【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及一种用于从聚苯乙烯解聚的反应产物中回收苯乙烯单体的方法。
技术介绍
1、环境污染、资源缺乏和气候变化都促使着推动对循环经济而非线性经济的探索。例如，三十年来已经进行了大量努力来开发用于回收废塑料的原材料的方法。尽管这些努力还没有引起大规模应用，但是日益增长的废塑料问题已经引发了对化学再循环的浓厚的兴趣。
2、并非所有的热塑性聚合物都同样适用于化学再循环。例如，聚烯烃的热分解会产生蜡、轻油和气体的混合物，而聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)的降解会产生有机酸，主要是苯甲酸和对苯二甲酸，这些酸具有腐蚀性的并且可能导致反应器堵塞。另一方面，聚苯乙烯可通过热解或其它方式解聚成单体苯乙烯，这使其成为化学再循环的优异候选物。然而，这种解聚方法的产物混合物需要纯化，才能将产物苯乙烯用作新聚合物产物的原材料。
3、例如，聚苯乙烯的热解不仅会产生苯乙烯单体，而且会导致形成多种较重的非聚合芳族化合物，诸如二苯基丙烷和萘。热解通常也并不完全，因为在热解产物中仍然存在没有完全解聚的苯乙烯二聚物、三聚物和其它低聚物。通常还会形成较轻的副产物，例如苯、甲苯、乙苯(eb)、异丙苯和α-甲基苯乙烯。这些副产物可能对所产生的苯乙烯单体的效用具有严重的有害影响。例如，苯乙烯低聚物对单体在再聚合过程中的使用是有害的，因为即使是少量的，这些低聚物也会改变聚合物的重要性质。类似地，其它芳族副产物可能在基于自由基的聚合方法中充当链转移剂，从而降低所产生的聚合物的平均分子量并且促成具有较低玻璃化转变温度的聚合物。
4、此外，聚苯乙烯
5、因此，由聚苯乙烯解聚产生的苯乙烯单体的商业可行性取决于开发有效且经济的方法和设备，以用于从解聚方法的副产物中分离苯乙烯单体。
6、在国际专利公开号wo 2020/144165中描述了一种提出的方法，其中将聚苯乙烯热解产物冷凝并将冷凝物供应至第一分馏塔，其中将含有苯、甲苯和一些乙苯的轻馏分作为馏出物除去，将含有苯乙烯单体的大部分和一些乙苯的中间馏分作为侧馏分除去，并将含有苯乙烯低聚物的重馏分作为塔底物除去。然后将中间馏分送到第二分馏塔，其中将剩余乙苯的大部分作为馏出物除去，并将富含苯乙烯单体的馏分作为塔底物除去。然后将来自第二分馏塔的塔底馏分送到第三分馏塔，其中将沸点高于苯乙烯单体的剩余物质的大部分除去。
7、然而，wo 2020/144165中描述的方法具有许多缺点。首先，第一分馏塔需要具有大量具有回流和侧抽的理论塔板以实现期望的分离，这使得该塔系统安装昂贵并且在200℃或以上的塔底温度下操作。后者带来了一个尤为棘手的问题，因为已经发现来自聚苯乙烯热解的冷凝物包含比来自乙苯脱氢的反应产物中显著更高量的已知交联化合物，诸如二乙烯基苯(dvb)，该乙苯脱氢是用于制备苯乙烯的常规方法。在典型的苯乙烯蒸馏温度下，当dvb相对于苯乙烯以远高于100ppm的浓度存在时，dvb可导致交联的不溶性聚苯乙烯的形成，交联的不溶性聚苯乙烯可堵塞分馏塔内部及其再沸器。这种类型的堵塞可能需要长时间的停工以清洁或更换塔内部构件和其它装备。
8、因此，对于开发用于从聚苯乙烯解聚的反应产物中回收苯乙烯单体的改进方法和设备引起了显著的兴趣。
技术实现思路
1、根据本申请，现已发现，通过将来自聚苯乙烯解聚工艺的冷凝产物进料至设置在其它纯化塔上游的小汽提塔，可以在从期望苯乙烯单体中分离任何较轻组分之前除去c9副产物中的一些c9副产物和几乎所有c10+重质物，包括dvb的显著部分。由于该汽提塔仅除去重质物，因此与在第一塔中同时产生比苯乙烯轻的副产物的馏出物产物的情况相比，该汽提塔需要更少的理论塔板。
2、在一个方面，本申请提供了一种用于从聚苯乙烯解聚的反应产物中回收苯乙烯单体的方法，该方法包括：
3、(a)将包含由聚苯乙烯解聚产生的苯、甲苯、乙苯、苯乙烯单体和c9+芳族化合物的进料流供应至第一分馏塔，以将该进料流分成第一塔底馏分和第一塔顶馏分，该第一塔底馏分含有该进料流中的该c9+芳族化合物的一部分，该第一塔顶馏分为蒸气，由该进料流的剩余部分构成；
4、(b)将该第一塔顶馏分供应到第二分馏塔，以将该第一塔顶馏分分成第二塔顶馏分和第二塔底馏分，该第二塔顶馏分与该第一塔顶馏分相比富含苯、甲苯和乙苯，该第二塔底馏分与该第一塔顶馏分相比富含苯乙烯单体和c9+芳族化合物；以及
5、(c)将该第二塔底馏分供应至第三分馏塔，以将该第二塔底馏分分成第三塔顶馏分和第三塔底馏分，该第三塔顶馏分与该第二塔底馏分相比富含苯乙烯单体，该第三塔底馏分与该第二塔底馏分相比富含c9+芳族化合物。
6、在另一方面，本申请提供了一种用于从聚苯乙烯解聚的反应产物中回收苯乙烯单体的设备，该设备包括：
7、(a)第一分馏塔，该第一分馏塔接收包含聚苯乙烯解聚的反应产物的一部分的解聚油，该第一蒸馏塔经操作以将该解聚油分成第一塔底馏分和第一塔顶馏分，该第一塔底馏分含有该解聚油中的c9+芳族化合物的一部分，该第一塔顶馏分为蒸气，由该解聚油的剩余部分构成；
