(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エチルベンゼンと、少なくとも１つの他のＣ８芳香族化合物とを含む混合物からエチルベンゼンを蒸留分離する方法であって、
ａ）前記混合物を含む供給流を第１の蒸留塔に導入する工程と、
ｂ）前記第１の蒸留塔に前記供給流の上方にヘビーソルベントを含む第１の流れを導入する工程と
（ただし、前記ヘビーソルベントは、１５０℃を超えた沸点を有し、且つ、前記少なくとも１つの他のＣ８芳香族化合物の沸点よりも高い沸点を有する溶媒である）、
ｃ）前記第１の蒸留塔に前記供給流の下方に、水と、Ｃｌ、Ｓ、Ｎ又はＯ含有化合物及びこれらの混合物から選択される少なくとも１つのライトソルベントとを含む水性流を導入する工程
（ただし、前記ライトソルベントは、１３５℃未満の沸点を有し、前記少なくとも１つの他のＣ８芳香族化合物の沸点よりも低く、且つエチルベンゼンの沸点よりも低い沸点を有する溶媒である）、
を含む方法。
【請求項２】
前記ヘビーソルベントが、少なくとも１つのＣｌ、Ｓ、Ｎ又はＯ含有化合物及びこれらの混合物を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ヘビーソルベントの前記Ｃｌ含有化合物が、２，４−ジクロロベンゼン、１，２，４−トリクロロベンゼン、１，２，４，５−テトラクロロベンゼン、ポリクロロベンゼン、ベンゼンヘキサクロリド、２，３，４，６−テトラクロロフェノール、１，２，３−トリクロロプロパン及びこれらの混合物、好ましくは１，２，４−トリクロロベンゼン及び１，２，３−トリクロロベンゼンから選択される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ヘビーソルベントの前記Ｓ含有化合物が、ジメチルスルホキシド、スルホラン、メチルスルホラン及びこれらの混合物から選択される、請求項２又は３に記載の方法。
【請求項５】
前記ヘビーソルベントの前記Ｎ含有化合物が、Ｎ−ホルミルモルホリン、アニリン、２−ピロリジノン、キノリン、ｎ−メチル−２−ピロリドン、ｎ−メチルアニリン、ベンゾニトリル、ニトロベンゼン及びこれらの混合物から選択される、請求項２から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記ヘビーソルベントの前記Ｏ含有化合物が、メチルサリシレート、メチルベンゾエート、ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，２−プロパンジオール（プロピレングリコール）、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、ベンズアルデヒド、フェノール、テトラヒドロフルフリルアルコール、ジエチルマレエート、エチルアセトアセテート、４−メトキシアセトフェノン、イソホロン、５−メチル−２−ヘキサノン、２−ヘプタノン、シクロヘキサノン、２−オクタノン、２−ノナノン、３−ヘプタノン、ジイソブチルケトン、５−ノナノン、ベンジルアルコール及びこれらの混合物から選択される、請求項２から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記水性流が蒸気を含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記Ｃｌ含有ライトソルベント化合物が、クロロホルム、四塩化炭素及びこれらの混合物から選択される、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記Ｎ含有ライトソルベント化合物が、ジメチルアミン、ジエチルアミン、アセトニトリル及びこれらの混合物である、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記Ｏ含有ライトソルベント化合物が、アセトアルデヒド、１−プロパナール、メチルイソプロピルケトン、３−メチル−２−ペンタノン、３，３−ジメチル−２−ブタノン、２−ペンタノン、２−メチルプロパナール、１−ブタナール、シクロペンタノン、アセトン、エタノール及びこれらの混合物から選択される、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの他のＣ８芳香族化合物が、ｐ−キシレン、ｍ−キシレン、ｏ−キシレン及びこれらの混合物から選択される、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記水性流の質量供給が、前記ヘビーソルベントの質量供給に基づいて、０．