(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キシレン異性体を含有する少なくとも２つの供給流からパラキシレンを回収するための方法であって、
パラキシレン対総キシレン異性体比が０．５０以下であるパラキシレン希薄供給流を、結晶化域を少なくとも１つ備えるパラキシレン回収域に向かわせる工程と、
パラキシレン対総キシレン異性体比が０．５０よりも大きいパラキシレンリッチ供給流を、前記パラキシレン回収域に向かわせる工程と、
パラキシレン対総キシレン異性体比が前記パラキシレンリッチ供給流のパラキシレン対総キシレン異性体比よりも大きい生成物流を含有するパラキシレンを、前記パラキシレン回収域から回収する工程と
を含み、
前記パラキシレン回収域はさらに、再スラリー域を少なくとも１つ備え、
前記少なくとも１つの再スラリー域は、第１の再スラリー段階と、前記第１の再スラリー段階の下流にある生成物段階とを備え、前記パラキシレンリッチ供給流の少なくとも一部を前記生成物段階に向かわせる方法。
【請求項２】
前記パラキシレン希薄供給流の少なくとも一部を、前記少なくとも１つの結晶化域に向かわせる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記パラキシレンリッチ供給流および前記パラキシレン希薄供給流の少なくとも一方が、非選択的混合キシレン源下流の流出物の少なくとも一部を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記パラキシレンリッチ供給流および前記パラキシレン希薄供給流の少なくとも一方が、石油精製用触媒改質装置下流の流出物の少なくとも一部を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記パラキシレンリッチ供給流および前記パラキシレン希薄供給流の少なくとも一方が、非選択的トルエン不均化ユニット下流の流出物の少なくとも一部を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記パラキシレンリッチ供給流および前記パラキシレン希薄供給流の少なくとも一方が、非選択的なトルエン／芳香族Ｃ９以上のトランスアルキル化ユニット下流の流出物の少なくとも一部を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記パラキシレンリッチ供給流および前記パラキシレン希薄供給流の少なくとも一方が、非選択的な芳香族Ｃ９以上のトランスアルキル化ユニットまたは非選択的メチル化ユニット下流の流出物の少なくとも一部を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項８】
前記パラキシレン希薄供給流は、異性化域下流の流出物の少なくとも一部を含む、請求項１から７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記パラキシレン希薄供給流は、分留域下流の流出物の少なくとも一部を含む、請求項１から８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記パラキシレンリッチ供給流は、第２のパラキシレン回収域下流の流出物の少なくとも一部を含む、請求項１から９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
前記第２のパラキシレン回収域は、晶析装置を少なくとも１つ備える結晶化域を少なくとも１つを備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記第２のパラキシレン回収域の前記少なくとも１つの晶析装置はハイレベル冷媒によって冷却される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第２のパラキシレン回収域は、少なくとも１つの結晶化域と、少なくとも１つの再スラリー域とを備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記第２のパラキシレン回収域は、選択的吸着域を少なくとも１つ備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記パラキシレン希薄供給流のパラキシレン対総キシレン異性体比が０．４以下である、請求項１から１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
前記パラキシレン希薄供給流のパラキシレン対総キシレン異性体比が０．１５以上である、請求項１から１５のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
前記パラキシレンリッチ供給流のパラキシレン対総キシレン異性体比が０．５５以上である、請求項１から１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
前記パラキシレンリッチ供給流のパラキシレン対総キシレン異性体比が０．７０以上である、請求項１から１７のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
前記パラキシレンリッチ供給流のパラキシレン対総キシレン異性体比が０．８０以上である、請求項１から１８のいずれかに記載の方法。
【請求項２０】
前記パラキシレンリッチ供給流のパラキシレン対総キシレン異性体比が０．９０以上である、請求項１から１９のいずれかに記載の方法。
【請求項２１】
前記パラキシレン含有生成物流のパラキシレンの濃度が少なくとも９９．０重量％である、請求項１から２０のいずれかに記載の方法。
【請求項２２】
前記パラキシレン含有生成物流のパラキシレンの濃度が少なくとも９９．５重量％である、請求項１から２１のいずれかに記載の方法。
【請求項２３】
前記パラキシレン含有生成物流のパラキシレンの濃度が少なくとも９９．７重量％である、請求項１から２２のいずれかに記載の方法。
【請求項２４】
前記パラキシレンリッチ供給流の少なくとも一部を、前記少なくとも１つの再スラリー域に向かわせる、請求項１に記載の方法。
【請求項２５】
前記パラキシレンリッチ供給流の少なくとも一部が、前記生成物段階へのその導入の前に冷却される、請求項１から２４のいずれかに記載の方法。
【請求項２６】
前記パラキシレンリッチ供給流の少なくとも一部が、ハイレベル冷媒によって冷却される、請求項１から２５のいずれかに記載の方法。
【請求項２７】
前記パラキシレンリッチ供給流の少なくとも一部を、前記少なくとも１つの結晶化域に向かわせる、請求項１から２６のいずれかに記載の方法。
【請求項２８】
前記少なくとも１つの結晶化域は少なくとも２つの段階を備え、前記パラキシレンリッチ供給流を第１の段階以外の段階に向かわせる、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記パラキシレンリッチ供給流の少なくとも一部が、その前記少なくとも１つの結晶化域への導入前に、ハイレベル冷媒により冷却される、請求項２７または２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記パラキシレンリッチ供給流の少なくとも一部が、その前記少なくとも１つの結晶化域への導入前に、間接冷却媒体により冷却される、請求項２７または２８に記載の方法。
【請求項３１】
前記間接冷却媒体は、冷水または冷却グリコール溶液を含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記間接冷却媒体はプロパンを含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
前記間接冷却媒体はプロピレンを含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３４】
前記間接冷却媒体はアンモニアを含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３５】
前記ハイレベル冷媒はプロパンを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項３６】
前記ハイレベル冷媒はプロピレンを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項３７】
前記ハイレベル冷媒はアンモニアを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項３８】
