)包括C8A+。將該料流與也包含C8A+的重整油分裂器底 部料流(料流1 〇)和T0L塔20的底部料流(料流22)組合，并導(dǎo)向二甲苯分裂塔24。
[0062]可以將二甲苯分裂器底部料流(料流26)導(dǎo)向oX塔35，所述oX塔35產(chǎn)生ox產(chǎn)物塔頂 料流(料流36)和包括A9+的底部料流(料流37)。將料流37導(dǎo)向A9塔38，所述A9塔38產(chǎn)生:包 括C10+的底部料流(料流40)，其可以作為產(chǎn)物取出以用作例如燃料;和能夠被導(dǎo)向T0L/A9+ TA單元的包括A9+的塔頂料流(料流39)。
[0063]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖2，可以將T0L/A9+TA單元的反應(yīng)器(未示出）流出物料流(料流215)與 提取單元(未示出）的提取料流(料流213)組合以產(chǎn)生穩(wěn)定塔進(jìn)料流(料流241)?？梢詫⒘狭?241在換熱器242中預(yù)熱以產(chǎn)生預(yù)熱的料流(料流243)，將所述料流243導(dǎo)向穩(wěn)定塔244。用于 預(yù)熱料流241的熱量可以源自在芳族化合物聯(lián)合機(jī)構(gòu)內(nèi)可獲得的溫?zé)峁に嚵狭?。穩(wěn)定塔244 產(chǎn)生包括輕的蒸氣烴的蒸氣塔頂料流(料流245)和包括苯、T0L、C8A和C9A+的底部料流(料 流247 )，并可以產(chǎn)生液體塔頂料流(料流246 )，所述液體塔頂料流可以是包括苯和非芳族苯 共沸物的苯拖拽料流。
[0064]料流247可以與包括苯和甲苯的提取單元(未示出）提取料流(料流213)組合以產(chǎn) 生苯塔進(jìn)料流(料流216)。將料流216導(dǎo)向苯塔217，所述苯塔217產(chǎn)生包括苯的塔頂料流(料 流218)和包括T0L、C8A和C9A+的底部料流(料流219)。
[0065]將料流219導(dǎo)向具有預(yù)分餾塔250和側(cè)取塔252的蒸餾設(shè)備260,所述預(yù)分餾塔250 包括再沸器251。預(yù)分餾塔250產(chǎn)生塔頂料流(料流255)，將其作為進(jìn)料導(dǎo)向側(cè)取塔252。在一 個(gè)實(shí)施方案中，所述塔頂料流255優(yōu)選為蒸氣料流，但如果預(yù)分餾塔250具有塔頂冷凝器則 其可以為液體料流，或者其可以是蒸氣和液體料流兩者。預(yù)分餾塔250還產(chǎn)生液體底部料流 (料流258)，將其作為進(jìn)料導(dǎo)向側(cè)取塔252。
[0066]側(cè)取塔252產(chǎn)生幾個(gè)料流，包括用作預(yù)分餾塔250回流的液體料流(料流256)、包括 T0L且基本上不含C8A+的塔頂料流(料流221)、包括A8且基本上不含T0L和A9+的側(cè)取料流 (料流257)、以及包括C9A+且基本上不含A8-的底部料流(料流237)。可以將包括T0L的料流 (料流221)再循環(huán)至T0L/A9+TA單元(未示出）。可以將包括A9+的底部料流(料流237)導(dǎo)向A9 塔(未示出），所述A9塔可產(chǎn)生可以被再循環(huán)至T0L/A9+TA單元的包括A9和一些A10的塔頂料 流、以及可以用作例如燃料的基本上不含A9的包括C10+的底部料流。側(cè)取塔252包括再沸器 253和一個(gè)或多個(gè)冷凝器254。所述冷凝器可以用于使其他塔如穩(wěn)定塔244、苯塔217再沸和/ 或用于產(chǎn)生蒸汽。
[0067]除了如下幾點(diǎn)之外，圖3與圖2相同：（1)從側(cè)取塔252取出主要包括A9和一些A10的 附加的側(cè)取料流(料流301)以再循環(huán)至T0L/A9+TA反應(yīng)器;和（2)可以用作例如燃料的包括 C10+的側(cè)取塔底部料流(料流302)。該實(shí)施方案消除了對(duì)單獨(dú)的A9塔的需要并進(jìn)一步降低 用于芳族化合物聯(lián)合機(jī)構(gòu)的能量和資本?？梢詫ˋ8且基本上不含T0L和A9+的料流(料 流257)導(dǎo)向pX回收區(qū)段以回收pX產(chǎn)物。
[0068] 在實(shí)施例中提供了預(yù)分餾塔和側(cè)取塔的各種實(shí)施方案，其包括用于向側(cè)取塔進(jìn)料 的料流255和258、以及回流料流256和側(cè)取料流257的取出的塔板位置的實(shí)例。
[0069] 在某些實(shí)施方案中，可以將預(yù)分餾塔和側(cè)取塔組合在單殼分隔壁塔中，所述塔具 有用于預(yù)分餾側(cè)的再沸器。
[0070] 如實(shí)施例中所示，預(yù)分餾(PREFRAC)塔和側(cè)取塔(SD-C0L)的組合可以被設(shè)計(jì)成滿 足A8側(cè)取料流中T0L和A9+的要求，使得該料流能夠被直接傳遞至通過(guò)選擇性吸附或通過(guò)結(jié) 晶來(lái)分離pX的單元。
