JP2018515436A - 芳香族コンプレックスにおいて流れを分離してトランスアルキル化フィード流を得るための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

少なくとも１つのキシレン異性体を製造するための方法及び装置が提供される。この方法は、第一の流れを分割型分留塔の一方の側へ、第二の流れを塔の他方の側へ送ることを含む。第二の流れは、第一の流れよりも高いエチルベンゼン対全Ｃ８芳香族比を有する。一方の側からの第一の塔頂流は、分離され、混合キシレン生成物として送られ、他方の側からの第二の塔頂流は、分離され、パラ−キシレン分離ゾーンへのフィードとして送られる。【選択図】図１

Description

関連出願の相互参照
本出願は、その内容全体が参照により本明細書に援用される２０１５年５月２９日に出願された米国特許出願第１４／７２６１１３号の優先権を主張するものである。

技術分野
本開示は、芳香族コンプレックスにおける炭化水素の分離に関し、より詳細には、キシレン異性体を製造する芳香族処理コンプレックス内でのトランスアルキル化のためのフィードとして用いられる芳香族化合物の分離に関する。

キシレン異性体は、様々な重要な工業用化学物質のための供給原料として石油から大量に製造されている。キシレン異性体の中でも、大量の基本的需要から高い成長率を享受し続けているポリエステル用の主要な供給原料であるパラ−キシレンが最も重要である。オルト−キシレンは、規模は大きいが比較的成熟した市場に供給されている無水フタル酸の製造に用いられる。メタ−キシレンは、可塑剤、アゾ染料、及び木材保存剤などの製品用に、より少ないが成長しつつある量で用いられている。エチルベンゼンは、一般的に、キシレン混合物中に存在しており、スチレン製造のために回収される場合もあるが、通常は、Ｃ_８芳香族のそれほど望ましくない成分と見なされている。

芳香族炭化水素の中でも、工業用化学物質のための供給原料としてのキシレンの全体としての重要性は、ベンゼンのそれと競合している。キシレン及びベンゼンは、ナフサの改質によって石油から製造されるが、需要を満たすのに充分な量ではなく、したがって、キシレン及びベンゼンの収量を増加させるために、他の炭化水素の変換が必要である。トルエンは、多くの場合、脱アルキル化されてベンゼンを生成するか、又は選択的に不均化されて、ベンゼン及びＣ_８芳香族を生成し、これから個々のキシレン異性体が回収される。

芳香族コンプレックスのフロースキームは、the Handbook of Petroleum Refining Processes, 2d. Edition in 1997 by McGraw-HillにMeyersによって開示されており、参照により本明細書に援用される。

従来の芳香族コンプレックスは、トルエンをトランスアルキル化ゾーンへ送り、Ａ_９成分によるトルエンのトランスアルキル化を介して所望されるキシレン異性体を生成する。Ａ_９成分は、リフォーメート塔底流及びトランスアルキル化排出流の両方に存在する。Ａ_９成分はまた、異性化排出流中にもある程度存在し得る。Ａ_９成分をその発生源又は特定の構造に基づいて分離する試みは、現時点で行われていない。

本発明の態様によると、１つ以上のキシレンを製造するための方法は、キシレン及びＣ_９＋芳香族を含む第一の流れを、第一のエチルベンゼン対全Ｃ_８芳香族比で、一方の側を別の側から分離している垂直バッフルを含む分割型分留塔（split shell fractionation column）の一方の側へ送ることを含む。この方法は、さらに、キシレン及びＣ_９＋芳香族化合物を含む第二の流れを、第一の比よりも高い第二のエチルベンゼン対全Ｃ_８芳香族比で、分割型分留塔の他方の側へ送ることも含む。この方法は、分離され、混合キシレン生成物として送られる一方の側からの第一の塔頂流を含み、他方の側からの第二の塔頂流は、分離され、パラ−キシレン分離ゾーンへのフィードとして送られる。混合キシレン生成物は、エチルベンゼン対全Ｃ_８芳香族比の高い側から取り出される。共通の塔底流は、トランスアルキル化ゾーンへ送られる。

態様によると、１つ以上のキシレンを製造するための方法は、Ｃ_９＋芳香族化合物を含むトランスアルキル化ゾーン排出流の少なくとも一部分を含む第一の流れを、第一の側を第二側から分離している垂直バッフルを含む第一の分割型分留塔の第一の側へ送ることを含む。この方法はまた、Ｃ_９＋芳香族化合物を含むリフォーメート流の少なくとも一部分を含む第二の流れを、第一の分割型分留塔の第二の側へ送ることも含む。このプロセスは、一方の側からの第一の塔頂流が、分離され、混合キシレン生成物として送られること、及び他方の側からの第二の塔頂流が、分離され、パラ−キシレン分離ゾーンへのフィードとして送られることを含む。混合キシレン生成物は、リフォーメート流を含む側から取り出されてよい。共通の塔底流は、第二の分留塔へ送られる。この方法はさらに、第一の分留塔からの塔底流を第二の分留塔でさらに処理することも含む。

図１は、芳香族コンプレックスを概略的に示す。 図２は、エネルギー効率の良い芳香族コンプレックスを示す。 図３は、様々な実施形態に従う芳香族コンプレックスを示す。 図４は、様々な実施形態に従うエネルギー効率の良い芳香族コンプレックスを示す。

図面の複数の図を通して、対応する符号は、対応するコンポーネントを示す。当業者であれば、図中の要素が、単純化及び明確化されて示されており、必ずしも寸法を合わせて描かれていないことは理解される。例えば、図中のいくつかの要素の寸法は、本開示の様々な実施形態の理解を高める補助とするために、他の要素と比較して誇張されている場合がある。また、商業的に実行可能である実施形態において有用又は必要である一般的であるがよく知られている要素については、本開示のこれらの様々な実施形態の図を見やすくする手助けとなるように、多くの場合描かれていない。

以下の記述は、限定する意味に捉えられるべきではなく、単に代表的な態様の概略的な原理を記載することを目的として成されている。本開示の範囲は、特許請求の範囲を参照して決定されるべきである。

