由含有芳香族化合物的烃馏分回收纯芳香族化合物的方法

专利名称：由含有芳香族化合物的烃馏分回收纯芳香族化合物的方法
技术领域：
本发明涉及由含有芳香族化合物的烃馏分(特别是重整汽油、全氢化裂解汽油、 加压精制的焦炉苯或其混合物)回收纯芳香族化合物的方法。通过本发明的方法提供芳香族化合物和特别是苯，其中芳香族馏分的烷基化苯衍生物通过氢化脱烷基化转化为苯或更低级的烷基化苯衍生物。根据所述方法的实施方式可以高纯度制备所述产物。与现有技术方法相比，通过新型方法设置能够达到显著节省用于氢化脱烷基化的昂贵的氢气以及节省设备的技术费用。本发明还涉及可实现所述方法的装置。
背景技术：
芳香族化合物，特别是苯、甲苯和二甲苯为化学工业中昂贵的起始材料，主要用于制备塑料和化学纤维。芳香族化合物也可用作奥托油中的辛烷值提升剂。对于化学工业中的应用，有利的是以纯苯形式提供所需的芳香族化合物，因为特别是对化学品存在很大的需求。为了通过氢化脱烷基化获得苯，可从重整汽油、全氢化裂解汽油、加压精制的焦炉苯或这些物质的混合物(作为富含芳香族化合物的烃混合物)出发。下文将这些进料或其混合物称作汽油馏分。使用的汽油馏分包含大量苯衍生物，特别是烷基芳香族化合物。其可通过热或催化氢化转化为苯，其中苯的烷基取代基通过与氢反应而解离并完全氢化。通过该氢化脱烷基化(“HDA”)方法获得所需的苯。除了所需的苯之外，还获得链烷形式的烷基取代基。重整汽油为通过重整和特别是催化重整石脑油而制备的富含芳香族化合物的汽油。在重整过程中，将石油或原油中包含的链烷和环烷进行异构化、重组、环化、脱氢以及相似反应。在催化重整中产生的富含芳香族化合物的重整汽油是获得芳香族化合物的重要原料。全氢化裂解汽油为在烃的蒸汽裂化中形成的富含芳香族化合物的汽油。烃的蒸汽裂化主要用于产生低级烯烃，特别是乙烯。根据用于蒸汽裂化的烃混合物的沸点范围，产生大量富含芳香族化合物的副产物，即所谓的裂解汽油，为了继续加工，还需通过不同的氢化步骤(选择性氢化，全氢化)除去不饱和化合物和杂原子(硫，氮，氧)。作为氢化步骤的产物，获得富含芳香族化合物的馏分，其被称作全氢化的裂解汽油。加压精制的焦炉苯也是富含芳香族化合物的产品。焦炉粗苯由煤的焦化产生。与裂解汽油相似，所述焦炉粗苯除了芳香族化合物之外还包含不饱和化合物和带杂原子的化合物。与裂解汽油的处理相似，焦炉粗苯也被氢化处理，以转化不饱和化合物和带杂原子的化合物。作为该转化的终产物，获得富含芳香族化合物的产物等，其不含不饱和化合物和带杂原子的化合物，且可用于进一步应用。所述富含芳香族化合物的产品也被称作加压精制的焦炉苯。
使用的富含芳香族化合物的烃混合物可包含较大量非芳香族化合物，例如特别是链烷烃和环烷或烯烃，其在氢化脱烷基化同样可被氢化，其中获得链烷作为氢化产物。通过继续氢化，链烷通过裂解获得甲烷。根据使用的氢气的化学计量，在氢化脱烷基化时也获得低级的烷基化苯衍生物，其未完全脱烷基化成苯。在用于氢化脱烷基化的原料流中大量非芳香族化合物的存在需要相应的足够量的氢气以进行反应，因为不仅需要氢气将烷基芳香烃氢化脱烷基化形成苯或低级的烷基化苯衍生物，还需要额外的氢气使长链非芳香族化合物分解形成短链非芳香族化合物。在长链化合物完全分解的情况下，得到甲烷。因此，本发明的任务是提供氢化脱烷基化的方法， 其中使氢气的使用最小化。在氢化脱烷基化中，除了所需的苯之外还产生短链链烷烃或甲烷的混合物。通过将芳香族化合物脱烷基化而产生的气体量不会受本发明的方法的影响。然而，本发明的任务还是降低通过原料流中还存在的非芳香族化合物的氢化而产生的气体量。为了达到所述目的，有利的是，通过萃取蒸馏来纯化用于氢化脱烷基化的烃馏分。 