分离c8芳族化合物的装置及方法
【专利说明】分离CS芳族化合物的装置及方法
[0001 ] 优先权声明
[0002]本申请主张2013年9月27日申请的美国申请第14/040,318号的优先权，该案的全部内容以引用的形式并入本文中。
技术领域
[0003]本发明大体上涉及在生产二甲苯的所需异构体期间用于处理烃的装置及方法，更特定地涉及用于分离具有8个碳原子(CS)的芳烃的装置及方法。
现有技术
[0004]二甲苯是包括一个苯环及两个甲基取代基的芳烃。基于甲基取代基的结构位置，可形成二甲苯的三种异构体:对二甲苯、间二甲苯及邻二甲苯。对二甲苯是对苯二酸的原料，对苯二酸用于合成纤维及树脂的制造。间二甲苯用于某些增塑剂、偶氮染料及木材防腐剂的制造。邻二甲苯是邻苯二甲酸酐的原料，邻苯二甲酸酐用于某些增塑剂、染料及医药产物的制造。
[0005]为生产所需二甲苯异构体，在分离所需二甲苯异构体之前通常生产三种二甲苯异构体的混合物流。换而言之，不是有选择性地生产所需二甲苯而是有选择性地分离。可通过使用对所需异构体有选择性的吸附剂从混合二甲苯物流中分离所需二甲苯异构体。从混合二甲苯物流中吸附所需异构体之后，剩余的异构体从混合的萃余物流中流出。典型地，解吸剂从吸附剂中解吸所需二甲苯异构体，且收集解吸剂及所选择的二甲苯异构体并通过分馏分呙。
[0006]在对二甲苯的生产中，通常使用重解吸剂从吸附剂中解吸对二甲苯。重解吸剂定义为具有比二甲苯更高的分子量及更高的沸点。相应地，轻解吸剂定义为具有比二甲苯更低的分子量及更低的沸点。迄今为止，使用重解吸剂的二甲苯异构体回收系统一般需要比轻解吸剂的系统更少的能量，因为重解吸剂在分馏过程中并不需要重复蒸发及抬升。然而，重解吸剂系统典型地需要严格的给料纯度以控制非所需化合物在再循环解吸剂中的积聚，例如减少解吸剂效力及产物纯度的杂质。此外，需要另外的设备以在解吸剂再循环过程中保持重解吸剂的纯度。另外，使用重解吸剂的系统具有相对较高再沸器温度的分馏塔。较高的再沸器温度导致更高操作压力，而这要求所涉及的设备具有较高的压力等级，因此增加设备的资金成本。
[0007]轻解吸剂(例如相对便宜的轻解吸剂甲苯)的使用，相对于使用重解吸剂的系统放宽给料的规格。放宽给料规格的成本节约可弥补与回收轻解吸剂作为分馏塔顶馏分的相关的高能量成本。使用轻解吸剂的二甲苯回收装置也提供总体设备数的节约，因为解吸剂纯化及储存单元不必要。此外，使用轻解吸剂的二甲苯回收装置具有较低的分馏塔操作压力，从而允许具有较低压力等级的较便宜、较薄的塔壳。
[0008]为使用轻解吸剂从烃流中有效地生产选择的二甲苯异构体，需要在处理过程中从烃流及烃流的再循环部分中实质性分离所有具有8个碳原子(CS)的芳烃，包括二甲苯及乙苯。迄今为止，利用轻解吸剂的二甲苯回收装置针对二甲苯回收而言尚未有效地分离CS芳族化合物。
[0009]因此，需要提供用于从烃流中分离CS芳族化合物的方法及装置。同样地，需要提供从烃流中分离CS芳族化合物的方法及装置，其中首先在侧馏分及底馏分中除去CS芳族化合物，且然后从该底馏分中作为顶馏分除去CS芳族化合物。另外，需要开发从烃流中有效生产选择的二甲苯异构体的方法及装置。此外，自随后的详细说明及随附的权利要求，结合附图及此背景，将使本发明实施方式的其他所需特征及特性变得清晰。
【发明内容】
[0010]本发明提供从烃流中分离CS芳族化合物的装置及方法。在一种示例性实施方式中，一种用于从烃流中分离CS芳族化合物的方法包括在进料点将该烃流引入分馏塔。此外，该方法包括使该烃流在该分馏塔中分馏。该方法也包括从位于该进料点上方的抽取点上自该分馏塔抽出侧馏分，其中该侧馏分包括CS芳族化合物。
