DE2742236A1 - Verfahren zur isomerisierung von c tief 8 -alkylaromatischen kohlenwasserstoffen - Google Patents

Verfahren zur isomerisierung von c tief 8 -alkylaromatischen kohlenwasserstoffen

Info

Publication number
DE2742236A1
DE2742236A1 DE19772742236 DE2742236A DE2742236A1 DE 2742236 A1 DE2742236 A1 DE 2742236A1 DE 19772742236 DE19772742236 DE 19772742236 DE 2742236 A DE2742236 A DE 2742236A DE 2742236 A1 DE2742236 A1 DE 2742236A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
isomerization
naphthenes
isomer
xylene
hydrogen
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19772742236
Other languages
English (en)
Inventor
Robert L Jacobson
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chevron USA Inc
Original Assignee
Chevron Research and Technology Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chevron Research and Technology Co filed Critical Chevron Research and Technology Co
Publication of DE2742236A1 publication Critical patent/DE2742236A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C15/00Cyclic hydrocarbons containing only six-membered aromatic rings as cyclic parts
    • C07C15/02Monocyclic hydrocarbons
    • C07C15/067C8H10 hydrocarbons
    • C07C15/08Xylenes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C5/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
    • C07C5/02Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by hydrogenation
    • C07C5/13Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by hydrogenation with simultaneous isomerisation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C5/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
    • C07C5/32Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by dehydrogenation with formation of free hydrogen
    • C07C5/367Formation of an aromatic six-membered ring from an existing six-membered ring, e.g. dehydrogenation of ethylcyclohexane to ethylbenzene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2521/00Catalysts comprising the elements, oxides or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium or hafnium
    • C07C2521/02Boron or aluminium; Oxides or hydroxides thereof
    • C07C2521/04Alumina
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2523/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
    • C07C2523/16Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • C07C2523/32Manganese, technetium or rhenium
    • C07C2523/36Rhenium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2523/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
    • C07C2523/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of noble metals
    • C07C2523/40Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of noble metals of the platinum group metals
    • C07C2523/42Platinum
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2523/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
    • C07C2523/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of noble metals
    • C07C2523/54Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups C07C2523/02 - C07C2523/36
    • C07C2523/56Platinum group metals
    • C07C2523/64Platinum group metals with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tatalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • C07C2523/656Manganese, technetium or rhenium
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

