分离乙苯与其它C8芳族化合物的方法技术

公开了提取剂化合物，其中示例性的化合物具有式(I)：其中R

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】分离乙苯与其它C8芳族化合物的方法
[0001]相关申请的交叉参考本申请要求在2018年7月20日提交的美国临时专利申请号62/701,059的优先权，其内容通过引用以其全文明确地并入本文。


[0002]本专利技术涉及一种提取蒸馏方法，用于使用提取剂从包含乙苯和至少一种其它C8芳族化合物如二甲苯异构体的液体混合物中分离乙苯，以改善分离。

技术介绍

[0003]相对于常规的蒸馏方法，分离具有接近沸点的化合物通常需要更复杂的方法。提取蒸馏是为此目的而开发的一种技术，其已经在商业上应用，并且作为分离方法变得愈发重要，尤其是在精炼和石化工业中。提取蒸馏方法的共同特征是使用重质溶剂（heavy solvent），即高沸点提取剂，将所述高沸点提取剂加入到待分离的化合物的混合物中。这种提取剂的作用是增加这些化合物的相对挥发性。相对挥发性提供了它们通过从这些化合物的液体混合物中蒸馏的可分离性（容易分离）的程度的指示。除了改变相对挥发性之外，有效的提取剂本身还应当容易与蒸馏产物分离。因此，需要提取剂和待分离的化合物之间的沸点的显著差异。提取剂在提取蒸馏工艺的设计中起着重要作用。因此，选择合适的提取剂对于确保提取蒸馏工艺的有效和经济设计是必要的。
[0004]乙苯是具有高商业利用和价值的烃化合物。主要用途是生产苯乙烯，苯乙烯转而用作生产聚苯乙烯的中间体。乙苯可以由苯和乙烯反应合成，或者其可以从不纯的烃混合物中回收。例如，含有乙苯的不纯混合物通常作为各种石油化工工艺的副产物而产生。含有乙苯的不纯的烃混合物通常还含有其它烃，最显著的是沸点接近乙苯的其它C8芳烃（例如二甲苯）。
[0005]含有乙苯的不纯混合物的实例从石脑油裂化器流出物中获得，其中产生热解汽油物流。希望从热解汽油中提取有价值的芳族化合物和化合物的混合物，包括苯、甲苯、乙苯和二甲苯，以进一步利用。苯和甲苯可以用已知技术方便地分离，留下包含与二甲苯组合的乙苯的混合C8烃物流。这种混合物通常含有大于60重量%的乙苯（“高乙苯”），剩余物的大部分或全部是彼此共沸、并与乙苯共沸的混合二甲苯，致使这些组分难以通过常规蒸馏分离。
[0006]含有乙苯的其它不纯混合物是生产对二甲苯的方法中所用的那些，其中从这样的混合物中分离出混合的C8烃物流，例如作为二甲苯塔进料的重整产物物流。然后例如使用已知的模拟移动床方法，采用合适的吸附剂，将混合C8烃物流进一步分离成富对二甲苯物流（例如作为富对二甲苯的产物回收）和贫对二甲苯的物流（或贫含对二甲苯的流出物）。贫对二甲苯的物流通常包含间二甲苯、邻二甲苯和少量乙苯，通常不超过20 重量%（“低乙苯”）。为了提高对二甲苯的收率，随后在催化转化步骤中加工贫对二甲苯的物流以使乙苯脱烷基化。将脱烷基化产物与从该步骤获得的流出物中分离，并将主要包含间二甲苯和邻二甲苯的剩余物流异构化以提高所需对二甲苯异构体的总收率。然后通常将该富含对二甲
苯的异构化物（或二甲苯平衡的异构化物，达到对二甲苯浓度在其与其它二甲苯异构体的平衡浓度的方向上增加的程度）再循环到二甲苯塔。
[0007]已经进行了各种尝试以促进烃从不纯混合物中的分离。这些的实例描述于GB 1,198,592；US 3,105,017；US 5,397,441；US 4,299,668；WO 2016/036 326；WO 2016/036 388；和WO 2016/036392，其公开了为此目的而使用各种操作条件和/或提取剂。然而，所提出的解决方案通常涉及高能量消耗、复杂工艺流程、有毒试剂的使用和/或通常不期望的其它参数中的一种或多种。因此，在本领域中仍然需要克服与常规技术相关的各种缺点的提取蒸馏方法。

