(57)【要約】  実施形態は、重質改質油からのベンゼンおよびパラキシレンの生成を最大化するためのプロセスおよびシステムを含む。実施形態は、Ｃ９脱アルキル化反応器、トランスアルキル化反応器、およびＣ１０＋脱アルキル化反応器を含む。ベンゼンおよびパラキシレンを製造するためのプロセスおよびシステムは、水素の非存在下、水素またはオレフィンの存在下で、アルカンをさらに製造するように構成することができる。実施形態は、芳香族から非芳香族を分離するための芳香族抽出ユニットを含むことができる。
2022502473.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重質改質油からパラキシレンおよびベンゼンを形成するための方法であって、
重質改質油供給流を提供する工程であって、前記重質改質油供給流がＣ６−１２＋芳香族を含む、工程と、
Ｃ９脱アルキル化生成物流を生成するために、前記重質改質油供給流を脱アルキル化を介して反応させる工程であって、前記重質改質油供給流のＣ９−１２＋芳香族がＣ６−８＋芳香族へ選択的に変換され、前記Ｃ９脱アルキル化生成物流がＣ６−８＋芳香族を含む、工程と、
ベンゼン生成物流、トルエン生成物流、およびＣ８＋芳香族生成物流を生成するために、前記Ｃ９脱アルキル化生成物流を受け取り、分流する工程と、
Ｃ８芳香族生成物流、Ｃ９芳香族生成物流、およびＣ１０＋芳香族生成物流を生成するために、前記Ｃ８＋芳香族生成物流を受け取り、分流する工程と、
パラキシレン流とオルト／メタキシレン流を生成するために、前記Ｃ８芳香族生成物流を分離する工程であって、前記オルト／メタキシレン流がオルトキシレンとメタキシレンを含む、工程と、
ＢＴＸ生成物流を生成するために、前記トルエン生成物流、前記Ｃ９芳香族生成物流、および前記オルト／メタキシレン流をトランスアルキル化を介して受け取り、反応させる工程であって、前記ＢＴＸ生成物流がベンゼン、トルエン、および混合キシレンを含む、工程と、
Ｃ６−１０芳香族生成物流を生成するために、Ｃ１０＋芳香族生成物流を脱アルキル化を介して受け取り、反応させる工程と、
を含む方法。
【請求項２】
前記トランスアルキル化工程を介して受け取り、反応させる工程が、パラキシレンを生成するために、オルト／メタキシレン流のオルトキシレンおよびメタキシレンを異性化する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
オレフィンが、前記脱アルキル化を介して反応させる工程、前記トランスアルキル化を介して受け取り、反応させる工程、ならびに前記脱アルキル化工程を介して受け取り、反応させる工程からなる群から選択される１つ以上の工程で生成される、請求項１〜２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４】
前記オレフィンがエチレンおよびプロピレンを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
アルカンが、前記脱アルキル化を介して反応させる工程、前記トランスアルキル化を介して受け取り、反応させる工程、ならびに前記脱アルキル化工程を介して受け取り、反応させる工程からなる群から選択される１つ以上の工程で生成される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
アルカンがエタンおよびプロパンを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
アルカン生成を促進するために、前記脱アルキル化を介して反応させる工程、前記トランスアルキル化を介して受け取り、反応させる工程、ならびに前記脱アルキル化工程を介して受け取り、反応させる工程からなる群から選択される１つ以上の工程に、補給水素流を提供する工程をさらに含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記脱アルキル化を介して反応させる工程、前記トランスアルキル化を介して受け取り、反応させる工程、ならびに前記脱アルキル化を介して受け取り、反応させる工程からなる群から選択される１つ以上の工程で生成される軽質ガスを受け取る工程であって、前記軽質ガスがエタン、プロパン、および水素を含む、工程と、
軽質ガス生成物流および水素生成物流を生成するために、前記軽質ガスを圧力スイング吸着（ＰＳＡ）を介して分離する工程であって、前記軽質ガス生成物流がエタンおよびプロパンを含む、工程と、
をさらに含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記脱アルキル化を介して反応させる工程が、アルカン生成を促進するために前記水素生成物流を提供することを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記トランスアルキル化を介して受け取り、反応させる工程が、アルカン生成を促進するために前記水素生成物流を提供することを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記Ｃ９脱アルキル化生成物を受け取り、分流する工程が、ＢＴＸ生成物流およびＣ６−１０芳香族生成物流からなる群から選択される１つ以上を受け取る工程を含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
トルエン不均化生成物流を生成するために、トルエン生成物流の一部を不均化を介して受け取り、反応させる工程であって、前記トルエン不均化生成物流がベンゼンおよび混合キシレンを含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記Ｃ９脱アルキル化生成物を受け取り、分流する工程が、前記トルエン不均化生成物流を受け取る工程を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
芳香族生成物流および非芳香族生成物流を生成するために、前記Ｃ９脱アルキル化生成物流を受け取り、分離する工程、および、
Ｃ８芳香族生成物流、Ｃ９芳香族生成物流、およびＣ１０＋芳香族生成物流を生成するために、前記芳香族生成物流を分流する工程、
をさらに含む、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記Ｃ９脱アルキル化生成物流を受け取り、分流する工程が、Ｃ４軽質ガス流およびＣ５−７生成物流を生成する工程を含み、前記Ｃ４軽質ガス流がエタン、エチレン、プロパン、プロピレン、ブタン、ブチレン、および１，３−ブタジエンからなる群から選択される１つを含み、前記Ｃ５−７生成物流が、ベンゼン、トルエン、およびＣ５−７非芳香族を含む、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
ベンゼン生成物流、トルエン生成物流、および非芳香族生成物流を生成するために、前記Ｃ５−７生成物流を受け取り、分離する工程であって、前記非芳香族生成物流がＣ５−７非芳香族を含む工程をさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
パラキシレンおよびベンゼンを形成するための重質改質油処理システムであって、
Ｃ９脱アルキル化反応器であって、重質改質油供給流を受け取り、Ｃ９脱アルキル化生成物流を生成するように動作可能なＣ９脱アルキル化反応器であって、前記重質改質油供給流がＣ６−１２＋芳香族を含み、Ｃ９脱アルキル化反応器がＣ９−１２＋芳香族をＣ６−８＋芳香族へ選択的に脱アルキル化し、Ｃ９脱アルキル化生成物流がＣ６−８＋芳香族を含む、Ｃ９脱アルキル化反応器と、
前記Ｃ９脱アルキル化反応器の下流に流体連結された改質油分流器であって、Ｃ９脱アルキル化生成物流を受け取り、ベンゼン生成物流、トルエン生成物流、およびＣ８＋芳香族生成物流を生成するように動作可能な改質油分流器と、
前記改質油分流器の下流に流体連結されたキシレン分流器であって、Ｃ８＋芳香族生成物流を受け取り、Ｃ８芳香族生成物流、Ｃ９芳香族生成物流、およびＣ１０＋芳香族生成物流を生成するように動作可能なキシレン分流器と、
前記キシレン分流器の下流に流体連結されたパラキシレン分離器であって、前記Ｃ８芳香族生成物流を受け取り、パラキシレン流およびオルト／メタキシレン流を生成するように動作可能なパラキシレン分離器であって、前記オルト／メタキシレン流がオルトキシレンおよびメタキシレンを含む、パラキシレン分離器と、