５〜２５重量％である、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記供給に対するヘビーソルベントの質量供給比が１：１〜１０：１である、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法であって、
ｄ）エチルベンゼンに富む第２の流れを前記第１の蒸留塔から取り出す工程、をさらに含む方法。
【請求項１５】
エチルベンゼンと、少なくとも１つの他のＣ８芳香族化合物との混合物を含む供給流の下方に導入される、水とライトソルベントを含む水性流の、前記混合物からのエチルベンゼンの蒸留分離における、前記分離の効率を高めるための使用であって、
前記ライトソルベントは、Ｃｌ、Ｓ、Ｎ又はＯ含有化合物及びこれらの混合物から選択され、１３５℃未満の沸点を有し、前記少なくとも１つの他のＣ８芳香族化合物の沸点よりも低く、且つエチルベンゼンの沸点よりも低い沸点を有する溶媒である、使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エチルベンゼンと、少なくとも１つの他のＣ８芳香族化合物とを含む混合物からのエチルベンゼンの蒸留分離のための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エチルベンゼンは、商業的に広く利用される、価値の高い炭化水素化合物である。エチルベンゼンは主に、ポリスチレン生産の中間体であるスチレンの生産に使用される。エチルベンゼンは、ベンゼンとエチレンの間のアルキル化反応から得ることができる。エチルベンゼンを生産するための代替方法は、いくつかの石油化学プロセスから副生成物流として一般に生産される、エチルベンゼンを含む炭化水素混合物からエチルベンゼンを回収する方法である。エチルベンゼンを含む炭化水素混合物は通常、エチルベンゼン、特にＣ８芳香族異性体の沸点に近い沸点を持つ１つ又はそれ以上の炭化水素化合物も含む。
【０００３】
近沸点化合物の分離は通常、従来の蒸留よりも高度なプロセスを必要とする。抽出蒸留は、この目的のために開発された技術のうちの１つである。抽出蒸留は、工業プロセスにおいて応用されてきた。そして石油化学工業においてますます重要な分離方法になりつつある。抽出蒸留の主な特徴は、通常、目標成分の比揮発度を大きくするために、分離される成分の混合物に高沸点の溶媒が抽出剤として加えられることである。
【０００４】
比揮発度は、液体混合物における、より高揮発性の成分の蒸気圧と、より低揮発性の成分の蒸気圧との間の差の尺度である。比揮発度は、混合物中の２つの成分の分離可能性の程度を示す。比揮発度の変更に加えて、さらに抽出剤が蒸留生成物から容易に分離可能であるべきであり、すなわち、抽出剤と、分離される成分との間の沸点差が大きいことが望ましい。抽出剤は、抽出蒸留の設計において重要な役割を果たす。したがって、効果的且つ経済的な設計にするためには、適した抽出剤の選択が極めて重要である。
【０００５】
炭化水素混合物からのエチルベンゼンの分離が試みられてきた。英国特許第１１９８５９２号には、単一の多機能蒸留塔を使用してＣ８芳香族異性体を分離するためのプロセスが記載されている。この蒸留は、高純度のエチルベンゼン生成物を得るために、少なくとも２５０、好ましくは３６５の棚段及び１００：１〜２５０：１の還流比を有する多段塔において行われる。大きな蒸留塔は建設費が高いこと、及び運転中に多量のエネルギーを消費することが公知である。
【０００６】