[0071] 在此處公開(kāi)的方法和設(shè)備的某些方面中，對(duì)側(cè)取塔以及因此預(yù)分餾塔進(jìn)行設(shè)計(jì)以 在足夠高的塔頂壓力下運(yùn)行，使得側(cè)取塔的冷凝塔頂蒸氣能夠用于使苯塔、穩(wěn)定塔再沸和/ 或產(chǎn)生蒸汽，從而進(jìn)一步節(jié)省能量。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)意識(shí)到，具有總冷凝器的塔如SD-C0L 的冷凝塔頂蒸氣的溫度與所述塔的塔頂壓力相關(guān)。類(lèi)似地，塔的底部溫度與所述塔的壓力 相關(guān)，因此塔的壓力決定了可用于使所述塔再沸的加熱介質(zhì)的最低溫度。飽和蒸汽的壓力 與產(chǎn)生所述蒸汽所需要的加熱介質(zhì)的溫度相關(guān)。在所有情況中，壓力越高，溫度越高。第一 塔的冷凝塔頂蒸氣的溫度必須高于通過(guò)第一塔再沸的第二塔的底部的溫度，且其必須高出 能夠提供用于換熱的足夠驅(qū)動(dòng)力的量。因此，可以提高側(cè)取塔(SD-COL)以及因此預(yù)分餾塔 (PREFRAC)的塔頂壓力以提供SD-COL的冷凝塔頂蒸氣的溫度，所述溫度比這些蒸氣用于再 沸的塔的底部溫度或產(chǎn)生蒸汽的飽和溫度高約5~約25°C，更優(yōu)選高約10~約15°C。除了提 供這種溫度差之外，提高塔的壓力也是可以的，但會(huì)提高塔所需要的壁厚度，并由此提高其 成本。
[0072]如果將SD-C0L的冷凝蒸氣用于使苯塔再沸，則可以提高SD-C0L的塔頂壓力，例如 超過(guò)約50psia(絕對(duì)值245kPa)。如果蒸汽具有對(duì)芳族化合物聯(lián)合機(jī)構(gòu)內(nèi)的工藝料流進(jìn)行加 熱或輸出至其他單元的價(jià)值，則優(yōu)選提高預(yù)分餾塔和側(cè)取塔的壓力，使得能夠從側(cè)取塔的 冷凝塔頂蒸氣產(chǎn)生蒸汽。產(chǎn)生蒸汽使得將一部分投入塔再沸器中的能量回收作為有用的能 量。為了產(chǎn)生中等壓力（l〇bar g)蒸汽，可以將SD-C0L的塔頂壓力提高到超過(guò)約115p s i a (絕 對(duì)值793kPa)。如果SD-COL的冷凝塔頂蒸氣僅用于產(chǎn)生低壓(25psia)蒸汽，則SD-COL塔頂壓 力將僅需要提高至超過(guò)約22psia(絕對(duì)值152kPa)。如果側(cè)取塔的冷凝塔頂蒸氣僅用于使穩(wěn) 定塔再沸，則SD-C0L的塔頂壓力可以提高至超過(guò)約115psia(絕對(duì)值793kPa)。
[0073]在本文中公開(kāi)的方法和設(shè)備的某些實(shí)施方案中，通過(guò)上述圖2或3的分餾方案將來(lái) 自T0L/A9+反應(yīng)器的流出物分離，所述分餾方案被設(shè)計(jì)成產(chǎn)生A8側(cè)取料流，所述A8側(cè)取料流 滿足適用于直接進(jìn)料至通過(guò)選擇性吸附來(lái)分離pX的單元的低于500ppmw A9+的要求。在各 種實(shí)施方案中，A8側(cè)取料流包含低于約2重量％的?!^且更特別地低于約1.5重量％的?!^ 一部分所述T0L可以通過(guò)選擇性吸附單元(未示出）內(nèi)的T0L精煉塔來(lái)回收。
[0074]在圖2和3中所示的某些實(shí)施方案中，將穩(wěn)定塔244設(shè)計(jì)為脫己烷塔，其中在塔頂料 流245和246中除去非芳族苯共沸物。在此情況中，料流218可以滿足適于銷(xiāo)售的苯產(chǎn)品的要 求。在其他實(shí)施方案中，可以將穩(wěn)定塔244設(shè)計(jì)為脫戊烷塔，其中在塔頂料流245和246中將 C5-烴除去，并將苯濃縮的料流(料流218)或穩(wěn)定塔底部料流247導(dǎo)向提取單元以除去非芳 族苯共沸物。
[0075]通過(guò)結(jié)晶來(lái)分離pX的單元在其進(jìn)料中能夠承受高得多的水平的A9+。商業(yè)pX結(jié)晶 單元在高達(dá)2重量％的六9+或甚至更高的水平下運(yùn)行。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，通過(guò) 上述被設(shè)計(jì)成產(chǎn)生A8側(cè)取料流的圖2和3的分餾方案來(lái)分離來(lái)自T0L/A9+反應(yīng)器的流出物， 所述A8側(cè)取料流包含小于約2重量％的六9+，特別是小于約1.5重量％的六9+，且更特別地小 于約1.0重量％的六9+，適用于直接進(jìn)料至通過(guò)結(jié)晶分離pX的pX分離區(qū)段。采用結(jié)晶單元來(lái) 分離pX的實(shí)施方案比采用選擇性吸附單元來(lái)回收pX的實(shí)施方案需要更少的分離能量。 [0076]在其他實(shí)施方案中，包括常規(guī)甲苯歧化(TDP)單元、選擇性甲苯歧化(STDP)單元的 各種組合的芳族化合物聯(lián)合機(jī)構(gòu)受益于本發(fā)明的分離方案，所述選擇性甲苯歧化(STDP)單 元產(chǎn)生富含pX和/或T0L/A9+的二甲苯異構(gòu)體。
[0077]實(shí)施例
[0078]提出如下實(shí)施例僅用于解釋目的，且不用于限制本發(fā)明。
