TWI395620B - 以脫氫方式對烷基化觸媒毒物之處理 - Google Patents

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Description

以脫氫方式對烷基化觸媒毒物之處理 相關申請之交互對照
本申請案主張2005年二月25日提出申請之美國臨時專利申請序號60/656,464之權益。
本發明具體實例概括地關於減低烷基化觸媒中毒。
於許多程序中，苯和甲苯要從催化脫氫系統予以回收及給到烷基化/轉烷基化程序中。不過，在回收苯中的氮化合物和其他化合物可能毒害烷基化觸媒，所以需要對此等觸媒更頻繁的再生及/或置換。
所以，對於利用回收的苯和甲苯於烷基化程序中，同時減低含氮化合物和雜質對烷基化觸媒的毒害效應確有其需要存在著。
本發明具體實例概括地包含脫氫程序。該脫氫程序通常包括將烷基芳族烴導到脫氫系統之中，令該烷基芳族烴與脫氫觸媒接觸以形成包括乙烯基芳族烴的脫氫輸出物流、將至少一部份該脫氫輸出物流通到分離系統，其中該分離系統包括第一分離塔與至少一個額外的分離塔，及從該脫氫程序抽出不合格產物。該程序進一步包括將該不合格 產物導到至少一個額外的分離塔中。
一或多個具體例進一步包括減低烷基化觸媒中毒之方法。此等方法概括地包括令乙苯與脫氫觸媒接觸以在脫氫系統內形成脫氫輸出物流，及使至少一部份脫氫輸出物流通到烷基化系統，於其中使該至少一部份脫氫輸出物流與烷基化觸媒接觸。該至少一部份脫氫輸出物流包括一含量的從不合格產物所得雜質，及其中該雜質的含量係低得足夠導致相對於沒有不合格產物的烷基化系統進料而言，對於該烷基化觸媒壽命基本上沒有可觀測到的影響。
 詳細說明 緒論和定義
至此要提供一詳細說明。後附申請專利範圍的每一項都界定個別的發明，其為防侵犯目的要認為是包括對申請專利範圍中所載明的各要素或限制之等效物。依內文而定，下面對本〝發明〞的所有指稱於某些情況中可能只指稱某一特定的具體實例。於其他情況中，可認為該對〝發明〞的指稱係指在申請專利範圍中的一或更多項，但不一定是全部項中引述的主體。至此，於下文中要對每一項發明更詳細地說明，包括特定具體實例，敘述和實施例，但本發明不受此等具體實例，敘述或實施例所限制。此等係包括在此用以使熟諳此技者在將本專利中的知識合併可取得的知識和技術之時得以製作與使用本發明。
下面要顯示出本文中所用的各項術語。對於申請專利範圍中有用到但下面沒有定義到的術語，應該給予其由諳於相關技藝中所給的最廣定義，如在印刷刊物和核發專利中所反映者。再者，除非有不同的表明，否則本文所述所有化合物可為經取代或未經取代者且諸化合物的各單都包括彼等的衍生物。
圖1(先前技術)說明催化脫氫/純化方法的具體實例100。此等脫氫方法通常包括使烷基芳族烴及脫氫觸媒接觸以形成一乙烯基芳族烴。有廣多種觸媒可用於該催化脫氫方法中且皆為諳於此技者所知者，例如氧化鉀鐵觸媒及氧化銫鐵觸媒。
於圖1中，輸入物流102經供給到脫氫系統104。在用於本文中時，個別物流都用一數字表之，不過如一般所知者，此等物流係流經導管，例如管件。輸入物流102包括烷基芳族烴，例如乙苯。蒸汽可另外加至輸入物流102中。於輸入物流102中可以諳於此技者所知之任何方式加入蒸汽。雖然接觸輸入物流102的蒸汽量係決定於個別方法參數，不過輸入物流102可具有例如從約0.01：1至約15：1，或從約0.3：1至約10：1，或從約0.6：1至約3：1，或從約1：1至約2：1之蒸汽對烷基芳族烴重量比。
脫氫系統104可包括諳於將烷基芳族烴轉化成乙烯基芳族烴的技藝者所知的任何反應容器，多種反應容器的組合及/或一些反應器(並聯或串聯)。例如，一或多個反應容器可為固定床容器、流化床容器及/或管狀反應器 容器。
本文所討論的脫氫方法通常為高溫方法。在用於本文中之時，術語〝高溫〞指的是，例如從約150℃至約1000℃，或從約300℃至約800℃，或從約500℃至約700℃，或從約550℃至約650℃的程序操作溫度，例如反應容器及/或程序管線溫度(如，在容器入口的輸入物流102的溫度)。反應容器入口可依容器類型而變異。
從脫氫系統104的輸出106(如，乙苯和苯乙烯)可供給到苯回收所用的第一塔(200)。可取出第一部份(塔頂餾出份)106b(如，苯和甲苯)供進一步加工所用，例如烷基化/轉烷基化或分離。第一塔200可包括諳於從混合輸入物流回收苯技藝者所知的任何容器，多種容器及/或容器數目之組合(並聯或串聯)。例如，第一塔200可包括一或多個蒸餾塔。
第二部份(塔底餾份)202(例，乙苯和苯乙烯)係送到第二塔204供乙苯回收所用。乙苯106a係從塔204回收且可循環回到脫氫系統104(沒有顯示出)或用於任何其他目的。線流106a可通過多種方法給到脫氫系統104，例如通過與線流102合併或經由將線流106a直接給到脫氫系統104之中。第二塔204可包括諳於從混合輸入流回收乙苯的技藝者所知的任何容器，多種容器及/或容器數目之組合(並聯或串聯)。例如，該第二塔204可包括一或多個蒸餾塔。
塔底餾份206(例如，苯乙烯和〝重質物〞(heavies ))可從塔204轉移到第三塔208以進行苯乙烯分離。苯乙烯110可被回收，及用於任何適當目的，例如聚苯乙烯的製造。第三塔208可包括諳於從混合輸入流回流苯乙烯的技藝者所知的任何容器，多種容器及/或容器數目之組合(可並聯或串聯)。例如，該第三塔208可包括一或多個分餾塔。
塔底餾份210(如，苯乙烯、聚合物和重質物(高沸點化合物))可取出後進一步處理，沒有在此顯示出。在用於本文中之時，術語〝重質物〞指的是較高沸點的化合物，諳於茚和氫茚(如，TAR)。
不合格產物(offtest)通常係從方法100內的各處取出且在進一步處理之前可送往貯存(沒有顯示出)。在用於本文中之時，術語〝不合格產物〞意指不符合進一步處理之規格的產品，例如苯乙烯，以及其他化合物，例如具有沸點類似於苯之沸點的雜質。通常，不合規格產品可連續地或視需要通常間斷地，給到塔200。不過，此等雜質常係透過線106b到烷基化程序。
此外，脫氫程序可包括添加含氮化合物(沒有顯示出)及其他添加劑。該含氮化合物，例如胺類，可加到脫氫程序中以為多種數目的，例如聚合抑制劑及/或中和劑。於許多方法中，回收的苯和甲苯，例如線流106b，係被供給到烷基化/轉烷基化程序中。不過，在回收苯中所含的氮化合物和其他化合物可能會毒害該烷基化觸媒，所以對此等觸媒需要更頻繁地再生及/或置換。本發明具體實例 係尋求減低該等含氮化合物和雜質對該烷基化觸媒的毒害效應。
參照圖2，不合格產物218係被供經給到第二塔204而非回到第一塔200。不合格產物218可通過多種方法給到塔204，例如與線流202(有顯示出)合併或經由將線流218直接給到第二塔204中(沒有顯示出)。此一具體實例明顯地減低從第一塔200通到烷基化系統的觸媒毒物之量。於一具體實例中，毒物係通過第二塔204且可通過管線106a回流到脫氫系統104。該毒物可能隨後在此類反應期間燒掉而非經由管線106從系統104排出。其結果，有最少量的雜質從第一塔200通到烷基化系統。
雖然在圖式中沒有顯示出，不過在上示整個程序中可能用到額外的程序設備，例如熱交換器且此等佈置係諳於此技者通常已知者。
雖然前文係導向於本發明諸具體實例，不過仍可能有本發明其他的且進一步的具體實例可擬出而不違離本發明的基本範圍且本發明範圍係由下面的申請專利範圍所決定。
102‧‧‧輸入流
104‧‧‧脫氫系統
106‧‧‧輸出
106a‧‧‧乙苯
106b‧‧‧第一部分(塔頂餾份)
110‧‧‧苯乙烯
200‧‧‧第一塔
202‧‧‧第二部分(塔底餾份)
204‧‧‧第二塔
206、210‧‧‧塔底餾份
208‧‧‧第三塔
218‧‧‧不合格產物
圖1說明慣用的脫氫系統。
圖2說明脫氫系統的具體實例。
100‧‧‧具體實例
102‧‧‧輸入流
104‧‧‧脫氫系統
106‧‧‧輸出
106a‧‧‧乙苯
106b‧‧‧第一部分(塔頂餾份)
110‧‧‧苯乙烯
200‧‧‧第一塔
202‧‧‧第二部分(塔底餾份)
204‧‧‧第二塔
206、210‧‧‧塔底餾份
208‧‧‧第三塔
218‧‧‧不合格產物

