分離c8芳族化合物的裝置及方法
【專利說明】分離CS芳族化合物的裝置及方法
[0001 ] 優(yōu)先權(quán)聲明
[0002]本申請主張2013年9月27日申請的美國申請第14/040,318號的優(yōu)先權(quán)，該案的全部內(nèi)容以引用的形式并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明大體上涉及在生產(chǎn)二甲苯的所需異構(gòu)體期間用于處理烴的裝置及方法，更特定地涉及用于分離具有8個碳原子(CS)的芳烴的裝置及方法。
現(xiàn)有技術(shù)
[0004]二甲苯是包括一個苯環(huán)及兩個甲基取代基的芳烴。基于甲基取代基的結(jié)構(gòu)位置，可形成二甲苯的三種異構(gòu)體:對二甲苯、間二甲苯及鄰二甲苯。對二甲苯是對苯二酸的原料，對苯二酸用于合成纖維及樹脂的制造。間二甲苯用于某些增塑劑、偶氮染料及木材防腐劑的制造。鄰二甲苯是鄰苯二甲酸酐的原料，鄰苯二甲酸酐用于某些增塑劑、染料及醫(yī)藥產(chǎn)物的制造。
[0005]為生產(chǎn)所需二甲苯異構(gòu)體，在分離所需二甲苯異構(gòu)體之前通常生產(chǎn)三種二甲苯異構(gòu)體的混合物流。換而言之，不是有選擇性地生產(chǎn)所需二甲苯而是有選擇性地分離?？赏ㄟ^使用對所需異構(gòu)體有選擇性的吸附劑從混合二甲苯物流中分離所需二甲苯異構(gòu)體。從混合二甲苯物流中吸附所需異構(gòu)體之后，剩余的異構(gòu)體從混合的萃余物流中流出。典型地，解吸劑從吸附劑中解吸所需二甲苯異構(gòu)體，且收集解吸劑及所選擇的二甲苯異構(gòu)體并通過分餾分咼。
[0006]在對二甲苯的生產(chǎn)中，通常使用重解吸劑從吸附劑中解吸對二甲苯。重解吸劑定義為具有比二甲苯更高的分子量及更高的沸點(diǎn)。相應(yīng)地，輕解吸劑定義為具有比二甲苯更低的分子量及更低的沸點(diǎn)。迄今為止，使用重解吸劑的二甲苯異構(gòu)體回收系統(tǒng)一般需要比輕解吸劑的系統(tǒng)更少的能量，因?yàn)橹亟馕鼊┰诜逐s過程中并不需要重復(fù)蒸發(fā)及抬升。然而，重解吸劑系統(tǒng)典型地需要嚴(yán)格的給料純度以控制非所需化合物在再循環(huán)解吸劑中的積聚，例如減少解吸劑效力及產(chǎn)物純度的雜質(zhì)。此外，需要另外的設(shè)備以在解吸劑再循環(huán)過程中保持重解吸劑的純度。另外，使用重解吸劑的系統(tǒng)具有相對較高再沸器溫度的分餾塔。較高的再沸器溫度導(dǎo)致更高操作壓力，而這要求所涉及的設(shè)備具有較高的壓力等級，因此增加設(shè)備的資金成本。
[0007]輕解吸劑(例如相對便宜的輕解吸劑甲苯)的使用，相對于使用重解吸劑的系統(tǒng)放寬給料的規(guī)格。放寬給料規(guī)格的成本節(jié)約可彌補(bǔ)與回收輕解吸劑作為分餾塔頂餾分的相關(guān)的高能量成本。使用輕解吸劑的二甲苯回收裝置也提供總體設(shè)備數(shù)的節(jié)約，因?yàn)榻馕鼊┘兓皟Υ鎲卧槐匾４送猓褂幂p解吸劑的二甲苯回收裝置具有較低的分餾塔操作壓力，從而允許具有較低壓力等級的較便宜、較薄的塔殼。
[0008]為使用輕解吸劑從烴流中有效地生產(chǎn)選擇的二甲苯異構(gòu)體，需要在處理過程中從烴流及烴流的再循環(huán)部分中實(shí)質(zhì)性分離所有具有8個碳原子(CS)的芳烴，包括二甲苯及乙苯。迄今為止，利用輕解吸劑的二甲苯回收裝置針對二甲苯回收而言尚未有效地分離CS芳族化合物。
[0009]因此，需要提供用于從烴流中分離CS芳族化合物的方法及裝置。同樣地，需要提供從烴流中分離CS芳族化合物的方法及裝置，其中首先在側(cè)餾分及底餾分中除去CS芳族化合物，且然后從該底餾分中作為頂餾分除去CS芳族化合物。另外，需要開發(fā)從烴流中有效生產(chǎn)選擇的二甲苯異構(gòu)體的方法及裝置。此外，自隨后的詳細(xì)說明及隨附的權(quán)利要求，結(jié)合附圖及此背景，將使本發(fā)明實(shí)施方式的其他所需特征及特性變得清晰。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明提供從烴流中分離CS芳族化合物的裝置及方法。在一種示例性實(shí)施方式中，一種用于從烴流中分離CS芳族化合物的方法包括在進(jìn)料點(diǎn)將該烴流引入分餾塔。此外，該方法包括使該烴流在該分餾塔中分餾。該方法也包括從位于該進(jìn)料點(diǎn)上方的抽取點(diǎn)上自該分餾塔抽出側(cè)餾分，其中該側(cè)餾分包括CS芳族化合物。