本発明の方法へのフィード流は、一般的に、一般式Ｃ_６Ｈ_{（６−ｎ）}Ｒ_ｎのアルキル芳香族炭化水素を含み、式中、ｎは、０から５の整数であり、各Ｒは、ＣＨ_３、Ｃ_２Ｈ_５、Ｃ_３Ｈ_７、又はＣ_４Ｈ_９のいずれの組み合わせであってもよい。本開示の方法への芳香族リッチであるフィード流は、様々な供給源から得られてよく、限定されないが、接触改質、軽質オレフィン及び重質芳香族リッチである副生物（「パイガス」と称されることの多いガソリン範囲の物質を含む）を得るためのナフサ、留出物、又は他の炭化水素の水蒸気熱分解、並びにガソリン範囲の生成物を得るための留出物及び重質油の接触又は熱分解が挙げられる。熱分解又は他の分解操作からの生成物は、一般的に、コンプレックスへ投入される前に、製品品質に影響を与え、及び／又はそこで用いられる触媒若しくは吸着剤を損傷させることになる硫黄、オレフィン、並びに他の化合物を除去するために、本産業で公知のプロセスに従って水素処理される。接触分解からのライトサイクルオイルも、ガソリン範囲の生成物を得るために公知の技術に従って有益に水素処理及び／又は水素化分解されてよく；水素処理は、好ましくは、芳香族リッチであるフィード流を得るための接触改質も含む。フィード流が触媒リフォーメートである場合、改質装置は、好ましくは、生成物中の非芳香族濃度が低い高芳香族収率を達成するために、高い過酷度で運転される。

図１は、少なくとも１つのキシレン異性体の製造に向けられた公知技術の代表的な芳香族処理コンプレックスの簡略化されたフロー図である。このコンプレックスは、改質ゾーン６の接触改質から例えば得られた芳香族リッチであるフィードを処理し得る。改質ゾーンは、一般的に、コンジット２を介してフィードを受ける改質ユニット４を含む。改質ユニットは、典型的には、改質触媒を含む。通常、そのような流れには、オレフィン系化合物、並びにブタン、及びより軽質の炭化水素、及び好ましくはペンタンを例とする軽留分を除去するための処理も行われるが、そのような除去は、本開示の広い態様の実践にとって必須ではなく、示していない。芳香族含有フィード流は、ベンゼン、トルエン、及びＣ_８芳香族を含み、典型的には、ナフテンを含むより高級の芳香族及び脂肪族炭化水素を含有する。

フィード流は、コンジット１０を介し、熱交換器１２を介して、リフォーメートスプリッター１４へ送られ、蒸留されて、コンジット１８を介して塔頂で回収されるトルエン及びより軽質の炭化水素から、Ｃ_８及びより重質の芳香族を含む流れが分離され、塔底流出口部１５を介してコンジット１６に塔底流として引き抜かれる。トルエン及びより軽質の炭化水素は、抽出蒸留プロセスユニット２０へ送られ、そこで、コンジット２２のベンゼン−トルエン芳香族流から、コンジット２１の主として脂肪族のラフィネートが分離される。コンジット２２の芳香族流は、コンジット４５のストリッピングされたトランスアルキル化生成物及びコンジット５７のパラ−キシレン仕上げ塔からの塔頂流と共に、ベンゼン塔２３で、コンジット２４のベンゼン流と、トルエン塔２６に送られるコンジット２５のトルエン及びより重質の芳香族の流れとに分離される。トルエンは、この塔からの塔頂流としてコンジット２７に回収され、以降で示され、考察されるように、トランスアルキル化ユニット４０へ、一部又は全体が送られてよい。

トルエン塔２６からの塔底流は、コンジット２８を介して、クレイ処理装置（clay treater）１７で処理した後のコンジット１６のリフォーメートスプリッターからの塔底流、及びコンジット６５の再循環Ｃ_８芳香族と共に、分留装置３０に送られる。分留装置３０は、濃縮されたＣ_８芳香族を、コンジット３１の塔頂流として、コンジット３２の塔底流としてのＣ_９、Ｃ_１０、及びより重質の芳香族を含む高沸点流から分離する。この塔底流は、コンジット３２中を重質分塔（heavies column）７０へ送られる。重質芳香族塔は、Ｃ_９、及びＣ_１０芳香族の少なくとも一部を含むコンジット７１の塔頂流を提供し、主としてＣ_１１及びより高級のアルキル芳香族であるより高沸点の化合物は、コンジット７２を介して塔底流として引き抜かれる。

コンジット７１の重質分塔からのＣ_９＋芳香族は、本技術分野において公知のトランスアルキル化触媒を含有し、キシレンを対象としてベンゼンからＣ_１１＋芳香族までを含むトランスアルキル化生成物を生成させるトランスアルキル化反応器４０へのフィードとして、コンジット２７に含まれているトルエン含有塔頂流と組み合わされる。コンジット４１のトランスアルキル化生成物は、ストリッパー４２でストリッピングされて、コンジット４３の気体、並びに軽質芳香族の回収及びベンゼンの精製のためにコンジット４４を介して抽出蒸留塔２０に戻されるＣ_６及びより軽質の炭化水素が除去される。ストリッパーからの塔底流は、コンジット４５中をベンゼン塔２３に送られて、ベンゼン生成物及び未変換のトルエンが回収される。

分留装置３０によって提供されるＣ_８−芳香族塔頂流は、パラ−キシレン、メタ−キシレン、オルト−キシレン、及びエチルベンゼンを含有し、コンジット３１を介してパラ−キシレン分離プロセス５０に送られる。分離プロセスは、好ましくは脱着剤を用いた吸着を介して運転されて、コンジット５１を介してパラ−キシレン及び脱着剤の混合物を抽出塔５２に供給し、そこでは、パラ−キシレンが、コンジット５４中を戻される脱着剤からコンジット５３を介して分離され；パラ−キシレンは、仕上げ塔５５で精製され、コンジット５６を介してパラ−キシレン生成物が、及びコンジット５７を介してベンゼン塔２３に戻される軽質物質が得られる。分離プロセス５０からのＣ_８−芳香族ラフィネート及び脱着剤の非平衡混合物は、コンジット５８を介してラフィネート塔５９に送られ、そこでは、コンジット６０の異性化のためのラフィネートが、コンジット６１を戻される脱着剤から分離される。