前記改質油分流器、前記キシレン分流器、および前記パラキシレン分離器の下流に流体連結されたトランスアルキル化反応器であって、前記トランスアルキル化反応器は、トルエン生成物流、Ｃ９芳香族生成物流、およびオルト／メタキシレン流を受け取るように動作可能で、ＢＴＸ生成物流を生成するように動作可能であって、前記ＢＴＸ生成物流がベンゼン、トルエン、および混合キシレンを含み、前記改質油分流器に導入され、前記オルト／メタキシレン流のオルトキシレンおよびメタキシレンを異性化してパラキシレンを生成するように動作可能なトランスアルキル化反応器と、
前記キシレン分流器の下流に流体連結されたＣ１０＋脱アルキル化反応器であって、Ｃ１０＋芳香族生成物流を受け取り、Ｃ６−１０芳香族生成物流を生成するように動作可能なＣ１０＋脱アルキル化反応器であって、前記Ｃ６−１０芳香族生成物流が改質油分流器に導入される、Ｃ１０＋脱アルキル化反応器と、
を含む、重質改質油処理システム。
【請求項１８】
前記Ｃ９脱アルキル化反応器、前記トランスアルキル化反応器、および前記Ｃ１０＋脱アルキル化反応器は水素の非存在下で、エチレンおよびプロピレンを含む軽質ガスを生成するように動作可能である、請求項１７に記載の重質改質油処理システム。
【請求項１９】
前記Ｃ９脱アルキル化反応器、前記トランスアルキル化反応器、および前記Ｃ１０＋脱アルキル化反応器は水素の存在下で、エタンおよびプロパンを含む軽質ガスを生成するように動作可能である、請求項１７〜１８のいずれか一項に記載の重質改質油処理システム。
【請求項２０】
圧力スイング吸着（ＰＳＡ）ユニットであって、前記Ｃ９脱アルキル化反応器、前記トランスアルキル化反応器、および前記Ｃ１０＋脱アルキル化反応器から、エタン、プロパン、および水素を受け取り、軽質ガス生成物流および水素生成物流を生成するように動作可能なＰＳＡユニットであり、前記軽質ガス生成物流がエタンおよびプロパンを含む、ＰＳＡユニットをさらに含む、請求項１７〜１９のいずれか一項に記載の重質改質油処理システム。
【請求項２１】
前記ＰＳＡユニットが前記Ｃ９脱アルキル化反応器および前記トランスアルキル化反応器の上流に流体連結され、前記水素生成物流が前記Ｃ９脱アルキル化反応器および前記トランスアルキル化反応器に通される、請求項２０に記載の重質改質油処理システム。
【請求項２２】
前記Ｃ９脱アルキル化反応器の下流および前記改質油分流器の上流に流体連結された芳香族抽出ユニットであって、前記Ｃ９脱アルキル化生成物流を受け取り、芳香族生成物流および非芳香族生成物流を生成するように動作可能な芳香族抽出ユニットであって、前記芳香族生成物流が改質油分流器に導入される、芳香族抽出ユニットをさらに含む、請求項１７〜２１のいずれか一項に記載の重質改質油処理システム。
【請求項２３】
前記改質油分流器はＣ４軽質ガス流およびＣ５−７生成物流を生成するように動作可能であり、前記Ｃ４軽質ガス流は、エタン、エチレン、プロパン、プロピレン、ブタン、ブチレン、および１，３−ブタジエンからなる群から選択される１つを含み、前記Ｃ５−７生成物流は、ベンゼン、トルエン、およびＣ５−７非芳香族を含む、請求項１７〜２２のいずれかに記載の重質改質油処理システム。
【請求項２４】
前記改質油分流器の下流および前記トランスアルキル化反応器の上流に流体連結された芳香族抽出ユニットであって、Ｃ５−７生成物流を受け取り、ベンゼン生成物流、トルエン生成物流、および非芳香族生成物流を生成するように動作可能な芳香族抽出ユニットであって、前記非芳香族生成物流がＣ５−７非芳香族を含み、前記トルエン生成物流が前記トランスアルキル化反応器に導入される、芳香族抽出ユニットをさらに含む、請求項２３に記載の重質改質油処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は一般に、重質改質油の処理に関する。より具体的には、本開示の実施形態は重質改質油からのパラキシレンおよびベンゼンの製造に関する。
【背景技術】
【０００２】
石油化学精製業者は、重質改質油流の利用に関する問題に直面している。世界中の政府および地域による環境規制は、ガソリン燃料中の芳香族（Ｃ６＋）含有量を制限している。ガソリン精製業者およびブレンダーは、従来、Ｃ６−８ＢＴＥＸ成分（ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、およびキシレン）を含むＣ６＋芳香族を使用して、自動車燃料のオクタン価およびアンチノック特性を改善している。
【０００３】
モーター燃料の用途はＢＴＥＸ成分の主要な消費先であるが、ＢＴＥＸ製品の各々はモーター燃料の他に、それらの使用のための代替市場を有する。ベンゼンは、多くの化学的および溶媒和プロセスに広く使用されている前駆体である。トルエンおよびエチルベンゼンもまた、化学的および重合プロセスにおける反応体および前駆体である。キシレン（Ｃ８Ｈ１０）の３つの異性体である、パラキシレン、メタキシレン、およびオルトキシレンはすべて、価値のある石油化学供給原料である。触媒改質中に混合キシレンが生成すると、３つの異性体間の熱力学的平衡関係のため、パラキシレンまたはオルトキシレンのいずれよりも多量に、市販価値の低いメタキシレンが生成する。しかしながら、市場の需要においては一般にパラキシレンが好まれ、遠く離れて次にオルトキシレンが好まれている。
【０００４】
ナフサ接触改質の底部生成物である改質油、およびエチレン分解の副産物である熱分解ガソリン（パイガス、ｐｙｇａｓ）は、これらの化合物の通常の供給源である。改質油およびパイガスから価値のあるＢＴＥＸ成分を抽出すると、主にＣ９−１２＋アルキル芳香族化合物を含む重質改質油が残る（パイガスは、既に分離されていない場合にはジオレフィンも含み得る）。重質改質油は、ナフサからより多くの水素、アルカンおよびオレフィンを生成するために、これらのプロセスをより高過酷度（すなわち、温度）で運転することによっても形成され得る。
【０００５】
コークス形成は、液体収率、触媒不活性化、および運転期間に悪影響を及ぼすため、重質改質油精製プロセス中に進行中の問題であった。重質改質油は多環式芳香族炭化水素および種々のアルキルベンゼンを含むことができ、これらは精製プロセス中にコークスを形成する傾向がある。これらの化合物は、典型的にはコークス前駆体と考えられる。
【発明の概要】
【０００６】
本開示の実施形態は、重質改質油からパラキシレンおよびベンゼンを形成するための方法を提供する。この方法は、重質改質油供給流を提供する工程を含む。重質改質油供給流は、Ｃ６−１２＋芳香族を含む。この方法は、Ｃ９脱アルキル化生成物流を生成するために、重質改質油供給流を脱アルキル化を介して反応させる工程を含む。重質改質油供給流のＣ９−１２＋芳香族は、Ｃ６−８＋芳香族へ選択的に変換される。Ｃ９脱アルキル化生成物流は、Ｃ６−８＋芳香族を含む。この方法は、ベンゼン生成物流、トルエン生成物流、およびＣ８＋芳香族生成物流を生成するために、Ｃ９脱アルキル化生成物流を受け取り、分流する工程を含む。この方法は、Ｃ８芳香族生成物流、Ｃ９芳香族生成物流、およびＣ１０＋芳香族生成物流を生成するために、Ｃ８＋芳香族生成物流を受け取り、分流する工程を含む。この方法は、パラキシレン流およびオルト／メタキシレン流を生成するために、Ｃ８芳香族生成物流を分離する工程を含む。オルト／メタキシレン流は、オルトキシレンおよびメタキシレンを含む。この方法は、ベンゼン、トルエン、およびキシレン（ＢＴＸ）生成物流を生成するために、トルエン生成物流、Ｃ９芳香族生成物流、およびオルト／メタキシレン流をトランスアルキル化を介して受け取り、反応させる工程を含む。ＢＴＸ生成物流は、ベンゼン、トルエン、および混合キシレンを含む。この方法は、Ｃ６−１０芳香族生成物流を生成するために、Ｃ１０＋芳香族生成物流を脱アルキル化を介して受け取り、反応させる工程を含む。
【０００７】
いくつかの実施形態では、トランスアルキル化を介して受け取り、反応させる工程は、パラキシレンを生成するために、オルト／メタキシレン流のオルトキシレンおよびメタキシレンを異性化する工程を含む。
【０００８】
