[发明专利]用于在温度变化的反应性模拟逆流中生产对二甲苯的方法及装置

说明书

本发明涉及用于对二甲苯的反应性模拟逆流生产的方法和装置，其中通过加入以下物质将模拟移动床吸附分离与间二甲苯和/或邻二甲苯向对二甲苯的转化耦合：放置在每个吸附剂床中，或放置在插入2个吸附剂床之间的催化床中的非均相催化剂，或与原料一起注入的催化剂，该催化剂为液体或可溶于由反应物和产物组成的液体介质中，所述方法和装置使得在原料注入、提余物排出和解吸剂注入之间的温度高于在解吸剂注入、提取物排出和原料注入之间的温度。

技术领域

本发明涉及将对二甲苯与其它芳族C8异构体分离的领域，并涉及用于生产对二甲苯的反应性模拟逆流分离的方法和装置。

为了进行对二甲苯的分离，使用称为模拟移动床分离方法或模拟逆流分离方法或者VARICOL方法的方法系列和相关装置，所述方法在下文将由通用名SCC分离（模拟逆流的缩写）方法表示，向其增加反应性功能，使得可以与单独的分离相比以改进的产率生产对二甲苯。

现有技术

在模拟移动床吸附分离单元内，由非均相催化剂催化的产生一种或多种产物的平衡反应（例如A↔ B或A(+ B)↔ C + D）的集成是现有技术中公知的。Ganetsos等人（1993，Preparative and Production Scale Chromatography，G. Ganetsos P.E. Barker编辑，Marcel Dekker Inc.）和Kulprathipanja（2002，Reactive separation processes，纽约(NY)，Taylor Francis，第115至153页）提供了关于反应性模拟移动床原理、关于根据所涉及的反应类型在反应性模拟移动床中进行反应-分离的一般实施方式和关于研究该实施方式的实验工具类型的大量信息。

在得到两种通过吸附分离的产物的A (+ B)↔ C + D型反应的情况下，可提及例如由Lode等人发表的文章（2001，Chem. Eng. Sci.，第56卷，第269至291页），其描述了在实验室规模使用模拟移动床以应用于乙酸和甲醇的酯化生产乙酸甲酯。在这种情况下，催化剂和吸附剂在单元的塔中混合。

专利5 744 684也举例说明了通过在使用非均相催化剂和反应性解吸剂的模拟移动床中进行的反应性色谱法来异构化具有5至8个碳原子的烷烃的方法。

现有技术文献还描述了反应性模拟移动床方法的实施，所述方法采用作为液相的或可溶于原料的催化剂用于A↔ B + C型反应，然后仅用固体吸附剂填充塔。

例如，Ganetsos等人（1993，Batch and Continuous chromatographic systemsas combined bioreactor-separators，第375至394页，Preparative and ProductionScale Chromatography，G. Ganetsos PE Barker编辑，Marcel Dekker Inc.）研究了蔗糖转化，A↔ B + C型反应，采用可溶于原料的催化剂（转化酶）。

因此，现有技术中存在几种用于反应性分离的反应性模拟移动床方法解决方案，其中反应是A↔ B + C型。然而，这些方法系统地基于产物B和C的分离，以防止与所寻求的相反的反应。因此，它们不可以应用于A↔ B或A↔ B↔ C型异构化反应，与其中反应为A↔B + C型反应的情况不同，对于所述A↔ B或A↔ B↔ C型异构化反应，获得高纯度异构体需要存在模拟移动床的至少一个区域，其中没有催化剂，无论是均相或非均相催化剂。