通过进行萃取蒸馏就可分离大部分非芳香族化合物。由萃取蒸馏获得的芳香族化合物浓缩物随后可输入氢化脱烷基化。由于通过萃取蒸馏从起始混合物中已除去的非芳香族化合物的链缩短氢化不消耗氢气，氢化脱烷基化的氢气消耗减少。此外，通过连接萃取蒸馏，物料混合物在氢化脱烷基化之后包含少量的气态链烷烃。由此可针对有利的起作用的低气体流量设计整个方法。EP描述了由重整汽油获得纯芳香族化合物的方法。该申请公开了如下方法在第一方法步骤中通过分馏由重整汽油获得具有选定碳数的芳香族化合物或具有多个选定碳数Cx、Cy的芳香族化合物的重整馏分，在第二方法步骤中用氢化催化剂选择性氢化芳香族馏分，然后在第三方法步骤中，通过萃取蒸馏和/或液液萃取使来自第二方法步骤的选择性氢化并含有芳香族化合物的产物分离为芳香族化合物和非芳香族化合物。这样调整第二方法步骤中的氢化条件，使得非芳香族不饱和烃(特别是烯烃、二烯烃和三烯烃) 也同时被氢化，共轭二烯烃和三烯烃被尽可能完全氢化。DE 1568940A1描述了通过萃取蒸馏由任意芳香族化合物含量的烃混合物分离芳香族化合物的方法，所述烃混合物可包含链烷烃、环烷烃、烯烃、二烯烃和有机硫化合物作为非芳香族组分。对于萃取蒸馏特别使用取代基具有不多于7个碳原子的N-取代的吗啉。 所获得的芳香族馏分可进行后处理，其中可提及下游硫酸洗涤或粘土处理。萃取剂中特别是由不饱和烃组成的杂质汇集在塔底相并可通过塔底相的氢化和萃取蒸馏得以分离。DE 10019196C1描述了由包含非芳香族化合物的窄沸点或共沸点前体产物获得由苯和甲苯或甲苯和二甲苯形成的高纯度芳香族化合物产物的方法，以及进行该方法的装置。在单个塔中进行非芳香族化合物的萃取蒸馏和萃取剂的回收，所述塔具有由两个平行室构成的塔主体区段、塔主体区段上方的精馏段、塔主体区段下方的汽提段和具有相关的塔底加热的塔底。首先通过蒸馏使起始汽油分离成至少两个馏分，其中一个馏分为包含高沸点非芳香族化合物的芳香族馏分，第二个馏分为包含低沸点非芳香族化合物的芳香族馏分。在塔主体区段的下侧和上侧开放的室的分开进料位置引入这两个馏分，其中高沸点芳香族馏分在低沸点芳香族馏分之上引入。因此，任务是提供一种方法，其中该方法首先通过萃取蒸馏使富含芳香族化合物的起始汽油脱除非芳香族烃，并通过氢化使获得的芳香族化合物浓缩物脱烷基化并转化为苯或脱烷基化的芳香族化合物作为产物的。所获得的芳香族化合物浓缩物在氢化脱烷基化之后，应足够纯，从而能够通过简单处理，例如“闪蒸”、精馏或两者进行纯化。根据设计，也有可能在萃取蒸馏方法步骤和氢化脱烷基化方法步骤之间进行进一步的氢化，从而除去剩余烯烃和多元不饱和非芳香族烃。用于萃取蒸馏的具有足够高的芳香族化合物含量的合适的原料汽油为例如加压精制的焦炉苯、全氢化裂解汽油或重整汽油，其在精炼厂中通常大量产生。根据起始汽油， 也可在使用之前对其进行分馏，以如期望地那样升高芳香族化合物的含量。本发明通过如下方法解决所述任务从富含芳香族化合物的起始汽油出发，并使其首先通过萃取蒸馏纯化，然后通过氢化脱烷基化。根据所使用的氢气量和所使用的汽油级分，获得苯或烷基化芳香族化合物。在此，通过萃取蒸馏由富含芳香族化合物的起始汽油得到富含苯或烷基化苯衍生物的芳香族化合物浓缩物，取决于所使用的起始混合物，其主要包含甲苯、二甲苯和均三甲苯。烷基侧链在氢化时转化为链烷。通过侧链的氢化脱烷基化产生的高级链烷可通过氢化完全转化为甲烷。获得的芳香族馏分可例如通过精馏纯化。 根据氢化和纯化步骤的实施，可获得具有各种所需纯度和具有各种所需脱烷基化程度的芳香族化合物浓缩物。通过在萃取蒸馏之后进行氢化脱烷基化可节省大量氢气，因为起始汽油中包含的非芳香族化合物在氢化脱烷基化之前通过萃取蒸馏分离。