Unsere Nr. 21 295 Ka/be
Chevron Research Company San Francisco, CaI., V.St.A.
Verfahren zur Isomerisierung von Cg-alkylaromatischen Kohlenwasserstoffen
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Isomerisierung von Cg-alkylaromatischen Kohlenwasserstoffen.
Verfahren zur Herstellung von einzelnen Xylolisomeren au? Co-alkylaromatischen Beschickungen ist gut bekannt. Typischerweise wird ein ausgewähltes Xylolisomeres aus einer Petroleumfraktion, wie z. B. Reformat, die reich an Cg-Alkylaromaten ist, z. B. durch Fraktionierung, Kristallisation oder durch Abtrennung mittels Molekularsieben gewonnen. Paraxylol ist gewöhnlich das erstrebte Isomere, Orthoxylol ist gelegentlich das ausgewählte Isomere und Metaxylol und Ethylbenzol werden selten als Produkte gewünscht. Nachdem das ausgewählte Xylolisomere aus der Petroleumfraktion abgetrennt wurde, wird der Rückstand an Co-Alkylaromaten häufig in einem Verfahren zur Isomerisation der Cg-Alkylaromaten behandelt, um zusätzliche Mengen des ausgewählten Xylolisomeren zu bilden. Die neugebildeten Mengen des Xylolisomeren werden anschließend aus dem Isomerat durch die gleichen Abtrennungsverfahren, wie die bei der ursprünglichen Erdölfraktion verwendet werden, gewonnen. Gewöhnlich umfaßt das Isomerisierungsverfahren die primäre Umwandlung von Metaxylol, und manchmal Ethylbenzol, zu Paraxylol. Es wurde gefunden, daß Ethylbenzol relativ schwierig in Xylole umgewandelt werden kann,
B098H/0628
der
verglichen mit /relativ leichten Umwandlung eines Xylolisomeren in ein anderes.Die Konzentration von Ethylbenzol in einen Isomerisierungs-Abtrennungsystem neigt dazu, in den Verfahrensströmen unerwünscht zuzunehmen, da das ausgewählte Xylolisomere entfernt ist und der Rückstand zur Isomerisierung zurückgeführt wird.
Verschiedene Isomerisierungskatalysatoren und Fließschemen wurden in der Technik beim Versuch,wirksame Isomerisierungs- und Gewinnungssysteme zur Erzielung eines ausgewählten Xylolisomeren bereitzustellen, vorgeschlagen. Z. B. wird in der US-PS Reissue 25 753 ein Zweistufenverfahren zur Isomerisierung von Xylolen beschrieben. In der ersten Stufe wird ein Xylol oder ein nicht im Gleichgewicht befindliches Gemisch von Xylolen zur Umwandlung eines großen Teiles (10 - 35 ?)der Xylole in der Beschickung in Naphthene unter Hydrierungsbedingungen mit einem Hydrierungs-Dehydrierungskatalysator in Berührung gebracht. In der zweiten Stufe werden die in der ersten Stufe hergestellten Naphthene zur überführung der Naphthene in Xylole und gleichzeitig zur Isomerisierung der Xylole während der Dehydrierung unter Dehydrierungsbedingungen mit einem Hydrierungs-Dehydrierungskatalysator in Berührung gebracht. Ein in dem Verfahren als nützlich beschriebener Katalysator ist Platin auf Aluminiumoxid oder Siliciumoxid-Aluminiumoxid.
In der US-PS 3 078 318 wird die Isomerisierung eines Xylols oder eines nicht im Gleichgewicht befindlichen Gemisches von Xylolen mit einem Platin-Halogen-Aluminiumoxidkatalysator in einer Wasserstoffatmosphäre bei 371 - 593°C und 1 - 1.500 atm Druck beschrieben. Ein ausgewähltes Xylolisomeres wird aus dem aus
8098U/0628
dem Isomerisierungsreaktor ausströmenden Produkt abgetrennt und der Rückstand aus der Stufe der Isomerentrennung wird zur Isomerisierungsstufe zurückgeführt.
In der US-PS 3 38I 048 wird ein Verfahren zur Isomerisierung eines Xylolisomeren oder eines nicht im Gleichgewicht befindlichen Gemisches von Xylolisomeren unter Verwendung eines Platin-Halogen-Aluminiumoxidkatalysators offenbart. In dem Verfahren wird der Wassergehalt der Kohlenwasserstoffbeschickung zum Isomerisierungsreaktor bei 20 - 200 ppm gehalten.
In der US-PS 3 538 173 wird ein Verfahren zur Isomerisierung von Xylolen beschrieben, in welchem Ethylbenzol in einem Cn-Alkylaromaten enthaltenden Strom durch Regulierung des Gehaltes der Co-Naphthene in der Beschickung, die in den Isomerisierungsreaktor eingeführt wird, um den Gehalt der Cn-Naphthene der Beschickung bei 2-9 üew.-% des Gehaltes der Cg-Alkylaromaten der Beschickung zu halten, zu Xylolen isomerisiert wird. Im Isomerisierungsreaktor wird ein Platin-Halogen-Aluminiumoxidkatalysator bei einer Temperatur von 371 - 449 C und einem Druck von 3 ~ 20 atm angewandt.
Die US-PS 3 553 276 beschreibt ein Verfahren zur Isomerisierung von Xylolen, gemäß welchem während der Gewinnung eines ausgewählten Xylolisomeren aus dem aus dem Reaktor ausströmenden Strom der Verlust an Co-Naphthenen aus dem System durch Auf-
rechterhalten einer hohen Konzentration des als Verdünnungsmittel vorliegenden Toluols in dem aus dem Isomerisierungsreaktor ausströmenden Strom auf ein Minimum herabgesetzt wird. Dies wird durch Einführen großer Mengen Toluol als Verdünnungsmittel in den Isomerisierungsreaktor in der Beschickung erzielt.
8098U/0628
In der Isomerisierungsstufe wird ein Platin-Halogen-Aluminiumoxidkatalysator bei einer Temperatur von ( Druck von 1 - 100 atm oder mehr verwendet.
oxidkatalysator bei einer Temperatur von 0 - 699 C und einem
Die US-PS 3 879 484 beschreibt ein Verfahren zur Isomerisierung von Cg-alkylatomatischen Kohlenwasserstoffen, wie Xylolen durch In-Berührung-Bringen der Cg-Alkylaromaten mit einem Platin-Rhenium-Halogen-Aluminiumoxidkatalysator bei einer Temperatur von 0 - 600°C und einem Druck von 1 - 100 atm.
Gemäß einer Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines ersten Cp-alky!aromatischen Kohlenwasserstoffisomeren aus einer Beschickung, die eine im wesentlichen größere als Gleichgewichtskonzentration eines zweiten Cg-alkylaromatischen Kohlenwasserstoffisomeren, eine im wesentlichen geringere als Gleichgewichtskonzentration des ersten Isomeren und ein Gewichtsverhältnis von Co-Naphthenen zu Cg-Alkylaronaten von weniger als 1 : 50 aufweist, wobei man Wasserstoff und die Beschickung mit einem ersten Katalysator, umfassend 0,1 - 3 Gew.-? Platin und 0,5 - 5 Gew.-? Chlorid an einem porösen festen Träger bei Isomerisierungsbedingungen einschließlich einer Isomerisierungstemperatur von 399 - **82°C und
ρ einem Isomerisierungswasserstoffdruck von 7,03 - 17,6 kg/cm in Berührung bringt, das so gebildete intermediäre Kohlenwasserstoff-Reaktionsgemisch mit einem Gewichtsverhältnis von Cg-Naphthenen zu Co-Alkylaromaten von mehr als 1 : 50 und weniger als 1 : 10 und Wasserstoff mit einem zweiten Katalysator, umfassend 0,1 - 3 Gew.-? Platin und 0,5 - 5 Gew.-? Chlorid an einem porösen festen Träger bei Dehydrierungsbedingungen einschließlich einer Temperatur , die mindestens 13,9°C höher als die Isomerisierungstemperatur ist,und einen Wasserstoffdruck von nicht
8098U/062B
höher als der Isomerisierungsdruck in Berührung bringt und aus dem so erhaltenen endgültigen Produktgemisch mit einer im wesentlichen Gleichgewichtskonzentration des ersten Isomeren und einem Gewichtsverhältnis von Cg-Naphthenen zu Cg-Alkylaromaten von weniger als 1 : 50 das erste Isomere gewinnt.
Es wurde festgestellt, daß durch Anwendung eines Platin-Rhenium-Chloridkatalysators in einem Zweistufen-Konversionssystem, bei welchem in der ersten Stufe Isomerisierung und eine kontrollierte Hydrierung durchgeführt wird, während in der zweiten Stufe Dehydrierung von Naphthenen stattfindet, ausgezeichnete Isomerisierung von Cg-Alkylaromaten und insbesondere von Ethylbenzol zu Xylolen, ohne irgendwelchen wesentlichen Verlust von Wasserstoff aus dem System bei Naphthenen während des nachfolgenden Verfahrens zur Abtrennung und Gewinnung des gewünschten Cg-alkylaromatischen Isomeren erzielt werden kann. Darüber hinaus kann erfindungsgemäß das Verdünnungsmittel und Nebenprodukt Toluol aus dem System entfernt werden, ohne unerwünscht hohe,im Kreislauf geführte Mengen an Ethylbenzol und Toluol im System zur Kontrollierung des Verlustes an Wasserstoff und Cg-Naphthenen anzuwenden.