キシレン異性体及びエチルベンゼンの非平衡混合物を含むラフィネートは、コンジット６０を介して異性化反応器６２に送られる。ラフィネートは、異性化触媒を含有する反応器６２で異性化されて、Ｃ_８−芳香族異性体の平衡濃度に近い生成物を提供する。この生成物は、コンジット６３を介して脱ヘプタン装置６４に送られ、そこでは、Ｃ_７及びより軽質の炭化水素が除去され、塔底流は、コンジット６５を介してキシレンカラム３０に送られ、異性化されたＣ_８−芳香族化合物からＣ_９及びより重質の物質が分離される。脱ヘプタン装置６４からの塔頂液は、ストリッパー６６に送られ、そこでは、軽質物質が、コンジット６７の塔頂流としてＣ_６及びＣ_７物質から除去され、Ｃ_６及びＣ_７物質は、コンジット６８を介して、有価値のベンゼン及びトルエンを回収するために抽出蒸留ユニット２０に送られる。

当業者であれば認識されるように、公知技術内において、このスキームには多くの考え得る変型例が存在する。例えば、Ｃ_６−Ｃ_８リフォーメート全体、又はベンゼン含有部分のみが、抽出に掛けられてもよい。パラ−キシレンは、吸着ではなく結晶化によって、Ｃ_８−芳香族混合物から回収されてもよい。パラ−キシレンだけでなくメタ−キシレンも、吸着によってＣ_８−芳香族混合物から回収されてよく、オルト−キシレンが、分留によって回収されてもよい。別の選択肢として、Ｃ_９−及びより重質の流れ、又は重質芳香族流が、極性溶媒による溶媒抽出若しくは溶媒蒸留、又は水蒸気若しくは他の媒体によるストリッピングを用いて処理されて、高度に濃縮された芳香族が残渣流として、トランスアルキル化へのＣ_９＋再循環流から分離される。場合によっては、重質芳香族流全体が、トランスアルキル化ユニット中で直接処理されてもよい。本開示は、芳香族処理スキームのこれら及び他の変型例において有用であり、その態様は、参照により本明細書に援用される米国特許第６，７４０，７８８号に記載されている。

図２を参照すると、エネルギー効率を改善するために改変された別の代表的な芳香族コンプレックスが示される。このエネルギー効率の良い芳香族コンプレックスは、その全内容が参照により本明細書に援用される米国特許出願公開第２０１２／００４８７２０号に記載されている。参照を容易とするために、図１及び図２の付番には、並列付番機構（parallel numbering apparatus）が用いられており、類似の要素については、本明細書にて詳細には記載しない。このコンプレックスにおいて、プロセスフロー及び設備のいくつかの変型例が可能であり、本明細書において考慮されることには留意されたい。エネルギー効率の良い芳香族コンプレックスは、第一及び第二のキシレン塔１３０及び１３３を含む。この例では、第一のキシレン塔１３０は、低圧塔であり、一方、第二のキシレン塔は、高圧塔である。本技術分野において公知であり、図１に関して上記で述べたように、改質ゾーン１０６では、フィード流は、コンジット１０２を介して、改質触媒を含む改質ユニット１０４に送られる。リフォーメートは、コンジット１１０を介し、フィード流の温度を上昇させる熱交換器１１２及び１１３を介して、リフォーメートスプリッター１１４に送られる。熱交換は、それぞれ、コンジット２１２及び２１３を介して、このセクションにおいて後に考察されるように、正味のパラ−キシレン生成物、及び回収パラ−キシレン分離プロセス回収脱着剤から供給され得る。

図１と同様に、Ｃ_８及びより重質の芳香族は、塔底流出口部を介してコンジット１１６に塔底流として引き抜かれ、一方、コンジット１１８を介して塔頂から回収されるトルエン及びより軽質の炭化水素は、抽出蒸留処理ユニット１２０に送られ、そこでは、コンジット１２２のベンゼン−トルエン芳香族流から、コンジット１２１の主として脂肪族のラフィネートが分離される。コンジット１２２の芳香族流は、コンジット１４４のストリッピングされたトランスアルキル化生成物及びコンジット１５７のパラ−キシレン仕上げ塔からの塔頂流と共に、分留装置１２３で、コンジット１２４のベンゼン流と、トルエン塔１２６に送られるコンジット１２５のトルエン及びより重質の芳香族の流れとに分離される。トルエンは、この塔からの塔頂流としてコンジット１２７に回収され、以降で示され、考察されるように、トランスアルキル化ユニット１４０へ、一部又は全体が送られてよい。

トルエン塔１２６からの塔底流は、コンジット１２８を介して、クレイ処理装置１１７で処理した後のコンジット１１６のリフォーメートスプリッターからの塔底流、及びコンジット１３８の再循環Ｃ_８芳香族と共に、低圧キシレン塔１３０に送られる。コンプレックス外部の供給源から得られた流れを含むＣ_９及びより重質の芳香族の含有量が高い他のＣ_８−芳香族流も、この塔で処理されてよく、全体のエネルギーバランスに応じて、流れ１６５の脱ヘプタン装置塔底流の一部も含まれてよい。低圧キシレン塔は、濃縮されたＣ_８芳香族を、コンジット１３１の塔頂流として、コンジット１３２の塔底流としてのＣ_９、Ｃ_１０、及びより重質の芳香族を含む高沸点流から分離する。