技术实现思路

[0008]本专利技术的方面涉及发现从包含乙苯和至少一种其它C8芳族化合物的烃组分中分离乙苯的改进方法。为了进行提取蒸馏，烃组分可与一种或多种如本文所述的提取剂化合物组合，以提供液体混合物。提取剂化合物通过增加乙苯对C8芳族化合物的相对挥发性而有效地有助于所需的分离。此外，提取剂化合物本身容易与相对于起始混合物而富含C8芳族化合物和提取剂化合物两者的馏出物（例如作为提取蒸馏的底部馏分而回收的）分离。这允许提取剂化合物例如在连续提取蒸馏方法中方便地再使用（再循环）。
[0009]其它方面与一类提取剂化合物的惊人发现相关，所述一类提取剂化合物在提取蒸馏中，尤其是在乙苯与另外的（或其它） C8芳族化合物的分离中特别有用，并提供重要优点。代表性的提取剂化合物包括碳环或杂环的环结构，所述环结构被至少一个NR
a
R
b
‑
基团和至少两个卤素基团取代。R
a
和R
b
独立地选自氧基、氢基和具有约1至约20个碳原子的烃基。
[0010]因此，本专利技术的实施方案涉及提取蒸馏方法，包括蒸馏如本文所述的包含乙苯、另外的C8芳族化合物和提取剂化合物的液体混合物。有利地，提取剂有助于提高乙苯与另外的C8芳族化合物的效率或可分离性。改进的可分离性可在增加乙苯对另外的C8芳族化合物的相对挥发性方面来量化，例如与在除了不存在提取剂化合物之外所有参数（例如，温度、压力和扣除一种或多种提取剂化合物的标准化组成）相同的情况下进行的参照蒸馏相比。改进的可分离性可选择性地在竞争因子（competitive factor）D的方面来量化，所述竞争因子D与提取剂化合物对如本文所述和定义的待分离的不同化合物的不同亲和力有关，其大于1。在这方面，本领域技术人员根据本公开内容将理解，即使乙苯的相对挥发性和/或竞争因子的少量增加也会提供通过蒸馏实现给定分离的资金和/或能量要求的显著降低。这些资金要求与塔高和分离级数要求相关，并且这些能量要求与塔再沸器和冷凝器负荷相关。
[0011]与本文所述的提取蒸馏方法相关的其它优点可包括提取剂化合物在提取蒸馏的下游容易分离，允许其连续或间歇回收和/或再使用（例如，再循环回到提取蒸馏），从而减少原料消耗。再其它优点可与本文所述的提取剂化合物的灵活性有关，在于在经受提取蒸馏的液体混合物中在宽范围的乙苯浓度下以改进的效率使用。例如，这种液体混合物的代表性烃组分包括如本文所述的“高乙苯”物流和“低乙苯”物流。根据一个具体实施方案，如本文所述的提取蒸馏方法可提供有吸引力的替代方法来进行催化转化（例如脱烷基化）以从由本文所述的对二甲苯生产方法获得的重整产物物流、混合C8烃物流或其它物流中除去乙苯。也就是说，这种物流可提供用于本文所述提取蒸馏方法的烃组分。再另外的优点可与
本文所述的提取剂化合物的可忽略毒性（或与常规药剂相比至少降低的毒性）相关。
[0012]本专利技术的其它实施方案涉及包含乙苯、另外C8芳族化合物和如本文所述的提取剂化合物的液体混合物，其中所述提取剂化合物以有效提供改进的效率或可分离性的量存在，所述改进的效率或可分离性可在增加乙苯对另外C8芳族化合物的相对挥发性方面来量化，或者可替代性地在（如本文所述）大于1的竞争因子D方面来量化。
[0013]再其它的实施方案涉及包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种提取蒸馏方法，所述方法包括(a)蒸馏包含乙苯、至少一种另外的C8芳族化合物和提取剂化合物的液体混合物，其中所述提取剂化合物包含碳环或杂环的环结构，所述环结构被至少一个NR
a
R
b
‑
基团和至少两个卤素基团取代，和其中R
a
和R
b
独立地选自氧基、氢基和具有约1至约20个碳原子的烃基。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述提取剂化合物包含是芳环结构的碳环的环结构。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述提取剂化合物是式(I)的芳族化合物：其中R
a
和R
b
如权利要求1中所定义，且其中R2至R6独立地选自卤素、氢基和具有约1至约20个碳原子的烃基，并且进一步地其中R2至R6中的至少两个为卤素。4.根据权利要求3所述的方法，其中在式(I)中，所述R2至R6中的至少两个为氯。5.根据权利要求3所述的方法，其中在式(I)中，至少R3和R4是卤素。6.根据权利要求5所述的方法，其中在式(I)中，R2、R5和R6独立地选自氢基和具有约1至约20个碳原子的烃基。7.根据权利要求3所述的方法，其中在式(I)中，R2和R3是卤素。8.根据权利要求7所述的方法，其中在式(I)中，R4、R5和R6独立地选自氢基团和具有约1至约20个碳原子的烃基。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中在式(I)中，R
a
和R
b
都是氧基，由此使NR
a
R
b
‑
基团为硝基。10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中所述提取剂化合物为二氯硝基苯的异构体。11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中所述提取剂化合物为1,2
‑
二氯
‑3‑
硝基苯或1,2
‑
二氯
‑4‑
硝基苯。12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中所述液体混合物包含1,2
‑
二氯
‑3‑
硝基苯和1,2
‑
二氯
‑4‑
硝基苯两者。13.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中在式(I)中，R
a
和R
b
二者是氢基，由此NR
a
R
b
‑
基团是氨基。14.根据权利要求1至8和13中任一项所述的方法，其中所述提取剂化合物是二氯苯胺的异构体。15.根据权利要求1至8、13和14中任一项所述的方法，其中所述提取剂化合物是3,4
‑
二
氯苯胺。16.根据权利要求1至15中任一项所述的方法，其中所述液体混合物包含二氯硝基苯的异构体和二氯苯胺的异构体两者。17.根据权利要求1至16中任一项所述的方法，其中所述液体混合物包含(i) 3,4
‑
二氯苯胺和(ii) 1,2
‑
二氯
‑4‑
硝基苯或1,2
‑
二氯
‑3‑
硝基苯。18.根据权利要求1至17中任一项所述的方法，其中所述至少一种另外的C8芳族化合物为对二甲苯。19.根据权利要求1至18中任一项所述的方法，其中所述提取剂化合物具有至少约1.1的竞争因子(D)...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿里萨，
申请(专利权)人：苏尔寿管理有限公司，
类型：发明
国别省市：