Die beigefügte Zeichnung stellt eine schematische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
In dieser Zeichnung wird ein Kohlenwasserstoffbeschickungsstrom, der ein Ungleichgewicht von Cg-Alkylaromaten enthält und ein Gewichtsverhältnis von Cg-Naphthenen zu Cg-Alkylaromaten unter 1 : 50 aufweist, der vorher, wie nachfolgend beschrieben, gewonnen wird, mit Wasserstoff aus einer nachfolgend beschriebenen Quelle in Leitung 1 gemischt und das Wasserstoff-Kohlenwasserstoffgemisch wird zur Erhöhung der Temperatur des Gemisches auf
8098U/0628
OWGINAL INSPECTED
eine bestimmte Höhe im Bereich von 399 - ^5^ C durch einen Heizapparat 2 geleitet. Das resultierende erhitzte Gemisch wird durch Leitung 3 in den Isomerisierungs-Hydrierungsreaktor 1I geleitet, in welchem das Gemisch mit einem Katalysator, der Platin, Rhenium und Chlorid an Aluminiumoxidträger enthält, bei Isomerisierungsbedingungen, wie einer Temperatur von 399 - ^5^°0, in Berührung gebracht wird. Ein intermediäres Kohlenwasserstoffreaktionsgemisch, das ein im wesentlichen Gleichgewichtsgemisch an C8~Alkylaromaten umfaßt und ein Gewichtsverhältnis von Cg-Naphthenen zu Cn-Alkylaromaten von mehr als 1 : 50 und weniger als 1 : 10 aufweist, wird aus dem Reaktor» 1I im Gemisch mit Wasserstoff abgezogen und durch Leitung 5 in den Heizapparat 6 geleitet, worin das intermediäre Reaktionsgemisch und Wasserstoff weiter auf eine Temperatur erhitzt wird, die mindestens 13,9°C höher als die Isomerisierungstemperatur liegt. Das erhitzte Wasserstoff-Kohlenwasserstoffgemisch wird anschließend durch Leitung 7 in den Dehydrierungsreaktor 8 geleitet und dort mit einem Katalysator in Berührung gebracht, der Platin, Rhenium und Chlorid an einem Aluminiumoxidträger enthält. Der im Reaktor 8 aufrechterhaltene Druck ist im wesentlichen der gleiche, wie der Druck, der im Reaktor ^ aufrechterhalten wird, abgesehen von einem geringen, auf die Handhabung von Flüssigkeiten zurückzuführenden Druckabfall. Ein endgültiges Kohlenwasserstoffproduktgemisch, das ein im wesentlichen Gleichgewichtsgemisch von Cg-alkylaromatischen Kohlenwasserstoffen umfaßt und ein Gewichtsverhältnis von Cg-Naphthenen zu Cg-Alkylaromaten von unter 1 : 50 aufweist, wird aus dem Reaktor 8 zusammen mit Wasserstoff entfernt und der Wasserstoff und die Kohlenwasserstoffe werden durch Leitung 9 in den Kühler 10 überführt. Das resultierende gekühlte, flüssige Endproduktgemisch und gasförmiger Wasserstoff werden anschließend durch Leitung
8098U/0628
in den Dampf-Flüssigkeitsseparator 12 gebracht. Aus dem Separator wird Wasserstoff Überkopf entfernt und durch Leitung 13, Kompressor I1J und Leitung 15 zur weiteren Verwendung im System, wie vorstehend beschrieben, in Leitung 1 überführt. Das flüssige endgültige Kohlenv/asserstoffproduktgemisch wird vom Separator abgezogen und durch Leitung 16 in die Fraktioniervorrichtung geleitet, worin das flüssige Produktgemisch stabilisiert wird. Leichte Gase wie Cj-C^-Kohlenwasserstoffe werden Überkopf aus der Fraktioniervorrichtung 17 durch Leitung 18 entfernt und aus dem System abgezogen. Kohlenwasserstoffe, die über dem Siedepunkt der Cu-Kohlenwasserstoffe sieden, werden als Bodenfraktion aus der Fraktioniervorrichtung 17 entfernt und durch Leitung zur Fraktioniervorrichtung 20 geleitet. In der Fraktioniervorrichtung 20 werden Toluol und niedriger siedende Kohlenwasserstoffe abgetrennt und überkopf durch Leitung 21 entfernt und aus dem System abgezogen. Crj-alkylaromatische Kohlenwasserstoffe und höher siedende Kohlenwasserstoffe werden aus der Fraktioniervorrichtung 20 durch Leitung 22 entfernt und in die Fraktioniervorrichtung 23 geleitet. Aus Leitung 24 wird in Leitung 22 eine frische Beschickung von Cg-Alkylaromaten eingeführt. Kohlenwasserstoffe, die höher als Cg-Alkylaromaten sieden,werden aus der Fraktioniervorrichtung 23 als Bodenfraktion entfernt und aus dem
durch
System ν Leitung 25 abgezogen. Eine Cg-alky!aromatische Fraktion wird überkopf aus der Fraktioniervorrichtung 23 durch Leitung 26 gewonnen und in eine Paraxylol-Abtrennzone 27 geleitet, worin Paraxylol aus dem Gemisch der Cg-Alkylaromaten unter Verwendung einer Abtrenntechnik bekannter Art abgetrennt wird. In der Abtrennzone 27 wird Paraxylol aus der Co-alkylaromatischen Fraktion entfernt und aus der Abtrennzone 27 als Produkt des Verfahrens durch Leitung 28 abgezogen. Der im Ungleichgewicht befindliche Rückstand oder das Raffinat von Cgalkylaromatischen Kohlenwasserstoffen, das nach Abtrennung des
8098U/0628
Paraxylolproduktes zurückbleibt, wird anschließend aus der Abtrennzone 27 entfernt und in Leitung 1 zur IsomerisierungsbehandlungjWie vorstehend beschrieben, geleitet. Wasserstoff wird dem System, falls nötig, durch Leitung 29, welches in Leitung 13 führt, zugesetzt.
der Verschiedene Elenente bzw. Vorrichtungen, die in'in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform angewandt werden, wie Heizvorrichtung, Kühlvorrichtung, Abkochvorrichtung, Rückflußvorrichtung und Reguliervorrichtung sind, da ihre Anordnung und ihr Betrieb für den auf dem Gebiet der Technik tätigen Fachmann geläufig sind, in der Zeichnung nicht aufgeführt und wurden daher in der vorangehenden Beschreibung nicht diskutiert.
Die im erfindungsgemäßen Verfahren angewandten Beschickungen sind jene, die Cg-alkylaromatische Kohlenwasserstoffe enthalten und eine gröbere als Gleichgewichtskonzentration eines unerwünschten Cg-AlkylaromatenjZ.B. Ethylbenzol, in Bezug auf einen gewünschten Cg-Alkylaromaten, z. B. Paraxylol, enthalten. Die Cg-Alkylaromaten können in den Beschickungen im Gemisch mit anderen Kohlenwasserstoffen, wie Benzol, Toluol, aliphatischen Kohlenwasserstoffen, Cg+- alky!aromatischen Kohlenwasserstoffen usw. vorliegen. Geeignete Beschickungen sind jene, welche eine im wesentlichen geringere als Gleichgewichtskonzentration des besonderen Cg-alky!aromatischen Isomeren, welches das gewünschte Verfahrensprodukt ist, aufweisen. Geeignete Beschickungen können aus den gleichen Quellen erhalten werden, wie die Vorratsbeschickungen, die in üblichen kommerziellen Cg-alkylaromatischen Isomerisierungsverfahren angewandt werden, wobei eine bevorzugte Quelle die restlichen, nach der Abtrennung eines ausgewählten Xylolisomerproduktes in üblichen Abtrennverfahren verbleibenden.
8098U/0628
ORIGINAL fNSPECTED
Cg-alkylaromatischenKohlenwasserstoffe sind. Z. B. wenn das ausgewählte Xylolisomerprodukt Paraxylol ist, ist die in einem Kristallisationsabtrennsystem oder in einem Molekularsiebabtrennsystem gebildete Paraxylol-erschöpfte Cg-alkylaromatische Raffinatfraktion eine geeignete Beschickung zur Verwendung im erfindungsgemäßen Verfahren, wenn der Gehalt an Ethylbenzol und Cn-Naphthenen geeignet ist.
Cn-Naphthene sind in geeigneten Beschickungen in Konzentrationen von höher als jene, die zur Bereitstellung eines GewichtsVerhältnisses von Cn-Naphthenen zu Cn-Alkylaromaten über 1 : 50 ausreichend sind, nicht vorhanden. Vorzugsweise beträgt in der Beschickung das Gewichtsverhältnis von Cg-Naphthenen zu Cn-Alkylaromaten > weniger als 1 : 100. Geeignete Beschickungen umfassen hohe Ethylbenzolkonzentrationen, da das erfindungsgemäße Verfahren zur Verwendung bei der Umwandlung einer ethylbenzolreichen Beschickung zur Bereitstellung eines ausgewählten Xylolisomeren besonders angepaßt ist. Vorzugsweise enthält die Beschickung eine solche Menge an Ethylbenzol, die ausreichend ist, um eine größere als die Gleichgewichtskonzentration an Ethylbenzol mit Bezug auf die Gesamtkonzentration der Cg-Alkylaromaten der Beschickung bereitzustellen. Die Beschickung wird vorzugsweise getrocknet, z.B. durch Destillationstrocknen oder Molekularsiebtrocknen, so daß die Beschickung, wenn sie mit den Isomerisierungskatalysatoren in Berührung gebracht wird, im wesentlichen wasserfrei ist. So wird der Wassergehalt der Beschickung vorzugsweise unter 10 ppm gehalten und eine Beschickung, die weniger als 1 ppm Wasser enthält, wird besonders bevorzugt.