同時に、異性化されたＣ_８−芳香族流は、コンジット１６５を介して、高圧の第二のキシレン塔１３３に送られる。これは、塔１３０へのフィードよりも分解に掛けられる重質物質の含有濃度が低い低沸点フィード流として特徴付けられ、したがって、エネルギーを節約する目的で、塔圧力が上昇されてもよい。コンプレックス外部の供給源から得られる流れを含むＣ_９−及びより重質の芳香族の含有量が同様に低い他のＣ_８−芳香族含有流も、この塔へのフィード流に含まれてよい。第二のキシレン塔は、第二のＣ_８−芳香族流を、コンジット１３４の塔頂流として、コンジット１３９の第二のＣ_９−及びより重質の流れから分離する。コンジット１３４の高圧キシレン塔からの塔頂蒸気の少なくとも一部は、好ましくは、リボイラー１３５にて低圧キシレン塔１３０を再沸騰させるために用いられ、凝縮液としてコンジット１３６をキシレン分離プロセス１５０へと送られ、並びに塔１３３へ還流される（図示せず）。加えて、コンジット１３４の塔頂流は、好ましくは、抽出塔１５２のリボイラー、並びに以降で記載されるか又は当業者に明らかである他のそのような付帯設備へエネルギーを供給するために用いられる。

リボイラー１３７へ送られるＣ_９＋塔底流は、コンジット２７０のリボイラーの前の流れ、及びコンジット２５９のリボイラーからの加熱された流れの一方又は両方を介して、それぞれ重質芳香族塔１７０及びラフィネート塔１５９の一方又は両方を再沸騰させるためのエネルギーを供給することができ；熱交換後の塔底流は、重質芳香族塔１７０に送られる。他の類似の熱交換付帯設備は、当業者に明らかであろう。コンジット１３８の正味の塔底流は、通常は、塔１３０を通して送られ、又はコンジット１３９で重質分塔１７０へのコンジット１３２の流れと直接組み合わされてもよい。重質分塔は、Ｃ_９、及びＣ_１０芳香族の少なくとも一部を含有するコンジット１７１の塔頂流を提供し、主としてＣ_１１及びより高級のアルキル芳香族であるより高沸点の化合物が、塔底流としてコンジット１７２を介して引き抜かれる。この塔は、上記で考察したように、コンジット２７０のキシレン塔の塔底流によって再沸騰されてもよい。塔１３０及び１７０からの塔頂蒸気もまた、示されるようにそれぞれコンジット２３０及び２７１を介して水蒸気を生成させてもよく、凝縮液は、各塔への還流として、又はそれぞれ、流れ１３１若しくは１７１の正味の塔頂流として用いられる。

コンジット１７１の重質分塔からのＣ_９＋芳香族は、キシレンを含有するトランスアルキル化生成物を生成させるトランスアルキル化反応器１４０へのフィードとして、コンジット１２７に含まれるトルエン含有塔頂流と組み合わされる。コンジット１４１のトランスアルキル化生成物は、ストリッパー１４２でストリッピングされて、コンジット１４３の気体、並びに異性化物ストリッパー１６６での安定化後に軽質芳香族を回収するためにコンジット１４４を介して抽出蒸留１２０に戻されるＣ_７及びより軽質の液体が除去される。ストリッパーからの塔底流は、コンジット１４５中をベンゼン塔１２３に送られて、ベンゼン生成物及び未変換のトルエンが回収される。

パラ−キシレン、メタ−キシレン、オルト−キシレン、及びエチルベンゼンを含有するキシレン塔１３０及び１３３によって提供される第一及び第二のＣ_８−芳香族流は、コンジット１３１及び１３６を介してキシレン異性体分離プロセス１５０に送られる。本明細書における記述は、パラ−キシレン以外の１つ以上のキシレン異性体の回収に適用可能であり得るが、この記述は、理解を容易とするために、パラ−キシレンに関して提示される。分離プロセスは、移動床式吸着プロセスによって運転されて、コンジット１５１を介してパラ−キシレン及び脱着剤の第一の混合物を抽出塔１５２に供給し、そこでは、パラ−キシレンが、コンジット１５４中を戻される脱着剤からコンジット１５３を介して分離される。抽出塔１５２は、塔からの塔頂流が、コンジット２５６を介して仕上げ塔１５５を、又はコンジット２６５を介して脱ヘプタン装置１６４を再沸騰させるのに充分な温度となるように、好ましくは、高められた圧力、少なくとも３００ｋＰａで、より好ましくは、５００ｋＰａ以上で運転される。コンジット２５６及び２６５を介して供給される再沸騰作業のための熱は、これらの流れの中の抽出物を濃縮する結果となり、これは、塔１５２に還流されるか（図示せず）、又はコンジット１５３の正味の流れとして仕上げ塔１５５に送られるかのいずれか、又は両方となる。パラ−キシレンは、仕上げ塔１５５で精製され、コンジット１５６を介してパラ−キシレン生成物が、及びコンジット１５７を介してベンゼン塔１２３に戻される軽質物質材料が得られる。

分離プロセス１５０からのＣ_８芳香族の非平衡ブレンドとしてのラフィネートと脱着剤との第二の混合物は、コンジット１５８を介してラフィネート塔１５９に送られ、そこでは、コンジット１６０の異性化へのラフィネートが、コンジット１６１を戻される脱着剤から分離される。ラフィネート塔は、コンジット２６０を介して水蒸気を発生させるか、又はコンプレックスの他の領域で熱交換するために、より高い圧力で運転されてよく；そのような熱交換からの凝縮液は、ラフィネート塔への還流として、又はコンジット１６０の正味の塔頂流として用いられる。コンジット１５４及び１６１の回収された脱着剤、並びに正味の仕上げカラム塔底流は、それぞれコンジット２１３及び２１２を介して、コンジット１１０の投入フィード流を加熱してよい。エネルギー効率の良い芳香族コンプレックスでは、第一の分留塔は、第一のＣ_８−芳香族流を第一のＣ_９−及びより重質の芳香族の流れから分離するために、低い圧力で運転されてよく、第二の分留塔は、第二のＣ_８−芳香族流を第二のＣ_９−及びより重質の芳香族の流れから分離するために、高められた圧力で運転されてよい。これに関して、第二の塔からの塔頂流は、第一の塔のリボイラーへ熱を供給するために、再循環されてよい。低い圧力は、典型的には、１００から８００ｋＰａであり、高められた圧力は、第一の塔から第二の塔への熱移動が可能となるように選択され、典型的には、低い圧力よりも少なくとも４００ｋＰａ高い。