[0079]在實(shí)施例中使用包括苯和T0L的pX單元C7_(輕質(zhì)芳族化合物)料流和具有表1中示 出的組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的T0L/A9+冷凝的反應(yīng)器流出物料流。所述冷凝的T0L/A9+反應(yīng)器流出物 料流包含640ppmw的萘。所述組合物是典型的，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知，所述組合物和流 速取決于多個(gè)變量，包括重整油組成以及pX單元和T0L/A9+單元的相對(duì)尺寸。
[0080]表1.反應(yīng)器流出物和px單元料流的典型組成
[0082] 在所有實(shí)施例中，將該混合物預(yù)熱并傳送至穩(wěn)定塔以除去輕端組分，然后傳送至 苯塔，在苯塔中從塔頂取出苯濃縮的料流以作為高純度的苯進(jìn)行銷(xiāo)售或作為提取單元的進(jìn) 料，在提取單元中通過(guò)除去主要為非芳族化合物的殘余液料流來(lái)對(duì)苯進(jìn)一步純化。使用 Aspen Technology, Inc的ASPENPlus1'工藝模擬器對(duì)所有的塔的性能進(jìn)行模擬，包括所有塔 的產(chǎn)物料流的組成和條件。對(duì)于所有實(shí)施例，穩(wěn)定塔和苯塔的設(shè)計(jì)保持相同。因此，苯塔底 部的進(jìn)料速率和組成保持相同。對(duì)于苯塔的典型要求是在塔頂中回收98%的苯，和400ppmw 的T0L和基礎(chǔ)組分Bz。表2中提供了苯塔底部料流的進(jìn)料速率、組成和溫度。
[0083] 從ASPENpius?模擬獲得的所有實(shí)施例的苯塔的計(jì)算的吸收功率為79.5MMBTU/小 時(shí)(23.3MW)，且計(jì)算的苯塔底部溫度為約150°C。穩(wěn)定塔的計(jì)算的吸收功率為37.7MMBTU/小 時(shí)（11.0MW)，且計(jì)算的穩(wěn)定塔底部溫度為約184°C。
[0084] 表2.苯塔底部料流的進(jìn)料速率、組成和溫度
[0086] 實(shí)施例1:產(chǎn)生適用于直接傳送至通過(guò)選擇性吸附回收pX的單元的A8料流的分離 方案
[0087] 實(shí)施例1顯示了按照?qǐng)D1的分餾方案通過(guò)苯塔底部料流的進(jìn)一步分餾來(lái)產(chǎn)生混合 二甲苯。
[0088] 將苯塔底部料流進(jìn)料至甲苯塔，所述甲苯塔被模擬成具有52個(gè)理論級(jí)并在級(jí)26處 進(jìn)料。將離開(kāi)頂部塔板的蒸氣的壓力設(shè)定為62.3psia(絕對(duì)值430kPa)并將冷凝器假定為具 有5psi(34.5kPa)的壓降。將設(shè)計(jì)要求置于T0L塔頂料流中0.5wt%C8A和塔底部料流中的 C 8 A中1重量％ T 0 L的塔模擬。根據(jù)模擬計(jì)算的吸收的再沸器功率是15 2.6 Μ Μ B T U /小時(shí) (44.7MW)。塔的冷凝的塔頂蒸氣的溫度為166.2 °C，并且冷凝器的計(jì)算的功率為 125.1MMBTU/小時(shí)（36.7麗），它們足以使苯塔再沸。
[0089] 將甲苯塔底部料流傳送至二甲苯分裂(XS)塔，所述二甲苯分裂(XS)塔被模擬成具 有122個(gè)理論級(jí)并在距頂部為理論級(jí)91處進(jìn)料。將離開(kāi)頂部塔板的蒸氣的壓力設(shè)定為 85psia(586kPa)，使得冷凝塔頂蒸氣具有足以使通過(guò)選擇性吸附來(lái)分離pX的單元的提取塔 和殘余液塔再沸的溫度。將設(shè)計(jì)要求置于C8A塔頂料流中0.05的％(500??111?從9+和094+塔 底部料流中1重量％C8A的二甲苯分裂塔模擬。根據(jù)模擬計(jì)算的吸收塔再沸器的功率是 112 · 8MMBTU/小時(shí)（33 · 1MW)。
[0090] 因此，對(duì)于T0L塔和XS塔，需要265.4MMBTU/hr(77.8MW)的組合的吸收再沸器功率 以實(shí)施將苯塔底部料流分離成T0L料流、C8A料流和A9+料流的期望的分離，其中C8A料流包 含1重量并滿足500ppm A9+的要求，從而使該料流能夠直接傳送至選擇性吸附單元 來(lái)分ι^ιρΧ。
[0091] 可以將A9+料流導(dǎo)向A9塔，所述A9塔可以產(chǎn)生:可以被再循環(huán)至T0L/A9+TA單元的 包括A9和一些A10的塔頂料流、以及可以用作例如燃料的基本上不含A9的包括C10+的底部 料流。
[0092]實(shí)施例2:產(chǎn)生適用于直接傳送至通過(guò)結(jié)晶回收pX的單元的A8料流的分離方案
[0093] 實(shí)施例2顯示了按照?qǐng)D1的分餾方案通過(guò)苯塔底部料流的進(jìn)一步分餾來(lái)產(chǎn)生混合 二甲苯。