Das erfindungsgemäße Verfahren liefert hohe Ausbeuten eines ausgewählten Cn-alkylaromatischen Isomeren mit erhöhter Isomerisierungsselektivität, während der Verlust an Wasserstoff und
8098U/0628
Cg-Naphthenen während der Abtrennung und Gewinnung des ausgewählten Produktisomeren verhindert wird. Das ausgewählte Isomere ist vorzugsweise p-Xylol , obgleich Orthoxylol, Metaxylol und in gewissen Fällen Ethylbenzol in einer Art und Weise bereitgestellt werden kann, die im wesentlichen die gleiche ist, wie die, die zur Bereitstellung von Paraxylol durch alternative oder zusätzliche Verwendung von leicht verschiedenen Abtrenn- und Gewinnungstechniken, die für den auf diesem Gebiet der Technik tätigen Fachmann gut bekannt sind, verwendet werden. Die erfindungsgemäß j .' zu bearbeitenden oder verarbeitenden Beschikr kungen müssen eine im wesentlichen geringere als Gleichgewichtskonzentration des ausgewählten Isomeren in Bezug auf den Gesamtgehalt ah\Alkylaromaten der Beschickung aufweisen, um einen Antriebv zur Isomerisierung gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren bereitzustellen.
In der ersten Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Beschickung und Wasserstoff mit einem Katalysator in Berührung gebracht, der Platin und Chlorid an einem porösen Träger enthält. Ein Katalysator, der im wesentlichen die gleiche Zusammensetzung besitzt, wird in der zweiten Stufe des Verfahrens, wie nachfolgend beschrieben, verwendet. Der im Verfahren verwendete Katalysator umfaßt 0,1 - 3 Gew.-? Platin, und vorzugsweise 0,1 - Gew.-% Platin. Der poröse feste Träger kann ein feuerfestes anorganisches Oxid oder Gemisch anorganischer Oxide sein, wobei Aluminiumoxid ein bevorzugter Träger ist. Der Katalysator enthält vorzugsweise 0,1 - 3 Gew.-? Rhenium, insbesondere 0,1 1 Gew.-? Rhenium. Die Platin- und Rheniumkomponenten des Katalysators können mit dem Träger gemäß irgendwelcher bekannter Methoden, wie durch wäßriges Imprägnieren und anschließendes Trocknen und Calcinieren vereinigt werden.
8098U/0628 j
ORIGINAL INSPECTED
Eine wichtige Komponente des in der ersten und zweiten Stufe des erfindungsgemäiien Verfahrens verwendeten Katalysators ist eine Chloridkomponente. Chlorid ist in dem Katalysator in einer Menge zwischen 1 Gew.-55 und 5 Gew.-? des Katalysators vorhanden. Es wurde gefunden, daß bei Verwendung des bevorzugten Katalysators, der Platin, Rhenium und Chlorid an einem Aluminiumoxidträger enthält, das Aufrechterhalten des Chloridgehaltes des Katalysators zwischen 1,25 Gew.-% und 2,0 Gew.-? des Katalysators besonders gute Ergebnisse im erfindungsgemäßen Verfahren ergibt. Dieser Bereich des Chloridgehaltes kann während der Isomerisierungsstufe durch Trocknen der in der Isomerisierungsstufe zu verarbeitenden Kohlenwasserstoffbeschickung auf einen sehr geringen Wassergehalt, d.h. unter 10 ppm und durch Zusetzen von 15 ppm - 100 ppm Chlorid als z.B. eine organische Chloridverbindung, wie Tetrachlorkohlenstoff, zur Beschickung bevor sie mit dem Katalysator in der ersten Stufe in Berührung gebracht wird, aufrechterhalten werden.
Die erste Stufe des Verfahrens wird durch In-BerUhrung-Bringen der Beschickung mit dem Katalysator unter Isomerisierungsbedingungen, die zur Bildung eines intermediären Reaktionsgemisches mit einem Gewichtsverhältnis von CQ-Naphthenen zu.
ö ausreichen
Cg-Alkylaromaten von 1 : 50 bis 1 : 10, vorzugsweise 1 : !^,durchgeführt. Erfindungsgemäß werden die angewandten Isomerisierungsbedingungen ausgewählt, um nicht nur wesentliche Isomerisierung der Cg-Alkylaromaten zu erzielen, sondern ebenfalls um eine wesentliche kontrollierte Menge Hydrierung von Cg-Alkylaromaten unter Bildung von Cg-Naphthenen zu erreichen. Durch Kombinieren der Isomerisierungsreaktion und Hydrierungsreaktion in der ersten Stufe ist es möglich, ausgezeichnete Umwandlung von Ethylbenzolen zu Xylolen zu erhalten, während die Notwendigkeit der Verwendung von Naphthenen in der Beschickung zur Umwandlung
8098U/0628
- 11» -
von Ethylbenzol vermieden wird. Die kontrollierte Hydrierung, welche in der ersten Stufe des Verfahrens stattfindet, erlaubt, daß das Ethylbenzol in Xylole überführt wird, ohne Verlust von Co-Naphthenen und Wasserstoff aus dem System während der nachfolgenden Abtrennung des ausgewählten Xylolisomeren ,. wie nachfolgend weiter beschrieben wird. Bei den bekannten Isomerisierungs-Abtrennungssystemen war die Verwendung von unerwünscht hohen Konzentrationen an Naphthenen und als Verdünnungsmittel dienenden Kohlenwasserstoffen in der Beschickung zur Isomerisierung erforderlich, um Verluste an Wasserstoff und Cg-Kohlenwasserstoffen zu Vermeiden.
Die Isomerisierungsbedingungen, die in der ersten Stufe des Verfahrens angewandt werden, umfassen eine Isomerisierungstemperatur im Bereich zwischen 399 und 482°C, vorzugsweise zwischen 4.13 und 440,5°C. Der Isomerisierungs-Wasserstoffdruck der ersten Stufe wird zwischen 7,03 und 17,6 kg/cm Wasserstoff aufrechterhalten. Es wird ein Molverhältnis von Wasserstoff zu Kohlenwasserstoff von etwa 2-15 angewandt. Die erste Stufe kann in diskontinuierlicher oder kontinuierlicher Weise durchgeführt werden. Vorzugsweise wird ein kontinuierliches Verfahren angewandt, wobei eine Flüssigkeits-Raumgeschwindigkeit pro Stunde von etwa 0,5 - 10 angewandt wird. Zur Durchführung der ersten Verfahrensstufe kann jedes geeignete übliche Reaktionsgefäß verwendet werden. Weiterhin kann die erste Verfahrensstufe in mehr als einem Reaktionsgefäß, die in Reihen oder parallel angeordnet sind, durchgeführt werden.
Das intermediäre Reaktionsgemisch, welches aus der ersten Verfahrensstufe resultiert, umfaßt eine im wesentlichen Gleichgewichtskonzentration des ausgewählten Produktisomeren und ein
8098U/0628
Gewichtsverhältnis von Cg-Naphthenen zu Cg-Alky!aromaten von mehr als 1 : 50 und weniger als 1 : 10, vorzugsweise 1: l1». Ein Gewichtsverhältnis zwischen 1 : 33 und 1: 20 ist besonders bevorzugt.
Gemäß dem Stand der Technik war es üblich, eine Cg-alkylaromatenreiche Fraktion aus dem Produktgemisch, das aus der Isomerisierung erhalten wird, abzutrennen und dann aus der Cg-alkylaromatenreichen Fraktion ein ausgewähltes Xylolisomeres zu gewinnen. In den Fällen, bei denen ein derartiges Schema verwendet wird, war es, wenn das Produktgemisch eine wesentliche Menge Naphthene enthält, notwendig, entweder die Naphthene aus dem System,zusammen mit den als Verdünnungsmittel dienenden Wasserstoffen, wie Toluol, abzuziehen oder, wenn nicht, überschüssige Mengen an Verdünnungsmitteln, wie Toluol, im System als Teil der
Cn-alkylaromatenreichen Fraktion zu belassen. Das Abziehen ο
wesentlicher Mengen an Naphthenen aus dem System, zusammen mit dem Nebenprodukt und als Verdünnungsmittel dienenden Toluol, führte zum Verlust wesentlicher Mengen Wasserstoff aus dem Verfahrenssystem und erniedrigte die Gesamtausbeute des ausgewählten Cgalkylaromatischen Isomeren. Das erfindungsgemäße Verfahren begegnet der Notwendigkeit des Zurücklassens großer Mengen an unerwünschtem Toluolverdünnungsmittel in der an Cg-alkylaromatenreichen Fraktion oder dem Verlust großer Mengen an Wasserstoff und Cg-alkylaromatischen Kohlenwasserstoffen während der Abtrennung der an Cn-alkylaromatenreichen Fraktion von den anderen Kohlenwasserstoffen.