第二の塔への流れは、１０重量％未満のＣ_９＋芳香族、より多くの場合には５重量％未満のＣ_９＋芳香族、高頻度には２重量％未満のＣ_９＋芳香族を含有してよい。コンプレックスでは、第二の分留塔を、付随する処理コンプレックスにおいて有用である水蒸気を発生させる熱を塔頂流が提供可能となる圧力で運転することも可能であり得る。さらに、Ｃ_８−芳香族分留装置は、上記の記述と同様に塔頂流とリボイラーとの間のさらなる熱交換を含む３つ以上の塔を含んでよい。

ここで、図３を参照して、１つの態様に従う芳香族コンプレックス及び方法について説明し、記載する。図３に示されるように、本態様によると、キシレン分留塔は、分割型分留塔３３０を含む。これは、塔の塔頂部から伸びて分留塔のトレイセクションを２つの側に分割しているバッフル３３３を含む。バッフルは、分割型分留塔の全高さよりも少ない高さ分まで伸びており、それによって、共通の塔底流が、バッフルの下から回収され得る。第一の流れは、分割型分留塔３３０に、バッフル３３３の第一の側３０５から投入される。第二の流れは、塔３３０に、バッフル３３３の第二の側３１０から投入される。１つの手法によると、第二の流れは、第一の流れよりも高いエチルベンゼン対全Ｃ_８芳香族化合物モル比を、したがって、より高いエチルベンゼン対全Ｃ_８芳香族比を有している。１つの手法によると、第一の流れは、０．１から１０．０、別の例では、１．５から２．５、別の例では、３．０から５．０のエチルベンゼン対全Ｃ_８芳香族比を有する。他方、１つの例によると、第二の流れは、１０．０から２５．０、別の例では、１６．０から１８．０、別の例では、１２．０から１４．０のエチルベンゼン対全Ｃ_８芳香族比を有する。

図３に示される例では、第一の流れは、トランスアルキル化ゾーン排出流の一部分を含む。トランスアルキル化ゾーン排出流は、分割型分留塔３３０に投入される前に、分留などによって処理及び、又は分離されてよい。１つの手法では、第一の流れは、トルエン塔２６からの塔底流の少なくとも一部分を含み、それは、ライン２８を介して分割型分留塔の第一の側３０５の入口部に送られる。第二の流れは、ライン１６を介して送られるリフォーメートスプリッター１４からの塔底流などのリフォーメート塔底流部分を含んでよい。リフォーメート塔底流は、分割型分留塔３３０の第二の側３１０に投入される前に、クレイ処理装置１７などによって処理されてよい。トルエン塔の塔底流は、リフォーメート塔底流よりも低いエチルベンゼン対全Ｃ_８芳香族比を有することが識別された。バッフル３３３は、分割型分留塔３３０のフィード入口部３１５及び３２０の両方のレベル、並びに通常運転液体レベルよりも下に伸びていて、塔底流を混合させる。

コンジット３１の塔頂流として分割型分留塔３３０のトランスアルキル化側３０５から伸びている濃縮されたＣ_８芳香族を含む塔頂流は、コンジット３２の塔底流としてのＣ_９、Ｃ_１０、及びより重質の芳香族を含む高沸点流から。分割型分留塔３３０のトランスアルキル化側３０５から伸びているＣ_８−芳香族塔頂流は、パラ−キシレン、メタ−キシレン、オルソ−キシレン、及びエチルベンゼンを含有し、コンジット３１を介してパラ−キシレン分離プロセス５０に送られる。分離プロセスは、好ましくは脱着剤を用いた吸着を介して運転されて、コンジット５１を介してパラ−キシレン及び脱着剤の混合物を抽出塔５２に供給し、そこでは、パラ−キシレンが、コンジット５４中を戻される脱着剤からコンジット５３を介して分離され；パラ−キシレンは、仕上げ塔５５で精製され、コンジット５６を介してパラ−キシレン生成物が、及びコンジット５７を介してベンゼン塔２３に戻される軽質物質が得られる。分離プロセス５０からのＣ_８−芳香族ラフィネート及び脱着剤の非平衡混合物は、コンジット５８を介してラフィネート塔５９に送られ、そこでは、コンジット６０の異性化のためのラフィネートが、コンジット６１を戻される脱着剤から分離される。

コンジット３３２の塔頂流として分割型分留塔３３０のラフィネート側３１０から伸びている混合キシレン生成物を含む塔頂流。分割型分留塔３３０のリフォーメート側３１０とトランスアルキル化側３０５とを分離された状態で維持することにより、パラキシレン分離及びキシレン異性化ユニットのキシレン含有量が増加し、したがって、製造することのできるパラキシレンの量が増加する。混合キシレン生成物は、エチルベンゼン対全Ｃ_８芳香族の比が高い方の側から取り出される。

Ｃ_９＋芳香族を含む分割型分留塔３３０からの共通の塔底流は、図１に関して上記で述べたように、コンジット３２を介して重質分塔７０に送られる。バッフル３３３は、分割型分留塔３３０の塔底部から塔の通常運転液体レベルよりも低い高さまで伸びているため、第一の（トランスアルキル化排出流）側３０５及び第二（リフォーメート）側３１０からの液体塔底は、高エチルベンゼン含有量リフォーメート混合キシレンと低エチルベンゼン含有量流とを分離する。図３に示されるように、塔底流は、コンジット３２を通して重質芳香族炭化水素分留塔７０に送られてよい。これに関して、Ｃ_９及びＣ_１０芳香族化合物は、分留塔７０からの塔頂流として除去されて、トランスアルキル化反応器４０に送られてよい。Ｃ_１１＋芳香族化合物を含むより重質の化合物は、コンジット７２を介して塔底流として引き抜かれてよい。重質芳香族分留塔の塔底流は、例えば、芳香族コンプレックスが精油所と一体化されている場合にガソリンプールとブレンドされるなど、別の場所へ送られてもよい。塔底流の別の部分は、リボイラーを通された後、分割型分留塔３３０の第二の側３１０に戻されて再循環されてもよい。