[0094] 苯塔和甲苯塔的設(shè)計(jì)與實(shí)施例1相同。將苯塔底部料流進(jìn)料至甲苯塔，所述甲苯塔 被模擬成具有52個(gè)理論級(jí)并在級(jí)26處進(jìn)料。將離開(kāi)頂部塔板的蒸氣的壓力設(shè)定為62.3psia (絕對(duì)值430kPa)并將冷凝器假定為具有5psi (34.5kPa)的壓降。將設(shè)計(jì)要求置于T0L塔頂料 流中0.5wt % C8A和塔底部料流中的C8A中1重量％ T0L的塔模擬。根據(jù)模擬計(jì)算的吸收的再 沸器功率是152.6MMBTU/小時(shí)(44.7麗）。塔的冷凝的塔頂蒸氣的溫度為166.2°C，并且冷凝 器的計(jì)算的功率為125.1MMBTU/小時(shí)(36.7MW)，它們足以使苯塔再沸。
[0095] 將甲苯塔底部料流傳送至二甲苯分裂(XS)塔，所述二甲苯分裂(XS)塔被模擬成具 有122個(gè)理論級(jí)并在距頂部為理論級(jí)91處進(jìn)料。如實(shí)施例1中，將設(shè)計(jì)要求置于C9A+塔底部 料流中1重量％C8A的二甲苯分裂塔模擬。然而，因?yàn)榻Y(jié)晶單元能夠承受結(jié)晶進(jìn)料中更高濃 度的A9+，所以將A8料流中A9+的要求放寬至1重量％的六9+。這使計(jì)算的需要的吸收塔再沸 器功率輕微下降至107.0MMBTU/小時(shí)(31.4MW)。
[0096] 因此，對(duì)于該實(shí)施例來(lái)說(shuō)，對(duì)于T0L塔和XS塔，需要259.6MMBTU/小時(shí)(76.1麗)的組 合的吸收再沸器功率以實(shí)施將苯塔底部料流分離成T0L料流、C8A料流和A9+料流的期望的 分離，其中C8A料流包含1重量％的T0L和1重量％的A9+，從而使該料流能夠直接傳送至結(jié)晶 單元來(lái)分離pX。
[0097] 可以將A9+料流導(dǎo)向A9塔，所述A9塔可以產(chǎn)生：可以被再循環(huán)至T0L/A9+TA單元的 包括A9和一些A10的塔頂料流、以及可以用作例如燃料的基本上不含A9的包括C10+的底部 料流。
[0098]實(shí)施例3:產(chǎn)生適用于直接傳送至通過(guò)選擇性吸附回收pX的單元的A8料流的分離 方案
[0099] 用于該實(shí)施例的分離方案示于圖2中，并通過(guò)ASPEN進(jìn)行模擬。穩(wěn)定塔和苯塔的設(shè) 計(jì)與關(guān)于實(shí)施例1和2相同。執(zhí)行用于預(yù)分餾塔和側(cè)取塔的設(shè)計(jì)參數(shù)的各種組合。對(duì)于部分 情況，將設(shè)計(jì)變量與相應(yīng)塔性能參數(shù)的組合總結(jié)于表3中，其中在滿足A8料流中小于1.5重 量^的^]^和小于500ppmw的A9+的要求而使得A8料流能夠在不需要進(jìn)一步分餾的條件下傳 送至用于分離pX的選擇性吸附單元的同時(shí)，相對(duì)于實(shí)施例1可以實(shí)現(xiàn)能量節(jié)省。實(shí)施例3的 預(yù)分餾(PREFRAC)塔和側(cè)取(SD-C0L)塔的組合的吸收功率代表將Bz塔底部料流分離成T0L 料流、A9+料流和A8料流所需要的功率，所述T0L料流適用于再循環(huán)至T0L/A9+反應(yīng)器，所述 A8料流能夠在不需要進(jìn)一步分餾的條件下直接傳送至用于回收pX的選擇性吸附單元。可以 將A9+料流導(dǎo)向A9塔，所述A9塔可產(chǎn)生:可以被再循環(huán)至T0L/A9+TA單元的包括A9和一些A10 的塔頂料流、以及可以用作例如燃料的基本上不含A9的包括C10+的底部料流。
[0100] 表3和4顯示了設(shè)計(jì)變量的實(shí)例。"SD-C0L，級(jí)數(shù)"是在模擬中用于該塔的理論級(jí)的 數(shù)目，包括一個(gè)用于再沸器的級(jí)和一個(gè)用于冷凝器的級(jí)。"SD-C0L，Stg-RFLXl"是取出用于 回流至預(yù)分餾塔的液體側(cè)取物處的側(cè)取塔級(jí)。"SD-C0L，Stg-OVHDVl"是來(lái)自預(yù)分餾塔的塔 頂蒸氣被導(dǎo)向的側(cè)取塔中的級(jí)。"SD-C0L，Stg-BTTMLIQl"是來(lái)自預(yù)分餾塔的底部液體被導(dǎo) 向的側(cè)取塔級(jí)。"SD-C0L，Stg-C8A"是取出作為側(cè)取物的C8A處的側(cè)取塔級(jí)。
[0101] 表3.用于實(shí)施例3的設(shè)計(jì)變量
[0104]如表3中的數(shù)據(jù)所示，本發(fā)明的分離方案能夠?qū)⑼瓿煞蛛x所需要的能量降低超過(guò) 10%〇
[0?05]實(shí)施例4:產(chǎn)生適用于直接傳送至通過(guò)結(jié)晶回收pX的單元的A8料流的分離方案