Erfindungsgemäß wird das in der ersten Stufe gebildete, intermediäre Reaktionsgemisch einer zweiten Behandlung mit einem Isomerisierungskatalysator des gleichen Typs, wie er in der
8098U/0628
ersten Stufe verwendet wird, jedoch bei Reaktionsbedingungen, welche dehydrieren, unterworfen, was zur Dehydrierung von in der ersten Stufe gebildeten Naphthenen unter Bildung von Cg-alkylaromatischen Kohlenwasserstoffen führt. Somit werden Wasserstoff und Cg-Alkylaromaten in der zweiten Stufe des Verfahrens gebildet, wenn Cg-Naphthene dehydriert werden, so daß der Verlust von Wasserstoff aus dem System als Komponente von Co-Naphthenen auf ein Minimum herabgesetzt wird, ebenso wie der Verlust von Cg-Alkylaromaten als Komponente von Naphthenen auf ein Minimum herabgesetzt wird.
Die Dehydrierungsstufe des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die gleiche Art an Katalysator, wie sie in der ersten, der Isomerisierungsstufe,verwendet wurde, verwenden. Die zweite Stufe wird durchgeführt, indem man das intermediäre Reaktionsgemisch bei Dehydrierungsbedingungen, die zur Bildung eines endgültigen Kohlenwasserstoff-Produktgemisches mit einer im wesentlichen Gleichgewichtskonzentration des ausgewählten Cg-alky!aromatischen Kohlenwasserstoffisomeren und einem Gewichtsverhältnis von Cg-Naphthenen zu Cg-Alkylaromaten von unter 1 : 50 und vorzugsweise unter 1 : 100 ausreichen, mit dem Dehydrierungskatalysator in Berührung bringt. Unter dem Ausdruck "im wesentlichen Gleichgewicht" wird mindestens 9° % der Gleichgewichtskonzentration verstanden. Durch Anwendung von Dehydrierungsbedingungen in der zweiten Stufe des Verfahrens zur Reduktion des Cg-Naphthengehaltes des behandelten Kohlenwasserstoffstromes auf eine geringe Konzentration wird die Menge an molekularem Wasserstoff und die Menge der Cg-Alkylaromaten, welchen im System nach Abtrennung des Toluols verbleiben, erhöht. Durch Herabsetzung der Cg~Naphthene im endgültigen Produktgemisch auf eine geringe Konzentration ist es möglich, das Verdünnungsmittel und Nebenprodukt Toluol aus dem System zu entfernen, ohne daß zur gleichen Zeit ein Verlust einer wesentlichen Menge an Naphthenen auftritt.
8098U/0628
Molekularer Wasserstoff wird im System belassen, indem man ihn in üblicher Art und Weise aus dem endgültigen Kohlenwasserstoff-Produktgemisch nach der zweiten Stufe entfernt, um den Wasserstoff zur ersten und/oder zweiten Umwandlungsstufe zurückzuführen. Die Herstellung von Wasserstoff in der zweiten Stufe durch die Dehydrierung von Naphthenen erlaubt, daß der Wasserstoff in dem Isomerisierungs-Abtrennungssystem gehalten wird, und nicht als
d.h. Komponente der Cn-Naphthene verloren geht,/unvermeidbar mit Toluol während der Entfernung von Toluol aus dem System verloren geht.
Die Dehydrierungsbedingungen, die in der zweiten Umwandlungsstufe des erfindungsgemäßen Verfahrens angewandt werden, umfassen eine Temperatur, die mindestens 13,9 C höher (25 F) als die Isomerisierungstemperatur, die in der ersten,der Isomerisierungsstufe, angewandt wird. Vorzugsweise ist die Dehydrierungstemperatur mindestens 27,8 C (50 F) höher als die Isomerisieruncstemperatur. Der Wasserstoffdruck, der in üer Denydrierungs st^fe angewandt wird, ist der gleiche, oder niedriger, wie der Isomerisierungsdruck. Durch Erniedrigung des Druckes in der zweiten Stufe wird ein gleicher Effekt, wie er bei Erhöhung der Temperatur auftritt, beobachtet. Ein Molverhältnis von Wasserstoff zu Kohlenwasserstoff von etwa 2-15 wird in der zweiten Stufe aufrechterhalten. Die zweite Stufe kann in einer diskontinuierlichen oder einer kontinuierlichen Weise durchgeführt werden. Vorzugsweise wird eine kontinuierliche Arbeitsweise angewandt, wobei eine Flüssigkeitsraumgeschwindigkeit pro Stunde von etwa 0,5 - 10 angewandt wird. Bei der Durchführung der Dehydrierungsstufe kann jedes geeignete übliche Reaktionsgefäß angewandt v/erden.
Das endgültige Kohlenwasserstoff-Produktgemisch, das aus der
8098U/0628
zweiten(Dehydrierung3-)Stufe des Verfahrens resultiert, wird vom Wasserstoff abgetrennt. Das endgültige Produktgemisch umfaßt eine im wesentlichen Gleichgewichtskonzentration des ausgewählten Produktisomeren und besitzt ein Gewichtsverhältnis von Cg-Naphthenen zu"vAlkylaromaten von weniger als 1 : 50. Das Cn-Naphthen/Cg-Alkylaromaten-Gewichtsverhältnis des endgültigen Produktgemisches wird vorzugsweise auf unter 1 : 100 reduziert. Die Reduktion des Gehaltes an Cn-Naphthenen erlaubt eine vollständigere Abtrennung eines Cg-Alkylaromaten von Verdünnungsmitteln und Nebenprodukten im Produktgemisch, wie z. B. Toluol. Die Entfernung von Toluol wird daher ohne Verlust großer Mengen an Cg-Naphthenen aus dem System möglich gemacht. Die Reduktion des Gehaltes der Cn-Naphthene wird durch Anwendung einer Tempe-» ratur, die mindestens 13,9°C höher ist als die in der Isomerisierungsstufe verwendete Temperatur; erzielt, während gleichzeitig ein Wasserstoffdruck aufrechterhalten wird, der nicht höher als der Wasserstoffdruck, der in der Isomerisierungsstufe verwendet wird, ist. Das endgültige Piohlenwasserstoff-Produktgemisch wird aus dem Wasserstoffstrom des Verfahrens durch übliche Maßnahmen, wie Kühlen und Abtrennen (flash separation) einer gasförmigen, wasserstoffreichen Phase aus einer flüssigen Phase, die das endgültige Kohlenwasserstoff-Produktgemisch enthält, abgetrennt. Das so erhaltene wasserstoffreiche Gas kann geeigneterweise zur weiteren Verwendung in der Isomerisierungsstufe und der Dehydrierungsstufe des Verfahrens zurückgeführt werden.
Das endgültige Kohlenwasserstoff-Produktgemisch wird zur Gewinnung des ausgewählten Isomeren, vorzugsweise p-Xylol und/oder ortho-Xylol behandelt. Im Falle der Gewinnung von p-Xylol wird das endgültige Produktgemisch fraktioniert, um eine Cn-Alkyl-
8098U/0628
aromaten-Fraktion zu erhalten, welche relativ frei von Toluol
und Kohlenwasserstoffen, welche leichter als Toluol sind, und relafrei von Cq und schwereren Kohlenwasserstoffen ist. Die leichteren und schwereren Kohlenwasserstoffe werden aus dem System entfernt. p-Xylol wird dann aus der Fraktion der Cn-Alkylaromaten
durch Abtrennungseinrichtungen, wie ein Kristallisations-Abtrennsystem oder ein Molekularsieb-Abtrennsystem in an sich bekannter Weise gewonnen. Im Falle der Gewinnung von ortho-Xylol
besitzt ortho-Xylol einen Siedepunkt, der ausreichend von dem
des Ethylbenzol/der anderen Xylolisomeren verschieden ist, wodurch eine Abtrennung von ortho-Xylol in ökonomischer V/eise durch Fraktionierung in üblicher Art und Weise möglich ist.
Gemäß einer bevorzugten Methode zur Abtrennung von p-Xylol wird die fraktionierte Kristallisation von p-Xylol aus einer Cg-Alkylaromaten-Fraktion durchgeführt. Im allgemeinen wird die Co-Alkylaromaten-Fraktion auf eine niedere Temperatur, z. B. -73,3 C
abgekühlt. Die Abkühlung führt zur Kristallisation eines Teils der Cg-Fraktion, wobei die Kristalle reich an p-Xylol sind. Die Kristalle werden anschließend aus der p-Xylol-armen Mutterlauge durch z. B. Zentrifugieren abgetrennt. Die p-Xylol-Konzentration der Kristalle, die gewonnen wurden, kann durch Reihenkristallisations-Verfahren, die Verwendung anderer Lösungsmittel und
andere bekannte Methoden erhöht werden. V/eitere Details bezüglich der Kristallisationsverfahren sind in der US-PS 2 985 694
und 3 467 724, auf die hierin Bezug genommen wird, beschrieben.
Das Raffinat oder die Mutterlauge, die aus der p-Xylol-Abtrennungsstufe gewonnen wird, sollte zur ersten und zweiten Verfahrensstufe des Verfahrens zur Erzielung ökonomischer Gewinnung von p-Xylol zurückgeführt werden. Daher bestehen die