8、(b)第二分馏塔，该第二分馏塔与该第一分馏塔连接以接收该第一塔顶馏分并经操作以将该第一塔顶馏分分成第二塔顶馏分和第二塔底馏分，该第二塔顶馏分与该第一塔顶馏分相比富含苯、甲苯和乙苯，该第二塔底馏分与该第一塔顶馏分相比富含苯乙烯单体和c9+芳族化合物；和
9、(c)第三分馏塔，该第三分馏塔与该第二分馏塔连接以接收该第二塔底馏分并经操作以将该第二塔底馏分分成第三塔顶馏分和第三塔底馏分，该第三塔顶馏分与该第二塔底馏分相比富含苯乙烯单体，该第三塔底馏分与该第二塔底馏分相比富含c9+芳族化合物。
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1.一种用于从聚苯乙烯解聚的反应产物中回收苯乙烯单体的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一分馏塔具有不超过15个理论塔板。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的分离系统，其中所述第一分馏塔具有5个至10个理论塔板。
4.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述第一分馏塔在90℃至155℃的底部温度和55℃至100℃的顶部温度下操作。
5.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述第一分馏塔是板式塔。
6.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述第二分馏塔和所述第三分馏塔中的每一者为填充塔。
7.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述第二分馏塔具有至少20个理论塔板。
8.根据任一前述权利要求所述的方法，其中在供应步骤(a)和(b)中的一者或多者期间将一种或多种聚合抑制剂进料到相应的所述分馏塔中。
9.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述第二塔顶馏分的一部分被冷凝并用作所述第一分馏塔的回流。
10.根据任一前述权利要求所述的方法，其中使用水从所
11.根据任一前述权利要求所述的方法，其中苯乙烯单体产物含有少于10ppmw的卤代化合物。
12.一种用于从聚苯乙烯解聚的反应产物中回收苯乙烯单体的设备，所述设备包括：
13.根据权利要求12所述的设备，其中所述第一分馏塔具有少于15个理论塔板。
14.根据权利要求12或权利要求13所述的设备，其中所述第一分馏塔具有5个至10个理论塔板。
15.根据权利要求12至14中一项所述的设备，其中所述第一分馏塔在90℃至155℃的底部温度和55℃至100℃的顶部温度下操作。
16.根据权利要求12至15中一项所述的设备，其中所述第一分馏塔是板式塔。
17.根据权利要求12至16中一项所述的设备，其中所述第二分馏塔和所述第三分馏塔中的每一者为填充塔。
18.根据权利要求12至17中一项所述的设备，其中所述第二分馏塔具有至少20个理论塔板。
19.一种用于从聚苯乙烯中回收苯乙烯单体的系统，所述系统包括：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于从聚苯乙烯解聚的反应产物中回收苯乙烯单体的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一分馏塔具有不超过15个理论塔板。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的分离系统，其中所述第一分馏塔具有5个至10个理论塔板。
4.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述第一分馏塔在90℃至155℃的底部温度和55℃至100℃的顶部温度下操作。
5.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述第一分馏塔是板式塔。
6.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述第二分馏塔和所述第三分馏塔中的每一者为填充塔。
7.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述第二分馏塔具有至少20个理论塔板。
8.根据任一前述权利要求所述的方法，其中在供应步骤(a)和(b)中的一者或多者期间将一种或多种聚合抑制剂进料到相应的所述分馏塔中。
9.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述第二塔顶馏分的一部分被冷凝并用作所述第一分馏塔的回流。
10.根据任一前述权利要求所述的方法，其中使用水从所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员：D·S·哈贝尔，S·A·奥列什基，
申请(专利权)人：泰恩工艺技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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