[0106]用于該實(shí)施例的分離方案示于圖2中，并通過(guò)ASPEN進(jìn)行模擬。穩(wěn)定塔和苯塔的設(shè) 計(jì)與關(guān)于實(shí)施例1和2相同。在將通過(guò)冷凝器的壓降假定為5psi(34.5kPa)的條件下，假定 SD-C0L的塔頂壓力為62.3psia(絕對(duì)值430kPa)。嘗試用于預(yù)分餾塔（PREFRAC)和側(cè)取塔 (SD-C0L)的設(shè)計(jì)參數(shù)的各種組合。對(duì)于部分情況，將設(shè)計(jì)變量與相應(yīng)塔性能參數(shù)的組合總 結(jié)于表4中，其中在滿足A8料流中小于1.0重量％的?!^和小于1重量％的六9+的要求而使得 A8料流能夠在不需要進(jìn)一步分餾的條件下傳送至用于分離pX的結(jié)晶區(qū)段的同時(shí)，相對(duì)于實(shí) 施例2可以實(shí)現(xiàn)能量節(jié)省?？梢詫9+料流導(dǎo)向A9塔，所述A9塔可產(chǎn)生:可以被再循環(huán)至T0L/ A9+TA單元的包括A9和一些A10的塔頂料流、以及可以用作例如燃料的基本上不含A9的包括 C10+的底部料流。
[0107]表4.用于實(shí)施例4的設(shè)計(jì)變量
[0110] 如表4中的數(shù)據(jù)所示，本發(fā)明的分離方案能夠節(jié)省實(shí)施例2所需要的能量的約 25% 〇
[0111] 注意，對(duì)于實(shí)施例4的情況，滿足進(jìn)料至pX結(jié)晶區(qū)段所需要的A8側(cè)取料流的要求的 能量需求低于滿足將A8料流進(jìn)料至pX選擇性吸附區(qū)段所需要的A8側(cè)取料流的要求的能量 需求。還應(yīng)注意，實(shí)施例4比實(shí)施例3需要更少的級(jí)數(shù)。再沸器功率與塔中的蒸氣和液體運(yùn)輸 相關(guān)。實(shí)施例4比實(shí)施例3需要更少的功率意味著需要更小直徑的塔。更低的功率也意味著 更少的C0 2溫室氣體排放。
[0112]實(shí)施例5:在SD-C0L的壓力升至產(chǎn)生中等壓力蒸汽的條件下產(chǎn)生適用于直接傳送 至通過(guò)結(jié)晶回收pX的單元的A8料流的分離方案
[0113]用于該實(shí)施例的分離方案示于圖2中，并通過(guò)ASPEN進(jìn)行模擬。對(duì)于該情況來(lái)說(shuō)，提 高PREFRAC和SD-C0L塔的壓力以使得從SD-C0L的冷凝塔頂蒸氣產(chǎn)生中等壓力（lObarg)的蒸 汽。在將通過(guò)冷凝器的壓降假定為5psi(34.5kPa)的條件下，假定SD-C0L的塔頂壓力為 116.8psia(絕對(duì)值805kPa)。這使得進(jìn)入冷凝器的SD-C0L塔頂溫度為203°C，且冷凝器出口 溫度為約201°C，這足以產(chǎn)生lObarg的蒸汽，所述lObarg的蒸汽具有約185°C的飽和溫度。這 些冷凝器溫度也足以使具有約150 °C底部溫度的苯塔再沸，并足以使具有185 °C底部溫度的 穩(wěn)定塔再沸。
[0114] 穩(wěn)定塔和苯塔的設(shè)計(jì)與實(shí)施例1和2相同。執(zhí)行用于PREFRAC和SD-C0L的設(shè)計(jì)參數(shù) 的各種組合。對(duì)于部分情況，將設(shè)計(jì)變量與相應(yīng)塔性能參數(shù)的組合總結(jié)于表5中，其中在滿 足A8料流中小于1.5重量％的?!^和小于1.5重量％的六9+的要求而使得A8料流能夠在不需 要進(jìn)一步分餾的條件下傳送至用于分離PX的結(jié)晶單元的同時(shí)，相對(duì)于實(shí)施例2可以實(shí)現(xiàn)能 量節(jié)省?？梢詫9+料流導(dǎo)向A9塔，所述A9塔可產(chǎn)生:可以被再循環(huán)至T0L/A9+TA單元的包括 A9和一些A10的塔頂料流、以及可以用作例如燃料的基本上不含A9的包括C10+的底部料流。
[0115] 表5.用于實(shí)施例5的設(shè)計(jì)變量
[0116]
[0119]如表5中的數(shù)據(jù)所示，對(duì)于所有這些情況，PREFRAC和SD-C0L的總功率比實(shí)施例2的 T0L和XS塔的總功率低多達(dá)10.2 %。當(dāng)對(duì)于MP蒸汽輸出給定額度時(shí)，完成所述分離所需要的 凈能量低于實(shí)施例2所需要的凈能量的一半。
[0120]實(shí)施例6:在SD-C0L的壓力升至產(chǎn)生中等壓力蒸汽的條件下且在具有另外的側(cè)取 塔C9A+料流的條件下產(chǎn)生適用于直接傳送至通過(guò)結(jié)晶回收pX的單元的A8料流的分離方案
[0121] 用于該實(shí)施例的分離方案示于圖3中，并通過(guò)ASPEN模擬。除了如下幾點(diǎn)之外，關(guān)于 穩(wěn)定塔、苯塔、預(yù)分餾塔和側(cè)取塔的條件和設(shè)計(jì)考慮與關(guān)于實(shí)施例5的情況5.3(如表5中所 示）的相同。
[0122] 在實(shí)施例5中，側(cè)取塔具有90個(gè)理論級(jí)，且將包括A9+的料流作為底部料流取出。實(shí) 施例5的A9+料流可以被導(dǎo)向A9塔，所述A9塔可產(chǎn)生:可以被再循環(huán)至T0L/A9+TA單元的包括 A9和一些A10的塔頂料流、以及可以用作例如燃料的基本上不含A9的包括C10+的底部料流。