与传统方法相比的减少的气体量(氢气以及在烯烃的氢化中产生的链烷)同样允许芳香族产物的较高产量。特别要求保护富含C7-至C9-芳香族化合物的烃混合物的脱烷基化方法，其中-首先将富含芳香族化合物的起始烃混合物进行萃取蒸馏，其中用合适的萃取溶剂蒸馏含有芳香族化合物的烃混合物并使其从溶剂中脱除，得到显著贫于芳香族烃且不含溶剂的产物流，以及显著富集了芳香族烃且不含溶剂的芳香族化合物浓缩物，和-在萃取蒸馏之后，将所述不含溶剂的芳香族化合物浓缩物引入反应器中以氢化脱烷基化，在反应器中使其与氢反应，其中形成脱烷基化的芳香族化合物流作为主产物，链烷烃流和甲烷流作为副产物，和-将芳香族烃流引入后处理单元。可使用本发明的方法以纯形式提供所需烷基化程度的芳香族化合物。为了进行该方法，也可能在萃取蒸馏方法步骤和氢化脱烷基化方法步骤之间进行进一步氢化以氢化非芳香族的不饱和烃。当在萃取蒸馏之后，非芳香族的不饱和化合物的含量仍然不期望得高时，这是特别需要的。然而通常不需要该中间步骤。为了进行该方法，可使用在萃取蒸馏之后能够进行氢化脱烷基化的任何装置。为了进行萃取蒸馏，可使用通常已知的且属于现有技术的同塔回路 (I-Kolonnenverschaltung)。这是一种特别的萃取蒸馏形式，其允许萃取蒸馏和萃取溶剂的回收在一个塔中进行。这节省空间并使得能够减少投资和操作成本。本发明的方法中特别使用芳香族化合物含量超过20重量％的汽油馏分。优选使用芳香族化合物含量超过50重量％的汽油。非常特别优选使用芳香族化合物含量超过80 重量％的汽油。根据设计，也可通过预处理步骤(例如预蒸馏)提高起始汽油的芳香族化合物含量。
用于本发明的方法的合适的汽油为例如全氢化裂解汽油。其在乙烯的制备中作为裂解产物产生并具有高的芳香族化合物含量。其他可能的原料汽油为催化重整汽油或加压精制焦炉苯。其可例如为该汽油的(7-馏分，c7,8-馏分，c8,9-馏分或c7_9馏分。由于制备方法，这些汽油大多含有足够高的芳香族化合物含量。加压精制的焦炉苯特别适用于获得纯苯，因为其苯含量高。使用焦炉苯之前可进行洗涤工艺或萃取工艺，从而纯化用于苯的制备的汽油馏分。可如下构建所述方法直接由含有芳香族化合物的烃混合物出发，将其引入萃取蒸馏。也可如下构建所述方法首先预处理汽油馏分。可能的预处理步骤为例如精馏，由此获得具有所需沸程的芳香族馏分。当汽油例如包含杂质或大量链烷烃时，也可进行萃取步骤或洗涤步骤。其可例如为使用合适溶剂、使用水或使用酸的萃取。例如其可为使用硫酸的清洗工艺，以除去烯烃。也可能是预先的萃取蒸馏，以使贫于芳香族化合物的起始汽油富含芳香族化合物。例如可进行氧化步骤以除去硫化合物或氮化合物。还例如可进行额外的氢化步骤以除去硫化合物。如果烯烃或二烯烃的含量高，也可预氢化含有芳香族化合物的起始混合物。所述预氢化为本发明的方法的一部分。也可使用所述预氢化以脱硫。为了进行萃取蒸馏，可使用能够从汽油馏分中分离芳香族烃的各种溶剂。合适的溶剂特别是取代基中包含1至8个碳原子的N-取代的溶剂。N-甲酰吗啉特别适用于萃取蒸馏。适用于萃取蒸馏的还有例如N-甲基吡咯烷酮、环丁砜、甲基环丁砜、二甲亚砜(DMSO)、 亚烷基二醇或烷基化亚烷基二醇。当然也可使用溶剂混合物。萃取溶剂可在组成方面与该方法相匹配。需要时也可向萃取溶剂中加入水。萃取蒸馏的典型塔温和塔压力通常为50 至 250°C 禾口 0. 2 至 5bar。由萃取蒸馏获得脱除了芳香族化合物的馏分和所需的芳香族化合物浓缩物。萃取溶剂循环使用并根据需要进行纯化或补充。随后，芳香族化合物浓缩物被引入通常接在萃取蒸馏之后的氢化脱烷基化方法步骤。