[发明专利]一种从C8芳烃组分中吸附分离生产对二甲苯和乙苯的方法

说明书

技术领域

本发明为一种吸附分离芳烃异构体的方法，具体地说，是一种从C₈芳烃中吸附分离对二甲苯和乙苯的方法。

背景技术

对二甲苯和乙苯都是重要的基础化工原料，对二甲苯主要用于生产精对苯二甲酸（PTA）和对苯二甲酸二甲酯（DMT），进而生产聚酯，对二甲苯纯度要求至少为99.5%，优选大于99.7%。乙苯主要用于生产苯乙烯，苯乙烯是三大合成材料的重要单体，主要用于生产聚苯乙烯、ABS树脂等。

现有技术中广泛使用模拟移动床吸附分离技术生产高纯度对二甲苯，利用吸附剂对混合二甲苯各异构体不同的选择吸附能力，经过反复逆流传质交换，使对二甲苯提浓，再通过解吸剂解吸对二甲苯，抽出液通过精馏塔分离解吸剂后得到高纯度对二甲苯产品；抽余油为富乙苯、间二甲苯、邻二甲苯的物流，送入异构化单元使其中部分乙苯、间二甲苯和邻二甲苯转化为对二甲苯再循环回模拟移动床吸附分离单元。US2985589公开了采用逆流模拟移动床分离对二甲苯的方法；US3686342、US3734974、CN1137770C公开了吸附分离使用的吸附剂为钡型或钾钡型的X或Y沸石；US3558732、US3686342分别使用甲苯和对二乙苯作为吸附分离的脱附剂。

工业上乙苯主要由苯与乙烯烷基化法生产，只有少量乙苯是通过精馏从混合C₈芳烃中分离精制。US4107224A、US4169111A公开了气相烷基化生产乙苯的方法，苯以气相进入烷基化反应器，烷基化产物分离出乙苯后返回反应器，使生成的副产物多乙苯与苯进行烷基转移反应生成目的产物乙苯。USP5600048、US8217214B2采用液相烷基化与气相烷基转移工艺生产乙苯，苯以液相进入烷基化反应器，产物为乙苯及副产物多乙苯或二乙苯的混合物，分离出乙苯后将多乙苯或二乙苯送入烷基转移反应器与苯在气相下进行烷基转移反应。

USP5510562先将C₈芳烃混合物分为含对二甲苯和乙苯的第一股物流及含间二甲苯和邻二甲苯的第二股物流，通过精馏将乙苯分离，塔底物流送入结晶单元得到高纯度对二甲苯，精馏塔需要300～400块塔板，操作回流比为50～80。

US6369287将C₈混合芳烃送入第一模拟移动床吸附分离装置抽出三股物流：第一股为富含PX的物流，经精馏分离解吸剂后得到高纯度PX产品；第二股为富含间二甲苯、邻二甲苯的物流，基本不含乙苯，分离解吸剂后送入异构化单元；第三股物流为富含乙苯、间二甲苯、邻二甲苯的混合物，分离解吸剂后送入使用钛硅分子筛，如ETS-10的吸附剂的第二模拟移动床吸附分离单元，所用钛硅分子筛吸附剂对乙苯具有优先吸附选择性，抽出液经分离解吸剂后得到高纯度乙苯。

US6627783B₂公开了一种使用变压吸附技术从C₈芳烃中分离对二甲苯的方法，该法通过变压吸附C₈芳烃得到含间二甲苯和邻二甲苯的物流，该物流中对二甲苯含量少于C₈芳烃中所含对二甲苯量的20mol%；移除非选择性空隙体积中的原料，降压脱附对二甲苯和乙苯，即得富含对二甲苯的物流，其中所含的间二甲苯和邻二甲苯的量小于C₈芳烃中二者总量的50mol%。

CN100577617C公开了一种采用变压吸附技术分离混合C₈芳烃中乙苯和对二甲苯的方法，以总压基本不减少、分压变压的方式使C₈芳烃与吸附剂接触，以获得贫对二甲苯的提余液和富对二甲苯的流出物，将提余液进行异构化。其吸附分离变压吸附过程中使用吹扫气对吸附床层进行吹扫。用于吸附剂的活性组分—分子筛为全硅ZSM-5，粘结剂选自粘土、二氧化硅、氧化锆等物质，粘结剂加入量优选20%。这种吸附剂只能将对二甲苯和乙苯共同作为吸出物而不能将其分离，吸附剂对目的产物对二甲苯和乙苯的选择性较低。

USP4331822公开了加氢条件下气相异构化的方法，异构化催化剂负载铂和另一种金属元素，该金属选自钛、铬、锌、镓、锗等金属元素中的一种。该方法由于非目的酸催化烷基转移反应和环裂化反应的发生，导致异构化反应中二甲苯的损失。

现有技术中，异构化原料含有一定量乙苯，根据乙苯转化方式的不同可将异构化分为乙苯脱乙基型和乙苯转化型异构化，若将乙苯脱乙基，则C₈芳烃损失增大；若将乙苯转化为二甲苯，乙苯转化率较低且操作条件较苛刻。

发明内容