[发明专利]对二甲苯生产的集成方法

说明书

公开了对二甲苯生产方法，其中此类方法与提取蒸馏或其它分离集成以有效分离，例如去除和回收，乙苯和其它与二甲苯异构体共沸的组分。这使得能够在对二甲苯与其其它异构体分离的下游在更温和的条件（例如液相，不存在外加氢气）下进行二甲苯异构化，而不需要乙苯转化。相关的降低的副产物（如轻质气体和非芳族烃）的收率以及对苯乙烯单体生产有价值的提纯乙苯的生成可以显著改善整体方法经济性。

相关申请的交叉参考

本申请要求2018年7月20日提交的美国临时专利申请No. 62/701,085的优先权，其内容以其全文通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及由不纯的含乙苯进料制备对二甲苯的方法，所述进料包含混合的二甲苯异构体，如获自石脑油重整的重整产物或获自石脑油裂解的热解汽油。对二甲苯生产与乙苯分离（例如经由提取蒸馏）集成以回收乙苯。

发明背景

二甲苯（二甲基苯）的异构体，即邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯，是重要的化学中间体，其中对二甲苯目前具有最大的商业意义。对二甲苯的主要应用包括其氧化以制备对苯二甲酸。对苯二甲酸转而用于制备聚合物，如聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）。PET（世界上体量最大的聚合物之一）是经由对苯二甲酸与乙二醇的缩聚反应制得的。鉴于PET塑料和纤维的市场巨大，除了由对二甲苯制备的其它最终产品之外，对于这种高纯度的中间体存在很大的需求。

作为这些二甲苯异构体的来源，称为重整的精炼工艺通常是指除了作为其它重要产物的苯和甲苯之外，将石脑油烃进料作为原油级分转化（或“芳构化”）成这些C₈芳族烃。重整反应区或重整器（例如具有连续或半再生催化剂再生的催化重整器）的流出物通过蒸馏分离，并且特别是使用重整产物分离器来分离。C₆和C₇芳族烃，即苯和甲苯，通常在分离器顶部馏分中回收，而C₈芳族烃，即除乙苯之外的二甲苯异构体，基本上全部在分离器底部馏分中以其大致平衡浓度来回收。含有在此重整产物分离器底部馏分中的较高沸点的C₉和C₁₀芳族烃常规通过下游蒸馏（例如使用二甲苯分离器或二甲苯塔）与该物流中的C₈芳族烃和乙苯分离。涉及去除低沸点C₆/C₇芳族烃和/或高沸点C₉/C₁₀芳族烃的类似分离可以对其它已知的商业产品（如获自石脑油裂解的热解汽油）进行，以提高从此类产品中回收的馏分中的混合二甲苯与乙苯的浓度。

高价值对二甲苯可以使用对二甲苯分离方法从混合的二甲苯与乙苯的物流中分离，所述混合的二甲苯与乙苯的物流例如作为如上所述的二甲苯塔的低沸点馏分（例如顶部馏分）获得。由于二甲苯异构体的沸点类似，采用蒸馏无法经济地进行二甲苯分离过程。替代性地，此类方法通常依赖于使用具有吸附剂的模拟移动床（SMB）的吸附分离，所述吸附剂具有适当尺寸和几何形状的微孔，以便选择性吸附对二甲苯超过其它二甲苯异构体。以这种方式选择性分离对二甲苯的代表性吸附剂和方法描述在例如US 5,495,061和US 5,948,950中。或者，对二甲苯可通过选择性结晶分离，因为其相对于其它二甲苯异构体具有更高的熔融温度，例如根据US 5,329,061中描述的方法。