前記パラキシレンリッチ供給流の少なくとも一部が、冷水または冷却グリコール溶液によって冷却される、請求項１から２５のいずれかに記載の方法。
【請求項３９】
前記ハイレベル冷媒はプロパンを含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項４０】
前記ハイレベル冷媒はプロピレンを含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項４１】
前記ハイレベル冷媒はアンモニアを含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項４２】
前記ハイレベル冷媒はプロパンを含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項４３】
前記ハイレベル冷媒はプロピレンを含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項４４】
前記ハイレベル冷媒はアンモニアを含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項４５】
前記パラキシレンリッチ供給流は、選択的混合キシレン源下流の流出物の少なくとも一部を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４６】
前記選択的混合キシレン源は、選択的トルエン不均化（ＳＴＤＰ）ユニットを備える、請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
前記選択的混合キシレン源は選択的トルエンアルキル化ユニットを備える、請求項４５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は通常、キシレン異性体を含有する少なくとも２つの供給流からパラキシレンを回収するための、特に、パラキシレン希薄供給流およびパラキシレンリッチ供給流からのパラキシレンの回収の統合のための方法に関する。より具体的には、本開示は、少なくとも１つの結晶域と、任意で少なくとも１つの再スラリー域を備えるパラキシレン回収域の使用が組み込まれている方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
精製された形のパラキシレン（ｐ−キシレンすなわちｐＸ）が、テレフタル酸の生成には有用である。パラキシレンは一般に、混合キシレンからの分離によって得られる。この業界では、混合キシレンとは、３種のキシレン異性体、オルトキシレン（ｏＸ）、メタキシレン（ｍＸ）およびパラキシレン（ｐＸ）ならびにエチルベンゼン（ＥＢ）を含むＣ８芳香族の、限られた蒸留中間留分を指す。混合キシレンが、沸点がキシレンに近い非芳香族化合物を含有することもある。これらには主に、Ｃ９パラフィンおよびナフタレンが含まれる。混合キシレンは一般に、混合キシレン中間留分を生成するために使用される蒸留塔におけるその不完全な分離に起因して存在する低濃度のトルエンおよびＣ９以上の芳香族も含有する。ＡＳＴＭ（米国材料試験協会）により、パラキシレン原料用キシレンに関する標準仕様（ＡＳＴＭ  Ｄ  ５２１１−０７または後続の版）が発行されているが、これから外れる仕様が、混合キシレンの購入者と供給者との間で規定されていることが多い。
【０００３】
混合キシレン中に存在するキシレン異性体およびエチルベンゼンの比率は、混合キシレン源に応じて変化することになる。混合キシレンは通常、非選択的トルエン不均化（ＴＤＰ）ユニット、選択的トルエン不均化（ＳＴＤＰ）ユニット、非選択的または選択的トルエンアルキル化ユニット、トルエン／芳香族Ｃ９以上のトランスアルキル化（ＴＡ）、芳香族Ｃ９以上のトランスアルキル化ユニットなど、混合キシレンを生成するために使用される石油精製用触媒改質装置ユニットまたは別のユニットのリフォーメートから得られる、限られた蒸留留分である。トルエンアルキル化ユニットでは、トルエンをメタノールと反応させてキシレン異性体および水を生成するが、メタノールの一部がアルカン類、オレフィン類および他のアルキル化生成物へ変換されるなど、他の副反応が起こることがある。混合キシレンを生成するためのプロセスは、「選択的」であっても、または「非選択的」であってもよい。非選択的プロセスでは一般に、キシレン異性体の平衡近傍分布（パラキシレン：メタキシレン：オルトキシレン）が約１：２：１であるキシレン異性体が生成され、すなわち、パラキシレン対総キシレン異性体比が約０．２５である。対照的に、パラキシレンに対して選択的であるプロセスでは、理論上の平衡を上回るパラキシレン濃度がもたらされ、すなわち、パラキシレン対総キシレン異性体比が０．２５よりも大きい。従って、触媒改質装置、従来のＴＤＰユニット、従来の（非選択的）トルエンアルキル化ユニット、およびトルエン／芳香族Ｃ９以上のまたは芳香族Ｃ９以上のトランスアルキル化ユニットにおいて生成されるキシレンが一般に、平衡近傍分布で（すなわち、パラキシレン対総キシレン異性体比が０．２５）キシレン異性体を含有する。比較すると、ＳＴＤＰユニットまたは選択的トルエンアルキル化ユニットからの混合キシレン蒸留留分のパラキシレン対総キシレン異性体比は０．７より大きく、より典型的には０．８を上回る、多くの場合０．９を上回る。
【０００４】
従って、パラキシレン製造業者が、パラキシレンユニットへの供給源として混合キシレンを購入することも、またはその中のパラキシレン比率が全て広く異なる他のキシレン異性体源を購入もしくは製造することもある。混合キシレン中のパラキシレンの比率が比較的低い場合には、第１のパラキシレン分離段階を行うことができ、残留パラキシレン枯渇流をさらに処理して追加のパラキシレンを生成することができる。そのようなプロセスをパラキシレンユニットにおいて行うことができるが、このユニットは典型的には３つの部分、パラキシレン回収部、異性化部および分留部から構成されている。パラキシレン回収域の目的は、パラキシレン生成物流と、廃棄物またはラフィネートとして知られているパラキシレン希薄流を生成することである。パラキシレン希薄流は、廃棄物流中のキシレンを平衡近傍分布まで異性化するために使用される反応器と触媒から構成されている異性化部に送る。触媒は、パラキシレンユニット内部で生成される再循環ループにおけるその蓄積を防止するために、混合物中に存在する任意のエチルベンゼンを、分留部において容易に分離することができるキシレンまたは副生成物のいずれかに変換すべきである。存在する任意の非芳香族もまた、その蓄積を防止するために、典型的にはより小さい炭化水素に対するクラッキングによって変換すべきである。
【０００５】
キシレン異性化触媒は通常、エチルベンゼンの変換の仕方によって分類される。例えば、エチルベンゼン異性化型触媒（ナフタレンプール触媒としても知られている）は、Ｃ８ナフタレン中間体を介してエチルベンゼンの一部をキシレン異性体に変換する能力がある。エチルベンゼン脱アルキル化型触媒は、主として水素との反応を介してエチルベンゼンを変換して、ベンゼンおよびエタンを形成する。エチルベンゼントランスアルキル化触媒は、主としてエチル基の転移によって、エチルベンゼンを別のエチルベンゼンに、またはキシレンに変換する。これらの触媒は全て、分留部において分離しなければならない、エチルベンゼン変換反応および／または副反応からの副生成物を生成する。これら副生成物としては、ベンゼン、トルエンおよびＣ９以上の芳香族が挙げられる。ベンゼンは有益な副生成物で、一般に追加の分留機器によって、または抽出もしくは抽出蒸留によって、高純度で回収される。
【０００６】
パラキシレン回収部においてパラキシレンを回収するための２つの普及している方法が、結晶化および選択的吸着である。選択的吸着プロセスとして、Ｒ  Ａ  Ｍｅｙｅｒｓ（編集者）Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ  Ｒｅｆｉｎｉｎｇ  Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ、第３版（２００４）に記載されているＵＯＰパレックス（Ｐａｒｅｘ）プロセス、およびＧ  Ａｓｈら、Ｏｉｌ  ａｎｄ  Ｇａｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、４９（５）、５４１〜５４９頁（２００４）に記載されているＡｘｅｎｓ  Ｅｌｕｘｙｌプロセスが挙げられる。
【０００７】
パラキシレン結晶化回収部には一般的に、最終生成物純度を実現し、また効率を向上させるために数段階含まれる。例として、結晶化段階を２つ備える２段階パラキシレン結晶化回収部、結晶化段階を３つ備える３段階パラキシレン結晶化回収部、結晶化段階を２つと、再スラリー段階１つとを備えるシングル再スラリーパラキシレン結晶化回収部、および結晶化段階を１つと、再スラリー段階を２つとを備えるダブル再スラリーパラキシレン結晶化回収部が挙げられる。