いくつかの実施形態では、オレフィンは、脱アルキル化を介して反応させる工程、トランスアルキル化を介して受け取り、反応させる工程、または脱アルキル化を介して受け取り、反応させる工程において生成される。いくつかの実施形態では、オレフィンがエチレンおよびプロピレンを含む。
【０００９】
いくつかの実施形態では、アルカンは、脱アルキル化を介して反応させる工程、トランスアルキル化を介して受け取り、反応させる工程、または脱アルキル化を介して受け取り、反応させる工程において生成される。いくつかの実施形態では、アルカンがエタンおよびプロパンを含む。
【００１０】
いくつかの実施形態では、この方法はさらに、アルカン生成を促進するために、脱アルキル化を介して反応させる工程、トランスアルキル化を介して受け取り、反応させる工程、または脱アルキル化を介して受け取り、反応させる工程に、補給水素流を提供する工程を含む。
【００１１】
いくつかの実施形態では、この方法はさらに、脱アルキル化を介して反応させる工程、トランスアルキル化を介して受け取り、反応させる工程、または脱アルキル化を介して受け取り、反応させる工程から生成される軽質ガスを受け取る工程を含む。軽質ガスは、エタン、プロパン、および水素を含む。この方法はさらに、軽質ガス生成物流および水素生成物流を生成するために、軽質ガスを圧力スイング吸着（ＰＳＡ）を介して分離する工程を含む。軽質ガス生成物流は、エタンおよびプロパンを含む。いくつかの実施形態では、脱アルキル化を介して反応させる工程が、アルカン生成を促進するために水素生成物流を提供する工程を含む。いくつかの実施形態では、トランスアルキル化を介して受け取り、反応させる工程が、アルカン生成を促進するために水素生成物流を提供する工程を含む。
【００１２】
いくつかの実施形態では、Ｃ９脱アルキル化生成物を受け取り、分流する工程は、ＢＴＸ生成物流またはＣ６−１０芳香族生成物流を受け取る工程を含む。
【００１３】
いくつかの実施形態では、この方法はさらに、トルエン不均化生成物流を生成するために、トルエン生成物流の一部を不均化を介して受け取り、反応させる工程を含む。トルエン不均化生成物流は、ベンゼンおよび混合キシレンを含む。いくつかの実施形態では、Ｃ９脱アルキル化生成物を受け取り、分流する工程は、トルエン不均化生成物流を受け取る工程を含む。
【００１４】
いくつかの実施形態では、この方法はさらに、芳香族生成物流および非芳香族生成物流を生成するために、Ｃ９脱アルキル化生成物流を受け取り、分離する工程を含む。この方法はさらに、Ｃ８芳香族生成物流、Ｃ９芳香族生成物流、およびＣ１０＋芳香族生成物流を生成するために、芳香族生成物流を分流する工程を含む。
【００１５】
いくつかの実施形態では、Ｃ９脱アルキル化生成物流を受け取り、分流する工程は、Ｃ４軽質ガス流およびＣ５−７生成物流を生成することを含む。Ｃ４軽質ガス流は、エタン、エチレン、プロパン、プロピレン、ブタン、ブチレン、または１，３−ブタジエンを含む。Ｃ５−７生成物流は、ベンゼン、トルエン、およびＣ５−７非芳香族を含む。いくつかの実施形態では、この方法はさらに、ベンゼン生成物流、トルエン生成物流、および非芳香族生成物流を生成するために、Ｃ５−７生成物流を受け取り、分離する工程を含む。非芳香族生成物流は、Ｃ５−７非芳香族を含む。
【００１６】
本開示の実施形態は、パラキシレンおよびベンゼンを形成するための重質改質油処理システムを提供する。重質改質油処理システムは、Ｃ９脱アルキル化反応器、Ｃ９脱アルキル化反応器の下流に流体連結された改質油分流器、改質油分流器の下流に流体連結されたキシレン分流器、キシレン分流器の下流に流体連結されたパラキシレン分離器、改質油分流器、キシレン分流器、およびパラキシレン分離器の下流に流体連結されたトランスアルキル化反応器、ならびにキシレン分流器の下流に流体連結されたＣ１０＋脱アルキル化反応器を含む。Ｃ９脱アルキル化反応器は、重質改質油供給流を受け取り、Ｃ９脱アルキル化生成物流を生成するように動作可能である。重質改質油供給流は、Ｃ６−１２＋芳香族を含む。Ｃ９脱アルキル化は、Ｃ９−１２＋芳香族をＣ６−８＋芳香族に選択的に脱アルキル化する。Ｃ９脱アルキル化生成物流は、Ｃ６−８＋芳香族を含む。改質油分流器は、Ｃ９脱アルキル化生成物流を受け取り、ベンゼン生成物流、トルエン生成物流、およびＣ８＋芳香族生成物流を生成するように動作可能である。キシレン分流器は、Ｃ８＋芳香族生成物流を受け取り、Ｃ８芳香族生成物流、Ｃ９芳香族生成物流、およびＣ１０＋芳香族生成物流を生成するように動作可能である。パラキシレン分離器は、Ｃ８芳香族生成物流を受け取り、パラキシレン流およびオルト／メタキシレン流を生成するように動作可能である。オルト／メタキシレン流は、オルトキシレンおよびメタキシレンを含む。トランスアルキル化反応器は、トルエン生成物流、Ｃ９芳香族生成物流、およびオルト／メタキシレン流を受け取るように動作可能である。トランスアルキル化反応器は、ＢＴＸ生成物流を生成するように動作可能である。ＢＴＸ生成物流は、ベンゼン、トルエン、および混合キシレンを含み、改質油分流器に導入される。トランスアルキル化反応器は、オルト／メタキシレン流のオルトキシレンおよびメタキシレンを異性化してパラキシレンを生成するように動作可能である。Ｃ１０＋脱アルキル化反応器は、Ｃ１０＋芳香族生成物流を受け取り、Ｃ６−１０芳香族生成物流を生成するように動作可能である。Ｃ６−１０芳香族生成物流は、改質油分流器に導入される。
【００１７】
いくつかの実施形態では、Ｃ９脱アルキル化反応器、トランスアルキル化反応器、およびＣ１０＋脱アルキル化反応器は水素の非存在下で、エチレンおよびプロピレンを含む軽質ガスを生成するように動作可能である。
【００１８】
いくつかの実施形態では、Ｃ９脱アルキル化反応器、トランスアルキル化反応器、およびＣ１０＋脱アルキル化反応器は水素の存在下で、エタンおよびプロパンを含む軽質ガスを生成するように動作可能である。
【００１９】
いくつかの実施形態では、重質改質油処理システムはさらに、ＰＳＡユニットを含む。ＰＳＡユニットは、Ｃ９脱アルキル化反応器、トランスアルキル化反応器、およびＣ１０＋脱アルキル化反応器から、エタン、プロパン、および水素を受け取るように動作可能である。ＰＳＡユニットは、軽質ガス生成物流および水素生成物流を生成するように動作可能である。軽質ガス生成物流は、エタンおよびプロパンを含む。いくつかの実施形態では、ＰＳＡユニットがＣ９脱アルキル化ユニットおよびトランスアルキル化反応器の上流に流体連結される。水素生成物流は、Ｃ９脱アルキル化ユニットおよびトランスアルキル化反応器に通される。
【００２０】
いくつかの実施形態では、重質改質油処理システムはさらに、Ｃ９脱アルキル化反応器の下流および改質油分流器の上流に流体連結された芳香族抽出ユニットを含む。芳香族抽出ユニットは、Ｃ９脱アルキル化生成物流を受け取り、芳香族生成物流および非芳香族生成物流を生成するように動作可能である。芳香族生成物流は、改質油分流器に導入される。
【００２１】
いくつかの実施形態では、改質油分流器がＣ４軽質ガス流およびＣ５−７生成物流を生成するように動作可能である。Ｃ４軽質ガス流は、エタン、エチレン、プロパン、プロピレン、ブタン、ブチレン、または１，３−ブタジエンを含む。Ｃ５−７生成物流は、ベンゼン、トルエン、およびＣ５−７非芳香族を含む。いくつかの実施形態では、重質改質油処理システムはさらに、改質油分流器の下流およびトランスアルキル化反応器の上流に流体連結された芳香族抽出ユニットを含む。芳香族抽出ユニットは、Ｃ５−７生成物流を受け取り、ベンゼン生成物流、トルエン生成物流、および非芳香族生成物流を生成するように動作可能である。非芳香族生成物流は、Ｃ５−７非芳香族を含む。トルエン生成物流は、トランスアルキル化反応器に導入される。
【００２２】
本開示の実施形態の前述の特徴、態様、および利点、ならびに明らかになる他のものが達成され、詳細に理解され得るように、本明細書の一部を形成する図面に示される実施形態を参照することによって、既に簡単に要約された本開示のより具体的な説明を行うことができる。しかしながら、添付の図面は本開示の特定の実施形態のみを示しており、本開示が他の同等に有効な実施形態を認めることができるので、本開示の範囲を限定するものと見なされるべきではないことに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本開示の一実施形態による、重質改質油からベンゼンおよびパラキシレンを製造するための脱アルキル化−トランスアルキル化プロセスのプロセスフロー図である。
