專利名稱：一種從碳九芳烴中富集均三甲苯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機化學(xué)領(lǐng)域，進(jìn)一步地說，是涉及一種從碳九芳烴中富集均三甲苯的方法。
背景技術(shù)：
碳九芳烴深加工工藝的開發(fā)和各種組分的利用，一直是人們關(guān)心的問題。不同化工流程副產(chǎn)碳九芳烴餾分的組成有所不同，其基本組分如均三甲苯、偏三甲苯、甲乙苯等， 都是重要的化工資源。分離利用日益增加的碳九芳烴餾分，對于提高相關(guān)裝置經(jīng)濟(jì)效益、綜合利用石油資源均具有深遠(yuǎn)的意義。目前，生產(chǎn)均三甲苯的主要工藝路線有偏三甲苯異構(gòu)化法、萃取精餾法、分子篩吸附分離法、絡(luò)合/分離法、烷基化-分離法等多種工藝，以上工藝所采用的原料均來源于碳九芳烴餾分。在上述的方法中，萃取精餾法和烷基化-分離法(石油化工設(shè)計，2006，23 (1)， 50-51)是最有前途的方法。由于碳九芳烴混合物中各組分的沸點十分接近，特別是均三甲苯和鄰甲基乙苯沸點僅差0.5°C，相對揮發(fā)度為1.009，用普通精餾分離難度較大。因此，進(jìn)行均三甲苯的分離，首先需要對碳九芳烴餾分進(jìn)行預(yù)分餾，得到均三甲苯和鄰甲乙苯混合濃度較高的富集餾分，然后再采用各種不同的工藝路線將鄰甲乙苯和均三甲苯分離，得到均三甲苯產(chǎn)品。CN1958538A公開了一種雙溶劑萃取分離碳九芳烴的方法，包括將碳九芳烴混合物進(jìn)行預(yù)分餾，截取含均三甲苯和鄰甲乙苯的富集餾分；將含均三甲苯和鄰甲乙苯的富集餾分引入雙溶劑萃取精餾塔，在雙溶劑協(xié)同萃取作用下，得到均三甲苯產(chǎn)品和鄰甲乙苯產(chǎn)品。 其中所述的預(yù)分餾步驟可采用精密精餾或萃取精餾，與精密精餾法相比，萃取精餾法具有單塔負(fù)荷低、能耗小的優(yōu)點，但富集液純度和目標(biāo)產(chǎn)品收率不及精密精餾法。由于所獲得的均三甲苯和鄰甲基乙苯產(chǎn)品純度和收率受預(yù)分餾產(chǎn)品的濃度影響較大，因此盡量控制富集液中雜質(zhì)含量，特別是低沸點雜質(zhì)的含量至關(guān)重要。中國專利200810225605. 5公開了一種從碳九芳烴餾分中分離富集均三甲苯的方法。該發(fā)明的方法包括脫重塔和脫輕塔，脫重塔加壓操作，脫輕塔常壓操作，由脫重塔塔頂引出的物流作為脫輕塔再沸器的熱源。該發(fā)明的方法在幾乎不變動現(xiàn)有工藝基礎(chǔ)上，僅提高脫重塔操作壓力，不僅可節(jié)約能耗，可降低富集均三甲苯中低沸點雜質(zhì)的含量，而且均三甲苯的收率和現(xiàn)有工藝相當(dāng)。由于采用精密精餾法，分離所需的精餾塔塔板數(shù)仍然較多 (脫輕塔180塊)，回流比高(脫輕塔40)，能耗仍然相當(dāng)高，收率較低，而且均三甲苯富集液中高沸點雜質(zhì)(偏三甲苯)含量較高。因此，為了解決現(xiàn)有從碳九芳烴原料中得到富集均三甲苯餾分技術(shù)中存在的問題，提供一種經(jīng)濟(jì)的、均三甲苯收率高、且雜質(zhì)含量少的均三甲苯富集液是十分必要的。