【０００８】
公知の一プロセスにおいて、トルエン不均一化プロセスからなど、上記平衡パラキシレン濃度を有する供給源からパラキシレンを生成するために単一温度結晶化生成物段階が使用される。パラキシレン回収率を上昇させるために、スカベンジャ段階も使用する。このプロセスでは、１つまたは複数の晶析装置容器を並行して備える単一温度生成物段階が使用され、すなわち、再スラリー段階にではなく、結晶化段階にパラキシレンリッチ流が供給される。
【０００９】
さらなる公知のプロセスでは、高濃度のＣ８芳香族と、また低濃度の含酸素種と同時にパラキシレンを精製するために結晶化技術が使用される。このプロセスは、最大限の回収のために非常に低温でパラキシレン供給が冷却され、結晶化され、分離される第１の段階を含み、その段階に続き、より温かい温度で結晶が溶融され、再結晶化され、分離される。
【００１０】
米国特許第６，５６５，６５３号は、少なくとも５５〜６０重量％のパラキシレンを含む供給源から高純度パラキシレンを生成するためのプロセスに関し、高純度パラキシレンの最初の部分が、さらなる再スラリーおよび結晶化の必要なしに、約−１２℃（１０°Ｆ）〜約１３℃（５５°Ｆ）で第１の結晶化工程において得られ、高純度パラキシレン生成物の別の部分が再スラリー工程に続いて得られるが、この再スラリー工程では、後続のより低温の結晶化から得られる結晶性パラキシレンを温めて、さらなる冷却の必要なしに約−１２℃（１０°Ｆ）〜約１３℃（５５°Ｆ）でスラリーを得る。開示のプロセスは結晶化段階および再スラリー段階を備えるが、このプロセスの第１の段階では、第１の晶析装置においてパラキシレンリッチ供給流を結晶化する。
【００１１】
米国特許第７，４０５，３４０号は、パラキシレンを回収するためのプロセスに関し、このプロセスは、少なくとも１つの冷蔵結晶化段階における炭化水素原料を冷却することを含み、炭化水素原料は、アンモニアを含むほぼ液体の流れの少なくとも一部を蒸発させることによって、間接的に冷蔵される。このプロセスは、各段階が晶析装置で構成されている、パラキシレンリッチＳＴＤＰキシレンからキシレンを回収するための結晶化パラキシレン回収部を用いて行われるとされているが、この結晶化パラキシレン回収部では、アンモニア冷媒と間接的に接触させることにより晶析装置から熱を取り除くことができる。このアンモニア冷凍サイクルは、アンモニア吸収冷凍サイクルである。
【００１２】
米国特許出願公開第２０１０／００４１９３６号は、混合キシレンスラリーからパラキシレンなど、固−液スラリーから固体を分離するためのプロセスに関し、結晶化段階と、１つまたは複数の再スラリー段階が組み込まれている。特定の一実施形態においては、このプロセスは再スラリー段階を２つ備えるとされ、各段階の生成物におけるパラキシレン対総キシレン異性体比は、通常プロセスを通して上昇するとされている。
【００１３】
Ｃ８芳香族炭化水素供給からパラキシレンを分離する際には、吸着および蒸留よりも結晶化が好まれることが多い。というのも結晶化には費用のかかる吸着剤（吸着プロセスにおいて見られるような）が必要とされないため、また不適切にキシレン異性体およびエチルベンゼンは似たような沸点（蒸留を困難にする）を有するが、劇的に異なる融点を有するためである。純粋なパラキシレンは５６°Ｆ（１３℃）で凝固し、純粋なメタキシレンは−５４°Ｆ（−４８℃）で凝固し、純水なオルトキシレンは−１３°Ｆ（−２５℃）で凝固し、純粋なエチルベンゼンは−１３９°Ｆ（−９５℃）で凝固する。そのような混合供給流に低濃度でパラキシレンが存在する場合、結晶化によって供給流からパラキシレンを効果的に回収するためには、一般的には非常に低い温度が必要となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
パラキシレンの混合供給流からのパラキシレンの回収を最適化しようとするプロセスを見つけ出す必要性が依然としてある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の一態様においては、キシレン異性体を含有する少なくとも２つの供給流からパラキシレンを回収するための方法が提供される。この方法は、
パラキシレン対総キシレン異性体比が０．５０以下であるパラキシレン希薄供給流を、結晶化域を少なくとも１つ備えるパラキシレン回収域に送ること、
パラキシレン対総キシレン異性体比が０．５０よりも大きいパラキシレンリッチ供給流を、パラキシレン回収域に送ること、および
パラキシレン対総キシレン異性体比がｐＸリッチ供給流のパラキシレン対総キシレン異性体比よりも大きい生成物流を含有するパラキシレンを、パラキシレン回収域から回収することを含む。
【００１６】
本発明の一例において、パラキシレンリッチ供給流は、第２のパラキシレン回収域、例えば、少なくとも１つの結晶化域および／または少なくとも１つの再スラリー域を備えるパラキシレン回収域下流の流出物の少なくとも一部を含む。第２のパラキシレン回収域からのパラキシレンリッチ供給流を、第１のパラキシレン回収域における供給流として使用すると、少なくとも第１のパラキシレン回収域の効率および／または費用対効果が、好ましくは両パラキシレン回収域の効率および／または費用対効果全体が向上する。
【００１７】
上記態様は、本発明によって実現することができる態様の例示であって、実現することができる可能性のある利点を網羅または限定することを意図するものではない。従って、本発明のこれらの態様および他の態様が、共に本明細書中で具体化されるように、または当業者には明らかかもしれない任意の変化を考慮して変更されるように、本明細書中の説明から明らかとなるであろう、または本発明を実施することから習得することができる。
【００１８】
本開示のより完全な理解のため、下記の詳細な説明および添付図面を参照すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】パラキシレン回収のための方法の一実施形態を説明するフロー図である。
【図２】パラキシレン回収のための方法の別の実施形態を説明するフロー図である。
【図３】パラキシレン希薄供給流およびパラキシレンリッチ供給流がパラキシレン回収域において処理される結晶化／再スラリープロセスの一実施形態を説明するプロセスフロー図である。
【図４】結晶化および再スラリー段階を備える第１のパラキシレン回収域と、結晶化段階を備える第２のパラキシレン回収域とを備えるプロセスの一実施形態を説明するプロセスフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
開示のプロセスは、様々な形の実施形態が可能であるが、開示は例示を意図するものであって、本明細書中で記載し説明する具体的な実施形態に本発明を限定することを意図するものではないという理解の下で、発明の具体的な実施形態を図面に説明する（また以下に記載する）。
【００２１】
本発明の一実施形態による方法が、キシレン異性体を含有する少なくとも２つの供給流からパラキシレンを回収するためのプロセスを対象とする。このプロセスは、パラキシレン対総キシレン異性体比が０．５０以下であるパラキシレン希薄供給流を、パラキシレン回収域に送ることを含み、パラキシレン回収域は結晶化域を少なくとも１つ備える。このプロセスはまた、パラキシレン対総キシレン異性体比が０．５０よりも大きいパラキシレンリッチ供給流を、パラキシレン回収域に送ることも含む。このプロセスはさらに、パラキシレン対総キシレン異性体比がパラキシレンリッチ供給流のパラキシレン対総キシレン異性体比よりも大きい生成物流を含有するパラキシレンを、パラキシレン回収域から回収することを含む。
【００２２】
本明細書中で使用する用語「パラキシレン対総キシレン異性体比」は、画分として表されるキシレンの異性体全て（すなわち、パラキシレン、メタキシレンおよびオルトキシレン）総重量で除した、パラキシレンの重量を意味する。
【００２３】
本明細書中で使用する用語、特定の源「の下流の流出物」とは、その源に直接または間接由来する流出物を意味する。従って、例えば、非選択的トルエン不均化ユニット下流の流出物とは、そのようなユニットに源を発するが、続いて他の１つまたは複数のユニットにおいて処理されたかもしれない流出物を指す。具体的には、異性化域において生じ、続いて分留域において処理された流れは、異性化域下流の流出物と称することができる。
【００２４】