【００２４】
【図２】本開示の一実施形態による、重質改質油からベンゼンおよびパラキシレンを製造するための脱アルキル化−トランスアルキル化プロセスのプロセスフロー図である。
【００２５】
【図３】本開示の一実施形態による、重質改質油からベンゼンおよびパラキシレンを製造するための脱アルキル化−トランスアルキル化プロセスのプロセスフロー図である。
【００２６】
【図４】本開示の一実施形態による、水素の非存在下で重質改質油からベンゼンおよびパラキシレンを製造するための脱アルキル化−トランスアルキル化プロセスのプロセスフロー図である。
【００２７】
【図５】本開示の一実施形態による、水素の非存在下で重質改質油からベンゼンおよびパラキシレンを製造するための脱アルキル化−トランスアルキル化プロセスのプロセスフロー図である。
【００２８】
【図６】本開示の一実施形態による、水素の非存在下で重質改質油からベンゼンおよびパラキシレンを製造するための脱アルキル化−トランスアルキル化プロセスのプロセスフロー図である。
【００２９】
添付の図面において、類似の構成要素または特徴あるいはその両方は、類似の参照ラベルを有することができる。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本開示は、プロセスまたは方法ステップを含む特定の特徴に言及する。当業者は、本開示が本明細書で与えられる実施形態の説明に限定されないこと、またはそれによって限定されないことを理解する。本開示の主題は、明細書および添付の特許請求の範囲の精神のみに限定されるものではない。
【００３１】
当業者はまた、特定の実施形態を説明するために使用される用語が、本開示の実施形態の範囲または幅を限定しないことを理解する。明細書および添付の特許請求の範囲を解釈する際には、すべての用語が各用語の文脈に合致する可能な限り広い様式で解釈されるべきである。本明細書および添付の特許請求の範囲で使用されるすべての技術用語および科学用語は特に定義されない限り、本開示が属する当業者によって一般に理解されるものと同じ意味を有する。
【００３２】
本開示は特定の特徴に関して説明してきたが、その特徴および特徴の実施形態はそれらの特徴の他の特徴および実施形態と組み合わせることができることを理解されたい。
【００３３】
本開示を詳細に説明してきたが、本開示の原理および範囲から逸脱することなく、様々な変更、置換、および代替を行うことができることを理解されたい。従って、本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲およびそれらの適切な法的等価物によって決定されるべきである。
【００３４】
本開示全体を通して使用されるように、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は文脈が別途明確に示さない限り、複数の参照を含む。
【００３５】
本開示全体を通して使用されるように、用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「有する（ｈａｓ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、および他のすべての文法的変形はそれぞれ、追加の要素、構成要素またはステップを除外しない、開いた非限定的な意味を有することが意図されている。本開示の実施形態は、開示される限定的な特徴を適切に「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「構成する（ｃｏｎｓｉｓｔ）」、または「本質的に構成する（ｃｏｎｓｉｓｔ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ）」ことができ、開示されていない限定的な特徴がない場合に実施することができる。例えば、当業者であれば、特定のステップを単一のステップに組み合わせることができることを認識するであろう。
【００３６】
本開示全体を通して使用されるように、「任意の（ｏｐｔｉｏｎａｌ）」または「任意に（ｏｐｔｉｏｎａｌｌｙ）」という語は、後に記載される事象または状況が起こり得る、または起こり得ないことを意味する。説明は、事象または状況が起こる状況と、それが起こらない状況とを含む。
【００３７】
本明細書または添付の特許請求の範囲に一定の範囲の値が記載されている場合には、その区間には上限値および下限値並びに上限値および下限値の間の各介入値が含まれていることが理解される。本開示は、提供される任意の特定の除外に従属する間隔のより小さい範囲を包含し、制限する。「実質的に含まない（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ  ｆｒｅｅ）」とは、測定の表示単位で１％未満であることを意味する。「有意に（ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ）」とは、測定の表示単位で１０％以上を意味する。「検出可能（ｄｅｔｅｃｔａｂｌｅ）」とは、測定の表示単位で０．１％を意味する。
【００３８】
明細書および添付の特許請求の範囲において、２つ以上の定義されたステップを含む方法を参照する場合、定義されたステップは文脈がその可能性を除外する場合を除き、任意の順序で、または同時に実行することができる。
【００３９】
本開示全体を通して使用されるように、「第１の（ｆｉｒｓｔ）」および「第２の（ｓｅｃｏｎｄ）」などの用語は任意に割り当てられ、単に装置の２つ以上の構成要素を区別することを意図している。「第１の」および「第２の」という用語が他の目的を果たさず、構成要素の名称または説明の一部ではなく、構成要素の相対的な場所または位置を必ずしも定義しないことを理解されたい。さらに、「第１の」および「第２の」という用語の単なる使用は「第３の（ｔｈｉｒｄ）」構成要素が存在することを必要としないが、その可能性は本開示の範囲内で企図されることを理解されたい。
【００４０】
本開示全体を通して使用されるように、空間用語は、あるオブジェクトまたはオブジェクトのグループに対する別のオブジェクトまたはオブジェクトのグループの相対位置を説明した。空間関係は、縦軸と横軸に沿って適用される。「上流（ｕｐｓｔｒｅａｍ）」、「下流（ｄｏｗｎｓｔｒｅａｍ）」、および他の同様の用語を含む、配向および相関的な語は、説明の便宜上のものであり、別段の指示がない限り、限定的ではない。
【００４１】
本開示全体を通して使用されるように、用語「混合キシレン（ｍｉｘｅｄ  ｘｙｌｅｎｅｓ）」は、３つのキシレン異性体：パラキシレン、オルトキシレン、およびメタキシレンのすべての混合物を指す。
【００４２】
本開示全体を通して使用されるように、用語「オルト／メタキシレン（ｏｒｔｈｏ−／ｍｅｔａ−ｘｙｌｅｎｅ」は、オルトキシレンおよびメタキシレンの２つのキシレン異性体の混合物を指す。混合物は実質的にパラキシレンを含まない（すなわち、１％未満）。
【００４３】
本開示全体を通して使用されるように、用語「コークス前駆体（ｃｏｋｅ  ｐｒｅｃｕｒｓｏｒｓ）」は、コークスを形成する傾向がある炭化水素を指し、これは、本開示において使用される反応器において使用される触媒の寿命を減少させる。例えば、ナフタレン、アントラセン、およびフェナントレンなどの多環芳香族炭化水素、および多芳香族炭化水素を形成することができるアルキルベンゼンは、コークス前駆体と考えられる。
【００４４】
本開示全体を通して使用されるように、用語「脱アルキル化（ｄｅａｌｋｙｌａｔｉｏｎ）」は、芳香族分子からアルキル基を除去することをもたらす反応を指す。例えば、トリメチルベンゼン分子は脱アルキル化を受け、キシレン分子を生じ得る。
【００４５】
本開示全体を通して使用されるように、用語「トランスアルキル化（ｔｒａｎｓａｌｋｙｌａｔｉｏｎ）」は、芳香族分子がアルキル基を獲得し、別の芳香族分子がアルキル基を失うことをもたらす反応を指す。例えば、トルエン分子およびトリメチルベンゼン分子は、トランスアルキル化を受け、２つのキシレン分子を生じ得る。
【００４６】