Claims (9)

  1. 一種脫氫方法，其包括：提供包括脫氫反應器和分離系統之脫氫系統，其中該分離系統包括第一塔和第二塔；將烷基芳族烴導到該脫氫反應器中；令該烷基芳族烴與配置於脫氫反應器內之脫氫觸媒接觸以形成包括乙烯基芳族烴的脫氫輸出物流；將至少一部份的該脫氫輸出物流通到該第一塔；回收來自第一塔之第一塔頂餾份(含有苯)和第一底部餾份；將至少一部份來自第一塔的苯通到含有烷基化觸媒之烷基化系統；將來自第一塔之第一底部餾份通到第二塔；回收來自第二塔之第二塔頂餾份和第二底部餾份；從選自該脫氫輸出物流、該第一底部餾份、該第二底部餾份和其組合之流出物物流抽出不合格產物(offtest)以形成經抽出的不合格產物；以及將該經抽出的不合格產物導到位於該第一塔下游的分離系統中。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該分離系統進一步包括第三塔。
  3. 如申請專利範圍第1項之方法，其進一步包括將蒸汽導到該脫氫系統中。
  4. 如申請專利範圍第3項之方法，其中蒸汽對烷基芳 族烴的重量比例為從約0.01：1至15：1。
  5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該烷基芳族烴包含乙苯。
  6. 如申請專利範圍第5項之方法，其中該乙烯基芳族烴包含苯乙烯。
  7. 如申請專利範圍第6項之方法，其中該脫氫輸出物流進一步包含乙苯。
  8. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該脫氫輸出物流包含雜質。
  9. 如申請專利範圍第8項之方法，其中該雜質包含含氮化合物。
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