8098U/0628
Beschickungen zur Isomerisierungsstufe des Verfahrens vorzugsweise zum Teil aus frischer Beschickung und zum Teil aus zurückgeführten Cg-Alkylaromaten, wie einem p-Xylol- oder ortho-Xylolarmen Raffinat aus der Abtrennstufe des Verfahrens.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in Verfahren (blocked operation) uhterVerwendung von Heizvorrichtungen, Reaktoren und Wasserstoff-Zirkulationsanlage eines katalytischen Naphthareformingsystems erreicht werden. Naphthareformingsysteme umfassen normalerweise zwei, drei oder mehr Reaktoren in Reihe, wobei einer oder mehrerer der Reaktoren zur Bereitstellung eines geeigneten Isomerisierungsreaktors zur Durchführung der ersten Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden kann, und einer oder mehrerer der Reaktoren zur Bereitstellung eines geeigneten Dehydrierungsreaktors zur Erzielung der zweiten Stufe des Verfahrens eingesetzt werden kann. Wenn die Reformingreaktoren den gewünschten Platin-Rhenium-Halogen-Aluminiumoxidkatalysator enthalten, kann die Einheit geeigneterweise für abwechselndes Reforming einer Naphthabeschickung und Isomerisieren einer Co-Alkylaromaten-Beschickung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Die Heizvorrichtungen, die oberhalb von jedem der Reformingreaktoren angeordnet sind, können verwendet werden, um die gewünschten höheren und niederen Umwandlungstemperaturen, die in der ersten und zweiten Stufe des Verfahrens erforderlich sind, zu erzielen.
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutert. Diese Ausführungsform stellt lediglich eine Art und Weise der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dar und dient der Erläuterung der erfindungsgemäßen Verbindung.
8098U/0628
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in welcher ein Xylol-Isomerisierungs- und Gewinnungssystem, wie es in der Zeichnung dargestellt und vorstehend erläutert ist, verwendet wird, wird ein Alkylaromaten enthaltender Kohlenwasserstoffstrom in das System durch die Leitung 24 in einem Verhältnis von 6 083,6 kg pro Stunde ortho-Xylol, 8 063,04 kg pro Stunde n-Xylol , 4 994 kg pro Stunde p-Xylol, 3 268,8 kg pro Stunde Ethylbenzol, 953,4 kg prcStunde Toluol und 8 626 kg pro Stunde C + - Kohlenwasserstoffe eingeführt.
Dieser Alkylaromaten enthaltende Strom wird mit einem alkylaromatischen Kohlenwasserstoffstrom vermischt, der durch die Leitung 22 in einem Verhältnis von 7 323»02 kg pro Stunde o-Xylol, 16 906,96 kg pro Stunde m-Xylol , 7 763,^ kg pro Stunde p-Xylol, 4 676,2 kg pro Stunde Ethylbenzol, 145,28 kg pro Stunde Toluol und 317,8 kg pro Stunde Cg-Naphthene fließt, und das Gemisch wird in die Fraktioniervorrichtur.2 23 geleitet. Aus der* Fraktioniervorrichtung 23 und dem Verfahrenssystem wird über Leitung 25 eine Bodenfraktion, die 10 337,58 kg pro Stunde ortho-Xylol und 9 161,72 kg pro Stunde Cg+- Kohlenwasserstoffe enthält, abgezogen. Die überkopf aus der Fraktioniervorrichtung abgezogene Fraktion wird durch Leitung 26 in die Kristallisation3-Abtrennzone in einem Verhältnis von 3 069,04kg pro Stunde ortho-Xylol, 24 970 kg pro Stunde Metaxylol,· 12 757,4 kg pro Stunde p-Xylol, 7 945 kg pro Stunde Ethylbenzol, 953,4 kg pro Stunde Toluol und 317,8 kg pro Stunde Cg-Naphthene geleitet. p-Xylol wird über Leitung 28 in einer Menge von 8 762,2 kg pro Stunde p-Xylol gev/onnen und aus dem System für irgendeine gewünschte Verwendung entfernt. Das resultierende p-Xylol-arme Raffinat wird aus der Abtrennzone 27 durch Leitung 1 in einem Verhältnis von 3 059,96 kg pro Stunde ortho-Xylol, 24 970 kg pro Stunde
8098U/0628
Metaxylol, 3 995,2 kg pro Stunde p-Xylol, 7 9^5 kg pro Stunde Ethylbenzol, 317,8 kg pro Stunde Cg-IJaphthene und 953,4 kg pro Stunde Toluol entfernt.
Wasserstoffreiches Gas wird in die Leitung 1 aus der Leitung in einer Geschwindigkeit von 56 600 cn pro Stunde (2 000 000 SCF per hour) eingeführt und das Wasserstoff-Kohlenwasserstoffgemisch wird in die Heizvorrichtung 2 überführt und dort auf eine Temperatur von etwa 427 C erhitzt. Anschließend wird das Gemisch durch Leitung 3 in den Isomerisierungs-Hydrierungsreaktor 4, welcher ein Festbett eines Isomerisierungskatalysators, enthaltend 0,3 Gew.-? Platin, 0,3 Gew.-% Rhenium und 1,6 Gew.-? Chlorid auf einem feinteiligen Aluminiumoxidträger, enthält, geleitet. Das Wasserstoff-Kohlenwasserstoffgemisch wird abwärts durch das Katalysatorbett in einer Flüssigkeits-Raumgeschv/indigkeit pro Stunde von zwei und einem Wasserstoffdruck von 16,2 kg/cm geführt. Das resultierende intermediäre Reaktionsprodukt wird aus dem Reaktor 4 durch Leitung 5 in einem Verhältnis von 7 068,78 kg pro Stunde ortho-Xylol, l6 416,64 kg pro Stunde m-Xylol, 7 536,4 kg pro Stunde p-Xylol, 4 5.58,1.6 kg pro Stunde Ethylbenzol, 1 770,6 kg pro Stunde Cg-Maphthene, 317,8 kg pro Stunde Benzol, 2 I80 kg pro Stunde Toluol, 249 kg pro Stunde schwerere« Kohlenwasserstoffe und gewisse leichtere Kohlenwasserstoffe entfernt. Das intermediäre Reaktionsgemisch wird in die Heizvorrichtung 6 gebracht, worin es auf eine Temperatur von etwa 454 C erhitzt wird. Anschließend wird das Gemisch durch Leitung 7 in den Dehydrierungsreaktor 8 geführt, welcher ein Festbett des Isomerisierungs-Dehydrierungs-Katalysators,enthaltend 0,3 Gew.-? Platin, 0,3 Gew.-? Rhenium und 1,6 Gew.-? Chlorid auf einem feinteiligen Aluminiumoxidträger, enthält. Das intermediäre Reaktionsgemisch wird abwärts durch das Kataly-
satorbett bei einem Wasserstoffdruck von 16,2 kg/cm und
8098U/0628
von 2 einer Flüssigkeits-Raumgeschwindigkeit pro Stunde/geführt. Das resultierende endgültige Kohlenwasserstoff-Produktgemisch wird aus dem Reaktor 8 durch Leitung 9 in einem Verhältnis von 7 323,02 kg pro Stunde ortho-Xylol, 17 011,38 kg pro Stunde m-Xylol, . 7 8o8,8 kg pro Stunde p-Xylol, 4 721,6kg pro Stunde Ethylbenzol, 535,72 kg pro Stunde Cg-Naphthene, 317,8 kg pro Stunde Benzol, 2 424,36 kg .pro Stunde Toluol, I36 kg pro Stunde leichtere Kohlenwasserstoffe und 535,72 kg pro Stunde Cq+- Kohlenwasserstoffe entfernt. Das endgültige Gemisch wird im Kühler 10 auf eine Temperatur von etwa 380C gekühlt und durch die Leitung 11 in den Dampf-FlüssigJieitsseparator 12 bei einem Druck von etwa 12,0 kg/cm /geführt. Wasserstoffreiches Gas wird aus dem Separator 12 durch Leitung 13 entfernt und irgendwelcher notwendiger zusätzlicher Wasserstoff wird über Leitung 29 in Leitung 13 eingeführt. Der zurückgeführte und der zusätzliche Wasserstoff werden in den Kompressor 14 auf einen Druck von etwa l6,2 kg/cm gebracht und durch die Leitung 15 zur weiteren Verwendung, wie vorstehend beschrieben.zu Leitung 1 zurückgeführt. Die flüssigen Kohlenwasserstoffe werden aus dem Separator 12 abgezogen und durch Leitung 16 zur Fraktioniervorrichtung geführt. Leichte Kohlenwasserstoffe im Sdedebereich von C1-C1J-Kohlenwasserstoffen werden abgetrennt und Überkopf aus der Fraktioniervorrichtung 17 durch Leitung 18 in einer Menge von 136,2 kg pro Stunde entfernt. Schwerere Kohlenwasserstoffe werden als Bodenfraktionen über Leitung 19 entfernt und in die Fraktioniervorrichtung 20 geführt. In der Fraktioniervorrichtung
mit
werden Benzol, Toluol und Kohlenwasserstoffe/ähnlichem Siedebereich abgetrennt und Überkopf durch Leitung 21 in einem Verhältnis von 218 kg pro Stunde an Cg-Naphthenen, 2 279,08 kg pro Stunde Toluol, 717,32 kg pro Stunde Benzol, 104,42 kg pro Stunde
8098U/0628
m-Xylol -, ^5,4 kg pro Stunde p-Xylol und ^5,Ί kg pro Stunde Ethylbenzol entfernt. Die schwereren Kohlenwasserstoffe werden als Bodenfraktion über Leitung 22 entfernt.
Für: Chevron Research Company San Francisco, CaI., V.St.A.
Dr.H.Chr.Beil Rechtsanwalt
I098U/0629

