在对二甲苯回收工艺中除去苯乙烯制造技术

本发明专利技术涉及从烃混合物中除去苯乙烯，和更特别地，从含有高于平衡浓度的对二甲苯的烃混合物中除去苯乙烯。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在对二甲苯回收工艺中除去苯乙烯相关申请的交叉引用本申请要求2012年8月9日提交的美国临时申请号61/681,486和2012年5月31日提交的美国临时申请号61/653,688的优先权和权益，其公开内容通过引用以其全文并入本文。专利
本专利技术涉及在通过苯和/或甲苯烷基化生产对二甲苯中的工艺料流的纯化和从含有高于平衡浓度的对二甲苯的芳香族烃料流中除去苯乙烯。专利技术背景在芳香族C8异构体中，包括三种二甲苯异构体和乙苯，由于对二甲苯适用于合成纤维和树脂的制造，因此对二甲苯具有特别高的价值。含有芳香族C8异构体的炼油和化工厂料流在热力学平衡下基于料流中二甲苯异构体的重量计典型地含有仅仅约22-24wt％的对二甲苯。从其它C8异构体中分离对二甲苯要求超精馏和/或多级制冷步骤和/或吸附分离，所有这些步骤都是能量密集型的。存在需求以更有效的方式，例如比可以得自炼油和化工厂料流的更高的选择性提供生产对二甲苯的方法。一种已知的生产对二甲苯的方法选择性地包括在固体酸催化剂上使用甲醇和/或DME(二甲醚)烷基化甲苯和/或苯。报导了通过在催化剂存在下将甲苯与甲醇反应对对二甲苯有超过90wt％(基于总的C8芳香族产物计)的选择性，所述催化剂包含多孔结晶材料，优选中孔沸石且特别优选ZSM-5，当在120℃的温度和60托(8kPa)的2,2-二甲基丁烷压力下测量，所述ZSM-5具有约0.1-15sec-1的2,2-二甲基丁烷的扩散参数。参见美国专利号6,423,879和6,504,072。WO99/38823报导了反应性蒸馏工艺，其包括在反应/蒸馏塔中在沸石存在下将甲苯与甲基化试剂接触，作为副产物，DME，其在工艺中可被再循环(与未反应的甲醇)至消失。该工艺在不高于320℃下操作。最近发现用甲醇烷基化苯和/或甲苯也可导致各种含氧化合物的产生，除了DME外，还有其它含氧化合物副产物。参见例如，美国专利申请号13/487,651。根据描述于13/487,651的专利技术，通过用碱的水溶液的一次或多次洗涤处理，用甲醇烷基化苯和/或甲苯产生的二甲苯料流中苯酚杂质的浓度可被降低至微量水平，如，低于0.1ppmw。产生的经处理的二甲苯料流，如必要在水洗以除去任何含有苯酚盐的溶液之后，然后可被再循环至二甲苯分离器以产生另外的对二甲苯或可被用作溶剂。近来，美国临时专利申请号61/653,698[代理人案号2012EM113]描述了一种择性地生产对二甲苯的方法，其通过：(i)在合适的催化剂存在下在合适的条件下，将甲苯和/或苯与甲醇反应成包含高于平衡量的对二甲苯的工艺料流；(ii)将包含高于平衡量的对二甲苯的所述工艺料流与合适的吸附剂接触以除去苯酚，所述苯酚在(i)中生产，或存在于甲苯和/或苯和/或烷化剂(甲醇和/或DME)，或它们的任意组合的进料料流，以提供具有比所述工艺料流更低苯酚浓度的产物料流。最近还发现在固体酸催化剂上用包含甲醇和/或DME的烷化剂烷基化甲苯和/或苯来生产二甲苯，所述二甲苯含有少量的苯乙烯，该苯乙烯如未被除去可造成对二甲苯回收工艺下游，或甚至更进一步，在使用对二甲苯的工艺中(例如生产对苯二酸、和它们的衍生物，包括聚酯纤维、膜等)的操作性问题。以这种方式生产的二甲苯的多种特性使得苯乙烯的除去具有挑战性。期望的产物对二甲苯在高于平衡浓度下存在。因此，用于除去苯乙烯的催化剂必须表现出极小的二甲苯异构化活性。所述催化剂还必须最小化苯的形成，所述苯也可以具有对下游工艺有害的影响。此外，正如已经提到的，所述产物含有各种含氧化合物，例如苯酚。此外，烯烃化合物经由甲苯的进料料流(例如催化重整装置，其是之前提到的烷基化反应的甲苯的源)可进入烷基化反应体系。这些和其它问题使得在酸催化剂存在下，得自苯和/或甲苯的烷基化的产物料流的处理变得困难。U.S.4,795,550教导了通过将得自烷基化反应的芳香族工艺料流与包含结晶铝硅酸盐沸石和耐高温无机氧化物的固体催化剂复合材料接触，将微量的烯烃杂质转化为非烯烃类的烃。八面沸石被提及作为优选的铝硅酸盐沸石且所述耐高温无机氧化物可以是氧化铝、二氧化硅-氧化铝、或两者的混合物。U.S.6,313,362教导了在烷基化/烷基转移化工艺中，将包含聚烷基化芳香族化合物的芳香族烷基化工艺料流在烷基转移化之前在液相预反应步骤中与纯化介质接触，以除去杂质，包括苯乙烯。大孔分子筛催化剂(例如MCM-22)在预反应步骤可被用作纯化介质，这是由于在预反应器条件下其对于烷基化的高反应性、催化剂毒物强的保留性和低聚反应的低反应性。