米国特許第３１０５０１７号には、エチルベンゼンに富む留分を分離する条件下、環上、少なくとも２つの位置でクロロ基で置換された単一のベンゼン環を含む化合物の存在下でＣ８芳香族炭化水素混合物を蒸留することにより前記混合物を分離するための方法が記載されている。しかし、この方法では分離効率が高くならない。
【０００７】
米国特許第４２９９６６８号には、１つ又はそれ以上の他の化合物と共に主成分としてペンタクロロフェノールを含む抽出剤の存在下、精留塔内でｐ−キシレン及び／又はｍ−キシレンからエチルベンゼンを分離するための方法が記載されている。ペンタクロロフェノールは、高い融点を持つ室温で白色の結晶性固体として生じ、したがって米国特許第４２９９６６８号の方法は、抽出剤としてペンタクロロフェノールを使用する前に、適した溶媒にこれを溶解するために、追加の工程及びエネルギーを必要とする。さらに、急性摂取及び吸入暴露によるペンタクロロフェノールは人に対して極めて有毒である。
【０００８】
米国特許第５４２５８５５号には、蒸留における抽出剤としての５−メチル−２−ヘキサノンの使用が開示されている。この薬剤は、ｐ−キシレンに対してエチルベンゼンの比揮発度を改善すること、及び精留によりｐ−キシレンからのエチルベンゼンの分離を可能にすることが明らかになっている。
【０００９】
しかし、エチルベンゼンと、少なくとも１つの他のＣ８芳香族化合物、例えばｏ−キシレン、ｐ−キシレン、ｍ−キシレン又はこれらの混合物とを含む混合物からのエチルベンゼンの蒸留分離のための改善されたプロセスが依然として必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】英国特許第１１９８５９２号
【特許文献２】米国特許第３１０５０１７号
【特許文献３】米国特許第４２９９６６８号
【特許文献４】米国特許第５４２５８５５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって本発明の目的は、エチルベンゼンを高純度で得ることを可能にし、高い分離効率を実現する、エチルベンゼンと、少なくとも１つの他のＣ８芳香族化合物とを含む混合物からのエチルベンゼンの向上した蒸留分離のための方法を提供することである。
【００１２】
本発明の別の目的は、蒸留分留方法におけるエチルベンゼンとキシレンとの間の比揮発度を大きくすることである。
【００１３】
さらに、本発明の目的は、方法が単純で実施の費用効率が高く、できるだけ有害物質の使用を避け、又は少なくとも減らすことである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、上述の目的が、エチルベンゼンと、少なくとも１つの他のＣ８芳香族化合物との混合物を含む供給流の下方に水性流が導入される抽出蒸留方法によって達成されるという驚くべき知見に基づいている。
【００１５】
したがって本発明は、エチルベンゼンと、少なくとも１つの他のＣ８芳香族化合物とを含む混合物からのエチルベンゼンの蒸留分離のための方法であって、
ａ）前記混合物を含む供給流を第１の蒸留塔に導入する工程と、
ｂ）第１の蒸留塔に供給流の上方にヘビーソルベントを含む第１の流れを導入する工程と、
ｃ）第１の蒸留塔に供給流の下方に水性流を導入する工程とを含む方法を提供する。
【００１６】
もちろん、本発明の方法を実施する間、工程ａ）〜ｃ）は、少なくともほとんどの時間、同時に行われる。
【００１７】
本発明の方法において、エチルベンゼンと、少なくとも１つの他のＣ８芳香族化合物との混合物は、供給流として工程ａ）の第１の蒸留塔に導入される。混合物のエチルベンゼン含有量は、広範囲にわたって変更してもよい。しかし、エチルベンゼン含有量が非常に低いと、方法が経済的にあまり魅力的でなくなる可能性がある。
【００１８】
１つの実施形態において、混合物は、５〜９９重量％のエチルベンゼン、好ましくは１０〜９５重量％のエチルベンゼン、より好ましくは１０〜８５重量％のエチルベンゼンを含む。
【００１９】
供給流は、例えば、第１の蒸留塔の中間部分に導入することができる。
【００２０】
供給流は、エチルベンゼンと、少なくとも１つの他のＣ８芳香族化合物とを含む。