Claims (6)

  1. BEUL, WOJ-PF & BEIL 1S ν 1977
    RECH ΓΙ·,",'iW-'vLT^
    ADELONSTλ:?."',ϊ. 'Si
    FRANKrUKi AM MAIN 80 2 74 22 3 8
    Patentansprüche
    Γΐ.(Verfahren zur Isomerisierung von Cg-alkylaromatischen Kohlen- ^Wasserstoffen, wobei zuerst ein Cg-alkylaromatisches Kohlenwasserstoffisomeres aus einer Beschickung, die eine im wesentlichen größere als Gleichgewichtskonzentration eines zweiten Co-alkylaromatischen Kohlenwasserstoffisomeren, eine im wesentlichen geringere als Gleichgewichtskonzentration des ersten Isomeren und ein Gewichtsverhältnis von C^-Naphthenen zu Cg-alkylaromatischen Verbindungen von weniger als 1 : 50 aufweist, gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß man
    a) die Beschickung und Wasserstoff mit einem ersten Katalysator, der 0,1 - 3 Gew.-? Platin und 1,0-5 Gew.-? Chlorid an einem porösen festen Träger aufweist, unter Isomerisierungsbedingungen, umfassend eine Isomerisierungstemperatur zwischen etwa 399 und 482°C und einen Isomerisierungs-Wasserstoffdruck von etwa 7,03 - 17,6 kg/cm ; in Berührung bringt,
    b) das gemäß Stufe a) erhaltene intermediäre Reaktionsgemisch mit einem Gewichtsverhältnis von Cg-Naphthenen zu Cn-Alkylaromaten von 1 : 50 bis 1 : 10 bei Dehydrierungsbedingungen, umfassend eine Temperatur von mindestens 13,9 C über der Isomerisierungstemperatur und einem Druck von nicht höher als den Isomerisierungswasserstoffdruck mit einem zweiten Katalysator, umfassend 0,1 - 3 Gew.-? Platin und 1,0 - 5 Gew.-? Chlorid auf einem porösen festen Träger, in Berührung bringt und
    c) aus dem in Stufe b) gebildeten endgültigen Kohlenwasserstoffproduktgemisch, das eine im wesentlichen Gleichgewichtskonzentration des ersten Isomeren umfaßt und ein Gewichtsverhältnis von Cg-Naphthenen zu Cg-Alkylaromaten von
    B098U/0628
    ORIGINAL INSPECTED
    weniger als 1 : 50 besitzt, das erste Isomere gewinnt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein erstes ausgewähltes Xylolisomeres aus einer Beschickung, die eine im wesentlichen größereals Gleichgewichtskonzentration von Ethylbenzol, eine im wesentlichen geringere als Gleichgewichtskonzentration an dem ausgewählten Isomeren und ein Gewichtsverhältnis von Cn-Naphthenen zu Cg-Alkylaromaten von weniger als 1 : 50 aufweist, herstellt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das ausgewählte Xylolisomere p-Xylol ist.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Katalysator 1,25 - 2,0 Gew.-% Chlorid umfassen und die Beschickung weniger als 10 ppm Wasser enthält.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Katalysator 0,1-3 Gew.-% Rhenium umfaßt und der poröse feste Träger Aluminiumoxid ist.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von Cg-Naphthenen zu Cg-Alkylaromaten in dem intermediären Reaktionsgemisch zwischen 1 : 33 und 1 : liegt.
    8098U/0628
DE19772742236 1976-09-24 1977-09-20 Verfahren zur isomerisierung von c tief 8 -alkylaromatischen kohlenwasserstoffen Withdrawn DE2742236A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/726,359 US4062903A (en) 1976-09-24 1976-09-24 Process for isomerizing alkylaromatics