[0123] 在該實(shí)施例6中，將主要包括A9和一些A10的料流作為另外的側(cè)取料流（圖3的料流 301)取出以再循環(huán)至T0L/A9+TA反應(yīng)器，并且包括C10+且基本上不含A9的側(cè)取塔底部料流 (圖3的料流302)可以用作例如燃料。在該實(shí)施例中，將主要包括A9和一些A10的料流稱(chēng)作 C9A+料流。從距頂部為理論級(jí)90處取出作為液體的另外的側(cè)取料流(料流301)。在該側(cè)取料 流以下添加另外的級(jí)，這將理論級(jí)的總數(shù)提高至表6中所示的數(shù)目。側(cè)取塔的其他相關(guān)級(jí)保 持與實(shí)施例5的情況5.3相同。按照實(shí)施例5的情況5.3，預(yù)分餾塔和側(cè)取塔的再沸器功率分 別被固定在130MMBTU/小時(shí)(38.1MW)和105MMBTU/小時(shí)(30.8MW)下。因此，在實(shí)施例6中，相 對(duì)于實(shí)施例5的情況5.3在無(wú)其他功率的條件下進(jìn)行C9A+料流的分離。
[0124] 為了避免對(duì)單獨(dú)的A9塔的需要，期望C9A+料流必須包含組合的C9A+和C10+料流中 的所有MEB和TMB、以及高比例的DEB、DMEB和TTMB。然而，期望將組合的C9A+和C10+料流中的 高比例的萘分離到C10+料流中，因?yàn)镃10+料流的萘和重質(zhì)組分能夠阻塞T0L/A9+TA單元內(nèi) 的交換器并導(dǎo)致TA單元催化劑的高失活速率。
[0125] 將關(guān)于幾種情況的模擬結(jié)果提供于表6中。
[0126]表6.關(guān)于實(shí)施例6的模擬結(jié)果
[0128] 如該實(shí)施例中所示，用于再循環(huán)至T0L/A9+反應(yīng)器的CA9+料流中的期望組分MEB和 TMB的回收率能夠接近100%。期望組分DEB、DMEB和TTMB的回收率也可以非常高。在C9A+料 流中的萘的回收率相當(dāng)?shù)停虼嗽贑10+料流中回收高比例的萘。在C9A+側(cè)取料流中TTMB的 指定回收率的條件下，C9A+料流中期望組分MEB、TMB、DEB、DMEB和TTMB的回收率升高。然而， 該料流中萘的回收率也升高。在C9A+側(cè)取料流以下添加的級(jí)的數(shù)目減少的條件下，萘的回 收率也升高。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，級(jí)的最佳數(shù)目和TTMB回收率將取決于當(dāng)?shù)卦虾透?產(chǎn)物的價(jià)格、能量成本和當(dāng)?shù)氐馁Y本成本。
[0129] 盡管上面已經(jīng)根據(jù)各種實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但在本發(fā)明的主旨和范圍 內(nèi)可以對(duì)其進(jìn)行修改。因此本申請(qǐng)傾向于包括使用本文中公開(kāi)的一般原理的本發(fā)明的任何 變化、用途和適用性。此外，本申請(qǐng)傾向于包括落在本發(fā)明所屬領(lǐng)域已知或慣用做法的范圍 內(nèi)的并落在權(quán)利要求書(shū)界限內(nèi)的對(duì)本發(fā)明的這種背離。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種方法，所述方法包括如下步驟： (a) 將包含甲苯、C8芳族化合物和C9+芳族化合物的預(yù)分餾塔進(jìn)料流提供至再沸的預(yù)分 餾塔以產(chǎn)生預(yù)分餾塔頂部料流和預(yù)分餾塔底部料流;和 (b) 將所述預(yù)分餾塔頂部料流和所述預(yù)分餾塔底部料流提供至側(cè)取塔以產(chǎn)生包含甲苯 的側(cè)取塔頂部料流和包含C8芳族化合物的側(cè)取塔第一側(cè)料流。2. 權(quán)利要求1的方法，所述方法還包括產(chǎn)生包含C9+芳族化合物的側(cè)取塔底部料流。3. 權(quán)利要求1的方法，所述方法還包括產(chǎn)生如下料流:包含A9的側(cè)取塔第二側(cè)料流，其 用于在不進(jìn)一步分餾的條件下再循環(huán)至T0L/A9+轉(zhuǎn)烷基化反應(yīng)器;和基本上不含A9的C10+ 側(cè)取塔底部料流。4. 權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)的方法，所述方法還包括從包含C8芳族化合物的所述側(cè)取塔 第一側(cè)料流回收對(duì)二甲苯以產(chǎn)生對(duì)二甲苯產(chǎn)物料流和對(duì)二甲苯貧料流。5. 權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)的方法，所述方法在步驟(a)之前，還包括： 將包含苯、甲苯、C8芳族化合物和C9+芳族化合物的苯塔進(jìn)料流提供至苯塔以產(chǎn)生包含 苯的苯塔頂部料流和包含甲苯、C8芳族化合物和C9+芳族化合物的苯塔底部料流， 其中所述苯塔底部料流是所述預(yù)分餾塔進(jìn)料流。6. 