对于本发明方法的某些实施方式，有利的是，在萃取蒸馏和氢化脱烷基化之间进行预氢化。由执行技术人员选择所述方法变型，其明显是本发明方法的一部分。对于氢化脱烷基化步骤可考虑热过程和催化过程。然而，由于更为经济， 优选热过程。DE 1668719A1描述了通过热氢化脱烷基化制备芳香族化合物的方法。在760°C 的温度下在5. 4秒之内使蒸发的甲苯和氢气的混合物通过未填充的反应盘管(Umsetzimgs schlange)，所述反应盘管安装在经加热的加热器内。控制反应参数使得反应过程中温度维持在窄范围内。排出来自脱烷基化区域的流出物并作为液-气混合物运输到高压分离器中，从中排出液体部分。然后可将其例如通过蒸馏处理。通过所述反应得到88. 5%苯的氢化脱烷基化方法产量。US 3197523A描述了通过催化氢化脱烷基化制备芳香族化合物的方法。催化氢化脱烷基化在装载催化剂的脱烷基化区域中进行，其中在反应器出口取得反应器流出物并将其引入高压分离器。在此获得富含氢气的气体级分和液体烃级分，其中后者被导入低压分离器，在低压分离器中分离出轻质烃并获得其他的烃馏分，将其蒸馏获得所需的苯馏分。脱烷基化区域中的典型压力为20至IOObar，脱烷基化区域中的典型温度为540至800°C。在一个有利的大规模实施方式中，用经预热的氢气和富含氢气的循环气蒸发液体
7起始混合物并将其引入预处理反应器，在该反应器中，所述混合物中包含的剩余二烯烃和三烯烃被氢化，所述混合物中包含的硫化合物，特别是噻吩，被氢化为&S。然后，通过加热器加热反应混合物并将其引经实际的脱烷基化反应器。将获得的反应器流出物与富含氢气的起始气体分离，将获得的液体馏分减压，根据需要部分返回至反应器中并蒸馏芳香族产物。使用反应器流出物来产生蒸汽和热量。根据纯度，将获得的纯苯或脱烷基化芳香族化合物引经具有粘土材料的固定床。根据纯度，也可省略预处理步骤。氢化脱烷基化方法步骤之后是处理方法步骤。根据获得的产物的纯度，可使用所谓的“闪蒸”以维持较低的设备费用。也可进行例如蒸馏或冷冻分离步骤。优选用本发明的方法获得纯苯。根据起始汽油或脱烷基化程度，也可获得例如 C7-芳香族化合物或c7/8-馏分。由于有利的工艺条件和较高的工艺产量，通常优选热脱烷基化，因为其更容易进行并且在正确的工艺参数下带来高的工艺产量。由此节省了氢气，这通过在萃取蒸馏之后进行氢化脱烷基化得以实现。此外，在该方法变型中达到较高的产物产量，因为萃取蒸馏之后非芳香族化合物含量减少而产生较少量的气态副产物。由此减少了特别是产物中低沸点烃的量，这导致工艺中低的气体负荷和改善的工艺可行性和经济性。还要求保护进行本发明的方法的装置。特别要求保护富含芳香族化合物的烃混合物的脱烷基化装置，其包含-用于萃取蒸馏的塔，用于氢化产生的芳香族化合物浓缩物的反应器，用于处理产生的芳香族产物的纯化单元，其中-这样配置用于萃取蒸馏的塔、氢化反应器和纯化单元，使得在工艺流程中依次进行由含烃混合物萃取蒸馏芳香族烃，从芳香族产物流中除去萃取溶剂，将芳香族化合物氢化脱烷基化以获得脱烷基化的芳香族产物，和后处理获得的芳香族产物。对于所述装置可使用任意设计类型。作为精馏塔合适的有能够萃取蒸馏芳香族烃混合物的标准蒸馏塔。其可包括对于蒸馏所必需或提供支持的装置。其可例如为再沸器、 加热装置或用于维持真空的泵。所述装置明显是本发明装置的一部分。同样地，作为汽提塔合适的有能够从含有芳香族化合物的产物混合物中蒸馏分离溶剂的蒸馏塔。其为现有技术并通常用于使用典型双塔回路作为萃取蒸馏装置的方法中。这种配置例如描述于EP 792928B1 中。萃取蒸馏方法步骤也可在能够在单个塔中萃取蒸馏并分离萃取溶剂的单个塔中进行。