【００２１】
少なくとも１つの他のＣ８芳香族化合物は、好ましくは、ｐ−キシレン、ｍ−キシレン、ｏ−キシレン及びこれらの混合物から選択される。
【００２２】
好ましくは、塔への全体の供給は、塔内への１つの供給流として、すなわち工程ａ）の供給流として入る。
【００２３】
第１の蒸留塔に導入されつつある第１の流れはヘビーソルベントを含むか、又は、好ましくはヘビーソルベントからなる。また、用語「ヘビーソルベント」は（１つ又は複数の）ヘビーソルベントと見なす化合物の混合物にも適用され、その時はこのような化合物の全体を表す。
【００２４】
本明細書において用いられる用語「ヘビーソルベント」は概して、少なくとも１つの他のＣ８芳香族化合物の沸点よりも高い沸点を有する溶媒を表す。ヘビーソルベントは、好ましくは１５０℃を超え、より好ましくは１５１〜２９０℃の範囲の沸点を有する。
【００２５】
第１の流れは、工程ｂ）において第１の蒸留塔に供給流の上方に導入される。
【００２６】
例えば、供給流が第１の蒸留塔の中間部分に導入される場合、第１の流れは塔の上部に導入される。
【００２７】
ヘビーソルベントは、好ましくは、少なくとも１つのＣｌ、Ｓ、ＮもしくはＯ含有化合物又はこれらの混合物を含み、或いはこれらからなる。
【００２８】
Ｃｌ含有化合物は、好ましくは、２，４−ジクロロベンゼン、１，２，４−トリクロロベンゼン、１，２，４，５−テトラクロロベンゼン、ポリクロロベンゼン、ベンゼンヘキサクロリド、２，３，４，６−テトラクロロフェノール、１，２，３−トリクロロプロパン及びこれらの混合物から選択され、より好ましくは、１，２，４−トリクロロベンゼン及び１，２，３−トリクロロベンゼンから選択される。
【００２９】
Ｓ含有化合物は、好ましくは、ジメチルスルホキシド、スルホラン、メチルスルホラン及びこれらの混合物から選択される。
【００３０】
Ｎ含有化合物は、好ましくは、Ｎ−ホルミルモルホリン、アニリン、２−ピロリジノン、キノリン、ｎ−メチル−２−ピロリドン、ｎ−メチルアニリン、ベンゾニトリル、ニトロベンゼン及びこれらの混合物から選択される。
【００３１】
Ｏ含有化合物は、好ましくは、メチルサリシレート、メチルベンゾエート、ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，２−プロパンジオール（プロピレングリコール）、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、ベンズアルデヒド、フェノール、テトラヒドロフルフリルアルコール、ジエチルマレエート、エチルアセトアセテート、４−メトキシアセトフェノン、イソホロン、５−メチル−２−ヘキサノン、２−ヘプタノン、シクロヘキサノン、２−オクタノン、２−ノナノン、３−ヘプタノン、ジイソブチルケトン、５−ノナノン、ベンジルアルコール及びこれらの混合物から選択される。
【００３２】
水性流は、工程ｃ）において第１の蒸留塔に供給流の下方に導入される。
【００３３】
例えば、供給流が第１の蒸留塔の中間部分に導入される場合、水性流は塔の下部に導入される。
【００３４】
水性流は、好ましくは水及び／又は蒸気を含み、或いは水及び／又は蒸気からなり、より好ましくは水を含み、又は水からなる。
【００３５】
工程ｃ）において蒸留塔に導入される水性流の量は、好ましくは、水性流の質量供給が、蒸留塔へのヘビーソルベントの質量供給に基づいて、０，５〜２５重量％、より好ましくは１〜２０重量％、さらにより好ましくは２〜１５重量％、最も好ましくは４〜１０重量％になるような量である。
【００３６】
本発明の実施形態において、水性流は、水並びにＣｌ、Ｓ、Ｎ又はＯ含有化合物及びこれらの混合物から選択される少なくとも１つのライトソルベントを含み、或いはこれらからなる。
【００３７】
本明細書において用いられる用語「ライトソルベント」は概して、少なくとも１つの他のＣ８芳香族化合物の沸点よりも低く、且つエチルベンゼンの沸点よりも低い沸点を有する溶媒を表す。また、用語「ライトソルベント」は（１つ又は複数の）ライトソルベントと見なす化合物の混合物にも適用され、その時はこのような化合物の全体を表す。