ここで、図４を参照して、態様に従う分割型分留塔が組み込まれたエネルギー効率の良い芳香族コンプレックス及び方法について説明する。図４に示されるように、本態様によると、第一のキシレン分留塔は、分割型分留塔４３０を含む。この分割型分留塔は、塔の塔頂部から伸びて分留塔４３０のトレイセクションを２つの側に分割しているバッフル４３３を含む。バッフルは、分割型分留塔の全高さよりも少ない高さ分まで伸びており、それによって、共通の塔底流が、バッフルの下から回収され得る。第一の流れは、分割型分留塔４３０に、バッフル４３３の第一の側４０５から投入される。第二の流れは、塔４３０に、バッフル４３３の第二の側４１０から投入される。１つの手法によると、第二の流れは、第一の流れよりも高いエチルベンゼン対全Ｃ_８芳香族化合物比を、したがって、より高いエチルベンゼン対全Ｃ_８芳香族比を有している。１つの手法によると、第一の流れは、０．１から１０．０、別の例では、１．５から２．５、別の例では、３．０から５．０のエチルベンゼン対全Ｃ_８芳香族比を有する。他方、１つの例によると、第二の流れは、１０．０から２５．０、別の例では、１６．０から１８．０、別の例では、１２．０から１４．０のエチルベンゼン対全Ｃ_８芳香族比を有する。

図４に示される例では、第一の流れは、トランスアルキル化ゾーン排出流の一部分を含む。トランスアルキル化ゾーン排出流は、分割型分留塔４３０に投入される前に、分留などによって処理及び、又は分離されてよい。１つの手法では、第一の流れは、トルエン塔１２６からの塔底流の少なくとも一部分を含み、それは、ライン１２８を介して分割型分留塔４３０の第一の側４０５の入口部４１５に送られる。第二の流れは、ライン１１６を介して送られるリフォーメートスプリッター１１４からの塔底流などのリフォーメート塔底流部分を含んでよい。リフォーメート塔底流は、分割型分留塔４３０の第二の側４１０に投入される前に、クレイ処理装置１１７などによって処理されてよい。トルエン塔の塔底流は、リフォーメートスプリッター塔底流よりも低いエチルベンゼン対全Ｃ_８芳香族化合物比を有することが識別された。バッフル４３３は、分割型分留塔４３０のフィード入口部４１５及び４２０の両方のレベル、並びに通常運転液体レベルよりも下に伸びていて、塔底流を混合させる。

コンジット４３６の塔頂流として分割型分留塔４３０のラフィネート側４１０から伸びている混合キシレン生成物を含む塔頂流。分割型分留塔４３０のリフォーメート側４１０とトランスアルキル化側４０５とを分離された状態で維持することにより、パラキシレン分離及びキシレン異性化ユニットのキシレン含有量が増加し、したがって、製造することのできるパラキシレンの量が増加する。ある程度の混合キシレンを含んでいてよい分割型分留塔４３０からのトランスアルキル化側４０５からの塔頂流は、図２に関して上記で述べたように、コンジット１３１を介してパラ−キシレン異性体分離ユニット１５０に送られて、パラ−キシレンが他のキシレン異性体及びエチルベンゼンから分離される。

Ｃ_９＋芳香族を含む分割型分留塔４３０からの共通の塔底流は、図２に関して上記で述べたように、コンジット１３２を介して重質分塔１７０に送られる。バッフル４３３は、分割型分留塔４３０の塔底部から塔の通常運転液体レベルよりも低い高さまで伸びているため、第一の（トランスアルキル化排出流）側４０５及び第二（リフォーメート）側４１０からの液体塔底流は、高エチルベンゼン含有量リフォーメート混合キシレンと低エチルベンゼン含有量流とを分離する。混合キシレン生成物は、リフォーメート流を含む側から取り出されてよい。

分割型分留塔４３０からの塔底流は、出口部４３９を通して塔底流として引き抜かれ、少なくともその一部分は、入口部４４１を介してトランスアルキル化反応器１４０に送られる。トランスアルキル化側の塔底流は、トランスアルキル化ゾーン４４０に送られる前に、さらに処理又は分離されてよい。例えば、図４に示されるように、トランスアルキル化側塔底流は、入口部４７１を介して、重質芳香族炭化水素分留塔１７０に送られてよい。これに関して、Ｃ_９及びＣ_１０芳香族化合物は、出口部４７２を介して分留塔１７０からの塔頂流として除去され、トランスアルキル化反応器１４０に送られる。Ｃ_１１＋芳香族化合物を含むより重質の化合物は、コンジット１７２を介して塔底流として引き抜かれてよい。重質芳香族分留塔の塔底流は、例えば、芳香族コンプレックスが精油所と一体化されている場合にガソリンプールとブレンドされるなど、別の場所へ送られてもよい。第一のキシレン塔の塔底流の別の部分は、コンジット４３５を介してリボイラー１３５に送られ、分割型分留塔４３０の第一の側４０５に戻されてもよい。図示されていないが、リフォーメート側塔底流の一部分は、分離され、リボイラーへ送られて、分割型分留塔４３０のリフォーメート側４１０に戻されてもよい。

本明細書で開示される本発明の開示事項を、具体的な実施形態、例、及びその適用によって記載してきたが、当業者であれば、特許請求の範囲に示される本開示の範囲から逸脱することなく、それに数多くの改変及び変更を行うことが可能である。

具体的実施形態
以下は、具体的な実施形態と合わせて記載されるものであるが、この記述が、説明することを意図するものであり、上記の記述及び添付の特許請求の範囲を限定することを意図するものではないことは理解される。