權(quán)利要求5的方法，其中通過(guò)包含如下步驟的方法得到所述苯塔進(jìn)料流： 將包含輕端組分、苯、甲苯、C8芳族化合物和C9+芳族化合物的穩(wěn)定塔進(jìn)料流提供至穩(wěn) 定塔以產(chǎn)生穩(wěn)定塔頂部料流或包含輕端組分的料流和包含苯、甲苯、C8芳族化合物和C9+芳 族化合物的穩(wěn)定塔底部料流， 其中所述穩(wěn)定塔底部料流是所述苯塔進(jìn)料流。7. 權(quán)利要求6的方法，所述方法還包括將包含輕端組分、苯、甲苯、C8芳族化合物和C9+ 芳族化合物的轉(zhuǎn)烷基化反應(yīng)器流出物料流與包含苯和甲苯的對(duì)二甲苯單元料流混合以產(chǎn) 生所述穩(wěn)定塔進(jìn)料流。8. 權(quán)利要求7的方法，其中對(duì)所述穩(wěn)定塔進(jìn)料流進(jìn)行預(yù)熱。9. 權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)的方法，所述方法還包括將所述側(cè)取塔頂部料流的至少一部 分再循環(huán)至轉(zhuǎn)烷基化反應(yīng)器。10. 權(quán)利要求2的方法，所述方法還包括將包含C9+芳族化合物的所述側(cè)取塔底部料流 的至少一部分再循環(huán)至轉(zhuǎn)烷基化反應(yīng)器。11. 權(quán)利要求3的方法，所述方法還包括將包含A9的所述側(cè)取塔第二側(cè)料流的至少一部 分再循環(huán)至轉(zhuǎn)烷基化反應(yīng)器。12. 權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)的方法，其中所述側(cè)取塔頂部料流基本上不含C8芳族化合 物。13. 權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)的方法，其中包含C8芳族化合物的所述側(cè)取塔側(cè)料流基本 上不含甲苯和C9+芳族化合物。14. 權(quán)利要求2的方法，其中包含C9+芳族化合物的所述側(cè)取塔底部料流基本上不含C8 芳族化合物。15. 權(quán)利要求3的方法，其中包含A9的所述側(cè)取塔第二側(cè)料流基本上不含C8芳族化合 物。16. 權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)的方法，所述方法還包括在高于大氣壓的壓力下運(yùn)行所述 側(cè)取塔并使用所述側(cè)取塔頂部料流中的冷凝蒸氣以產(chǎn)生蒸汽。17. 權(quán)利要求5的方法，其中在高于大氣壓的壓力下運(yùn)行所述側(cè)取塔，從而使用所述側(cè) 取塔頂部料流的冷凝蒸氣來(lái)使所述苯塔再沸。18. 權(quán)利要求6的方法，其中在高于大氣壓的壓力下運(yùn)行所述側(cè)取塔，從而使用所述側(cè) 取塔頂部料流的冷凝蒸氣來(lái)使所述穩(wěn)定塔再沸。19. 權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)的方法，其中所述側(cè)取塔接收作為未進(jìn)行冷凝的蒸氣料流 的所述預(yù)分餾塔頂部料流。20. 權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)的方法，其中所述預(yù)分餾塔和所述側(cè)取塔共享具有分隔壁 的共用殼。21. -種設(shè)備，所述設(shè)備包含： (a) 再沸的預(yù)分餾塔，所述再沸的預(yù)分餾塔用于接收包含甲苯、C8芳族化合物和C9+芳 族化合物的預(yù)分餾進(jìn)料流并產(chǎn)生預(yù)分餾塔頂部料流和預(yù)分餾塔底部料流;和 (b) 側(cè)取塔，所述側(cè)取塔用于接收所述預(yù)分餾塔頂部料流和所述預(yù)分餾塔底部料流并 產(chǎn)生包含甲苯的側(cè)取塔頂部料流和包含C8芳族化合物的側(cè)取塔第一側(cè)料流。22. 權(quán)利要求21的設(shè)備，其中所述側(cè)取塔還產(chǎn)生包含C9+芳族化合物的側(cè)取塔底部料 流。23. 權(quán)利要求21的設(shè)備，其中所述側(cè)取塔還產(chǎn)生如下料流:包含A9的側(cè)取塔第二料流， 其用于在不進(jìn)一步分餾的條件下再循環(huán)至TOL/A9+轉(zhuǎn)烷基化反應(yīng)器;和基本上不含A9的C10 +側(cè)取塔底部料流。24. 權(quán)利要求21的設(shè)備，所述設(shè)備還包含苯塔，所述苯塔用于接收包含苯、甲苯、C8芳族 化合物和C9+芳族化合物的苯塔進(jìn)料流并將所述苯塔進(jìn)料流分離成包含苯的苯塔頂部料流 和包含甲苯、C8芳族化合物和C9+芳族化合物的苯塔底部料流； 其中所述苯塔底部料流是所述預(yù)分餾塔進(jìn)料流。25. 權(quán)利要求24的設(shè)備，所述設(shè)備還包含穩(wěn)定塔，所述穩(wěn)定塔用于接收包含輕端組分、 苯、甲苯、C8芳族化合物和C9+芳族化合物的穩(wěn)定塔進(jìn)料流，并產(chǎn)生包含輕端組分的穩(wěn)定塔 頂部料流和包含苯、甲苯、C8芳族化合物和C9+芳族化合物的穩(wěn)定塔底部料流;其中所述穩(wěn) 定塔底部料流是所述苯塔進(jìn)料流。