【００３８】
ライトソルベントは、好ましくは１３５℃未満、より好ましくは１３０℃未満、さらにより好ましくは１２５℃未満、さらにより好ましくは１２０℃未満、最も好ましくは１１０℃未満の沸点を有する。
【００３９】
Ｃｌ含有化合物は、好ましくは、クロロホルム、四塩化炭素及びこれらの混合物から選択される。
【００４０】
Ｎ含有化合物は、好ましくは、ジメチルアミン、ジエチルアミン、アセトニトリル及びこれらの混合物から選択される。
【００４１】
Ｏ含有化合物は、好ましくは、アセトアルデヒド、１−プロパナール、メチルイソプロピルケトン、３−メチル−２−ペンタノン、３，３−ジメチル−２−ブタノン、２−ペンタノン、２−メチルプロパナール、１−ブタナール、シクロペンタノン、アセトン、エタノール及びこれらの混合物から選択される。
【００４２】
本発明の方法は、エチルベンゼンと、少なくとも１つの他のＣ８芳香族化合物、例えばｏ−キシレン、ｐ−キシレン及びｍ−キシレン又はこれらの混合物とを含む混合物からのエチルベンゼンの分離に限定されない。
【００４３】
本発明の方法の特定の実施形態において、エチルベンゼンと、少なくとも１つの他のＣ８芳香族化合物とを含む混合物はさらに、少なくとも１つの非芳香族化合物及び／又は少なくとも１つの別の芳香族化合物を含む。
【００４４】
少なくとも１つの非芳香族化合物は、パラフィン、オレフィン、ナフタレン又は他の脂肪族構造の炭化水素にすることができる。好ましくは、少なくとも１つの非芳香族化合物は、Ｃ７〜Ｃ１１非芳香族化合物、例えばイソプロピルシクロペンタン、２，４，４−トリメチルヘキサン、２，２−ジメチルヘプタン、ｃｉｓ−１，２−ジメチルシクロヘキサン、１，１，４−トリメチルシクロヘキサン、２，３，４−トリメチルヘキサン、１，３，４−トリメチルシクロヘキサン、２，３−ジメチルヘプタン、３，５−ジメチルヘプタン、３，４−ジメチルヘプタン、２−メチルオクタン、３−メチルオクタン、１−エチル−４−メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、ｔｒａｎｓ−２−ノネン、イソブチルシクロペンタン、３−エチル−４−メチル−３−ヘキセン、ｎ−ノナン、ｃｉｓ−１−メチル−３−エチルシクロヘキサン、シクロオクタン、イソプロピルヘキサン及びこれらの混合物から選択される。
【００４５】
少なくとも１つの別の芳香族化合物は、ベンゼン、トルエン、スチレン又はこれらの混合物にすることができる。
【００４６】
また、特定の実施形態において、エチルベンゼンと、少なくとも１つの他のＣ８芳香族化合物とを含む混合物は、本発明の方法に、より適した供給流を調製するために、第１の蒸留塔に入る前に前処理工程を通過してもよい。前処理工程は、例えば、９個又はそれ以上の炭素原子を有する重炭化水素化合物の分離を含んでもよい。
【００４７】
第１の蒸留塔は、好ましくは、１００ｍｂａｒ〜１１００ｍｂａｒ、より好ましくは１４０ｍｂａｒ〜９００ｍｂａｒ、さらにより好ましくは１８０〜７００ｍｂａｒ、最も好ましくは２００〜５００ｍｂａｒの圧力で運転される。
【００４８】
第１の蒸留塔内の温度は、好ましくは、５０℃〜２５０℃、より好ましくは６０℃〜２００℃、さらにより好ましくは７０℃〜１８０℃である。
【００４９】
工程ｂ）において蒸留塔に導入されるヘビーソルベントの量は、少なくとも１つの他のＣ８芳香族化合物に対するエチルベンゼンの比揮発度を改善するために十分多くあるべきである。
【００５０】
工程ｂ）において蒸留塔に導入されるヘビーソルベント流の量は、好ましくは、供給に対するヘビーソルベントの質量供給比、すなわち第１の蒸留塔に導入される供給流の全質量に対するヘビーソルベント流の全質量の比が１：１〜１０：１、より好ましくは２：１〜８：１、さらにより好ましくは３：１〜７：１であるような量である。
【００５１】