使得能够在单个塔中萃取蒸馏并从含有芳香族化合物的产物馏分中分离萃取溶剂这种塔的一个例子描述于DE19849651A1中。此处萃取溶剂循环输送。所述塔包含用于维持蒸馏热量的萃取溶剂加热设备。其还可包含加热芳香族化合物流的设备，例如可提及塔底再沸器。然而，使得能够在一个塔装置中萃取蒸馏的塔最终可为任意类型。还特别要求保护富含芳香族化合物的烃混合物的脱烷基化装置，其包含能够在单个塔中萃取蒸馏并回收萃取溶剂的塔，其中所述塔具有-塔主体区段下方的汽提段，塔主体区段上方的精馏段，由两个平行室组成的塔主体区段，和具有相关的塔底加热的塔底，和-塔主体区段的一个室的上侧和下侧相对于塔内部空间开放，而另一个室的上侧相对于塔内部空间关闭，下侧相对于塔内部空间开放，其中所有室都包含改善物质交换的内部构件，并且室的内部构件上侧相对于塔内部空间关闭而下侧相对于塔内部空间开放， 存在用于以蒸汽形式导出不含萃取剂的产物和用于回流液化的产物支流的设备。为了进行氢化脱烷基化，可考虑能够根据现有技术进行氢化脱烷基化、能够循环过量的氢化氢气、能够纯化纯苯流或纯芳香族馏分、和必要时还能够进一步使用产生的甲烷流的装置。其包括例如填料塔、蒸发器、蒸馏塔、具有催化剂填料或扩散分离器的氢化反应器。用于进行氢化脱烷基化的装置最终可为任意类型，但是其必须适用于氢化脱烷基化通常在萃取蒸馏含有芳香族化合物的烃混合物时产生的芳香族化合物流。为了预处理起始汽油和含有芳香族化合物的起始混合物，最终也需要进行所述方法步骤所必须的装置。为了预处理可例如需要用于分馏的蒸馏塔，萃取塔或冷冻分离装置。 当用于本发明的方法时，所述装置明显是本发明方法的一部分。本发明的方法的一部分还有在氢化脱烷基化之后纯化含有芳香族化合物的产物的方法步骤。为此，可考虑例如用于分馏的蒸馏塔、“闪蒸”单元、具有粘土材料的固定床或冷冻分离步骤。最后，所有装置组件可包含为了维持进行萃取蒸馏和将芳香族化合物氢化脱烷基化所需的设备。其为例如压缩机、涡轮机、泵和阀。它们当然也是用于维持所需操作温度的设备，其中可提及例如加热装置、燃烧器、热交换器或冷却装置。最后也可包含所需的控制设备，例如恒温器或控制设备。本发明的方法和本发明的装置具有用于制备含有芳香族化合物的纯产物的传统装置布局的优点，其与传统方法相比消耗相当少量的氢气。与制备纯芳香族化合物的传统布局相比，通过所述方法可达到相当高的产量。所述布局特别适用于制备纯苯，但是也适用于制备含有芳香族化合物的烷基化馏分，例如甲苯。通过实施例解释本发明的制备含有芳香族化合物的烃混合物的方法构思，该实施例描述了步骤和起始混合物的组成与萃取蒸馏之后芳香族化合物浓缩物的组成。实施例将由全氢化裂解汽油构成的含有芳香族化合物的烃混合物(芳香族化合物含量为86质量％ )进行萃取蒸馏，其中使用DE19849651A1所提及的装置和N-甲酰吗啉作为萃取溶剂。表1给出了萃取蒸馏之前含有芳香族化合物的起始混合物的组成，以及萃取蒸馏之后芳香族化合物浓缩物的组成。通过馏分的气相色谱分析确定组成。萃取蒸馏之后进行氢化脱烷基化，其中将由萃取蒸馏获得的混合物转移至用于用氢气氢化脱烷基化的装置部分。在此获得含有芳香族化合物的脱烷基化产物。如果将实施例中所述的起始混合物进行氢化脱烷基化，每IOOOkg起始混合物需要38. 7kg氢气并得到718kg苯。反应器出口的气体负荷(不考虑需要的过量氢气) 为636Nm3。然而，如果将萃取蒸馏之后获得的芳香族化合物浓缩物进行氢化脱烷基化，每 IOOOkg芳香族化合物浓缩物需要4kg氢气并得到苯。反应器出口的气体负荷(不考虑需要的过量氢气)为507Nm3。该实施例证明了本发明的有利实施方式。通过三个附图详细解释本发明的用于制备含有芳香族化合物的脱烷基化烃混合物的工艺流程实施方式，其中本发明的方法并不局限于所述实施方式。