本開示全体を通して使用されるように、用語「異性化（ｉｓｏｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）」は、オルト／メタキシレンが３つのキシレン異性体すべての間で熱力学的平衡に達することによって混合キシレン（パラキシレンを含む）を生成する反応を指す。
【００４７】
本開示全体を通して使用されるように、用語「トルエン不均化（ｔｏｌｕｅｎｅ  ｄｉｓｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｔｉｏｎ）」は、２つのトルエン分子がベンゼン分子およびキシレン分子に変換される反応を指す。
【００４８】
図１は、本開示の実施形態による、ベンゼンおよびパラキシレンの製造のための脱アルキル化およびトランスアルキル化システムの実施形態のためのプロセス１００を示す。プロセス１００は、Ｃ９脱アルキル化反応器１１０、改質油分流器１０２、キシレン分流器１０４、パラキシレン分離器１０６、圧力スイング吸着（ＰＳＡ）ユニット１１２、トランスアルキル化／異性化反応器１１４（すなわち、トランスアルキル化反応および異性化反応の両方を提供するように動作する反応器）、およびＣ１０＋脱アルキル化反応器１１６を含む。任意に、このプロセスは、トルエン不均化ユニット１０８を含むことができる。有利には、プロセス１００はトランスアルキル化／異性化反応器１１４の下流にＣ９／Ｃ１０＋分流器を必要としない。
【００４９】
Ｃ６−１２＋芳香族（コークス前駆体を含む可能性がある）を含む重質改質油供給流１２０は、Ｃ９脱アルキル化反応器１１０に導入される。重質改質油供給流１２０は、典型的な接触ナフサ改質装置からの改質油の流れとすることができる。重質改質油供給流１２０は、流れ分解炉からの熱分解ガソリンの流れとすることができる。Ｃ９脱アルキル化反応器１１０は、重質改質油供給流１２０を受け取り、Ｃ９脱アルキル化生成物流１５０を生成する。Ｃ９脱アルキル化反応器１１０は、重質改質油供給流１２０のＣ９−１２＋芳香族をＣ６−８＋芳香族に選択的に脱アルキル化するように構成される。また、Ｃ９脱アルキル化反応器１１０は、ナフタレンまたはナフタレンの誘導体などの２つ以上の芳香環を有する化合物を選択的に分解して、ＢＴＸおよび軽質ガスを生成するように構成される。Ｃ９脱アルキル化反応器１１０は、Ｃ９−１２＋芳香族のベンゼン、トルエン、および混合キシレンへの変換を最大にするように最適化することができる。結果として、Ｃ９脱アルキル化生成物流１５０は、脱アルキル化反応からの変換されたＣ６−８＋芳香族と、重質改質油供給流１２０中に既存の未変換のＣ６−８＋芳香族とを含む。コークス前駆体は、脱アルキル化反応によって除去される。
【００５０】
いくつかの実施形態では、Ｃ９脱アルキル化反応器１１０が外部供給源から補給水素流１６２を受け取る。いくつかの実施形態では、Ｃ９脱アルキル化反応器がＰＳＡユニット１１２によって生成された第１の水素生成物流１４４を受け取る。いくつかの実施形態では、Ｃ９脱アルキル化反応器１１０が第１の軽質ガス流１４６を生成する。第１の軽質ガス流１４６は、エタンおよびプロパンなどの軽質アルカンを含むことができる。第１の軽質ガス流１４６は、未反応水素を含むことができる。いくつかの実施形態では、第１の軽質ガス流１４６がＰＳＡユニット１１２に導入される。
【００５１】
いくつかの実施形態では、Ｃ９脱アルキル化反応器１１０は、約２００℃〜約５４０℃の範囲の温度、約１０バール〜約５０バールの範囲の圧力、約１時間−１〜約２０時間−１の範囲の液時間速度、および約０〜約４の範囲の水素対供給流比率、の条件下で動作することができる。
【００５２】
いくつかの実施形態では、水素を用いる水添脱アルキル化のためにＣ９脱アルキル化反応器１１０で使用される触媒が二官能性触媒を含むことができる。Ｃ９脱アルキル化反応器１１０で使用される水添脱アルキル触媒は、Ｃ９−１２＋芳香族および水素をトルエン、ベンゼン、混合キシレン、およびアルカンに選択的に変換することができ得る。いくつかの実施形態では、水添脱アルキル化触媒は、適切な反応動作条件で、Ｃ９−１２＋芳香族のかなりの部分、またはいくつかの実施形態ではすべてを、トルエン、ベンゼン、混合キシレン、およびアルカンに変換することができ得る。当業者は、必要以上に過度の実験を行うことなく、プロセスの脱アルキル化部分を実施するための適切な市販の水添脱アルキル化触媒を選択し得る。適切な水添脱アルキル化触媒の物理的、選択性、および活性属性を選択する際のそのようなパラメータには、脱アルキル化段階動作条件、供給原料組成、水素対Ｃ９−１２＋芳香族の比率、所望の変換効力および効率、脱アルキル化段階滞留時間、および脱アルキル化段階の物理的属性が含まれ得る。いくつかの実施形態では、Ｃ９脱アルキル化反応器１１０で使用される触媒がフッ素化ゼオライト触媒を含み得る。いくつかの実施形態では、ゼオライト触媒が触媒の結晶組織に組み込まれた金属イオン（例えば、Ｎｉ２＋）を含み得る。いくつかの実施形態では、金属イオンがコバルトおよびパラジウムなどの他の第８族、第９族、および第１０族遷移金属を含み得る。
【００５３】
表１は、Ｃ６−１２＋芳香族供給物がＣ９脱アルキル化反応器１１０を通過した後の芳香族の組成変化の例を示す。分かるように、Ｃ９脱アルキル化反応器１１０は最初に、より有用性の低いＣ８−１２＋芳香族を実質的に減少させる。Ｃ９脱アルキル化反応器１１０の動作条件および反応範囲は、脱アルキル化反応中に除去されるアルキル基の数に応じて、Ｃ９−１２＋芳香族転化率を最大にするように変えることができる。多数のエチルおよびより少ない数の芳香族に結合したプロピル基は、水素の存在下でエタンおよびプロパンのような軽質アルカンを形成することができ、水素の非存在下でエチレンおよびプロピレンのような軽質オレフィンを形成することができる。
【００５４】
【表１】
2022502473.tif 000003
【００５５】
Ｃ９脱アルキル化生成物流１５０は、改質油分流器１０２に導入される。改質油分流器１０２は、Ｃ９脱アルキル化生成物流１５０から受け取ったＣ６（ベンゼン）、Ｃ７（トルエン）、およびＣ８＋芳香族を分離するように構成される。従って、ベンゼン生成物流１２４、トルエン生成物流１２６、およびＣ８＋芳香族生成物流１３０が改質油分流器１０２によって生成される。Ｃ８＋芳香族生成物流１３０は、混合キシレンを含む。当業者は、Ｃ９脱アルキル化生成物流１５０からベンゼンおよびトルエンを抽出するための適切な分離プロセスを選択し得る。いくつかの実施形態では、ベンゼンが溶媒抽出によって抽出することができる。トルエンは、分留カラムを利用することによって抽出することができる。
【００５６】
いくつかの実施形態では、トルエン生成物流１２６がトランスアルキル化／異性化反応器１１４に導入される。任意に、トルエン生成物流１２６の一部、またはいくつかの実施形態ではすべてが、トルエン分岐流１２８を介してトルエン不均化ユニット１０８に導入され得る。トルエン不均化ユニット１０８は、トルエンをベンゼンおよび混合キシレンのほぼ等しい化学量論に変換するように構成される。トルエン不均化ユニット１０８はトルエン不均化生成物流１２９を生成し、これは、再循環生成物流１２２に添加される。再循環生成物流１２２は、さらなる分離のために改質油分流器１０２に再導入することができる。有利には、改質油分流器１０２によって生成されたトルエンの全てをトルエン生成物流１２６を介してトランスアルキル化／異性化反応器１１４に導くことができるので、トルエン不均化ユニット１０８は最小限に利用することができるか、または全く利用しないこともできる。このようにして、トランスアルキル化効率を実質的に改善することができる。
【００５７】
Ｃ８＋芳香族生成物流１３０は、キシレン分流器１０４に導入される。キシレン分流器１０４は、Ｃ８芳香族（混合キシレンとエチルベンゼン）、残りのＣ９芳香族、およびＣ８＋芳香族生成物流１３０から受け取った残りのＣ１０＋芳香族を分離するように構成される。従って、Ｃ８芳香族生成物流１３２、Ｃ９芳香族生成物流１３４、およびＣ１０＋芳香族生成物流１３６がキシレン分流器１０４によって生成される。当業者は、Ｃ８＋芳香族生成物流１３０からＣ８芳香族およびＣ９芳香族を抽出するための適切な分離プロセスを選択し得る。例えば、Ｃ８芳香族をカラムの頂部から回収することができ、Ｃ９芳香族をカラムの側部から回収することができ、Ｃ１０＋芳香族をカラムの底部から回収することができる。有利には、最初にＣ９−１２＋芳香族がＣ９脱アルキル化反応器１１０によって実質的に除去されるので、Ｃ９芳香族生成物流１３４およびＣ１０＋芳香族生成物流１３６中に回収される量は最小限であり得る。