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2742236A1 true DE2742236A1 (de) 1978-04-06

Family

ID=24918286

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19772742236 Withdrawn DE2742236A1 (de) 1976-09-24 1977-09-20 Verfahren zur isomerisierung von c tief 8 -alkylaromatischen kohlenwasserstoffen

Country Status (9)

Country Link
US (1) US4062903A (de)
JP (1) JPS5340723A (de)
BE (1) BE858964A (de)
CA (1) CA1083610A (de)
DE (1) DE2742236A1 (de)
FR (1) FR2365541A1 (de)
GB (1) GB1551200A (de)
IT (1) IT1086366B (de)
NL (1) NL7710443A (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4152246A (en) * 1973-11-23 1979-05-01 Compagnie Francaise De Raffinage Catalyzed processes for the hydrotreatment of hydrocarbons
FR2769623B1 (fr) * 1997-10-14 1999-11-12 Inst Francais Du Petrole Procede d'isomerisation des composes aromatiques a huit atomes de carbone
FR2777275B1 (fr) * 1998-04-08 2000-05-19 Inst Francais Du Petrole Procede d'isomerisation des composes aromatiques a huit atomes de carbone utilisant un catalyseur contenant une zeolithe de type structural euo
FR2777276B1 (fr) * 1998-04-10 2000-05-19 Inst Francais Du Petrole Procede d'isomerisation des composes aromatiques a huit atomes de carbone en deux etapes successives
US6313363B1 (en) 1998-04-10 2001-11-06 Institut Francais Du Petrole Process for isomerizing aromatic compounds containing eight carbon atoms
US6333289B1 (en) 1998-04-10 2001-12-25 Institut Francais Du Petrole Process for activating catalysts for isomerizing aromatic compounds containing eight carbon atoms
FR2784686B1 (fr) * 1998-09-10 2001-02-23 Inst Francais Du Petrole Procede d'isomerisation des composes aromatiques a huit atomes de carbone en deux etapes successives et utilisant un catalyseur active
US7932426B2 (en) * 2007-12-12 2011-04-26 Uop Llc Process for isomerizing a non-equilibrium alkylaromatic feed mixture and an aromatic production facility
WO2017105922A1 (en) * 2015-12-16 2017-06-22 Uop Llc Processes for increasing the overall aromatics and xylenes yield in an aromatics complex

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3577475A (en) * 1969-01-30 1971-05-04 Chevron Res Isomerization of c8 alkyl aromatics

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US25753A (en) * 1859-10-11 Improved electro-magnetic burglar-alarm
US3078318A (en) * 1957-07-05 1963-02-19 Universal Oil Prod Co Production of specific xylene isomers
JPS4947733B1 (de) * 1967-12-22 1974-12-17
US3538173A (en) * 1969-05-05 1970-11-03 Universal Oil Prod Co C8-alkylaromatic isomerization process
US3642925A (en) * 1970-04-20 1972-02-15 Universal Oil Prod Co Hydrocarbon isomerization process
US3766287A (en) * 1971-07-23 1973-10-16 Exxon Research Engineering Co Separation of c8 aromatic hydrocarbons

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3577475A (en) * 1969-01-30 1971-05-04 Chevron Res Isomerization of c8 alkyl aromatics

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
US-PS Reissue 25 753 *

Also Published As

Publication number Publication date
IT1086366B (it) 1985-05-28
FR2365541B1 (de) 1983-10-21
BE858964A (fr) 1978-01-16
NL7710443A (nl) 1978-03-29
JPS5340723A (en) 1978-04-13
US4062903A (en) 1977-12-13
FR2365541A1 (fr) 1978-04-21
CA1083610A (en) 1980-08-12
GB1551200A (en) 1979-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2526887C2 (de) Verfahren zur Herstellung von aromatischen Kohlenwasserstoffen
DE2102636A1 (de)
DD113741B3 (de) Xyld-isomerisation
DE68918016T2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Dimethyltetralins.
DE69105491T2 (de) Verfahren zur Isomerisierung von Paraffinen mit Produktabtrennung durch Adsorption in der Flüssigphase und mit direkter Rezirkulierung von Extrakt.
DE69004454T2 (de) Verfahren zur Isomerisierung eines Kohlenwasserstoffstromes.
DE3409030A1 (de) Verfahren zur abtrennung von aromaten aus kohlenwasserstoffgemischen beliebigen aromatengehaltes
DE2742236A1 (de) Verfahren zur isomerisierung von c tief 8 -alkylaromatischen kohlenwasserstoffen
DE69828191T2 (de) Verfahren zur herstellung von 2,6-dialkylnaphthalin
DE2338708A1 (de) Verfahren zur gleichzeitigen herstellung von reinem meta-xylol und reinem para-xylol
DE69433800T2 (de) Verfahren zur Kristallisierung von 2,6-Dimethylnaphthalen
DE2829805C2 (de)
DE2364890A1 (de) Verfahren zur abtrennung von aethylbenzol von xylolen
DE2525310B2 (de) Verfahren zur Herstellung von Monoalkenylbenzolen
DE2250988A1 (de) Verfahren zur herstellung methylierter aromatischer kohlenwasserstoffe
DE2437471C2 (de) Verfahren zur Herstellung von p-Diäthylbenzol
US3835198A (en) Production of paraxylene
DE3042646A1 (de) Verfahren zur isomerisation von aromatischen kohlenwasserstoffen
DE60002513T2 (de) Verfahren zur Herstellung von Dimethyltetralin
DE2115448B2 (de) Verfahren zum Anreichern von 2,6-Dimethylnaphthalin in Dimethylnaphthalinisomerengemischen
DE69110114T2 (de) Verfahren zur Herstellung von 2-Methylnaphthalin und Verfahren zur Wiederherstellung der Aktivität von festen sauren Katalysatoren.
DE19680458C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von Ethylbenzol aus gemischten Xylolströmen
DE1280830B (de) Verfahren zur Gewinnung von ª‡- und ª‰-Methylnaphthalin hoher Reinheit aus Kohlenwasserstoffgemischen
DE1803694C3 (de) Verfahren zur kontinuierlichen Isomerisierung von aromatischen C8 - Kohlenwasserstoffen zwecks Herstellung von p-Xylol
DE2227740A1 (de) Kohlenwasserstoffumwandlungsverfahren

Legal Events

Date Code Title Description
OD Request for examination
8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: DEUFEL, P., DIPL.-WIRTSCH.-ING. DR.RER.NAT. SCHOEN

Q176 The application caused the suspense of an application

Ref document number: 2742235

Country of ref document: DE

8136 Disposal/non-payment of the fee for publication/grant