图1显示了例如用现有技术进行的氢化脱烷基化的工艺流程图。含有芳香族化合物的起始混合物被引入氢化脱烷基化中。为了进行反应，向该反应步骤中继续加入氢气。 在氢化脱烷基化中，由烷基侧链的氢化分裂产生甲烷。获得脱烷基化芳香族化合物的产物流，其在后处理单元中纯化。在此获得脱烷基化芳香族化合物的纯产物。芳香族化合物浓缩物中包含的烯烃也被同时氢化。图2显示了本发明方法的工艺流程图。含有芳香族化合物的起始烃混合物被引入萃取蒸馏中。在此获得脱除了芳香族化合物的烃流和富含芳香族化合物的烃流。富含芳香族化合物的烃流作为芳香族化合物浓缩物被引入氢化脱烷基化的工艺单元。为了进行反应，向该反应步骤中继续加入氢气。在氢化脱烷基化中，由烷基侧链的氢化裂解而产生甲烷。获得脱烷基化芳香族化合物的产物流，其在后处理单元中纯化。在此获得脱烷基化芳香族化合物的纯产物。图3显示了进行本发明方法的本发明的装置。含有芳香族化合物的汽油(1)被引入蒸馏塔0)，其中起始汽油被分离为各自含有非芳香族化合物的低沸点芳香族馏分Oa) 和高沸点芳香族馏分Ob)。所述馏分可例如为主要包含苯的馏分Oa)和主要包含甲苯和二甲苯的馏分Ob)。高沸点馏分Qb)可被排出。这些馏分通常还包含烯烃。根据起始汽油的组成也可使用两个蒸馏塔。分离在预蒸馏塔O)中进行，该预蒸馏塔具有使得能够优化地分离混合物的特殊装置Ce)。在该附图中，蒸馏还包括用于维持对于蒸馏所需温度的装置(2d)，所谓的再沸器。此外还存在中间容器(加)、压缩机Of)和中间加热器Og)。然后在分开的进料位置将两种馏分加入为了萃取蒸馏而提供的蒸馏塔(3)。通过中间加热器 (2g)、压缩机Qf)和热交换器(3c)使低沸点芳香族馏分Oa)达到对于萃取蒸馏所需的温度水平和压力水平。在用于萃取蒸馏的所述塔(3)中，芳香族混合物被分离为贫于芳香族化合物的烃混合物(3a)和富含芳香族化合物的烃混合物C3b)，其中在塔顶获得贫于芳香族化合物的烃馏分(3a)，而在塔的侧部出口可取出含有芳香族化合物的、不贫于芳香族化合物的烃馏分作为芳香族化合物浓缩物(3b)。起始混合物Qa)进入具有两个室(3d)的特殊的蒸馏装置，所述室位于塔主体区段内并具有内部构件以改善质量交换。塔的特殊设计允许萃取溶剂循环输送(3e)且不时更换分解或流失的溶剂。该塔包含热交换器(3c、3f、 3g)以将萃取溶剂维持在对于萃取蒸馏所需的温度。该塔还包含将全部物质流维持在对于萃取蒸馏所需的压力和温度的设备，例如压缩机(3h)和再沸器(3i)。通过中间容器(3j) 和压缩机(3k)提供芳香族化合物浓缩物。除了链烷烃，贫于芳香族化合物的烃馏分(3a) 还包含烯烃、二烯烃和三烯烃，并通过收集容器(31)排出。塔顶具有用于维持真空的真空泵(3m)和中间容器(3η)。然后将芳香族化合物浓缩物(3b)引入用于氢化脱烷基化的装置部分。在此处所述的实施方式中，该装置部分包含蒸发器(如)、预处理反应器(4b)、两个脱烷基化反应器 (k、4c’)，氢气分离器(4d)、两个用于纯化的后处理塔Ge、如’)和蒸馏塔Gf)。首先将含有芳香族化合物的浓缩物引入蒸发器Ga)并以蒸汽形式到达预处理反应器Gb)。在该处氢化可能残留的烯烃或二烯烃。预处理之后，将含有芳香族化合物的混合物引入二级脱烷基化反应器Gcdc’)。其通常由通过燃烧器燃烧的管组成，待脱烷基化的芳香族化合物浓缩物流过这些管。在此产生蒸汽形式的芳香族化合物和来自烷基链的链烷，其在使用的条件下通常转化为甲烷。获得的气体混合物到达氢气分离器Gd)，该氢气分离器分离氢气，氢气或者与甲烷一起排出(4g)，或者通过压缩机Gh)和中间容器Gi)返回至蒸发器(如)。 来自氢气分离器Gd)的芳香族混合物被引入填料塔(如、4e’)，所述填料塔在通常的实施方式中具有粘土填料。在所述填料塔中分离例如脱烷基化反应的聚合产物。纯化之后获得非常纯的苯，并可在蒸馏塔Gf)中通过蒸馏进一步纯化。从塔顶取得纯苯Gj)。根据脱烷基化条件也可获得高级的烷基化产物，例如甲苯或二甲苯。附图标记列表