【００５８】
Ｃ８芳香族生成物流１３２は、パラキシレン分離器１０６に導入される。パラキシレン分離器１０６は、混合キシレン（および存在する場合はエチルベンゼン）を含むＣ８芳香族生成物流１３２から受け取ったパラキシレンを分離するように構成される。従って、パラキシレン流１３８およびオルト／メタキシレン流１４０は、パラキシレン分離器１０６によって生成される。オルト／メタ−キシレン流１４０は、オルトキシレンおよびメタキシレンを含む。オルト／メタキシレン流１４０は、実質的にパラキシレンを含まない。当業者は、Ｃ８芳香族生成物流１３２からパラキシレンを抽出するための適切な分離プロセスを選択し得る。例えば、パラキシレン分離器１０６は、吸着プロセスを含むことができる。パラキシレン分離器１０６は、結晶化プロセスを含むことができる。
【００５９】
Ｃ９芳香族生成物流１３４およびオルト／メタキシレン流１４０は、トランスアルキル化／異性化反応器１１４に導入される。いくつかの実施形態では、トルエン生成物流１２６がトランスアルキル化／異性化反応器１１４に導入される。トランスアルキル化／異性化反応器１１４は、Ｃ７−９芳香族を受け取り、ベンゼン、トルエン、混合キシレン、および軽質ガスを生成するように構成される。トランスアルキル化を介して、トランスアルキル化／異性化反応器１１４は、トルエン生成物流１２６から受け取ったトルエンおよびＣ９芳香族生成物流１３４から受け取ったＣ９芳香族を混合キシレンに変換するように構成される。いくつかの実施形態では、Ｃ９芳香族生成物流１３４は、トリメチルベンゼン（ＴＭＢ）を含む。また、トランスアルキル化を介して、トランスアルキル化／異性化反応器１１４は、トルエン生成物流１２６から受け取ったトルエンをベンゼンおよび混合キシレンに変換するように構成される。異性化を介して、トランスアルキル化／異性化反応器１１４は、Ｃ８芳香族熱力学的平衡を再確立することによって、オルト／メタキシレン流１４０から受け取ったオルト／メタキシレンを混合キシレンに変換するように構成される。従って、ＢＴＸ生成物流１５６は、トランスアルキル化／異性化反応器１１４によって生成される。キシレン異性化はトランスアルキル化／異性化反応器１１４で行われるので、別個のトランスアルキル化反応器または別個の異性化反応器は必要ない。有利には、最初にＣ９−１２＋芳香族がＣ９脱アルキル化反応器１１０によって実質的に除去されるので、トランスアルキル化／異性化反応器１１４はより小さいサイズであり得る。
【００６０】
いくつかの実施形態では、トランスアルキル化／異性化反応器１１４が外部供給源から補給水素流１６２を受け取る。いくつかの実施形態では、トランスアルキル化／異性化反応器１１４がＰＳＡユニット１１２によって生成された第２の水素生成物流１５２を受け取る。水素の存在下で、トランスアルキル化／異性化反応器１１４は受け取ったＣ７−９芳香族のアルキル基を脱アルキル化して、Ｃ６−８芳香族（すなわち、ＢＴＸ）および軽質ガスを生成するように構成される。生成したＢＴＸは、ＢＴＸ生成物流１５６を介してトランスアルキル化／異性化反応器１１４を出る。いくつかの実施形態では、ＢＴＸ生成物流１５６が再循環生成物流１２２に添加され、さらなる分離のために改質油分流器１０２に再導入される。生成された軽質ガスは、第２の軽質ガス流１５８を介してトランスアルキル化／異性化反応器１１４を出る。第２の軽質ガス流１５８は、エタンおよびプロパンなどの軽質アルカンを含むことができる。第２の軽質ガス流１５８は、未反応水素を含むことができる。いくつかの実施形態では、第２の軽質ガス流１５８がＰＳＡユニット１１２に導入される。
【００６１】
いくつかの実施形態では、トランスアルキル化／異性化反応器１１４は、約２００℃〜約５４０℃の範囲の温度、約１０バール〜約５０バールの範囲の圧力、約１時間−１〜約２０時間−１の範囲の液時間速度、および約０〜約４の範囲の水素対供給流比率、の条件下で動作することができる。
【００６２】
いくつかの実施形態では、トランスアルキル化／異性化反応器１１４で使用されるトランスアルキル化触媒がＴＭＢおよびトルエンを混合キシレンに選択的に変換することができ得る。いくつかの実施形態では、トランスアルキル化／異性化反応器１１４で使用されるトランスアルキル化触媒は、適切な反応動作条件の存在下で、Ｃ９芳香族生成物流１３４中のＴＭＢのかなりの部分、またはいくつかの実施形態ではすべてを混合キシレンに変換することができ得る。当業者は、必要以上に過度の実験を行うことなく、プロセスのトランスアルキル化部分を実施するための適切な市販のトランスアルキル化触媒を選択することができる。適切なトランスアルキル化触媒の物理的、選択性、および活性属性を選択する際のそのようなパラメータは、トランスアルキル化動作条件、供給原料組成、トルエン対ＴＭＢの比、所望の変換効力および効率、段階滞留時間、ならびにトランスアルキル化触媒を使用するＴＭＢおよびトルエンの混合キシレンへの変換を支持するための第２段階反応容器の物理的属性を含み得る。いくつかの実施形態では、トランスアルキル化／異性化反応器１１４で使用される触媒がケイ素、リン、ホウ素、マグネシウム、錫、チタン、ジルコニウム、モリブデン、ゲルマニウム、インジウム、ランタン、セシウム、およびそれらの酸化物からなる群から選択される活性促進剤を有するベータゼオライトを含み得る。
【００６３】
Ｃ１０＋芳香族生成物流１３６は、Ｃ１０＋脱アルキル化反応器１１６に導入される。Ｃ１０＋脱アルキル化反応器１１６はＣ１０＋芳香族生成物流１３６を受け取り、Ｃ６−１０芳香族生成物流１６４を生成する。Ｃ１０＋脱アルキル化反応器１１６は、Ｃ１０＋芳香族をＣ６−９芳香族に選択的に脱アルキル化するように構成される。また、Ｃ１０＋脱アルキル化反応器１１６は、ナフタレンまたはナフタレンの誘導体などの２つ以上の芳香環を有する化合物を選択的に分解して、ＢＴＸおよび軽質ガスを生成するように構成される。Ｃ１０＋脱アルキル化反応器１１６は、Ｃ１０＋芳香族のＢＴＸへの変換を最大にするように最適化することができる。結果として、Ｃ６−１０芳香族生成物流１６４は、脱アルキル化反応からの変換されたＣ６−９芳香族と、Ｃ１０＋芳香族生成物流中に既存の未変換のＣ１０芳香族とを含む。有利には、Ｃ９−１２＋芳香族は、最初にＣ９脱アルキル化反応器１１０によって実質的に除去されるので、Ｃ１０＋脱アルキル化反応器１１６はより小さいサイズであり得る。
【００６４】
いくつかの実施形態では、Ｃ１０＋脱アルキル化反応器１１６が外部供給源から補給水素流１６２を受け取る。水素の存在下で、Ｃ１０＋脱アルキル化反応器１１６は、Ｃ１０＋芳香族生成物流１３６から受け取ったＣ１０＋芳香族をＣ６−９芳香族および軽質ガスに変換するように構成される。生成された軽質ガスは、第３の軽質ガス流１６６を介してＣ１０＋脱アルキル化反応器１１６を出る。第３の軽質ガス流１６６は、エタンおよびプロパンなどの軽質アルカンを含むことができる。第３の軽質ガス流１６６は、未反応水素を含むことができる。いくつかの実施形態では、第３の軽質ガス流１６６がＰＳＡユニット１１２に導入される。いくつかの実施形態では、Ｃ６〜１０芳香族生成物流１６４が再循環生成物流１２２に添加され、さらなる分離のために改質油分流器１０２に再導入される。
【００６５】
いくつかの実施形態では、Ｃ１０＋脱アルキル化反応器４１６は、約２００℃〜約７００℃の範囲の温度、約１０バール〜約５０バールの範囲の圧力、約１時間−１〜約２０時間−１の範囲の液時間速度、および約０〜約４の範囲の水素対供給流比率、の条件下で動作することができる。
【００６６】
いくつかの実施形態では、Ｃ１０＋脱アルキル化反応器１１６が蒸気脱アルキル化プロセスを実施することができ、蒸気および蒸気脱アルキル化触媒を使用して以下の条件および手順の下で動作することができる。最初に、約３１５℃〜約５１０℃の範囲の温度で約３０〜約１８０秒の範囲の時間で動作し、その間に、蒸気脱アルキル化触媒の活性は供給芳香族の脱アルキル化生成物へのモルパーセント変換率によって測定される初期活性の約９０％未満に低下し得る。蒸気脱アルキル化触媒の活性が約９０％未満に低下した場合に供給芳香族の流れを中断する。そして、蒸気脱アルキル化触媒を約３１５℃〜約５１０℃の範囲の温度で蒸気と接触させ、触媒をその初期活性の約７５％に再生し、脱アルキル化生成物を回収する。いくつかの実施形態では、Ｃ１０＋脱アルキル化反応器１１６が約４８０℃〜約５５０℃の範囲の温度で動作する水蒸気脱アルキル化プロセスを実施することができる。