好ましい実施形態において、本発明による方法は、エチルベンゼンに富む第２の流れが第１の蒸留塔から、通常は塔の最上部又は上部から取り出される工程ｄ）を含む。供給流中のエチルベンゼンに対する第２の流れ中のエチルベンゼンの比と定義されるエチルベンゼンの回収率は、好ましくは１より大きく、より好ましくは１，５より大きく、より好ましくは２より大きく、さらにより好ましくは２，５より大きく、さらにより好ましくは３より大きく、最も好ましくは３，５より大きい。通常、この比は５０より大きくない。
【００５２】
第２の流れ又は塔頂流は、水及びライトソルベントをさらに含んでもよい。このような場合、本発明による方法は、好ましくは、工程ｄ）の第２の流れ中に存在する水及びライトソルベントからエチルベンゼンを分離する工程ｆ）をさらに含む。これは、例えば、塔頂流が取り出された後、デカンタにおける相分離及び／又は別の蒸留塔における蒸留分離によって行うことができる。
【００５３】
さらに好ましい実施形態において、本発明による方法は、少なくとも１つの他のＣ８芳香族化合物に富み、且つヘビーソルベントをさらに含む第３の流れが塔から、通常は塔の最下部又は下部から取り出される工程ｅ）を含む。
【００５４】
本発明の方法のある実施形態では、第２の蒸留塔が使用される。この第２の塔は溶媒回収塔とも呼ばれる。この実施形態において、方法は、好ましくは、ヘビーソルベントから少なくとも１つの他のＣ８芳香族化合物を分離するために、工程ｅ）のあらかじめ取り出された第３の流れが第２の蒸留塔において処理される工程ｇ）をさらに含む。
【００５５】
効率の理由で、本発明の方法において、流れを回収及び再循環することができる。例えば、工程ｅ）の分離ユニット及び／又は工程ｇ）の第２の蒸留塔から取り出される流れは、第１の蒸留塔内に再循環することができる。好ましくは、水及び／又はヘビーソルベント及び／又はライトソルベントは、第１の蒸留塔に再循環される。
【００５６】
本明細書において用いられる用語「還流比」は、留出物流に対する還流の比と定義される。好ましくは、本発明の方法の第１の蒸留塔において、１〜３０、より好ましくは２〜２５、より好ましくは４〜２０、最も好ましくは５〜１５の還流比が適用される。
【００５７】
また本発明は、エチルベンゼンと、少なくとも１つの他のＣ８芳香族化合物との混合物を含む供給流の下方に導入される水性流の、前記混合物からのエチルベンゼンの蒸留分離における、分離の効率を高めるための使用に関する。
【００５８】
以下で説明する一例により、また以下の図を参照することにより本発明をさらに説明する。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の１つの実施形態による典型的なプロセスフロースキームを示す。
【発明を実施するための形態】
【００６０】
抽出蒸留プロセススキーム
図１を参照することにより、本発明の１つの実施形態による方法をシミュレートするための例示的なプロセスフロースキームを以下で説明する。
【００６１】
３つの流れは、第１の蒸留塔とも呼ばれる抽出蒸留塔１０に導入される。第１の蒸留塔の内部は、所望の効率を得るために様々に選ぶことができて、例えば蒸留塔は、いくつかの充填床又は棚段で満たされてもよい。
【００６２】
エチルベンゼンと、少なくとも１つの他のＣ８芳香族化合物とを含む混合物を含む供給流１１は、導管を経由して塔１０に、例えば塔の中間部分に導入される。混合物の温度は、必要に応じて、例えば熱交換器を使用して調節されてもよい。同時に、ヘビーソルベントを含む第１の流れ１２及び水を含む水性流１３は、２つのそれぞれの導管を経由して第１の蒸留塔１０に導入される。第１の流れ１２は、供給流１１の上方、例えば塔１０の上部に導入され、一方、水性流１３は、供給流１１の下方、例えば塔１０の下部に同時に導入される。
【００６３】
ヘビーソルベントは、少なくとも１つの他のＣ８芳香族化合物と共に、より高沸点の混合物を優先的に生成し、第１の蒸留塔１０の下方で蒸留され、一方、ヘビーソルベントとの親和性が低く、より軽質の沸騰しているエチルベンゼンは、塔の上方で蒸留される。
【００６４】
