用二乙基甲苯作为解吸剂吸附分离对二甲苯制造技术

通过使含有对二甲苯的原料混合物与在阳离子交换位置有ＩＡ或ＩＩＡ族阳离子（如钡和／或钾）的Ｘ或Ｙ型沸石吸附剂接触，从其它Ｃ－［８］异构体和／或Ｃ－［９］芳烃中分离对二甲苯。对二甲苯选择性地被吸附在吸附剂上。然后分开原料与吸附剂，用二乙基甲苯解吸形成的饱和吸附剂，回收对二甲苯。Ｃ′－［９］和别的二甲苯异构体在含解吸剂的残液中按常规回收，并能用分馏残液的方法从解吸剂中分离出来。解吸剂再循环到工艺过程中。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于分离吸附碳氢化合物的
更具体地说，本专利技术涉及从含有至少两种二甲苯的同分异构体(包括对位异构体)的原料混合物中分离对二甲苯的方法。该方法使用一种沸石吸附剂和一种特定的解吸剂。对于还包含有C9芳香烃原料的过程，本专利技术有特别优越之处，而C9芳烃，众所周知，在以前的这类吸附分离工艺中会引起麻烦。在大量专利文献记载的工艺过程中，例如US3626020(Neuzil)、3663638(Neuzil)、3665046(deRosset)、3668266(Chen等人)、3686342(Neuzil等人)、3700744(Berger等人)、3734947(Neuzil)、3894109(Rosback)、3997620(Neuzil)和B426274(Hedge)、都使用了特定的沸石吸附剂从其它异构体中分离二烷基取代的单环芳香烃的对位同分异构体，特别是从其它的二甲苯同分异构体中分离对二甲苯。上述专利中许多都推荐用苯、甲苯、或对二乙苯(P-DEB)作为解吸剂。 P-DEB已经成为这种分离的标准市售商品。然而，P-DEB是一种“重”解吸剂(沸点比对二甲苯高)，当原料混合物中还含有C9芳烃时，由于对二乙苯的沸点太接近于原料中C9芳烃的沸点，因而难以用简单的分馏法分离，使吸附分离对二甲苯的工艺产生困难。由于C9芳烃难以用简单的分馏法从对二甲苯中分离出来，所以C9芳烃，如果在吸附分离阶段的原料中允许存在，会逐渐在解吸剂中聚集积累，而为了经济原因，解吸剂必须再循环使用。在先前用对二乙苯作解吸剂从含有异构体的原料混合物中分离对二甲苯的方法中，因此必须在吸附分离对二甲苯前，把原料中的C9芳烃减少到约0.1％(体积)以下。这一过程通常用蒸馏法在所谓二甲苯分离塔中进行。当然，如果不必首先除去C9芳烃，与这种生产方式相关的基建费用，例如二甲苯分离塔的投资费和达到大体上完全除去C9芳烃所必须的设备的投资费，可以大大减少或取消。因此，当前述的美国专利3686342谈及其它取代苯作为对二甲苯分离过程可选用的重解吸剂时，该参考文献清楚地讲明对二乙苯是分离的最好的解吸剂，而进一步，却没有说明这种优选的解吸剂在原料中含有C9芳烃时分离过程中可能存在的问题。所以，具有解吸剂所要求的选择性，并且能从C9芳烃中分离出来的一种沸点较高的物料一直是长期以来寻求的，并且仍在渴求之中。已知晶体硅铝酸盐或沸石以烧结形式用于多种混合物的吸附分离，烧结状态具有较高的物理强度和抗磨损性。把晶体粉末加工成这种烧结状的方法是，往高纯度沸石粉中添加一种无机粘合剂(一般是一种包括二氧化硅和氧化铝的粘土)，使之成为湿混合物。掺混粘土的沸石粉混合物挤压成短圆柱状或做成小颗粒状，然后再煅烧使粘土成为非结晶形的粘合剂，具有极高的机械强度。用高岭土型的粘土作为粘结剂，一般添加透水性的有机聚合物或硅石。本专利技术可以在固定式或移动式吸附床系统中实施，但对这种分离优选的设备是逆流模拟移动床系统，例如Broughton的美国专利2,985,589所叙述的，这里可结合参考。输入和输出流的循环推进可以由复式管路系统完成，这类系统已经公知，例如转盘阀已由美国专利3040777和3422848所描述。应用这些原理的设备也是人们熟悉的，其大小可以从试验装置(见美国专利3706812)到工业规模的生产装置，其流量从每小时几毫升到每小时几千加仑。本专利技术也可以用并流脉冲间歇式系统实施,如美国专利4159284所述那样。在本文所述的某些情况下，在吸附分离阶段必须除去三种流出液流，以便从提取液流和残液流中获得吸附强度居中的所需产品，该中间液流可如美国专利4313015那样叫做第二残液流，或如美国专利3723302那样称之为第二提取液流，二者都可结合参考。