【００６７】
Ｃ１０＋脱アルキル化反応器１１６で使用される水添脱アルキル触媒は、Ｃ１０＋芳香族（メチルプロピルベンゼン、ジメチルエチルベンゼン、テトラメチルベンゼン、およびジエチルベンゼンなど）および水素をベンゼン、トルエン、混合キシレン、およびアルカンに選択的に変換することができ得る。いくつかの実施形態では、水添脱アルキル化触媒は、適切な反応動作条件で、Ｃ１０＋芳香族のかなりの部分、およびいくつかの実施形態ではすべてを、ベンゼン、トルエン、混合キシレン、およびアルカン（例えば、エタンおよびプロパン）に変換することができ得る。当業者は必要以上に過度の実験を行うことなく、プロセスの脱アルキル化部分を実施するための適切な市販の水添脱アルキル化触媒を選択し得る。適切な水素化脱アルキル化触媒の物理的、選択性、および活性属性を選択する際のそのようなパラメータは、脱アルキル化段階動作条件、供給原料組成、水素対Ｃ１０＋芳香族の比、所望の変換効力および効率、脱アルキル化段階滞留時間、および脱アルキル化段階の物理的属性を含み得る。いくつかの実施形態では、Ｃ１０＋脱アルキル化反応器１１６で使用される触媒がフッ素化ゼオライト触媒を含むことができる。いくつかの実施形態では、ゼオライト触媒が触媒の結晶組織に組み込まれた金属イオン（例えば、Ｎｉ２＋）を含み得る。いくつかの実施形態では、金属イオンがコバルトおよびパラジウムなどの他の第８族、第９族、および第１０族遷移金属を含み得る。
【００６８】
いくつかの実施形態では、Ｃ１０＋脱アルキル化反応器１１６を含むプロセス１００がＣ１０＋脱アルキル化反応器１１６を用いないプロセスよりも、混合キシレンの収率の増加を示す。
【００６９】
第１の軽質ガス流１４６、第２の軽質ガス流１５８、および第３の軽質ガス流１６６は、ＰＳＡユニット１１２に導入される。組合せ流として示されていないが、第１の軽質ガス流１４６、第２の軽質ガス流１５８、および第３の軽質ガス流１６６は組合わされ、ＰＳＡユニット１１２に直接供給され得る。ＰＳＡユニット１１２は軽質ガスから受け取った水素を回収し、第１の水素生成物流１４４および第２の水素生成物流１５２を生成して、追加の水素要件を最小限に抑えるように構成される。組合せ流として示されていないが、第１の水素生成物流１４４および第２の水素生成物流１５２は単一の出力流としてＰＳＡユニット１１２を出ることができる。第１の水素生成物流１４４は、Ｃ９脱アルキル化反応器１１０に導入される。第２の水素生成物流１５２は、トランスアルキル化／異性化反応器１１４に導入される。ＰＳＡユニット１１２はまた、軽質ガス生成物流１４３を生成するように構成される。軽質ガス生成物流１４３は、Ｃ９脱アルキル化反応器１１０、トランスアルキル化／異性化反応器１１４、およびＣ１０＋脱アルキル化反応器１１６から生成されたアルカンに由来する実質的に水素を含まない（すなわち、１％未満の水素の）ガスの流れを含む。いくつかの実施形態では、軽質ガス生成物流１４３が、液化石油ガス（ＬＰＧ）燃料として分配される、または発電のためにプラントに送られるなど、プロセス１００の外部でさらに処理することができる。ＰＳＡユニット１１２は、軽質ガス生成物流１４３が、２〜４個の炭素原子を有する軽質アルカンを約７０重量以上含むように動作することができる。
【００７０】
要約すると、図１は、プロセス１００が改質油分流器１０２から分離されたベンゼンをベンゼン生成物流１２４として生成するように構成されることを示す。プロセス１００は、パラキシレン分離器１０６から分離されたパラキシレンをパラキシレン流１３８として生成するように構成される。プロセス１００は、軽質ガス生成物流１４３としてＰＳＡユニット１１２から分離された軽質アルカンを生成するように構成される。有利には、Ｃ９−１２＋芳香族は、トルエン不均化ユニット１０８、トランスアルキル化／異性化反応器１１４、およびＣ１０＋脱アルキル化反応器１１６を最小限に利用することができるように、最初にＣ９脱アルキル化反応器１１０によって実質的に除去される。また、有利には、Ｃ９脱アルキル化反応器１１０、トランスアルキル化／異性化反応器１１４、およびＣ１０＋脱アルキル化反応器１１６で使用される触媒の寿命はコークス前駆体の除去により実質的に改善される。従って、Ｃ６−１２＋芳香族は、Ｃ９脱アルキル化プロセス、トランスアルキル化／異性化プロセス、およびＣ１０＋脱アルキル化プロセスを経て、ベンゼン、パラキシレン、および軽質アルカンを生成するために完全に利用することができる。
【００７１】
図２は、本開示の実施形態による、ベンゼンおよびパラキシレンの製造のための脱アルキル化およびトランスアルキル化システムの実施形態のためのプロセス２００を示す。プロセス２００は、Ｃ９脱アルキル化反応器１１０、芳香族抽出ユニット２０２、改質油分流器１０２、キシレン分流器１０４、パラキシレン分離器１０６、ＰＳＡユニット１１２、トランスアルキル化／異性化反応器１１４、およびＣ１０＋脱アルキル化反応器１１６を含む。図２のユニットは図１のユニットと同様であるが、図２は芳香族抽出ユニットがＣ９脱アルキル化反応器１１０の下流および改質油分流器１０２の上流に配置される実施形態を示す。
【００７２】
Ｃ６−Ｃ１２＋芳香族（コークス前駆体を含む可能性がある）を含む重質改質油供給流２２０は、Ｃ９脱アルキル化反応器１１０に導入される。重質改質油供給流２２０は、典型的な接触ナフサ改質装置からの改質油の流れとすることができる。重質改質油供給流２２０は、流れ分解炉からの熱分解ガソリンの流れとすることができる。重質改質油供給流２２０は、ナフテンおよびパラフィンなどの非芳香族炭化水素、ならびに芳香族炭化水素を含むことができる。Ｃ９脱アルキル化反応器１１０は重質改質油供給流２２０を受け取り、Ｃ９脱アルキル化生成物流２５０を生成する。Ｃ９脱アルキル化反応器１１０は、重質改質油供給流２２０のＣ９−Ｃ１２＋芳香族をＣ６−Ｃ８＋芳香族に選択的に脱アルキル化するように構成される。また、Ｃ９脱アルキル化反応器１１０は、ナフタレンまたはナフタレンの誘導体などの２つ以上の芳香環を有する化合物を選択的に分解して、ＢＴＸおよび軽質ガスを生成するように構成される。Ｃ９脱アルキル化反応器１１０は、Ｃ９−１２＋芳香族のベンゼン、トルエン、および混合キシレンへの変換を最大にするように最適化することができる。結果として、Ｃ９脱アルキル化生成物流２５０は、脱アルキル化反応からの変換されたＣ６−８＋芳香族と、重質改質油供給流２２０中に既存の未変換のＣ６−８＋芳香族とを含む。Ｃ９脱アルキル化生成物流２５０は、脱アルキル化反応の副生成物として生成される非芳香族炭化水素、または重質改質油供給流２２０中に既存の未反応非芳香族炭化水素を含むことができる。いずれの場合も、コークス前駆体は脱アルキル化反応によって除去される。
【００７３】
いくつかの実施形態では、Ｃ９脱アルキル化反応器１１０が外部供給源から補給水素流２６２を受け取る。いくつかの実施形態では、Ｃ９脱アルキル化反応器１１０がＰＳＡユニット１１２によって生成された第１の水素生成物流２４４を受け取る。いくつかの実施形態では、Ｃ９脱アルキル化反応器１１０が第１の軽質ガス流２４６を生成する。第１の軽質ガス流２４６は、エタンおよびプロパンなどの軽質アルカンを含むことができる。第１の軽質ガス流２４６は、未反応水素を含むことができる。いくつかの実施形態では、第１の軽質ガス流２４６がＰＳＡユニット１１２に導入される。
【００７４】
Ｃ９脱アルキル化生成物流２５０は芳香族抽出ユニット２０２に導入される。芳香族抽出ユニット２０２は、Ｃ９脱アルキル化生成物流２５０から受け取ったＣ６−８＋芳香族および非芳香族炭化水素を分離するように構成される。従って、芳香族生成物流２７０および非芳香族生成物流２７２は、芳香族抽出ユニット２０２によって生成される。芳香族生成物流２７０は、Ｃ６−８＋芳香族化合物を含む。非芳香族生成物流２７２は、Ｃ９脱アルキル化反応器１１０によって生成された非芳香族炭化水素、または重質改質油供給流２２０中に既存の未反応非芳香族炭化水素を含む。非芳香族生成物流２７２は芳香族を実質的に含まない（すなわち、１％未満）。当業者は、芳香族抽出ユニット２０２から芳香族を抽出するための適切な分離プロセスを選択することができる。例えば、化学的抽出または蒸留、またはその２つの組み合わせを使用して、芳香族を非芳香族から選択的に分離することができる。いくつかの実施形態では、非芳香族生成物流２７２は、プロセス２００の外部でさらに処理することができる。