本発明の第一の実施形態は、第一のエチルベンゼン対全Ｃ_８芳香族比であるキシレン及びＣ_９＋芳香族化合物を含む第一の流れを、一方の側を別の側から分離している垂直バッフルを含む分割型分留塔の一方の側へ送ること；第一の比よりも高い第二のエチルベンゼン対全Ｃ_８芳香族比であるキシレン及びＣ_９＋芳香族化合物を含む第二の流れを、分割型分留塔の他方の側へ送ること；分割型分留塔の一方の側からＣ_８芳香族を含む第一の塔頂流を分離すること；分割型分留塔の他方の側からＣ_８芳香族を含む第二の塔頂流を分離すること；並びに分割型分留塔から共通の塔底流を分離することを含む、１つ以上のキシレンを製造するための方法である。本発明の実施形態は、この段落の第一の実施形態までを含むこの段落のこれまでの実施形態の１つ、いずれか、又はすべてであり、塔底流をトランスアルキル化ゾーンへフィードとして送ることをさらに含む。本発明の実施形態は、この段落の第一の実施形態までを含むこの段落のこれまでの実施形態の１つ、いずれか、又はすべてであり、第二の塔頂流の少なくとも一部分を、混合キシレン生成物として回収することをさらに含む。本発明の実施形態は、この段落の第一の実施形態までを含むこの段落のこれまでの実施形態の１つ、いずれか、又はすべてであり、第一の流れの少なくとも一部分は、トランスアルキル化ゾーン排出流の少なくとも一部分を含む。本発明の実施形態は、この段落の第一の実施形態までを含むこの段落のこれまでの実施形態の１つ、いずれか、又はすべてであり、第二の流れの少なくとも一部分は、リフォーメート流の少なくとも一部分を含む。本発明の実施形態は、この段落の第一の実施形態までを含むこの段落のこれまでの実施形態の１つ、いずれか、又はすべてであり、第一の流れの少なくとも一部分は、異性化ゾーン排出流の少なくとも一部分を含む。本発明の実施形態は、この段落の第一の実施形態までを含むこの段落のこれまでの実施形態の１つ、いずれか、又はすべてであり、異性化ゾーン排出流の一部分は、第二のキシレン分留塔に送られ、第一の流れの少なくとも一部分は、第二のキシレン分留塔からの塔底流の少なくとも一部分を含む。本発明の実施形態は、この段落の第一の実施形態までを含むこの段落のこれまでの実施形態の１つ、いずれか、又はすべてであり、第一の流れのエチルベンゼン対全Ｃ_８芳香族比は、０．１から１０．０である。本発明の実施形態は、この段落の第一の実施形態までを含むこの段落のこれまでの実施形態の１つ、いずれか、又はすべてであり、第二の流れのエチルベンゼン対全Ｃ_８芳香族比は、１０．０から２５．０である。

本発明の第二の実施形態は、第一のエチルベンゼン対全Ｃ_８芳香族比であるキシレン及びＣ_９芳香族化合物を含む第一の流れを、一方の側を別の側から分離している垂直バッフルを含む第一の分割型分留塔の一方の側へ送ること；第一の比よりも高い第二のエチルベンゼン対全Ｃ_８芳香族比であるキシレン及びＣ_９芳香族化合物を含む第二の流れを、第一の分割型分留塔の他方の側へ送ること；第一の分割型分留塔の一方の側からＣ_８芳香族を含む第一の塔頂流を分離すること；第一の分割型分留塔の他方の側からＣ_８芳香族を含む第二の塔頂流を分離すること；第一の分割型分留塔から共通の塔底流を分離すること；第一の分割型分留塔からの共通の塔底流を第二の分留塔へ送って、第二の分留塔の塔頂流及び第二の分留塔の塔底流を生成させることを含む、１つ以上のキシレンを製造するための方法である。本発明の実施形態は、この段落の第二の実施形態までを含むこの段落のこれまでの実施形態の１つ、いずれか、又はすべてであり、第二の分留塔の塔底流をトランスアルキル化ゾーンへフィードとして送ることをさらに含む。本発明の実施形態は、この段落の第二の実施形態までを含むこの段落のこれまでの実施形態の１つ、いずれか、又はすべてであり、第二の塔頂流の少なくとも一部分を混合キシレン生成物として回収することをさらに含む。本発明の実施形態は、この段落の第二の実施形態までを含むこの段落のこれまでの実施形態の１つ、いずれか、又はすべてであり、第一の流れの少なくとも一部分は、トランスアルキル化ゾーン排出流の少なくとも一部分を含む。本発明の実施形態は、この段落の第二の実施形態までを含むこの段落のこれまでの実施形態の１つ、いずれか、又はすべてであり、第二の流れの少なくとも一部分は、リフォーメート流の少なくとも一部分を含む。本発明の実施形態は、この段落の第二の実施形態までを含むこの段落のこれまでの実施形態の１つ、いずれか、又はすべてであり、第一の流れの少なくとも一部分は、異性化ゾーン排出流の少なくとも一部分を含む。本発明の実施形態は、この段落の第二の実施形態までを含むこの段落のこれまでの実施形態の１つ、いずれか、又はすべてであり、異性化ゾーン排出流の一部分は、第二のキシレン分留塔に送られ、第一の流れの少なくとも一部分は、第二のキシレン分留塔からの塔底流の少なくとも一部分を含む。本発明の実施形態は、この段落の第二の実施形態までを含むこの段落のこれまでの実施形態の１つ、いずれか、又はすべてであり、第一の流れのエチルベンゼン対全Ｃ_８芳香族比は、０．１から１０．０である。本発明の実施形態は、この段落の第二の実施形態までを含むこの段落のこれまでの実施形態の１つ、いずれか、又はすべてであり、第二の流れのエチルベンゼン対全Ｃ_８芳香族比は、１０．０から２５．０である。