26. 權(quán)利要求24的設(shè)備，所述設(shè)備還包含混合器，所述混合器用于將包含輕端組分、苯、 甲苯、C8芳族化合物和C9+芳族化合物的轉(zhuǎn)烷基化反應(yīng)器流出物料流與包含苯和甲苯的對(duì) 二甲苯單元料流混合以產(chǎn)生所述穩(wěn)定塔進(jìn)料流。27. 權(quán)利要求21~26中任一項(xiàng)的設(shè)備，所述設(shè)備還包含對(duì)二甲苯回收區(qū)段，所述對(duì)二甲 苯回收區(qū)段用于從包含C8芳族化合物的所述側(cè)取塔側(cè)料流回收對(duì)二甲苯。28. 權(quán)利要求27的設(shè)備，其中所述對(duì)二甲苯回收區(qū)段包含對(duì)二甲苯選擇性吸附單元。29. 權(quán)利要求27的設(shè)備，其中所述對(duì)二甲苯回收區(qū)段包含結(jié)晶單元。30. 權(quán)利要求21~29中任一項(xiàng)的設(shè)備，所述設(shè)備還包含轉(zhuǎn)烷基化反應(yīng)器，所述轉(zhuǎn)烷基化 反應(yīng)器用于將包含甲苯和任選的C9+芳族化合物的反應(yīng)器進(jìn)料流反應(yīng)以產(chǎn)生包含輕端組 分、苯、甲苯、C8芳族化合物和C9+芳族化合物的轉(zhuǎn)烷基化反應(yīng)器流出物料流。31. 權(quán)利要求21~30中任一項(xiàng)的設(shè)備，其中所述側(cè)取塔接收作為未進(jìn)行冷凝的蒸氣料 流的所述預(yù)分餾塔頂部料流。32. 權(quán)利要求21~31中任一項(xiàng)的設(shè)備，其中所述預(yù)分餾塔和所述側(cè)取塔共享具有分隔 壁的共用殼。33. -種方法，所述方法包括如下步驟： (a) 將包含甲苯和任選的C9+芳族化合物的反應(yīng)器進(jìn)料流在轉(zhuǎn)烷基化反應(yīng)器中反應(yīng)以 產(chǎn)生包含輕端組分、苯、甲苯、C8芳族化合物和C9+芳族化合物的轉(zhuǎn)烷基化反應(yīng)器流出物料 流； (b) 任選地將所述轉(zhuǎn)烷基化反應(yīng)器流出物料流與包含苯和甲苯的對(duì)二甲苯單元料流混 合以產(chǎn)生包含輕端組分、苯、甲苯、C8芳族化合物和C9+芳族化合物的穩(wěn)定塔進(jìn)料流； (c) 在穩(wěn)定塔中將所述穩(wěn)定塔進(jìn)料流分離以產(chǎn)生包含輕端組分的穩(wěn)定塔頂部料流和包 含苯、甲苯、C8芳族化合物和C9+芳族化合物的穩(wěn)定塔底部料流； (d) 在苯塔中將所述穩(wěn)定塔底部料流分離以產(chǎn)生包含苯的苯塔頂部料流和包含甲苯、 C8芳族化合物和C9+芳族化合物的苯塔底部料流； (e) 將所述苯塔底部料流提供至再沸的預(yù)分餾塔以產(chǎn)生預(yù)分餾塔頂部料流和預(yù)分餾塔 底部料流； (f) 將所述預(yù)分餾塔頂部料流和所述預(yù)分餾塔底部料流提供至側(cè)取塔以產(chǎn)生包含甲苯 的側(cè)取塔頂部料流和包含C8芳族化合物的側(cè)取塔第一側(cè)料流； (g) 從包含C8芳族化合物的所述側(cè)取塔側(cè)料流回收對(duì)二甲苯；以及 (h) 從所述苯塔頂部料流回收苯， 其中將所述側(cè)取塔頂部料流的至少一部分再循環(huán)至所述轉(zhuǎn)烷基化反應(yīng)器。34. 權(quán)利要求33的方法，其中所述側(cè)取塔還產(chǎn)生包含C9+芳族化合物的側(cè)取塔底部料 流，其中將該料流的至少一部分再循環(huán)至所述轉(zhuǎn)烷基化反應(yīng)器。35. 權(quán)利要求33的方法，所述方法還包括產(chǎn)生如下料流:包含A9的側(cè)取塔第二側(cè)料流， 所述側(cè)取塔第二側(cè)料流的至少一部分在不進(jìn)一步分餾的條件下被再循環(huán)至T0L/A9+轉(zhuǎn)烷基 化反應(yīng)器;和基本上不含A9的C10+側(cè)取塔底部料流。36. 權(quán)利要求33的方法，所述方法還包括在高于大氣壓的壓力下運(yùn)行所述側(cè)取塔并通 過(guò)對(duì)所述側(cè)取塔頂部料流的至少一部分進(jìn)行冷凝而使所述苯塔再沸。37. 權(quán)利要求33的方法，所述方法還包括從冷凝至少一部分所述側(cè)取塔頂部料流來(lái)產(chǎn) 生蒸汽。38. 權(quán)利要求33的方法，其中所述側(cè)取塔接收作為未進(jìn)行冷凝的蒸氣料流的所述預(yù)分 餾塔頂部料流。39. 權(quán)利要求33的方法，其中所述預(yù)分餾塔和所述側(cè)取塔共享具有分隔壁的共用殼。
【文檔編號(hào)】C07C7/09GK105992751SQ201580008542
【公開(kāi)日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年2月4日
【發(fā)明人】杰弗里·阿倫·阿梅斯
【申請(qǐng)人】Bp北美公司