２つの供給流が送られるこのパラキシレン回収域（以後、第１の回収域と称することがある）は、結晶化域を少なくとも１つ有し、特定の一実施形態において、パラキシレン希薄供給流の少なくとも一部（任意で全て）が、この少なくとも１つの結晶化域に送られる。
【００２５】
結晶化域は、パラキシレンと、例えば、メタキシレン、オルトキシレンおよび／またはエチルベンゼンを含めたさらなる成分とを含む供給流から液体パラキシレンが結晶化される域である。パラキシレンは一般に、パラキシレンの凝固点を下回るが、好ましくは供給流中の他の成分の凝固点を上回る温度まで供給流を冷却することによって結晶化させる。特に、この温度は、例えば、パラキシレンが凝固するが共晶温度（共晶温度は、パラキシレン以外のキシレン異性体が共結晶化し始める温度である）を上回る温度を選択することによって、パラキシレンの結晶化の最適化を図るように選択する。パラキシレン−メタキシレン共晶温度と、パラキシレン−オルトキシレン共晶温度とは、晶析装置内の組成によっては近くなることがあるため、メタキシレンまたはオルトキシレンのいずれかが、共結晶化し始める最初の異性体であってよい。非選択的原料では、共晶温度は通常−８８°Ｆ（−６７℃）前後から−９４°Ｆ（−７０℃）前後である。
【００２６】
結晶化域は単一の結晶化容器（晶析装置）を備えることも、または後続の結晶化容器毎により低温まで冷却される複数の結晶化容器を順次使用することもできる。
キシレン混合物からパラキシレンを結晶化させるために必要となる低温は通常、ディープ冷媒（Ｄｅｅｐ  Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔ）を用いたカスケード型（ｃａｓｃａｄｅｄ）蒸気圧縮冷媒系によって実現される。空冷または水冷によって凝縮することできる圧力レベルまで、その蒸気または気体を圧縮することが一般的には不可能、または経済的ではない冷媒として、ディープ冷媒が定義される。エチレンは、その臨界温度が４９°Ｆ（９．５℃）、またその臨界圧力が５０．７６バールであるため、ディープ冷媒である。従って、地上の大半の場所では、１年のうち少なくとも一時期、エチレンは、周囲温度でその臨界温度を上回ると気体であるが、空冷または水冷によりエチレンを凝縮することは不可能である。冷媒として使用する場合、エチレンは通常、ハイレベル冷媒（Ｈｉｇｈ  Ｌｅｖｅｌ  Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔ）に熱を伝えることによって凝縮される。空気または水に対してその蒸気を凝縮することが可能である冷媒として、ハイレベル冷媒が定義される。従って、カスケード型エチレン／プロピレン、エチレン／プロパンまたはエチレン／アンモニア冷凍システムを使用して、パラキシレン結晶化に必要とされる低温を実現することができる。
【００２７】
結晶化域からの流出物が通常、１８重量％前後のパラキシレン固体を含有し、従って１つまたは複数の固−液分離デバイスにおいてこれら固体を分離するためには、その流出物が通常必要である。適切な分離デバイスとして、ろ過カラム、洗浄カラム、遠心分離機、または当技術分野で公知である他の任意のタイプの固−液分離機を挙げることができる。
【００２８】
ろ過カラムとは、懸濁液を濃縮するための固−液分離装置である。適切なろ過カラムの例が、参照によりその開示が本明細書中に援用される米国特許出願公開第２００５／００５６５９９号および第２００７／０２２５５３９号に開示されている。適切なろ過カラムが中空シリンダを備え、この中空シリンダは、規定の外径を有し中空シリンダ内で軸方向に延在する１つまたは複数のチューブ含む。各チューブの壁面は、チューブの内部と中空シリンダの内部との間に直接の接続のみを形成するフィルタを少なくとも１つ備える。このろ過カラムは、固−液懸濁液（例えば、母液中に懸濁している固体生成物成分）をろ過カラムの第１端部へ向かわせることによって、懸濁液における液体から固体を分離する。置換流体（例えば、懸濁液とは非相溶性である気体または液体）により、ろ過カラムの第２端部に背圧が加えられることで、懸濁液の一部がフィルタを通ってチューブ内部へと追い込まれてろ過カラムチューブからろ液（例えば、母液）として抜き取られるよう役立ち、それにより中空シリンダ内およびチューブの周りに固体の濃縮懸濁液（すなわち、床）が形成される。固体の濃縮懸濁液は、例えば、少量の懸濁液（例えば、母液）および／または置換流体を含有する濃縮生成物の形で、生成物オーバーフローシュートを介してろ過カラムの第２端部から抜き取られる。
【００２９】
洗浄カラム（または水圧洗浄カラム）とは、懸濁液を濃縮するための固−液分離装置である。固−液懸濁液（例えば、母液中に懸濁している固体生成物成分）を洗浄カラムの第１端部へ、また洗浄液を洗浄カラムの第２端部へ、懸濁液への向流を利用して向かわせることによって、洗浄カラムが懸濁液における液体から固体を分離し、それにより固体の床が形成される。洗浄カラムへ導入された洗浄液は、床を再度スラリー化し、また回収した固体の一部を溶融させることができる。
【００３０】
固−液分離機としての使用に適している遠心分離機は特に限定されず、例えば、ろ過遠心分離機、特に、スクリーンボウル型遠心分離機、デカンタ式遠心分離機および／またはプッシャー遠心分離機など、当技術分野で一般的に公知である遠心分離機が挙げられる。適切な遠心分離機が一般に、分離すべき固−液懸濁液（例えば、母液中に懸濁している固体生成物成分）用の入口と、濃縮固体懸濁液（例えば、生成物ろ過ケーキ）用の第１の出口と、入口懸濁液からのろ過液体（例えば、母液）用の第２の出口とを備える。一部の実施形態（例えば、スクリーンボウル型遠心分離機が使用される場合）において、遠心分離機は、入口懸濁液からのろ過液体用の第３の出口を備え、第２および第３の出口の流れは、各々に含有される固体（例えば、回収されていない副生成物成分）の相対量が異なる。そのような実施形態においては、第２の出口は低固形分ろ液流、第３の出口は高固形分ろ液流とすることができる。
【００３１】
結晶化域から流出物を分離すると、ろ液および比較的パラキシレンリッチなケーキが生じる。共晶形成により結晶化域におけるパラキシレン回収が制限され、従って、ろ液が少なくとも一部のパラキシレンを含有する。あるいは、または加えて、異性化区域にろ液の少なくとも一部を送って、さらなるパラキシレンを生成および／またはプロセスからエチルベンゼンと任意の非芳香族とを除去することができる。
【００３２】
結晶化段階から流出物を分離することによって得たケーキは、エチルベンゼン、他のキシレン異性体、回収されていないパラキシレンおよび供給流の他の成分を含有する母液が付着したパラキシレン結晶を含有する。従って、好ましくは、ケーキをさらに処理して、パラキシレン含有量の純度を向上させる。
【００３３】
特定の一実施形態において、パラキシレン回収域はさらに、再スラリー域を少なくとも１つ備える。
再スラリー域には１つまたは複数の再スラリードラムが組み込まれ、これら再スラリードラムにおいて、生成物成分結晶の上流ろ過ケーキの、追加の（液体）生成物成分を含む通常より温かい希釈流との平衡を保って、下流の加工に適しているスラリーを提供する。適切な再スラリードラムおよび再スラリー域が、参照によりその開示が本明細書中に援用される米国特許第６，５６５，６５３号および米国特許出願第２０１２／０１７８９８０に開示されている。生成物成分結晶の固定ケーキと、液体生成物および二次成分を共に含有する液体希釈剤とが、適切な再スラリードラムの入口に供給される。これら固体ケーキおよび液体希釈剤は、別々に（すなわち、２つの異なる供給ラインを介して）再スラリードラムに添加することも、あるいは再スラリードラムの上流で混合し、単一の供給ラインを介してドラムに添加することもできる。再スラリードラムは、生成物成分結晶が入っている溜め（ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ）であり、溜めにおける生成物成分結晶の液体生成物成分との平衡を保つために、十分な容積／滞留時間を有する。再スラリードラムの内容物は、好ましくは平衡を保ちながら撹拌される。スラリー（すなわち、固−液懸濁液）流出物が、出口を通って再スラリードラムから出る。スラリー流出物は、液体二次成分と、非結晶化液体生成物成分の一部とを含む液体に分散している生成物成分結晶を有する。
【００３４】
パラキシレン対総キシレン異性体比が０．５０未満であるパラキシレン希薄供給流を、任意の適切な源から得ることができる。特定の一実施形態において、パラキシレン希薄供給流は、非選択的混合キシレン源下流の流出物の少なくとも一部を含む。そのような非選択的混合キシレン源は、石油精製用触媒改質装置、非選択的トルエン不均化ユニット、非選択的なトルエン／芳香族Ｃ９以上のトランスアルキル化ユニット、非選択的な芳香族Ｃ９以上のトランスアルキル化ユニットおよび非選択的トルエンメチル化ユニットを備えることができる。