本発明の第三の実施形態は、分割型分留塔であって、反応器外殻、及び分割型分留塔の上側部分から下向きに分留塔の高さよりも少ない高さ分まで伸びて、塔を第一の側と第二の側とに分割するバッフルを有する分割型分留塔；トランスアルキル化ゾーンの出口部と流体連結されている分留塔の第一の側への入口部；改質ゾーンの出口部と流体連結されている分留塔の第二の側への入口部；Ｃ_８芳香族濃縮流を引き抜くための分留塔の第一の側と連結されている第一の塔頂流出口部；Ｃ_８芳香族濃縮流を引き抜くための分留塔の第二の側と連結されている第二の塔頂流出口部；並びに塔底流を引き抜くための分留塔の塔底流出口部を含む、１つ以上のキシレンを製造するための装置である。本発明の実施形態は、この段落の第一の実施形態までを含むこの段落のこれまでの実施形態の１つ、いずれか、又はすべてであり、１つ以上の炭化水素化合物を改質して芳香族化合物を増加させるための改質触媒を含む改質ゾーンをさらに含む。本発明の実施形態は、この段落の第一の実施形態までを含むこの段落のこれまでの実施形態の１つ、いずれか、又はすべてであり、Ｃ_７及びＣ_９芳香族化合物をトランスアルキル化するためのトランスアルキル化触媒を含むトランスアルキル化ゾーンをさらに含む。本発明の実施形態は、この段落の第一の実施形態までを含むこの段落のこれまでの実施形態の１つ、いずれか、又はすべてであり、塔底流出口部は、トランスアルキル化ゾーンの入口部と連結されている。本発明の実施形態は、この段落の第一の実施形態までを含むこの段落のこれまでの実施形態の１つ、いずれか、又はすべてであり、第一の塔頂流出口部は、パラ−キシレン回収ゾーンと流体連結されている。本発明の実施形態は、この段落の第一の実施形態までを含むこの段落のこれまでの実施形態の１つ、いずれか、又はすべてであり、第二の塔頂流出口部は、混合キシレン生成物プールと流体連結されている。本発明の実施形態は、この段落の第一の実施形態までを含むこの段落のこれまでの実施形態の１つ、いずれか、又はすべてであり、異性化反応器及び異性化触媒を含む異性化ゾーン；並びに分割型分留塔の第一の側への入口部、第二の側への入口部、又は別の入口部のうちの少なくとも１つと流体連結されている異性化ゾーンの出口部をさらに含む。本発明の実施形態は、この段落の第一の実施形態までを含むこの段落のこれまでの実施形態の１つ、いずれか、又はすべてであり、異性化ゾーンと分割型分留塔との間に第二のキシレン分留塔をさらに含み、第二のキシレン分留塔は、異性化ゾーン出口部と流体連結されている入口部；キシレンを含む塔頂流を除去するための塔頂流出口部；並びに塔底流を第二のキシレン塔から分割型分留塔へ送るための、分割型分留塔の第一の側への入口部、第二の側への入口部、又は他の入口部のうちの少なくとも１つと連結されている塔底流出口部を含む。

さらに詳細に説明することなく、上記の記述を用いることで、当業者であれば、本発明を最大限に利用し、本発明の本質を成す特徴を容易に把握して、その趣旨及び範囲から逸脱することなく、本発明の様々な変更及び改変を行うことができ、並びに様々な使用及び条件にそれを適合させることができるものと考えられる。上記の好ましい具体的実施形態は、したがって、いかなる形であっても本開示の残りの部分を限定するものではなく、単なる実例として解釈されるべきであり、並びに添付の特許請求の範囲内に含まれる様々な改変及び同等の配置を含むことを意図しているものとして解釈されるべきである。

上記において、特に断りのない限り、すべての温度は、摂氏度で示され、すべての部及びパーセントは、重量基準である。

Claims (10)

1. 第一のエチルベンゼン対全Ｃ_８芳香族比であるキシレン及びＣ_９＋芳香族化合物を含む第一の流れを、一方の側を別の側から分離している垂直バッフルを含む分割型分留塔の一方の側へ送ること、
   前記第一の比よりも高い第二のエチルベンゼン対全Ｃ_８芳香族比であるキシレン及びＣ_９＋芳香族化合物を含む第二の流れを、前記分割型分留塔の他方の側へ送ること、
   前記分割型分留塔の前記一方の側からＣ_８芳香族を含む第一の塔頂流を分離すること、
   前記分割型分留塔の前記他方の側からＣ_８芳香族を含む第二の塔頂流を分離すること、及び
   前記分割型分留塔から共通の塔底流を分離すること、
   を含む、１つ以上のキシレンを製造するための方法。
2. 前記塔底流を、トランスアルキル化ゾーンへフィードとして送ることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記第二の塔頂流の少なくとも一部分を、混合キシレン生成物として回収することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記第一の流れの少なくとも一部分が、トランスアルキル化ゾーン排出流の少なくとも一部分を含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記第二の流れの少なくとも一部分が、リフォーメート流の少なくとも一部分を含む、請求項１に記載の方法。
6. 前記第一の流れの少なくとも一部分が、異性化ゾーン排出流の少なくとも一部分を含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記異性化ゾーン排出流の一部分が、第二のキシレン分留塔に送られ、前記第一の流れの少なくとも一部分が、前記第二のキシレン分留塔からの塔底流の少なくとも一部分を含む、請求項６に記載の方法。
8. 分割型分留塔であって、反応器外殻、及び前記分割型分留塔の上側部分から下向きに前記分留塔の高さよりも少ない高さ分まで伸びて、前記塔を第一の側と第二の側とに分割するバッフルを有する、分割型分留塔、
   トランスアルキル化ゾーンの出口部と流体連結されている前記分留塔の前記第一の側への入口部、
   改質ゾーンの出口部と流体連結されている前記分留塔の前記第二の側への入口部、
   Ｃ_８芳香族濃縮流を引き抜くための前記分留塔の前記第一の側と連結されている第一の塔頂流出口部、
   Ｃ_８芳香族濃縮流を引き抜くための前記分留塔の前記第二の側と連結されている第二の塔頂流出口部、及び
   塔底流を引き抜くための前記分留塔の塔底流出口部、
   を含む、１つ以上のキシレンを製造するための装置。
9. １つ以上の炭化水素化合物を改質して芳香族化合物を増加させるための改質触媒を含む改質ゾーンをさらに含む、請求項１に記載の装置。
10. Ｃ_７及びＣ_９芳香族化合物をトランスアルキル化するためのトランスアルキル化触媒を含むトランスアルキル化ゾーンをさらに含む、請求項１に記載の装置。

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