第１の塔の最上部又は上部から、エチルベンゼン、水、及び任意選択でライトソルベントを含む第２の流れ１４が取り出される。この第２の流れを相分離器２０に導入することができて、ここでエチルベンゼンは水から分離される。分離されたエチルベンゼンを含む流れはエチルベンゼンリッチな流れとも呼ばれるが、次に、その一部を第１の蒸留塔内に還流２１として再循環してもよいし、又は単に貯蔵２２に移してもよい。分離された水は、さらに使用することもできるし、又は図１に示す通り第１の蒸留塔１０内に水性流２３として再循環することもできる。
【００６５】
第１の塔１０の最下部から、ヘビーソルベント及び少なくとも１つの他のＣ８芳香族化合物を含む第３の流れ１５が取り出される。この第３の流れ１５は、少量及びさらに少量のエチルベンゼンを含んでもよい。第３の流れは、第２の蒸留塔とも呼ばれる溶媒回収塔３０に導入することができる。そこでは、少なくとも１つの他のＣ８芳香族化合物がヘビーソルベントから分離される。溶媒回収塔３０の最下部から、ヘビーソルベントが取り出され、これは、第１の蒸留塔１０内に第１の流れ３２として再循環することができる。
【００６６】
溶媒回収塔３０の最上部から、少なくとも１つの他のＣ８芳香族化合物及びおそらく少量のエチルベンゼンを含む流れ３１が取り出される。この流れはエチルベンゼンリーンな流れとも呼ばれる。
【００６７】
プロセスの条件を適切に調節するために、別の機器、例えば熱交換器、ポンプ又は圧縮機がプロセスシステムの任意の適切な場所に追加されてもよい。プロセス内のすべての機器の適した寸法及び構成は、供給流の厳密な組成、抽出剤及び使用される特定の運転条件に合わせるために当業者によって変更することができる。
【００６８】
本発明の実施形態を以下の実施例においてさらに説明する。
【実施例】
【００６９】
実施例１
シミュレーションソフトウェア「Ａｓｐｅｎ  ＨＹＳＹＳ（登録商標）」を使用して、１４，６６重量％エチルベンゼン、２０，２１重量％ｐ−キシレン、４３，３５重量％ｍ−キシレン及び２１，７８重量％ｏ−キシレンを含む供給流が１３３ｇ／ｍｉｎの供給量で１８段を有する抽出蒸留塔に供給されることをシミュレートするコンピュータシミュレーションを実施した。表１に示す様々な溶媒を段２、すなわち段１０における供給流の導入点の上方の位置において抽出蒸留塔に導入した。比較例として、溶媒を導入しない場合のシミュレーションを実施した。運転温度は、塔に沿って７５℃〜１７５℃の範囲内でシミュレートした。塔内の圧力は、それぞれ２００ｍｂａｒ及び１０００ｍｂａｒになるようにシミュレートした（下表１参照）。供給流に対する溶媒の重量比は５：１に固定した。シミュレーションモデルにはさらに、エチルベンゼンリッチな流れが塔の最上部で取り出され、エチルベンゼンリーンな流れが塔の最下部で取り出されるという特徴が含まれていた。塔の最上部からのエチルベンゼンリッチな流れの一部は、還流として還流比１０で塔に戻されるようにシミュレートした。塔に水を加える影響を示すため、供給流の上方（「上方の水」）及び下方（「下方の水」）それぞれに３６ｇ／ｍｉｎの供給量で水を導入することをシミュレートした。比較のために、水を塔に導入しないこともシミュレートした。結果を以下の下表１に示す。表１において、システムへの水の導入は、運転圧力２００ｍｂａｒ及び１０００ｍｂａｒそれぞれにおいて、使用したすべての溶媒についてプロセスの分離効率を改善することが分かる。塔の最上部から取り出された塔頂流において、より高いエチルベンゼン含有量が得られたことが明らかになった（「塔頂のＥＢ濃度」）。特に、本発明による供給流の導入点の下方の位置で水が導入されたとき、より高い効率が見られた（「下方の水」）。
【００７０】
下表１において、ＴＣＢは１，２，４−トリクロロベンゼン、ＮＭＰはｎ−メチル−２−ピロリドンである。
【表１】
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本願発明には以下の態様が含まれる。
［１］
エチルベンゼンと、少なくとも１つの他のＣ８芳香族化合物とを含む混合物からエチルベンゼンを蒸留分離する方法であって、
ａ）前記混合物を含む供給流を第１の蒸留塔に導入する工程と、
ｂ）前記第１の蒸留塔に前記供給流の上方にヘビーソルベントを含む第１の流れを導入する工程と、
