[发明专利]乙苯的转化方法和对二甲苯制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及乙苯的转化方法和对二甲苯的制造方法。更具体而言，涉及使包含至少1.0重量％以上的脂环式烃、乙苯和二甲苯的供给原料中的乙苯主要转化成苯的方法，该方法可以减少二甲苯的损失、抑制催化活性的劣化，且可以实现较高的对二甲苯转化率，以及涉及由上述转化而获得的产物来蒸馏纯化C8芳香族烃混合物，然后分离出对二甲苯的方法。

背景技术

在二甲苯异构体中，工业上最重要的原料是对二甲苯。对二甲苯被用作目前与尼龙相提并论的主要聚合物聚酯的单体、对苯二甲酸的原料，近年来，对二甲苯在以亚洲为中心的地区需求旺盛，预测今后该倾向也不会改变。另一方面，由于除了对二甲苯以外的二甲苯异构体邻二甲苯、间二甲苯的需求显著低于对二甲苯，因此将邻二甲苯、间二甲苯转换成对二甲苯在工业上是重要的。

对二甲苯的原料是C8芳香族烃混合物。由于C8芳香族烃混合物一般包含二甲苯异构体和乙苯以及碳原子数为9以上的高沸点成分，因此首先要通过蒸馏除去碳原子数为9以上的高沸点成分。将纯化后的C8芳香族烃混合物供给对二甲苯分离工序以分离出对二甲苯。由于二甲苯异构体和乙苯的沸点彼此接近，难以通过蒸馏分离对二甲苯，因此利用深冷分离法或吸附分离法。

在深冷分离法的情况下，由于对二甲苯与其它二甲苯异构体和乙苯生成共晶混合物，因此每1流程的对二甲苯回收率有限制，通常至多达到60％左右。在深冷分离法的情况下，供给深冷分离的C8芳香族烃混合物中的对二甲苯浓度越高，生产率越高，而且每1流程的对二甲苯回收率越高。

在吸附分离法的情况下，在1流程中几乎可回收100％对二甲苯。在吸附分离法的情况下，在C8芳香族烃中最妨碍对二甲苯分离的成分是乙苯。因此，通过减少作为分离障碍的乙苯可以降低吸附分离的负荷，且可以提高供给吸附分离的C8芳香族烃混合物中的对二甲苯浓度，因而，降低供给吸附分离的C8芳香族烃混合物中的乙苯浓度可以提高在同一吸附分离设备中的对二甲苯生产能力。

从对二甲苯分离工序出来的对二甲苯贫瘠的C8芳香族烃接着被送至二甲苯异构化工序，主要通过沸石催化剂进行异构化直至对二甲苯浓度接近热力学平衡组成，通过蒸馏分离除去沸点低于C8芳香族烃的副产物，然后与上述新的C8芳香族烃混合物混合并再循环至除去高沸点成分的蒸馏塔，蒸馏除去碳原子数为9以上的高沸点成分，然后采用对二甲苯分离工序再次分离回收对二甲苯。下文中将该一系列循环体系称为“分离-异构化循环”。

图4显示一般的用于制造对二甲苯的“分离-异构化循环”的流程。通常，将对二甲苯的原料C8芳香族烃混合物从箭头线36所示的供给管线送至高沸点成分蒸馏分离工序1。在想要除去C8芳香族烃混合物原料所包含的低沸点化合物的情况下，从箭头线45所示的供给管线供给低沸点成分蒸馏分离工序4，此外，在不需要除去高沸点成分和低沸点成分的情况下，有时从箭头线46所示的供给管线直接提供至对二甲苯分离工序2。在上述所有情况中，C8芳香族烃混合物原料均与采用二甲苯异构化工序3异构化直至对二甲苯浓度接近热力学平衡组成的C8芳香族烃成分一起送至对二甲苯分离工序2。在高沸点成分蒸馏分离工序1中，通过箭头线38所示的管线除去高沸点成分。除去了高沸点成分的C8芳香族烃通过箭头线37所示的管线被送至对二甲苯分离工序2，从箭头线39所示的管线分离回收对二甲苯。而且，对二甲苯浓度贫瘠的C8芳香族烃通过箭头线40所示的管线被送至二甲苯异构化工序3，从而被异构化直至对二甲苯浓度接近热力学平衡组成。另外，在二甲苯异构化工序中，还可通过箭头线41所示的管线输送氢气或包含氢气的气体。从二甲苯异构化工序出来的、包含副产物的C8芳香族烃混合物通过箭头线42所示的管线被送至低沸点成分蒸馏分离工序4，将二甲苯异构化工序中副生成的苯和甲苯等低沸点成分通过箭头线43所示的管线分离除去，将包含高沸点成分的对二甲苯浓度高的再循环原料通过箭头线44所示的管线送至高沸点成分蒸馏分离工序1。对于对二甲苯浓度高的再循环原料，采用高沸点成分蒸馏分离工序1除去二甲苯异构化工序中副生成的高沸点成分，并再次再循环至对二甲苯分离工序2。