1起始汽油
2蒸馏塔
加低沸点芳香族馏分
2b高沸点芳香族馏分
2c优化分离的装置
2d再沸器
2e中间容器
2f压缩机
2g中间加热器
3萃取蒸馏塔
3a富含烯烃的烃混合物
3b贫于烯烃的芳香族化合物浓缩物
3c热交换器
3d萃取蒸馏塔的两个室
3e循环输送的萃取溶剂
3f、3g热交换器
3h压缩机
3i再沸器
3j中间容器
3k压缩机
31收集容器
:3m真空泵
3n中间容器
如蒸发器
4b预处理反应器
4c、4c’脱烷基化反应器
4d氢气分离器
4e、4e，后处理塔
4f蒸馏塔
4g甲烷和氢气排出
4h压缩机
4i中间容器
4j纯苯排出
表权利要求
1.富含C7-至C9-芳香族化合物的烃混合物的脱烷基化方法，其中-首先将所述富含芳香族化合物的起始烃混合物进行萃取蒸馏，其中用合适的萃取溶剂蒸馏含有芳香族化合物的烃混合物并使其从溶剂中脱除，得到显著贫于芳香族烃且不含溶剂的产物流，以及显著富集了芳香族烃且不含溶剂的芳香族化合物浓缩物，其特征在于，-在萃取蒸馏之后，将所述不含溶剂的芳香族化合物浓缩物引入反应器中以氢化脱烷基化，在反应器中使其与氢反应，其中形成脱烷基化的芳香族化合物流作为主产物，链烷烃流和甲烷流作为副产物，和-将所述芳香族烃流引入后处理单元。
2.根据权利要求1所述的富含芳香族化合物的烃混合物的脱烷基化方法，其特征在于，所述萃取蒸馏和所述萃取溶剂的回收在单个塔中进行。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述后处理单元为分馏。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述后处理单元为闪蒸阶段。
5.根据权利要求1至4任一项所述的富含芳香族化合物的烃混合物的脱烷基化方法， 其特征在于，含有芳香族化合物的起始产物为全氢化裂解汽油。
6.根据权利要求1至4任一项所述的富含芳香族化合物的烃混合物的脱烷基化方法， 其特征在于，含有芳香族化合物的起始产物为催化重整汽油。
7.根据权利要求1至4任一项所述的富含芳香族化合物的烃混合物的脱烷基化方法， 其特征在于，含有芳香族化合物的起始产物为加压精制的焦炉苯。
8.根据权利要求1至7任一项所述的富含芳香族化合物的烃混合物的脱烷基化方法， 其特征在于，经脱烷基化和后处理的芳香族化合物流为纯苯。
9.根据权利要求1至8任一项所述的富含芳香族化合物的烃混合物的脱烷基化方法， 其特征在于，在引入萃取蒸馏之前，将含有芳香族化合物的起始产物在蒸馏塔中分馏。
10.根据权利要求1至9任一项所述的富含芳香族化合物的烃混合物的脱烷基化方法， 其特征在于，在引入萃取蒸馏之前，使含有芳香族化合物的起始产物与水、与酸、与合适的溶剂或与这些物质的混合物接触。
11.根据权利要求1至10任一项所述的富含芳香族化合物的烃混合物的脱烷基化方法，其特征在于，在引入萃取蒸馏之前，将含有芳香族化合物的起始产物进行氢化。
12.根据权利要求1至10任一项所述的富含芳香族化合物的烃混合物的脱烷基化方法，其特征在于，在萃取蒸馏和氢化脱烷基化的方法步骤之间进行氢化。