[0011 ]在另一種實(shí)施方式中，提供一種用于分離CS芳族化合物的方法且其包括使包括CS芳族化合物的烴流分餾成包括C7—烴的頂餾分、包括一部分CS芳族化合物的側(cè)餾分及包括其余C8芳族化合物及C8+烴的底餾分。該方法另外包括使該底餾分分餾并形成包括其余C8芳族化合物的重頂餾分。該方法合并側(cè)餾分及重頂餾分以分離C8芳族化合物。
[0012]本發(fā)明也提供用于從烴流中分離CS芳族化合物的裝置。該裝置包括第一分餾塔，其經(jīng)配置以接收烴流并使該烴流分餾成包括一部分CS芳族化合物的側(cè)餾分及包括其余CS芳族化合物及CS+烴的底餾分。此外，該裝置包括第二分餾塔，其經(jīng)配置以接收底餾分并使該底餾分分餾成包括其余CS芳族化合物的重頂餾分。
[0013]附圖簡單說明
[0014]結(jié)合以下圖解在下文中描述本發(fā)明實(shí)施方式，其中類似數(shù)字指代類似組件，及其中:
[0015]圖1是用于從烴流中分離C8芳族化合物的方法及裝置的示例性實(shí)施方式的示意圖;及
[0016]圖2是用于生產(chǎn)選擇的二甲苯異構(gòu)體產(chǎn)物的流程的圖1方法及裝置的示意圖。
[0017]實(shí)施方式
[0018]以下詳細(xì)說明本質(zhì)上僅僅為示例，并無意限制本申請及所述實(shí)施方式的用途。此夕卜，也無意被前述背景或以下詳細(xì)說明所展示的任何理論束縛。
[0019]本文所述的多種實(shí)施方式涉及用于從烴流中分離C8芳族化合物的裝置及方法。C8芳族化合物的分離可提供自混合二甲苯原料的選擇的二甲苯異構(gòu)體的生產(chǎn)的增強(qiáng)。如下描述，使烴流分餾以生產(chǎn)包含8個碳原子的芳烴(CS芳族化合物)的混合二甲苯流的側(cè)餾分。此夕卜，分餾過程形成包含其余CS芳族化合物的底餾分。使該底餾分分餾以形成包含其余CS芳族化合物的重頂餾分。以此方法，有效地從烴流中分離C8芳族化合物。此外，從側(cè)餾分及重頂餾分中形成的組合流具有充足的CS芳族化合物組成以允許在進(jìn)一步的下游處理中有效分離選擇的二甲苯異構(gòu)體。如本文使用，詞組“頂餾分”不限于分餾過程或裝置的最頂部餾分，但可包括在側(cè)餾分及底餾分上方形成的最頂部餾分及/或任何餾分。此外，如本文使用，詞組“底餾分”不限于分餾過程或裝置的最底部餾分，但可包括在側(cè)餾分及頂餾分下方形成的最底部餾分及/或任何餾分。
[0020]參看圖1中用于分離C8芳族化合物的裝置10的示例性實(shí)施方式。在進(jìn)料點(diǎn)16，將烴流12進(jìn)料至分餾單元14，例如汽提塔。示例性烴流12具有相對高濃度的芳族化合物，例如40至100質(zhì)量％。合適的烴流12可從多種來源獲得。例如，于高苛刻度模式下運(yùn)行的流化催化裂化(FCC)單元及分餾器可生產(chǎn)具有7至10個碳原子(C7-10)的烴餾分，其中60質(zhì)量％的烴為芳族化合物。某些煤液化過程產(chǎn)生富含芳族化合物的烴流，且這樣的烴流適用作為烴流
12。其他可能來源包括多種石油精煉過程、烴的熱或催化裂化或石化轉(zhuǎn)化過程，包括在重整器中使用經(jīng)設(shè)計(jì)以產(chǎn)生芳族化合物的催化劑處理的烴流。在一些實(shí)施方式中，可使用另外的處理步驟(未展示于圖1)從烴流12中除去非芳族化合物，例如液液萃取、萃取結(jié)晶、粘土處理或另外的分餾。
[0021]在適于形成主要包含具有7個或更少的碳原子(C7—)的烴的頂餾分18的條件下操作分餾單元14，該頂餾分18自分餾單元14的頂部20或附近離開分餾單元14。示例性頂餾分18包含超過80%，例如超過90%，例如超過95%的具有7個或更少的碳原子的烴。分餾單元14另外形成主要包含具有8個碳原子(CS)的芳烴的側(cè)餾分22，其自抽取點(diǎn)24離開分餾單元
14。示例性側(cè)餾分22富含C