设想的烷基化工艺包括生产乙苯、枯烯、乙基甲苯、和异丙苯。U.S.7,731,839教导了用催化剂(例如MCM-22)处理具有包括苯乙烯的不期望的烯烃的芳香族烃给料，以减少不期望的烯烃的量。同样地，U.S.6,005,156教导了通过在氢化区域处理且然后用粘土处理从富含芳香族烃的馏分的混合物中减少烯烃和二烯烃的方法。虽然提到了许多富含芳香族化合物的烃源的馏分，但是用甲醇烷基化苯和/或甲苯的方法没有被意识到。类似地，U.S.7,199,275教导了通过将具有小于约5的Si/Al摩尔比的第一分子筛和具有大于约5的Si/Al摩尔比的第二分子筛接触，处理部分脱水的含有作为杂质的苯乙烯的芳香族给料。然后，按此处理的给料被用于苯与乙烯和/或丙烯的烷基化反应或在液相中的烷基转移化反应。其它参考文献包括FR2295935，教导了通过使馏分经受酸催化气相或液相烷基化反应减少富含芳香族化合物的馏分中的烯烃和二烯含量；JP2138137A，教导了通过用改性的八面沸石选择性地吸附苯乙烯以便从C8芳香族料流中分离苯乙烯；和JP76026421B，教导了通过用包含碱或碱土金属的沸石吸附苯乙烯，从包含苯乙烯和乙苯和/或二甲苯异构体的烃馏分中分离苯乙烯。据本申请专利技术人所知，现有技术还未解决用选自甲醇、DME、和它们的混合物的烷化剂烷基化苯和/或甲苯的体系中的苯乙烯杂质的问题，所述体系是在催化剂存在下生产包含高于平衡量的对二甲苯的工艺料流并伴随着苯乙烯的共产出。本申请专利技术人惊奇地发现纯化所述苯乙烯杂质的工艺料流而不显著地损失期望的对二甲苯产物或共产出另外的杂质的方法。专利技术概述本专利技术涉及芳香族烃料流的纯化，其包括从工艺料流中选择性地除去苯乙烯，所述方法包含在合适的烷基化催化剂存在下在合适的条件下，将苯和/或甲苯与烷化剂接触以选择性地生产对二甲苯，所述苯乙烯的选择性除去包括在有效地从所述方法中提供产物料流的条件下，将所述工艺料流与合适的材料接触，所述产物料流具有比所述工艺料流低的苯乙烯浓度，优选地低于30ppm、更优选地低于20ppm。所述烷化剂优选地选自甲醇、二甲醚(DME)和它们的混合物。经处理以提供较低苯乙烯浓度的工艺料流可以是工艺的进料料流，例如来自催化重整单元的甲苯料流，或在烷基化反应器下游的包含二甲苯的料流，包含二甲苯的料流例如在用于从烷基化反应器产物二甲苯料流分离未反应的甲苯和/或甲醇的分馏器(例如，“德托尔分馏器”)的上游，所述未反应的甲苯和/或甲醇为来自所述德托尔分馏器(一种二甲苯分离器，例如用于从二甲苯产物中分离重质芳香族化合物(C9+芳香族烃))的塔底和/或塔顶产物，或对二甲苯回收单元(例如，吸附分离，例如Par本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种芳香族烃料流的纯化方法，包括选择性地除去苯乙烯，包括将含有苯乙烯和对二甲苯的所述芳香族烃工艺料流与至少一种选自MWW分子筛、粘土、和它们的混合物的材料接触，以提供苯乙烯浓度比所述工艺料流低的产物料流。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.31 US 61/653,688;2012.08.09 US 61/681,4861.一种芳香族烃工艺料流的纯化方法，包括选择性地除去苯乙烯，包括将含有苯乙烯和对二甲苯的所述芳香族烃工艺料流与至少一种选自MWW分子筛、粘土、和它们的混合物的材料接触，以提供苯乙烯浓度比所述工艺料流低的产物料流，其中所述芳香族烃工艺料流是通过甲苯的甲基化产生的，其中所述芳香族烃工艺料流中的对二甲苯的量基于所述芳香族烃工艺料流中C8芳香族物质的总量计为至少70wt％，以及其中所述接触在100-275℃的温度范围发生。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述芳香族烃工艺料流包含烷基化工艺下游的流出物，所述烷基化工艺包括使选自甲醇、DME、和它们的混合物的烷基化剂在合适的烷基化催化剂存在下在合适的条件下与苯和/或甲苯反应以提供所述芳香族烃工艺料流。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法包括选择性地生产对二甲苯，且包括：(i)在合适...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·A·希特，J·D·奥，A·S·高利克，T·C·奥斯拜，J·S·阿比先达尼，R·G·廷格，I·J·艾兰德斯，S·L·罗，
申请(专利权)人：埃克森美孚化学专利公司，
类型：发明
国别省市：美国;US