ｃ）前記第１の蒸留塔に前記供給流の下方に水性流を導入する工程とを含む方法。
［２］
前記ヘビーソルベントが、少なくとも１つのＣｌ、Ｓ、Ｎ又はＯ含有化合物及びこれらの混合物を含む、上記［１］に記載の方法。
［３］
前記Ｃｌ含有化合物が、２，４−ジクロロベンゼン、１，２，４−トリクロロベンゼン、１，２，４，５−テトラクロロベンゼン、ポリクロロベンゼン、ベンゼンヘキサクロリド、２，３，４，６−テトラクロロフェノール、１，２，３−トリクロロプロパン及びこれらの混合物、好ましくは１，２，４−トリクロロベンゼン及び１，２，３−トリクロロベンゼンから選択される、上記［２］に記載の方法。
［４］
前記Ｓ含有化合物が、ジメチルスルホキシド、スルホラン、メチルスルホラン及びこれらの混合物から選択される、上記［２］又は［３］に記載の方法。
［５］
前記Ｎ含有化合物が、Ｎ−ホルミルモルホリン、アニリン、２−ピロリジノン、キノリン、ｎ−メチル−２−ピロリドン、ｎ−メチルアニリン、ベンゾニトリル、ニトロベンゼン及びこれらの混合物から選択される、上記［２］から［４］のいずれか一項に記載の方法。
［６］
前記Ｏ含有化合物が、メチルサリシレート、メチルベンゾエート、ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，２−プロパンジオール（プロピレングリコール）、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、ベンズアルデヒド、フェノール、テトラヒドロフルフリルアルコール、ジエチルマレエート、エチルアセトアセテート、４−メトキシアセトフェノン、イソホロン、５−メチル−２−ヘキサノン、２−ヘプタノン、シクロヘキサノン、２−オクタノン、２−ノナノン、３−ヘプタノン、ジイソブチルケトン、５−ノナノン、ベンジルアルコール及びこれらの混合物から選択される、上記［２］から［５］のいずれか一項に記載の方法。
［７］
前記水性流が水及び／又は蒸気である、上記［１］から［６］のいずれか一項に記載の方法。
［８］
前記水性流が、水と、Ｃｌ、Ｓ、Ｎ又はＯ含有化合物及びこれらの混合物から選択される少なくとも１つのライトソルベントとを含む、上記［１］から［７］のいずれか一項に記載の方法。
［９］
前記Ｃｌ含有ライトソルベント化合物が、クロロホルム、四塩化炭素及びこれらの混合物から選択される、上記［８］に記載の方法。
［１０］
前記Ｎ含有ライトソルベント化合物が、ジメチルアミン、ジエチルアミン、アセトニトリル及びこれらの混合物である、上記［８］又は［９］に記載の方法。
［１１］
前記Ｏ含有ライトソルベント化合物が、アセトアルデヒド、１−プロパナール、メチルイソプロピルケトン、３−メチル−２−ペンタノン、３，３−ジメチル−２−ブタノン、２−ペンタノン、２−メチルプロパナール、１−ブタナール、シクロペンタノン、アセトン、エタノール及びこれらの混合物から選択される、上記［８］から［１０］のいずれか一項に記載の方法。
［１２］
前記少なくとも１つの他のＣ８芳香族化合物が、ｐ−キシレン、ｍ−キシレン、ｏ−キシレン及びこれらの混合物から選択される、上記［１］から［１１］のいずれか一項に記載の方法。
［１３］
前記水性流の質量供給が、前記ヘビーソルベントの質量供給に基づいて、０．５〜２５重量％である、上記［１］から［１２］のいずれか一項に記載の方法。
［１４］
前記供給に対するヘビーソルベントの質量供給比が１：１〜１０：１である、上記［１］から［１３］のいずれか一項に記載の方法。
［１５］
上記［１］から［１４］のいずれか一項に記載の方法であって、
ｄ）エチルベンゼンに富む第２の流れを前記第１の蒸留塔から取り出す工程、をさらに含む方法。
［１６］
エチルベンゼンと、少なくとも１つの他のＣ８芳香族化合物との混合物を含む供給流の下方に導入される水性流の、前記混合物からのエチルベンゼンの蒸留分離における、前記分離の効率を高めるための使用。
【図１】
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