【００３５】
パラキシレン希薄供給流は、非選択的混合キシレン源から直接得ることができるか、あるいは、本発明のプロセスにおいて使用する前にさらに処理して、例えば供給流中のキシレン異性体および／または他の成分の比率を変更した供給流でもよい。従って、特定の一実施形態において、パラキシレン希薄供給流は、異性化域下流の流出物の少なくとも一部を含む。さらに、パラキシレン希薄供給流は、分留域下流の流出物の少なくとも一部を含むことができる。
【００３６】
一般に、パラキシレン対総キシレン異性体比が０．５０よりも大きいパラキシレンリッチ供給流は、パラキシレンを高い割合で含む混合物を生成することができる任意の適切な源から得ることができる。適切な源として、選択的トルエン不均化（ＳＴＤＰ）ユニットおよび選択的トルエンアルキル化ユニットが挙げられる。別の実施形態において、パラキシレンリッチ供給流は、第２のパラキシレン回収域下流の流出物の少なくとも一部を含むことができる。第２のパラキシレン回収域は、当技術分野で公知である任意の従来のパラキシレン回収域でよいが、好ましい一実施形態において、第２のパラキシレン回収域は、少なくとも１つの晶析装置を備える結晶化域を少なくとも１つ含む。第２のパラキシレン回収域の結晶化域は任意の適切な結晶化域でよいが、好ましくは第１のパラキシレン回収域に関して本明細書中に開示したように、単一または多段階結晶化域である。
【００３７】
第２のパラキシレン回収域の少なくとも１つの晶析装置は、任意のやり方で冷却することができるが、好ましくはプロピレン、プロパン、アンモニアなどのハイレベル冷媒によって冷却される。
【００３８】
あるいは、または加えて、第２のパラキシレン回収域は再スラリー域を少なくとも１つ含むことができる。第２のパラキシレン回収域の再スラリー域は、当技術分野で公知である任意の適切な再スラリー域でよいが、好ましくは第１のパラキシレン回収域に関して本明細書中で論じたように、再スラリードラムを備える。
【００３９】
あるいは、または加えて、第２の回収域は、任意の従来公知のパラキシレン吸着域などの選択的吸着域を、少なくとも１つ含むことができる。
選択的吸着ゾーンには、供給流からメタキシレンおよびオルトキシレンに対してより選択的であるか、あるいはパラキシレンに対してより選択的であるいずれかの吸着剤が含まれる。いずれの場合にも、２つの流れが生成され、第１の流れはパラキシレン枯渇流、第２の流れはパラキシレン富化流である。
【００４０】
パラキシレンリッチ供給流が、第２のパラキシレン回収域下流の流出物の少なくとも一部を含む場合、第２のパラキシレン回収域の流出物のうち任意の割合を、第１のパラキシレン回収域へ向かわせることができる。好ましくは、少なくとも第１のパラキシレン回収域の生成率および／または全費用対効果が向上するように、第１のパラキシレン回収域へと向かわせる第２のパラキシレン回収域の流出物の割合を選択する。例えば、第１のパラキシレン回収域のパラキシレン回収率は、５％以上から５０％以上まで、例えば、１０％または３８％増大させることができる。例えば、第１のパラキシレン回収域における加熱または冷却要件を修正することによって、例えば、再スラリー段階の１つまたは複数に対する再循環流の１つまたは複数の加熱を低減させることによって、費用対効果を向上させることができる。最も好ましくは、パラキシレン回収域の組合せの全パラキシレン生成効率および／または費用対効果が向上する。
【００４１】
一実施形態において、パラキシレン希薄供給流は、パラキシレン対総キシレン異性体比が好ましくは０．４以下である。あるいは、または加えて、パラキシレン希薄供給流は、パラキシレン対総キシレン異性体比が好ましくは０．１５以上である。
【００４２】
一実施形態において、パラキシレンリッチ供給流は、パラキシレン対総キシレン異性体比が０．５５以上、好ましくは０．７０以上、さらに好ましくは０．８０以上、さらに一層好ましくは０．９０以上である。
【００４３】
特定の一実施形態において、生成物流を含有するパラキシレンのパラキシレン濃度は少なくとも９９．０重量％、好ましくは少なくとも９９．５重量％、より好ましくは少なくとも９９．７重量％である。
【００４４】
特定の一実施形態においては、パラキシレンリッチ供給流の少なくとも一部を、第１のパラキシレン回収域の少なくとも１つの再スラリー域へと向かわせる。これは、第１のパラキシレン回収域の再スラリー域へと向かわせることができる第１のパラキシレン回収域の結晶化域の任意の生成物に対して付加的であってよい。２種の供給を再スラリー域へと向かわせる場合には、別々に供給することも、または再スラリー域に入る前に混合することもできる。
【００４５】
パラキシレン回収域が再スラリー域を少なくとも１つ含む特定の一実施形態において、少なくとも１つの再スラリー域は、少なくとも１つの効率段階と、その少なくとも１つの効率段階の下流にある生成物段階とを備えることができ、パラキシレンリッチ供給流の少なくとも一部を生成物段階へと向かわせる。「効率段階」が第１の再スラリー段階であって、この段階では通常、中間段階生成物が生成され、「生成物段階」が後続の再スラリー域であって、この段階では通常最終生成物が生成される。この生成物段階へ向かわせるパラキシレンリッチ供給流は、結晶化段階または第１のパラキシレン回収域の効率段階に直接または間接由来する流れなど、生成物段階へと向かう流れを含有する他の任意のパラキシレンに対して付加的であってよい。２つまたはそれ以上の供給流を生成物段階へ向かわせる場合には、それぞれ生成物段階へ直接供給することも、または生成物段階へ供給される前に混ぜ合わせることもできる。
【００４６】
好ましくは、パラキシレンリッチ供給流の少なくとも一部が、その生成物段階への導入よりも前に冷却される。あるいは、パラキシレンリッチ供給流の少なくとも一部を、その生成物段階への導入よりも前に温めることができる。しかしながら、一部の実施形態においては、温度調節の必要はない。
【００４７】
第１のパラキシレン回収域の再スラリー域の効率段階は通常、１つまたは複数のスラリードラムを備え、このスラリードラムでは、例えば、結晶化域の生成物の固−液分離によって得られるパラキシレンケーキが、例えば、効率段階からの廃棄物ろ液により再スラリー化される。効率段階再スラリードラムの温度は通常約２５°Ｆ（−１０℃）から約０°Ｆ（−１８℃）である。
【００４８】
効率段階再スラリードラムのからの流出物の固形分は通常、４０重量％前後から５０重量％前後に制御される。従って、この流れは、例えば、ろ過カラム、洗浄カラム、遠心分離機などの固／液分離デバイスへと送ることができる。結晶化段階からの流出物の分離に関して本明細書中で論じたように、任意の適切な固／液分離デバイスを使用することができる。固／液分離デバイスから得られる液体流出物は、系から取り除くことができるが、好ましくは少なくとも一部が効率段階再スラリードラムへ再循環され、かつ／または少なくとも一部が結晶化域へ再循環される。固／液分離デバイスから得られる固体流出物はパラキシレンを含み、一般にはそのパラキシレン濃度がスラリー域への供給中の濃度よりも高いが、パラキシレン濃度は、例えば、生成物段階においてさらに再スラリー化することによって上昇させることができる。固体流出物は、他のｐＸ異性体を、また固／液分離デバイスへの供給に含有される他の不純物を含む付着液体を含有することができる。
【００４９】
第１のパラキシレン回収域の生成物段階は、好ましくは１つまたは複数のスラリードラムを備え、このスラリードラムでは、効率段階からの固体流出物が、好ましくは生成物段階からの液体再循環流により再スラリー化される。任意の適切な再スラリードラムを使用することができ、生成物段階は通常、約３９°Ｆ（−４℃）から約４４°Ｆ（７℃）の温度で稼働させる。
【００５０】
生成物段階再スラリードラムからの流出物は、ろ過カラム、洗浄カラム、遠心分離機などの固／液分離デバイスにおいてさらに処理することができる。任意の適切な固／液分離デバイスは、例えば、効率段階または結晶化域に関して本明細書中で論じたようなデバイスを使用することができる。分離デバイスにおける生成物段階流出物から液体が抽出され、また系からの取り除くことができるが、好ましくは少なくとも一部が生成物段階再スラリードラムへ再循環され、かつ／または少なくとも一部が効率段階スラリードラムへ再循環される。
【００５１】
固／液分離デバイスにおいて得られる生成物段階スラリードラムの流出物の固体成分を溶融させて、パラキシレン対総キシレン異性体比がパラキシレンリッチ供給流のパラキシレン対総キシレン異性体比よりも大きい生成物流を含有するパラキシレンを形成することができるが、溶融した固体成分の少なくとも一部を、固／液分離デバイスへ再循環させることができる。