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種從碳九芳烴中富集均三甲苯的方法，具有均三甲苯收率高、且均三甲苯富集液中雜質(zhì)含量少的優(yōu)點。本發(fā)明的目的是提供一種從碳九芳烴中富集均三甲苯的方法。當(dāng)采用精餾法分離混合物時，精餾塔內(nèi)物系的汽液界面很大，精餾過程中汽、液兩相的傳質(zhì)在汽液界面進(jìn)行，分離物系的效果的好壞，不僅取決于物系的汽相、液相的熱力學(xué)性質(zhì)和汽液相平衡的規(guī)律，而且還取決于液體的表面性質(zhì)和各種組分從液體表面脫離到汽相的速度快慢的不同，因此，可以使用既能增加欲分離目的組分的相對揮發(fā)度，又能夠使目的組分更快脫離滾體表面而轉(zhuǎn)移到汽相的特殊精餾方法來實現(xiàn)沸點很相接近的物系的分離。為了達(dá)到上述目的，向精餾塔中加入一種特殊的溶劑，這種特殊溶劑的加入不僅增大了欲分離目的組分的相對揮發(fā)度，而且又能使目的組分較其它組分更快地從液相向汽相轉(zhuǎn)移，上述特殊精餾方法取名為催促精餾法，所用的特殊溶劑稱催促劑。一般來講，催促劑的選擇主要從以下幾個方面進(jìn)行綜合考慮(1)催促劑與欲分離目的組分有較大的似親合力和較大的表面活性；(2)催促劑不與原料中任何一組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，也不形成共沸物；(3)催促劑沸點較原料中各組分沸點低，可通過普通精餾回收利用；(4)催促劑與被分離組分相溶性較好，避免發(fā)生分層現(xiàn)象；(5)催促劑要無毒或低毒性、無腐蝕性、熱穩(wěn)定性好且價格低廉，容易得到。本發(fā)明采用的就是以上所述的催促精餾法，在精餾過程中加入催促劑，所述催促劑為丁腈和異丁腈中的一種，優(yōu)選異丁腈。本發(fā)明所述的從碳九芳烴中富集均三甲苯的方法，包括以下步驟(1)將碳九芳烴混合物和催促劑混合后送入脫重塔，由脫重塔塔頂引出包含正丙苯、異丙苯、間甲乙苯、對甲乙苯、均三甲苯、鄰甲乙苯和催促劑的輕組分，由脫重塔塔釜引出含有偏三甲苯和連三甲苯的重組分，所述碳九芳烴混合物與催促劑的重量比為1 0. 05 0.5，優(yōu)選1 0.05 0.3， 更優(yōu)選1 0. 05 0. 1 ；(2)將步驟(1)中所述輕組分送入脫輕塔，由脫輕塔塔頂引出包含有正丙苯、異丙苯、間甲乙苯、對甲乙苯和催促劑的物流，由脫輕塔塔釜引出均三甲苯、鄰甲乙苯(均三甲苯富集液)產(chǎn)品；(3)將步驟O)中所述脫輕塔塔頂引出的物流送入脫催促劑塔，由脫催促劑塔塔頂引出催促劑，由脫催促劑塔塔釜引出包含有正丙苯、異丙苯、間甲乙苯、對甲乙苯的物流；本發(fā)明所述方法中用的設(shè)備，如脫輕塔、脫重塔均為碳九芳烴精餾中通常采用的設(shè)備。具體操作中，可按以下條件實施所述的脫重塔的塔板數(shù)為20 60，脫重塔塔頂溫度為80 170°C，脫重塔塔頂壓力為0. 1 0. 5MPa，脫重塔塔釜溫度為170 210°C，脫重塔塔釜壓力為0. 12 0. 8MPa, 回流比為2 20 ；優(yōu)選的脫重塔塔板數(shù)為30 50，脫重塔塔頂溫度為90 160°C，脫重塔塔頂壓力為0. 