13.根据权利要求1至12任一项所述的富含芳香族化合物的烃混合物的脱烷基化方法，其特征在于，所述萃取溶剂为取代基中具有1至8个碳原子的N-取代的溶剂。
14.根据权利要求1至12任一项所述的富含芳香族化合物的烃混合物的脱烷基化方法，其特征在于，所述萃取溶剂为N-甲酰吗啉。
15.根据权利要求1至12任一项所述的富含芳香族化合物的烃混合物的脱烷基化方法，其特征在于，用于萃取蒸馏的所述萃取溶剂为N-甲基吡咯烷酮、环丁砜、甲基环丁砜， 为亚烷基二醇或烷基化亚烷基二醇或这些物质的混合物。
16.根据权利要求13至15任一项所述的富含芳香族化合物的烃混合物的脱烷基化方法，其特征在于，用于萃取蒸馏的所述萃取溶剂混合物包含水。
17.根据权利要求1至16任一项所述的富含芳香族化合物的烃混合物的脱烷基化方法，其特征在于，用于氢化脱烷基化的氢化步骤为热过程。
18.根据权利要求1至16任一项所述的富含芳香族化合物的烃混合物的脱烷基化方法，其特征在于，用于氢化脱烷基化的氢化步骤为催化过程。
19.富含芳香族化合物的烃混合物的脱烷基化装置，其包括-用于萃取蒸馏的精馏塔，用于除去萃取溶剂的汽提塔，用于氢化所产生的芳香族化合物浓缩物的反应器，用于后处理所产生的芳香族化合物浓缩物的纯化单元，其特征在于，-这样配置精馏塔、汽提塔、氢化反应器和纯化单元，从而在工艺流程中依次进行由含烃混合物萃取蒸馏芳香族烃，从芳香族产物流中除去萃取溶剂，将芳香族化合物氢化脱烷基化以获得脱烷基化的芳香族化合物浓缩物，和将获得的芳香族化合物浓缩物后处理。
20.根据权利要求19所述的富含芳香族化合物的烃混合物的脱烷基化装置，其特征在于，其包括使得能够在单个塔中进行萃取蒸馏和萃取溶剂的回收的塔。
21.根据权利要求20所述的富含芳香族化合物的烃混合物的脱烷基化装置，其特征在于，其包含使得能够在单个塔中进行萃取蒸馏和萃取溶剂的回收的塔，其中该塔具有-塔主体区段下方的汽提段，塔主体区段上方的精馏段，由两个平行室组成的塔主体区段，和具有相关的塔底加热的塔底，和-塔主体区段的一个室的上侧和下侧相对于塔内部空间开放，而另一个室的上侧相对于塔内部空间关闭，下侧相对于塔内部空间开放，其中所有室都包含改善物质交换的内部构件，并且所述室的内部构件上方存在用于以蒸汽形式导出不含萃取剂的产物和用于回流液化的产物支流的设备，该室上侧相对于塔内部空间关闭而下侧相对于塔内部空间开放。
22.根据权利要求19至21任一项所述的富含芳香族化合物的烃混合物的脱烷基化装置，其特征在于，其包括在工艺流程中设置于氢化脱烷基化单元之后的用于分馏的蒸馏单兀。
23.根据权利要求19至21任一项所述的富含芳香族化合物的烃混合物的脱烷基化装置，其特征在于，其包括在工艺流程中设置于氢化脱烷基化单元之后的闪蒸阶段。
全文摘要
本发明涉及获得含有芳香族化合物的纯产物的方法，其中所述纯产物通过萃取蒸馏富含芳香族化合物的汽油而获得，其中分离出烯烃、二烯烃和聚烯烃，所述萃取蒸馏之后氢化获得的富含芳香族化合物、贫于烯烃的产物流，其中将烷基化的芳香族化合物，特别是甲苯和二甲苯脱烷基化，且链烷的脱烷基化产物进一步转化为甲烷，从而通过在萃取蒸馏之后进行氢化可节省大量氢气，因为这样芳香族化合物混合物不含烯烃且烯烃氢化不消耗氢气。本发明还涉及进行所述方法的装置，其中为了进行萃取蒸馏，优选使用能够允许带有溶剂回流的萃取蒸馏的塔，从而无需额外的汽提塔来除去萃取溶剂。
文档编号C07C15/02GK102348784SQ201080010951
公开日2012年2月8日 申请日期2010年2月18日 优先权日2009年3月11日
发明者B·科尔贝, D·维尔肯, H·格尔克, T·迪尔 申请人:犹德有限公司