【００５２】
少なくとも１つの実施形態において、パラキシレンリッチ供給流の少なくとも一部が、好ましくはパラキシレン回収域へ向かう前に、ハイレベル冷媒によって冷却される。プロピレン、プロパン、アンモニアなど、任意のハイレベル冷媒が適切である。
【００５３】
別の実施形態においては、パラキシレンリッチ供給流の少なくとも一部が、好ましくはパラキシレン回収域へ向かう前に、冷水または冷却グリコール溶液によって冷却される。
特定の一実施形態において、パラキシレンリッチ供給流の少なくとも一部を、第１のパラキシレン回収域の少なくとも１つの結晶化域へと向かわせることができる。これは、再スラリー域など第１のパラキシレン回収域の他の任意の部分への、パラキシレンリッチ供給流の少なくとも一部の方向付けに対して代替、または付加的であってよい。
【００５４】
有利には、第１のパラキシレン回収域の少なくとも１つの結晶化域は、少なくとも２つの段階を順に備え、パラキシレンリッチ供給流は、第１段階以外の段階へと向かう。例えば、結晶化域は３つの結晶化段階を備えることができ、パラキシレンリッチ供給流を第２または第３の段階へと向かわせることができる。
【００５５】
好ましくは、パラキシレンリッチ供給流の少なくとも一部を少なくとも１つの結晶化域へ向かわせる場合、その結晶化域への導入前にハイレベル冷媒により冷却する。プロピレン、プロパンおよびアンモニアを含めた任意の適切なハイレベル冷媒を使用することができる。
【００５６】
あるいは、パラキシレンリッチ供給流の少なくとも一部を少なくとも１つの結晶化域へ向かわせる場合、その結晶化域への導入前に間接冷却媒体により冷却することができる。任意の適切な間接冷却媒体、例えば、冷水または冷却グリコール溶液を使用することができる。
【００５７】
図１に示す実施形態においては、異性化ユニット１０が炭化水素含有供給流１２を受け取る。炭化水素含有供給流１２はキシレン異性体（好ましくは少なくとも８０重量％）を含み、エチルベンゼンを含むこともできるが、パラキシレン含有量は非常に少ない（通常、総キシレンに対して１２重量％未満のパラキシレン）。異性体ユニット１０においては、第１のパラキシレン供給流１４を生成するために適切な条件下で、炭化水素含有供給流１２を異性化触媒に接触させる。第１のパラキシレン供給流１４は、パラキシレン希薄供給流である。すなわち、炭化水素含有供給流１２に対してパラキシレン富化で、パラキシレン対総キシレン異性体比は０．５０以下、通常０．４以下である。任意で、第１のパラキシレン供給流１４をさらに処理して（１６）、第１のパラキシレン供給流１４から副生成物１８を回収することができる。典型的な副生成物１８としては、分留など標準的な方法によって第１のパラキシレン供給流１４から単離することができるベンゼン、トルエン、トリメチルベンゼン、メチル（エチル）ベンゼン等が挙げられるが、これらに限定されない。特定の実施形態においては、第１のパラキシレン供給流１４を処理して（１６）、ベンゼン副生成物および／またはトルエン副生成物を回収する。処理域１６から出た流出物は、パラキシレン回収域２４へ導入される。パラキシレン回収域２４に第２のパラキシレン供給流１９を導入することもできる。第２のパラキシレン供給流１９もまたパラキシレンが希薄で、第１のパラキシレン供給流１４と第２のパラキシレン供給流１９とを組み合わせたパラキシレン対総キシレン異性体比が０．５０以下となるようなパラキシレン含有量を有する。第２のパラキシレン供給流１９は、石油精製用触媒改質装置、非選択的トルエン不均化ユニット、非選択的なトルエン／芳香族Ｃ９以上のトランスアルキル化ユニット、非選択的な芳香族Ｃ９以上のトランスアルキル化ユニット、非選択的トルエンメチル化ユニットなど、任意の非選択的混合キシレン源から得ることができる。第２のパラキシレン供給流１９は、分留域からの下流の流出物を含むこともできる。
【００５８】
第１のパラキシレン供給流１４の処理１６を行う場合、処理１６前または処理１６後のいずれかで第１のパラキシレン供給流１４と第２のパラキシレン供給流１９とを混ぜ合わせることができる。第１のパラキシレン供給流１４と第２のパラキシレン供給流１９とを処理１６前に混ぜ合わせる場合、これにより、異性化域１０において生成される副生成物だけでなく、第２のパラキシレン供給流１９中に存在する任意のＣ８でない芳香族成分の一部も回収が可能となる。例えば、第２のパラキシレン供給流１９が、改質装置から切り離されたＣ８以上の蒸留物である場合には、処理１６により、異性化域１０において生成される副生成物だけでなく、Ｃ８以上のリフォーメート流中に存在するＣ９以上の成分の除去も可能となる。
【００５９】
パラキシレン回収域２４へは第３のパラキシレン供給流２０も導入される。
第３のパラキシレン供給流２０は、パラキシレン対総キシレン異性体比が０．５０よりも大きいパラキシレンリッチ供給流である。第３のパラキシレン供給流２０は、ＳＴＤＰユニット下流の供給流、選択的トルエンアルキル化ユニットまたは第２のパラキシレン回収域を含めた、任意の適切な源から得ることができる。
【００６０】
パラキシレン回収域２４は、結晶化域を少なくとも１つ備える。パラキシレン回収域２４においては、パラキシレン対総キシレン異性体比が第２のパラキシレン供給流よりも大きいパラキシレン生成物流２６が、またパラキシレン対総キシレン異性体比が第１のパラキシレン供給流１４のパラキシレン対総キシレン異性体比よりも小さい炭化水素含有供給流１２が形成される。
【００６１】
図２に示す実施形態においては、２つのパラキシレン回収域を一体化して、効率および／または費用対効果の改善をもたらす。第１のパラキシレン回収域２４は、図１に示す実施形態において論じたように稼働するが、図２に示すように、第３のパラキシレン供給流２０は第２のパラキシレン回収域４０から得られる。
【００６２】
第２のパラキシレン回収域４０は、任意の従来のパラキシレン回収域でよい。例えば、第２のパラキシレン回収域４０は、結晶化ユニット、再スラリーユニットおよび／または吸着ユニットを含めた１つまたは複数の構成要素を備えることができる。第２のパラキシレン回収域４０には、第４のパラキシレン供給流３２および第５のパラキシレン供給流３８が供給される。第４のパラキシレン供給流３２は、第２の異性化ユニット２８において生成される。第２の異性化ユニット２８は、少なくとも８０重量％のキシレン異性体を含むがパラキシレン対総キシレン異性体比が０．１２以下である第２の炭化水素含有供給流３０を受け取る。第２の異性化反応器２８においては、第４のパラキシレン供給流３２を生成するために適切な条件下で、第２の炭化水素含有供給流３０を異性化触媒と接触させる。第４のパラキシレン供給流３２は、パラキシレン対総キシレン異性体比が０．５０以下であるが第２の炭化水素含有供給流３０のパラキシレン対総キシレン異性体比よりも大きいパラキシレン希薄供給流である。任意で、第４のパラキシレン供給流３２をさらに処理して（３４）、第４のパラキシレン供給流３２から副生成物３６を回収することができる。典型的な副生成物３６としては、第１のパラキシレン供給流１４に関して記載した副生成物１８が挙げられるが、これらに限定されない。
【００６３】
第５のパラキシレン供給流３８は任意のパラキシレン源を含むことができるが、通常、第４のパラキシレン供給流３２と第５のパラキシレン供給流３８とのパラキシレン対総キシレン異性体比が０．５０以下となるようなパラキシレン含有量を有するパラキシレン希薄供給流である。第５のパラキシレン供給流３８は、石油精製用触媒改質装置、非選択的トルエン不均化ユニット、非選択的なトルエン／芳香族Ｃ９以上のトランスアルキル化ユニット、非選択的な芳香族Ｃ９以上のトランスアルキル化ユニット、非選択的トルエンメチル化ユニットなど、任意の非選択的混合キシレン源から得ることができる。第５のパラキシレン供給流３８は、分留域からの下流の流出物を含むこともできる。図１に示す実施形態に関して論じたように、任意なさらなる処理ステップ３４の前または後に第４のパラキシレン供給流３２と第５のパラキシレン供給流３８を混合することができる。
【００６４】
第４のパラキシレン供給流３２と第５のパラキシレン供給流３８を別々に、または混ぜ合わせてのいずれかで第２の分離ユニット４０へ向かわせ、ユニット４０において分離して第３のパラキシレン供給流２０および第２の炭化水素含有供給流３０を形成する。第３のパラキシレン供給流２０は、パラキシレン対総キシレン異性体比が０．５０よりも大きいパラキシレンリッチ供給流で、第１のパラキシレン回収域２４へと向かわせる。第２の炭化水素含有供給流３０は第２の異性化ユニット２８へ再循環させて、さらなるパラキシレンを生成する。