1 0. 3MPa，脫重塔塔釜溫度為175 190°C，脫重塔塔釜壓力為0. 12 0. 4MPa，回流比為5 10 ；所述的脫輕塔塔板數(shù)為30 200，脫輕塔塔頂溫度為80 170°C，脫輕塔塔頂壓力為0. 1 0. 5MPa，脫輕塔塔釜溫度為170 210°C，脫輕塔塔釜壓力為0. 12 0. 8MPa,回流比為5 20 ；優(yōu)選的脫輕塔的塔板數(shù)為50 100，脫輕塔塔頂溫度為90 160°C，脫輕塔塔頂壓力為0. 1 0. 3MPa，脫輕塔塔釜溫度為175 190°C，脫輕塔塔釜壓力為0. 12 0. 4MPa，回流比為7 14 ；所述的脫催促劑塔塔板數(shù)為5 20，脫催促劑塔塔頂溫度為80 140°C，脫催促劑塔塔頂壓力為0. 1 0. 5MPa，脫催促劑塔塔釜溫度為150 190°C，脫催促劑塔塔釜壓力為0. 11 0. 8MPa,回流比為2 15 ；優(yōu)選的脫催促劑塔塔板數(shù)為8 15，脫催促劑塔塔頂溫度為80 120°C，脫催促劑塔塔頂壓力為0. 1 0. 3MPa，脫催促劑塔塔釜溫度為155 175°C，脫催促劑塔塔釜壓力為0. 11 0. 4MPa,回流比為2 5。在本發(fā)明的方法中，脫重塔釜的重組分主要是沸點高于鄰甲乙苯的組分，脫輕塔頂?shù)妮p組分主要是沸點低于均三甲苯的組分。通過本發(fā)明的方法中，在脫輕塔B2塔釜得到的均三甲苯富集液的物流中，沸點低于均三甲苯的輕組分< 0. 1重量％，沸點高于鄰甲乙苯的重組分< 2重量％。本發(fā)明所述的碳九芳烴混合物可以來自鉬重整塔底油、二甲苯異構(gòu)化副產(chǎn)、催化裂化油或裂解石腦油，優(yōu)選其中均三甲苯的含量3 50重量％。不同來源的碳九芳烴組成稍有不同，本領(lǐng)域的技術(shù)人員，可根據(jù)實際情況調(diào)節(jié)操作工藝條件。本發(fā)明的方法具有以下優(yōu)點1，采用本發(fā)明的從碳九芳烴中提取均三甲苯富集液的方法所需的精餾塔的塔板數(shù)大概是精餾法分離所需塔的塔板數(shù)的1/2，從回流比一欄的數(shù)據(jù)比較可知，本發(fā)明每小時碳九芳烴的處理量約為精餾法的2倍左右，可達(dá)到投資少、高產(chǎn)的目的。2，采用本發(fā)明所述的方法，得到的均三甲苯收率有明顯的提高，同時提取的均三甲苯富集液中三甲苯含量提高，重組分含量顯著減低，致使獲得均三甲苯產(chǎn)品的后續(xù)處理工藝的操作費用減少，提高了從碳九芳烴中獲取均三甲苯產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益。


圖1本發(fā)明所述的從碳九芳烴中富集均三甲苯的流程示意圖。附圖標(biāo)記說明設(shè)備類A1混合器，Bl脫重塔，B2脫輕塔，Cl脫催促劑塔，Dl第一冷凝器，D2第二
冷凝器，D3第三冷凝器，El第一回流罐，E2第二回流罐，E3第三回流罐，F(xiàn)l第一再沸器，F(xiàn)2 第二再沸器，F(xiàn)3第三再沸器物流類1碳九芳烴原料，2補充新鮮催促劑，3循環(huán)催促劑，4含催促劑和碳九芳烴原料，5包含正丙苯、異丙苯、間甲乙苯、對甲乙苯、均三甲苯、鄰甲乙苯和催促劑，6，含有偏三甲苯和連三甲苯組分，7含有正丙苯、異丙苯、間甲乙苯、對甲乙苯和催促劑，8均三甲苯富集液，9含有正丙苯、異丙苯、間甲乙苯、對甲乙苯組分