[0011 ]在另一种实施方式中，提供一种用于分离CS芳族化合物的方法且其包括使包括CS芳族化合物的烃流分馏成包括C7—烃的顶馏分、包括一部分CS芳族化合物的侧馏分及包括其余C8芳族化合物及C8+烃的底馏分。该方法另外包括使该底馏分分馏并形成包括其余C8芳族化合物的重顶馏分。该方法合并侧馏分及重顶馏分以分离C8芳族化合物。
[0012]本发明也提供用于从烃流中分离CS芳族化合物的装置。该装置包括第一分馏塔，其经配置以接收烃流并使该烃流分馏成包括一部分CS芳族化合物的侧馏分及包括其余CS芳族化合物及CS+烃的底馏分。此外，该装置包括第二分馏塔，其经配置以接收底馏分并使该底馏分分馏成包括其余CS芳族化合物的重顶馏分。
[0013]附图简单说明
[0014]结合以下图解在下文中描述本发明实施方式，其中类似数字指代类似组件，及其中:
[0015]图1是用于从烃流中分离C8芳族化合物的方法及装置的示例性实施方式的示意图;及
[0016]图2是用于生产选择的二甲苯异构体产物的流程的图1方法及装置的示意图。
[0017]实施方式
[0018]以下详细说明本质上仅仅为示例，并无意限制本申请及所述实施方式的用途。此夕卜，也无意被前述背景或以下详细说明所展示的任何理论束缚。
[0019]本文所述的多种实施方式涉及用于从烃流中分离C8芳族化合物的装置及方法。C8芳族化合物的分离可提供自混合二甲苯原料的选择的二甲苯异构体的生产的增强。如下描述，使烃流分馏以生产包含8个碳原子的芳烃(CS芳族化合物)的混合二甲苯流的侧馏分。此夕卜，分馏过程形成包含其余CS芳族化合物的底馏分。使该底馏分分馏以形成包含其余CS芳族化合物的重顶馏分。以此方法，有效地从烃流中分离C8芳族化合物。此外，从侧馏分及重顶馏分中形成的组合流具有充足的CS芳族化合物组成以允许在进一步的下游处理中有效分离选择的二甲苯异构体。如本文使用，词组“顶馏分”不限于分馏过程或装置的最顶部馏分，但可包括在侧馏分及底馏分上方形成的最顶部馏分及/或任何馏分。此外，如本文使用，词组“底馏分”不限于分馏过程或装置的最底部馏分，但可包括在侧馏分及顶馏分下方形成的最底部馏分及/或任何馏分。
[0020]参看图1中用于分离C8芳族化合物的装置10的示例性实施方式。在进料点16，将烃流12进料至分馏单元14，例如汽提塔。示例性烃流12具有相对高浓度的芳族化合物，例如40至100质量％。合适的烃流12可从多种来源获得。例如，于高苛刻度模式下运行的流化催化裂化(FCC)单元及分馏器可生产具有7至10个碳原子(C7-10)的烃馏分，其中60质量％的烃为芳族化合物。某些煤液化过程产生富含芳族化合物的烃流，且这样的烃流适用作为烃流
12。其他可能来源包括多种石油精炼过程、烃的热或催化裂化或石化转化过程，包括在重整器中使用经设计以产生芳族化合物的催化剂处理的烃流。在一些实施方式中，可使用另外的处理步骤(未展示于图1)从烃流12中除去非芳族化合物，例如液液萃取、萃取结晶、粘土处理或另外的分馏。
[0021]在适于形成主要包含具有7个或更少的碳原子(C7—)的烃的顶馏分18的条件下操作分馏单元14，该顶馏分18自分馏单元14的顶部20或附近离开分馏单元14。示例性顶馏分18包含超过80%，例如超过90%，例如超过95%的具有7个或更少的碳原子的烃。分馏单元14另外形成主要包含具有8个碳原子(CS)的芳烃的侧馏分22，其自抽取点24离开分馏单元
14。示例性侧馏分22富含C