【００６５】
図１および図２に例示した方法は、バッチ、半連続または連続運転で行うことができる。
図３は、キシレン異性体を含有する少なくとも２つの供給流から生成物流を含有する固体（結晶性）パラキシレンを回収するための少なくとも１つの固／液分離に関連して、結晶化段階１０５、その後に続く第１の再スラリー段階１２５および第２の再スラリー段階１４５を用いる結晶化／再スラリープロセス１００を示し、固体生成物成分はその後溶融させて、実質的には純粋な液体パラキシレン流を形成することができる。キシレン異性体を含有する２つの供給流の一方は、パラキシレン対総キシレン異性体比が０．５０以下、他方の供給流はパラキシレン対総キシレン異性体比が０．５０よりも大きいが、生成物流を含有するパラキシレンは、パラキシレン対総キシレン異性体比がパラキシレンリッチ供給流のパラキシレン対総キシレン異性体比よりも大きい。結晶化段階１０５は、晶析装置１１０および分離ユニット１２０を備える。結晶化段階１０５の後には、再スラリードラム１３０と分離ユニット１４０とを備える第１の（「効率」）再スラリー段階１２５が続く。第１の再スラリー段階１２５の後には、再スラリードラム１５０と分離ユニット１６０とを備える第２の（または「生成物」もしくは「最終」）再スラリー段階１４５が続く。
【００６６】
図３に例示した実施形態において、パラキシレン精製回収プロセスは、パラキシレン対総キシレン異性体比が０．５以下である液体パラキシレン希薄供給流２９６を晶析装置１１０に供給することよって始まる。供給流２０４は、他のキシレン異性体（すなわち、オルトキシレンおよびメタキシレン）と共に、液体パラキシレンを、またエチルベンゼン（共に本明細書中では「液体二次成分」と称される）を、また場合によっては他の成分（沸点がキシレン、トルエンおよび芳香族Ｃ９以上の化合物に近い非芳香族化合物など）を含む。パラキシレン希薄供給流２０４の正確な組成はその源に依存することになるが、この源は、石油精製用触媒改質装置、非選択的トルエン不均化ユニット、非選択的なトルエン／芳香族Ｃ９以上のトランスアルキル化ユニット、非選択的な芳香族Ｃ９以上のトランスアルキル化ユニットなど、任意の非選択的混合キシレン源を備えることができる。パラキシレン希薄供給流２０４は、異性化域１８０下流の流出物の少なくとも一部および／または分留域（図示せず）からの下流流出物を含むこともできる。
【００６７】
晶析装置１１０は、パラキシレン結晶も供給流の液体二次成分も共に含むスラリー流出物２０８を形成するために、パラキシレン希薄供給流２０４からのパラキシレンの少なくとも一部を結晶化させるために十分な温度で稼働する。例えば、供給流２０４が約２２重量％のパラキシレンを含む場合、適切な結晶化温度および大気圧は約−８９°Ｆ（−６７℃）、または約−９１°Ｆ（−６８℃）の二元共晶温度よりも約２°Ｆ（１．１℃）温かい。連続パラキシレン精製プロセスにおいて、晶析装置１１０における滞留時間は好ましくは、供給流２０４中のパラキシレン成分のかなりの部分、例えば、供給流２０４中の液体生成物成分の少なくとも約５０重量％（より好ましくは少なくとも約７０重量％）を結晶化させるためには十分である。
【００６８】
スラリー流出物２０８はその後、分離ユニット１２０に供給される。この分離ユニット１２０はろ過カラム、洗浄カラムまたは遠心分離機でよい。この分離ユニット１２０は、パラキシレン結晶とスラリー流出物２０８の液体二次成分とを少なくとも部分的に分離して、ろ過ケーキ２１２およびろ液２１６を形成する。ろ過ケーキ２１２は、大部分がパラキシレン結晶の固体ケーキである。好ましくは、スラリー流出物２０８からのパラキシレン結晶の実質的に全てが、ろ過ケーキ２１２において回収され、このろ過ケーキ２１２の総パラキシレン重量濃度（すなわち、液体を固体と合わせて）がろ液２１６の濃度よりも高い。ろ過ケーキ２１２は、通常液体二次成分も液体パラキシレンも共に含めた少量の液体も含む。具体的には、ろ過ケーキ２１２は好ましくは、任意の液体を含めたろ過ケーキの総重量に基づき、約５０重量％〜約９９重量％（より好ましくは、約７５重量％〜約８８重量％）のパラキシレン結晶を含む。ろ液２１６は、大部分が液体二次成分の液体流であるが、好ましくはスラリー流出物からの液体二次成分の実質的に全てが、ろ液２１６において回収される。しかしながら、ろ液２１６は、少量の液体パラキシレンおよび／またはパラキシレン結晶を含むことができる。一般に、ろ液２１６は、廃棄物流として廃棄することも、または好ましくは、さらなる処理のために再循環させることもできる。
【００６９】
ろ過ケーキ２１２および再スラリー希釈剤２４０はその後、流れ２２０を介して第１の再スラリードラム１３０へと供給される。再スラリー希釈剤２４０は、液体パラキシレンも液体二次成分も共に含む液体流である。図３に例示するように、ろ過ケーキ２１２および再スラリー希釈剤２４０は、第１の再スラリードラム１３０の上流で混合され、その後単一流２２０を介してそこへ供給される。しかしながら、代替の一実施形態（図示せず）においては、ろ過ケーキ２１２および再スラリー希釈剤２４０を、２つの別々の流れとして第１の再スラリードラム１３０へと供給することができる。
【００７０】
第１の再スラリードラム１３０は、パラキシレン結晶、液体パラキシレンおよび液体二次成分を含む固−液スラリーが入っている溜めである。スラリードラム１３０においては、パラキシレン結晶は、再スラリー流出物２２４を形成するために十分な時間、液体パラキシレンおよび液体二次成分と平衡が保たれている。この平衡により、ろ過ケーキ２１２の温度に対して再スラリー流出物が温められる。連続プロセスにおいては、再スラリードラム１３０の容積ならびにろ過ケーキ２１２および再スラリー希釈剤２４０の供給速度を、平衡に十分な滞留時間を提供するように選択することができる。
【００７１】
再スラリー流出物２２４はその後分離ユニット１４０へと供給され、分離ユニット１４０は分離ユニット１２０と類似して稼働する。分離ユニット１４０は、ろ過カラム、洗浄カラムまたは遠心分離機とすることができる。分離ユニット１４０は、ろ過ケーキ２２８およびろ液２３２を形成する。ろ液２３２は廃棄物流として廃棄することができるが、好ましくはさらなる処理のために再循環させる。図３に例示するように、ろ液２３２の一部２３６が、再スラリー希釈剤２４０として第１の再スラリードラム１３０へと再循環され（その場合、ろ液２３２は少なくとも一部、液体パラキシレンを含む）、ろ液２３２の一部２４４が、液体供給流２０４への寄与因子として晶析装置１１０へと再循環される。再スラリー希釈剤２４０を希釈剤ヒータ２４２により加熱することで、第１の再スラリードラム１３０中の固−液スラリーの結果としてもたらされる温度が所望の値に調整されるよう選択される入熱を提供することができる。
【００７２】
ろ過ケーキ２２８および再スラリー希釈剤２７２はその後、流れ２４８を介して第２の再スラリードラム１５０へと供給される。加えて、パラキシレン対総キシレン異性体比が０．５０よりも大きいパラキシレンリッチ供給流も、第２の再スラリードラム１５０へ供給される。図３に示すように、パラキシレンリッチ供給流３１０を、流れ２４８を介して第２の再スラリードラム１５０へと供給する前に、ろ過ケーキ２２８および再スラリー希釈剤２７２と混ぜ合わせることができる。あるいは、パラキシレンリッチ供給流３１０を、第２の再スラリードラム１５０へ直接、すなわち、分離流（図示せず）により供給することもできる。
【００７３】
あるいは、または加えて、パラキシレン対総キシレン異性体比が０．５０よりも大きい１つまたは複数のパラキシレンリッチ供給流を、第２再スラリードラム１５０上流の他の位置で、例えば、流れ２２０を介して第１の再スラリードラム１３０へ供給されるろ過ケーキ２１２と混ぜ合わせて、かつ／あるいは第１の再スラリードラム１３０および／または晶析装置１１０に直接、パラキシレン希薄供給流２０４と混ぜ合わせて、または別の流れ（図示せず）を介して、第１の結晶化／再スラリープロセス１００へ供給することができる。
【００７４】
パラキシレンリッチ供給流３１０は、ＳＴＤＰユニット下流の流出物、選択的トルエンアルキル化ユニットまたは第２のパラキシレン回収域を含めた、任意の適切な源から得ることができる。
【００７５】
第２の再スラリードラム１５０は第１の再スラリードラム１３０と類似して稼働し、従ってパラキシレン結晶、液体パラキシレンおよび液体二次成分を含む再スラリー流出物２５２が形成される。
【００７６】