具體實施例方式下面結(jié)合實施例，進(jìn)一步說明本發(fā)明。下面結(jié)合圖1進(jìn)一步描述本發(fā)明的從碳九芳烴中富集均三甲苯餾分的方法。在混合器Al中，循環(huán)催促劑和碳九芳烴原料1混合后進(jìn)入脫重塔Bl的中下部，塔頂餾出蒸汽5，5包含正丙苯、異丙苯、間甲乙苯、對甲乙苯、均三甲苯、鄰甲乙苯和催促劑的物流，經(jīng)第一冷卻器Dl冷卻后進(jìn)入塔頂?shù)谝换亓鞴轊1，一部分作為回流流入脫重塔Bl的塔頂，一部分進(jìn)入脫輕塔B2的中下部，脫輕塔B2塔頂餾出蒸汽7，7包含間正丙苯、異丙苯、間甲乙苯、對甲乙苯和催促劑的物流，經(jīng)冷卻器第二 D2冷卻后進(jìn)入塔頂?shù)诙亓鞴轊2，一部分作為回流流入脫輕塔B2的塔頂，一部分進(jìn)入脫催促劑塔Cl的中部，在脫催促劑塔Cl塔頂餾出蒸汽3，3為循環(huán)使用的催促劑，經(jīng)第三冷卻器D3冷卻后進(jìn)入塔頂?shù)谌亓鞴轊3，一部分作為回流流入脫催促劑塔Cl的塔頂，一部分進(jìn)入混合器Al循環(huán)使用，而在脫催促劑塔 Cl塔釜流出含有正丙苯、異丙苯、間甲乙苯、對甲乙苯組分的物流9，部分9經(jīng)塔釜第三再沸器F3再沸后，返回脫催促劑塔Cl，部分被引出。從脫重塔Bl塔釜流出的含有偏三甲苯和連三甲苯重組分的物流6，部分經(jīng)塔釜第一再沸器Fl再沸后，返回脫重塔Bl塔，部分被弓I出。從脫輕塔B2塔釜流出的含有均三甲苯、鄰甲乙苯組分的均三甲苯富集液8，部分8 經(jīng)塔釜第二再沸器F2再沸后，返回脫輕塔B2，部分作為產(chǎn)品引出。在本發(fā)明的實施例中所用的碳九C9芳烴混合物是重整碳九芳烴餾分，其中含 6. 81重量％的均三甲苯，其具體組分及含量見表1。表1碳九芳烴原料的組成及沸點
權(quán)利要求
1.一種從碳九芳烴中富集均三甲苯的方法，包括以下步驟(1)將碳九芳烴混合物和催促劑混合后送入脫重塔，由脫重塔塔頂引出包含正丙苯、異丙苯、間甲乙苯、對甲乙苯、均三甲苯、鄰甲乙苯和催促劑的輕組分，由脫重塔塔釜引出含有偏三甲苯和連三甲苯的重組分，所述碳九芳烴混合物與催促劑的重量比為1 0.05 0.5;(2)將步驟(1)中所述輕組分送入脫輕塔，由脫輕塔塔頂引出包含有正丙苯、異丙苯、 間甲乙苯、對甲乙苯和催促劑的物流，由脫輕塔塔釜引出均三甲苯富集液；(3)將步驟O)中所述脫輕塔塔頂引出的物流送入脫催促劑塔，由脫催促劑塔塔頂引出催促劑，由脫催促劑塔塔釜引出包含有正丙苯、異丙苯、間甲乙苯、對甲乙苯的物流；所述催促劑為丁腈和異丁腈中的一種。
2.如權(quán)利要求1所述的從碳九芳烴中富集均三甲苯的方法，其特征在于所述催促劑為異丁腈。
3.如權(quán)利要求1所述的從碳九芳烴中富集均三甲苯的方法，其特征在于所述碳九芳烴混合物與催促劑的重量比為1 0.05 0.3。
4.如權(quán)利要求3所述的從碳九芳烴中富集均三甲苯的方法，其特征在于所述碳九芳烴混合物與催促劑的重量比為1 0. 05 0. 1。