上述的情况是指当原料中的污染组分，例如对乙基甲苯，比所要的产品对二甲苯更容易被吸附时。并不总是需要从对二甲苯中除去对乙基甲苯，例如，当对苯二酸是对二甲苯氧化的最终产物时，因为对乙基甲苯氧化产生同样的产物。但是，如果想保持产品中污染组分的浓度尽可能低，需要取走含有高浓度所需组分和低浓度污染产物的第一提取液，然后，在解吸剂入口和第一提取点之间的一点分离出含有高浓度污染组分和低浓度所需产品的第二提取液。然而，不一定非用第二解吸剂不可，如果解吸剂能首先解吸含量少的要制取的产品，然后解吸余下的高含量的污染物，如先前提到的美国专利3723302所述。如果污染组分浓度高，又要求高纯度，可以通过用前述的并流脉冲间歇式系统分离出第二提取液来实现。色谱分离液体组分用的吸附剂和解吸剂的功能和性质是众所周知的。但为了便于参考，这里提出Zinnen等人的美国专利4642397。现在发现了一种使用沸石吸附剂并使用一种解吸剂把对二甲苯从其异构体中分离的方法，该方法对分离二甲苯异构体的方法进行了实质性改进，其中原料混合物中也含有C9芳烃杂质。简单地概括之，本专利技术是一种色谱分离方法，用于把对二甲苯从含有对二甲苯、一种或多种二甲苯的其它异构体(包括乙基苯)以及非强制性的C9芳烃的原料混合物中分离出来，包括使所述的原料混合物与一种X-型或Y-型沸石接触，该沸石在阳离子交换位置与IA或IIA族的金属离子进行过交换，以产生对所述的对二甲苯的选择性吸附，并形成其它二甲苯异构体的残液，包括乙基苯和非强制性的C9芳烃。对二甲苯通过使吸附剂与含有二乙基甲苯的解吸剂相接触来回收。在这里使用二乙基甲苯(DET)，是想要它对每种异构体和其混合物都起作用。更具体地说，本专利技术包括使用2，3-DET、2，4-DET、2，5-DET、2，6-DET、3，4-DET、3，5-DET和两种或多种这些异构体的混合物。这种解吸剂沸点比C9芳烃高(例如，3，5-DET的沸点为198～200℃)，可以用简单的分馏法把C9芳烃从解吸剂中分离，避免了再循环的解吸剂中C9芳烃的积累，从而使解吸剂在分离过程中能够反复使用。从另一个方面看，本专利技术又是从含有C9芳烃和对二甲苯及至少一种另外的二甲苯异构体的原料混合物中分离C9芳烃的一种方法。附图说明图1是分离对二甲苯的色谱分离图表，从含有二甲苯异构体和C9芳烃的混合物中用钾交换的Y-型沸石和含30/70二乙基甲苯和正庚烷混合的解吸剂分离对二甲苯。图2类似于图1，但吸附剂是钡交换的X-型沸石，而解吸剂是100％的各种二乙基甲苯同分异构体。本专利技术方法中所用的吸附剂包括特殊的晶体硅铝酸盐或分子筛，称为X和Y型沸石。已知这种沸石具有笼状的结构，其中铝和硅交换的四面体紧密连接在一种开口的三维网络中，形成带有象微孔的窗口的笼状结构。四面体通过在四面体之间的、部分或完全脱水前由水分子占据的空间位置共享氧原子来交联。沸石的脱水使晶体中产生交织的分子大小的空穴，因此在分离技术中，经常把晶体硅铝酸盐叫作“分子筛”，它们的分离作用实质上取决于进料分子大小的不同，例如一种专用的分子筛可以把分子较大的异链烷烃与普通的分子较小的链烷烃分离。然而在本专利技术的方法中，虽然广泛使用“分子筛”这一术语，但它并不严格地使用，因为分离特定的芳香烃同分异构体显然依靠不同异构体和吸附剂的电化学吸引力的不同，而不是纯粹依靠异构体分子大小的不同。在水合状态，晶体硅铝酸盐形成X-型沸石，由式1的氧化物摩尔数表示如下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从包含对二甲苯和至少另外一种二甲苯异构件的混合物中分离过二甲苯的方法，其步骤为：用一种吸附剂在吸附条件下与所述混合物接触，吸附剂由晶体硅铝酸盐组成，其阳离子交换位置含有一个ⅠＡ或ⅡＡ族金属离子，所述吸附剂对所述对二甲苯产生选择性吸附，产生由不被强烈吸附的其它二甲苯异构体组成的残液流，然后，在解吸条件下，用一种解吸剂与所述产生的含有对二甲苯的吸附剂接触，从所述吸附剂中除去对二甲苯，作为被提取的液流。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赫尔曼A齐伦，
申请(专利权)人：环球油品公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]