再スラリー流出物２５２はその後、図３の例示実施形態における最終分離ユニット１６０へ供給される。この最終分離ユニット１６０は、ろ過カラム、洗浄カラム、遠心分離機などの固−液分離機である。分離ユニット１６０は、第１の出力としてろ液２６８（他の上流ろ液２１６および２３２と類似している）を含む。ろ液２６８は、液体パラキシレンも液体二次成分も共に含有する液体流であるが、少量のパラキシレン結晶を含むことができる。ろ液２６８は、廃棄物流として廃棄することができるが、好ましくはさらなる処理のために再循環される。図３に例示するように、ろ液２６８の一部が、再スラリー希釈剤２７２として第２の再スラリードラム１５０へと再循環され、ろ液２６８の一部２７６が、再スラリー希釈剤２４０への寄与因子として第１の再スラリードラム１３０へと再循環される。再スラリー希釈剤２７２を希釈剤ヒータ２７４により加熱することで、再スラリードラム１５０中の固−液スラリーの結果としてもたらされる温度が所望の値に調整されるよう選択される入熱を提供することができる。分離ユニット１６０は、生成物流２５６を含むこともできる。生成物流２５６中の任意の残留パラキシレン結晶を溶融させるために、ヒータ１７０を好ましくは使用する。溶融生成物流２５６の一部が好ましくは、洗液２６０として分離ユニット１６０へと再循環され、またパラキシレン対総キシレン異性体比がパラキシレンリッチ供給流３１０のパラキシレン対総キシレン異性体比よりも大きい精製パラキシレン流である最終生成物流２６４として、一部が抜き取られる。好ましくは、洗液２６０および／または最終生成物流２６４が、少なくとも約９９．５重量％（好ましくは少なくとも約９９．７重量％、より好ましくは少なくとも約９９．８重量％、例えば、約９９．９重量％）の重量濃度で液体パラキシレンを含有する。
【００７７】
開示のプロセスの収率は、結晶化段階分離ユニット１２０からのろ液を、液体二次成分の少なくとも一部をパラキシレンに変換することができる化学反応器へ再循環させることによって増大させることができ、このパラキシレンはその後、結晶化段階１０５へと再循環させることができる。例えば、分離ユニット１２０からのろ液２１６を異性化ユニット１８０（すなわち、化学反応器）へ再循環させて、液体二次成分（すなわち、オルトキシレン、メタキシレンおよび／またはエチルベンゼン）を液体パラキシレンに変換し、これによりプロセス１００全体の潜在収率を増大させることができる。
【００７８】
図３に例示するように、パラキシレン枯渇ろ液２１６（例えば、最大約１５重量％のパラキシレンを含む）および水素供給２８０が異性化ユニット１８０に供給される。異性化ユニット１８０における触媒反応により、入口のオルトキシレン、メタキシレンおよび／またはエチルベンゼンがパラキシレンに変換され、またより重質または軽質の炭化水素成分も生成される。反応生成物は、異性化ユニット１８０の蒸留部において分離されて、軽質炭化水素廃棄物流２８８（例えば、Ｃ１〜Ｃ７の脂肪族および芳香族炭化水素を含む）、重質炭化水素流２９０（例えば、Ｃ９以上の脂肪族芳香族炭化水素を含む）および異性化体（ｉｓｏｍｅｒａｔｅ）２８４を形成する。異性化体流２８４は通常、下記Ｃ８芳香族炭化水素混合物、約２０重量％〜約２５重量％（例えば、約２２重量％）のパラキシレン、約１５重量％〜約３０重量％のオルトキシレン、約４０重量％〜５５重量％のメタキシレンおよび約５重量％〜約１５重量％のエチルベンゼンを含む。図３に例示するように、異性化体流２８４を混合キシレン供給２９２と混合して、結晶化段階供給２９６を形成することができる。結晶化段階供給２９６およびろ液２３２の再循環部分２４４はその後混ぜ合わされて、晶析装置１１０への供給流２０４を形成する。
【００７９】
パラキシレン対総キシレン異性体比が０．５０よりも大きいパラキシレンリッチ供給流３１０をプロセス１００に供給することによって、より多くのパラキシレン生成物が精製されるが、異性化反応器１８０では少しの供給しか処理されず、一方晶析装置１１０において使用される冷却能力（ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ  ｄｕｔｙ）が増大しない。
【００８０】
図４は、結晶化／再スラリープロセス１００および結晶化／分離プロセス１００’を備える、開示の追加の実施形態を例示する。結晶化／再スラリープロセスは、全体的に、図３に例示するプロセスに対応する第１のパラキシレン回収域１００において行われる。結晶化／分離プロセス１００’は、結晶化ユニットにおいて行われる。
【００８１】
図４に例示するように、パラキシレン供給流２０４’は晶析装置１１０’において結晶化される。パラキシレン供給流２０４’は、任意の適切な源から得ることができ、例えば、パラキシレン対総キシレン異性体比が０．７０以下であるパラキシレン希薄供給流またはパラキシレンリッチ供給流でよい。晶析装置１１０’は任意の適切な結晶化ユニットであるが、適切にはプロパン、プロピレン、アンモニアなどのハイレベル冷媒によって冷却される。結晶化ユニット１１０’から回収される流出物２０８’は分離機１２０’に向かわせるが、この分離機１２０’は、ろ過カラム、洗浄カラム、遠心分離機など、任意の適切な分離機でよい。流出物２０８’は分離機１２０’において分離されて、パラキシレンリッチケーキ２１２’およびろ液２１６’を形成する。パラキシレンケーキ２１２’を、パラキシレン回収域１００の生成物再スラリードラム１５０に向かわせ、ろ液２１６’の少なくとも一部を効率再スラリードラム１３０および／またはパラキシレン回収域１００の晶析装置１１０に向かわせる。加えて、大量のパラキシレンリッチ供給流が入手可能である場合には、一部を晶析装置１１０’に向かわせることができるが、パラキシレン回収域１００の効率段階再スラリードラム１３０および生成物段階再スラリードラム１５０の一方または両方には直接さらなる一部が送られる。
【実施例】
【００８２】
実施例１では、実質的には本発明および図３に従うパラキシレンの精製プロセスを例示する。
この実施例では、パラキシレンリッチ供給流の割合増大が加わった、実質的には図３に例示するような、パラキシレン回収域におけるパラキシレン希薄供給流の分離を例示する。
【００８３】
パラキシレン希薄供給流は以下の組成を有していた。
非芳香族６．１９重量％
ベンゼン０．２６重量％
トルエン０．４８重量％
エチルベンゼン６．４９重量％
パラキシレン２１．９０重量％
メタキシレン４４．１２重量％
オルトキシレン２０．０２重量％
芳香族Ｃ９以上０．５４重量％
パラキシレン希薄供給流のパラキシレン対総キシレン異性体比は０．２５であった。
【００８４】
パラキシレンリッチ供給流のパラキシレン濃度は９５．００重量％、パラキシレン対総キシレン異性体比は０．９５８８であった。
全ての場合において、冷却圧縮機の力を定める第１段階冷却能力は、パラキシレン希薄供給１０００ポンド当たり０．０３５９２ＭＭＢＴＵ（何百万ものＢＴＵ）で固定されていた。効率段階再スラリーヒータの能力は、０．０１１２ＭＭＢＴＵ／ｋｌｂパラキシレン希薄供給に設定され、稼働する毎にこの絶対量で固定されていた。
【００８５】
パラキシレンリッチ供給流は、６５°Ｆ（１８．３℃）の温度で供給された。
表１は、生成物再スラリー段階に様々な量のパラキシレンリッチ供給流を添加する効果を示す。
【００８６】
表１に示すように、生成物段階希釈剤ヒータ能が０に達する前に、生成物段階再スラリードラムへ相対的な量が０．０６２１のパラキシレンリッチ供給量を供給することができる。ゼロを下回る能力では、生成物段階において同じ温度を維持するためにさらなる冷却能力が必要となるはずである。
【００８７】
この流れをその供給温度１８．３℃を下回って冷却した場合には、さらに一層パラキシレンリッチ供給量に対応することができた。
やはり表１に示すように、パラキシレンリッチ流の中のパラキシレンのより高い画分（８９％を超える）が、第１段階冷却能力の変化なしで回収された。さらに、生成物再スラリー段階にパラキシレンリッチ供給量を供給することによって、第１段階冷却能力の変化なしで、従って本質的にはエチレンおよびプロパン圧縮機の力の変化なしで、パラキシレン生成率を約３８．４％増大させることができた。
【００８８】
さらなる利点として、相対的比率が０．０６２１のパラキシレンリッチ供給量を使用した場合、パラキシレン廃棄物ろ液率が約４．２％減少した。これにより、異性化および分留部分のユーティリティ消費をより少なくすることができ、また一部の配列においては、パラキシレン生成のさらに大きな増加を可能とすることができた。
【００８９】
【表１】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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