5.如權(quán)利要求1 4之一所述的從碳九芳烴中富集均三甲苯的方法，其特征在于所述的脫重塔的塔板數(shù)為20 60，脫重塔塔頂溫度為80 170°C，脫重塔塔頂壓力為0. 1 0. 5MPa，脫重塔塔釜溫度為170 210°C，脫重塔塔釜壓力為0. 12 0. 8MPa,回流比為2 20 ；所述的脫輕塔塔板數(shù)為30 200，脫輕塔塔頂溫度為80 170°C，脫輕塔塔頂壓力為 0. 1 0. 5MPa，脫輕塔塔釜溫度為170 210°C，脫輕塔塔釜壓力為0. 12 0. 8MPa,回流比為5 20 ；所述的脫催促劑塔塔板數(shù)為5 20，脫催促劑塔塔頂溫度為80 140°C，脫催促劑塔塔頂壓力為0. 1 0. 5MPa，脫催促劑塔塔釜溫度為150 190°C，脫催促劑塔塔釜壓力為 0. 11 0. 8MPa,回流比為2 15。
6.如權(quán)利要求5所述的從碳九芳烴中富集均三甲苯的方法，其特征在于所述的脫重塔塔板數(shù)為30 50，脫重塔塔頂溫度為90 160°C，脫重塔塔頂壓力為 0. 1 0. 3MPa，脫重塔塔釜溫度為175 190°C，脫重塔塔釜壓力為0. 12 0. 4MPa,回流比為5 10 ；所述的脫輕塔的塔板數(shù)為50 100，脫輕塔塔頂溫度為90 160°C，脫輕塔塔頂壓力為0. 1 0. 3MPa,脫輕塔塔釜溫度為175 190°C，脫輕塔塔釜壓力為0. 12 0. 4MPa,回流比為7 14 ；所述的脫催促劑塔塔板數(shù)為8 15，脫催促劑塔塔頂溫度為80 120°C，脫催促劑塔塔頂壓力為0. 1 0. 3MPa，脫催促劑塔塔釜溫度為155 175°C，脫催促劑塔塔釜壓力為 0. 11 0. 4MPa,回流比為2 5。
7.如權(quán)利要求5所述的從碳九芳烴中富集均三甲苯的方法，其特征在于所述的碳九芳烴混合物來自鉬重整塔底油、二甲苯異構(gòu)化副產(chǎn)品。
8.如權(quán)利要求7所述的從碳九芳烴中富集均三甲苯的方法，其特征在于所述碳九芳烴混合物中均三甲苯的含量為3 50重量％。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種從碳九芳烴中富集均三甲苯的方法，包含以下步驟(1)將碳九芳烴混合物和催促劑混合后送入脫重塔，由塔頂引出輕組分，由塔釜引出重組分，碳九芳烴混合物與催促劑的重量比為1∶0.05～0.5；(2)輕組分送入脫輕塔，由塔釜引出均三甲苯富集液；(3)將步驟(2)中所述脫輕塔塔頂引出的物流送入脫催促劑塔，塔頂引出催促劑；所述催促劑為丁腈和異丁腈中的一種。采用本發(fā)明所述方法，具有均三甲苯收率高、且均三甲苯富集液中雜質(zhì)含量少的優(yōu)點。
文檔編號C07C15/02GK102399124SQ20101027783
公開日2012年4月4日 申請日期2010年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月10日
發(fā)明者馮海強, 孫靜, 朱躍輝, 胡競民, 高繼東, 魯耘 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司北京化工研究院