【００７５】
芳香族生成物流２７０は、改質油分流器１０２に導入される。改質油分流器１０２は、芳香族生成物流２７０から受け取ったＣ６（ベンゼン）、Ｃ７（トルエン）、およびＣ８＋芳香族を分離するように構成される。従って、ベンゼン生成物流２２４、トルエン生成物流２２６、およびＣ８＋芳香族生成物流２３０が改質油分流器１０２によって生成される。Ｃ８＋芳香族生成物流２３０は、混合キシレンを含む。当業者は、芳香族生成物流２７０からベンゼンおよびトルエンを抽出するための適切な分離プロセスを選択し得る。いくつかの実施形態では、ベンゼンが溶媒抽出によって抽出することができる。トルエンは、分留カラムを利用することによって抽出することができる。
【００７６】
Ｃ８＋芳香族生成物流２３０は、キシレン分流器１０４に導入される。キシレン分流器１０４は、Ｃ８芳香族（混合キシレンとエチルベンゼン）、残りのＣ９芳香族、およびＣ８＋芳香族生成物流２３０から受け取った残りのＣ１０＋芳香族を分離するように構成される。従って、Ｃ８芳香族生成物流２３２、Ｃ９芳香族生成物流２３４、およびＣ１０＋芳香族生成物流２３６がキシレン分流器１０４によって生成される。当業者は、Ｃ８＋芳香族生成物流２３０からＣ８芳香族およびＣ９芳香族を抽出するための適切な分離プロセスを選択し得る。例えば、Ｃ８芳香族をカラムの頂部から回収することができ、Ｃ９芳香族をカラムの側部から回収することができ、Ｃ１０＋芳香族をカラムの底部から回収することができる。
【００７７】
Ｃ８芳香族生成物流２３２をパラキシレン分離器１０６に導入する。パラキシレン分離器１０６は、混合キシレン（および存在する場合はエチルベンゼン）を含むＣ８芳香族生成物流２３２から受け取ったパラキシレンを分離するように構成される。従って、パラキシレン流２３８およびオルト／メタキシレン流２４０は、パラキシレン分離器１０６によって生成される。オルト／メタキシレン流２４０は、オルトキシレンおよびメタキシレンを含む。オルト／メタキシレン流２４０は、実質的にパラキシレンを含まない。当業者は、Ｃ８芳香族生成物流２３２からパラキシレンを抽出するための適切な分離プロセスを選択し得る。例えば、パラキシレン分離器１０６は、吸着プロセスを含むことができる。パラキシレン分離器１０６は、結晶化プロセスを含むことができる。
【００７８】
Ｃ９芳香族生成物流２３４、オルト／メタキシレン流２４０、およびトルエン生成物流２２６は、トランスアルキル化／異性化反応器１１４に導入される。トランスアルキル化／異性化反応器１１４はＣ７−９芳香族を受け取り、ベンゼン、トルエン、混合キシレン、および軽質ガスを生成するように構成される。トランスアルキル化を介して、トランスアルキル化／異性化反応器１１４は、トルエン生成物流２２６から受け取ったトルエンおよびＣ９芳香族生成物流２３４から受け取ったＣ９芳香族を混合キシレンに変換するように構成される。いくつかの実施形態では、Ｃ９芳香族生成物流２３４がＴＭＢを含む。また、トランスアルキル化を介して、トランスアルキル化／異性化反応器１１４は、トルエン生成物流２２６から受け取ったトルエンをベンゼンおよび混合キシレンに変換するように構成される。異性化を介して、トランスアルキル化／異性化反応器１１４は、Ｃ８芳香族熱力学的平衡を再確立することによって、オルト／メタキシレン流２４０から受け取ったオルト／メタキシレンを混合キシレンに変換するように構成される。従って、ＢＴＸ生成物流２５６は、トランスアルキル化／異性化反応器１１４によって生成される。キシレン異性化はトランスアルキル化／異性化反応器１１４で行われるので、別個のトランスアルキル化反応器または別個の異性化反応器は必要ない。
【００７９】
いくつかの実施形態では、トランスアルキル化／異性化反応器１１４が外部供給源から補給水素流２６２を受け取る。いくつかの実施形態では、トランスアルキル化／異性化反応器１１４がＰＳＡユニット１１２によって生成された第２の水素生成物流２５２を受け取る。水素の存在下で、トランスアルキル化／異性化反応器１１４は、受け取ったＣ７−９芳香族のアルキル基を脱アルキル化して、ＢＴＸおよび軽質ガスを生成するように構成される。生成したＢＴＸは、ＢＴＸ生成物流２５６を介してトランスアルキル化／異性化反応器１１４を出る。いくつかの実施形態では、ＢＴＸ生成物流２５６が再循環生成物流２２２に添加され、さらなる分離のために改質油分流器１０２に再導入される。生成された軽質ガスは、第２の軽質ガス流２５８を介してトランスアルキル化／異性化反応器１１４を出る。第２の軽質ガス流２５８は、エタンおよびプロパンなどの軽質アルカンを含むことができる。第２の軽質ガス流２５８は、未反応水素を含むことができる。いくつかの実施形態では、第２の軽質ガス流２５８がＰＳＡユニット１１２に導入される。
【００８０】
Ｃ１０＋芳香族生成物流２３６は、Ｃ１０＋脱アルキル化反応器１１６に導入される。Ｃ１０＋脱アルキル化反応器１１６はＣ１０＋芳香族生成物流２３６を受け取り、Ｃ６−１０芳香族生成物流２６４を生成する。Ｃ１０＋脱アルキル化反応器１１６は、Ｃ１０＋芳香族をＣ６−９芳香族に選択的に脱アルキル化するように構成される。また、Ｃ１０＋脱アルキル化反応器１１６は、ナフタレンまたはナフタレンの誘導体などの２つ以上の芳香環を有する化合物を選択的に分解して、ＢＴＸおよび軽質ガスを生成するように構成される。Ｃ１０＋脱アルキル化反応器１１６は、Ｃ１０＋芳香族のＢＴＸへの変換を最大にするように最適化することができる。結果として、Ｃ６−１０芳香族生成物流２６４は、脱アルキル化反応からの変換されたＣ６−９芳香族と、Ｃ１０＋芳香族生成物流中に既存の未変換のＣ１０芳香族とを含む。
【００８１】
いくつかの実施形態では、Ｃ１０＋脱アルキル化反応器１１６が外部供給源から補給水素流２６２を受け取る。水素の存在下で、Ｃ１０＋脱アルキル化反応器１１６は、Ｃ１０＋芳香族生成物流２３６から受け取ったＣ１０＋芳香族をＣ６−９芳香族および軽質ガスに変換するように構成される。生成された軽質ガスは、第３の軽質ガス流２６６を介してＣ１０＋脱アルキル化反応器１１６を出る。第３の軽質ガス流２６６は、エタンおよびプロパンなどの軽質アルカンを含むことができる。第３の軽質ガス流２６６は、未反応水素を含むことができる。いくつかの実施形態では、第３の軽質ガス流２６６がＰＳＡユニット１１２に導入される。いくつかの実施形態では、Ｃ６−１０芳香族生成物流２６４が再循環生成物流２２２に添加され、さらなる分離のために改質油分流器１０２に再導入される。
【００８２】
第１の軽質ガス流２４６、第２の軽質ガス流２５８、および第３の軽質ガス流２６６は、ＰＳＡユニット１１２に導入される。組合せ流として示されていないが、第１の軽質ガス流２４６、第２の軽質ガス流２５８、および第３の軽質ガス流２６６は組合わされ、ＰＳＡユニット１１２に直接供給され得る。ＰＳＡユニット１１２は軽質ガスから受け取った水素を回収し、第１の水素生成物流２４４および第２の水素生成物流２５２を生成して、追加の水素要件を最小限に抑えるように構成される。混合流として示されていないが、第１の水素生成物流２４４および第２の水素生成物流２５２は単一の出力流としてＰＳＡユニット１１２を出ることができる。第１の水素生成物流２４４は、Ｃ９脱アルキル化反応器１１０に導入される。第２の水素生成物流２５２は、トランスアルキル化／異性化反応器１１４に導入される。ＰＳＡユニット１１２はまた、軽質ガス生成物流２４３を生成するように構成される。軽質ガス生成物流２４３は、Ｃ９脱アルキル化反応器１１０、トランスアルキル化／異性化反応器１１４、およびＣ１０＋脱アルキル化反応器１１６から生成されたアルカンに由来する水素を含まないガス流を含む。いくつかの実施形態では、軽質ガス生成物流２４３がＬＰＧ燃料として分配される、または発電のためにプラントに送られるなど、プロセス２００の外部でさらに処理することができる。ＰＳＡユニット１１２は、２〜４個の炭素原子を有する軽質アルカンを約７０重量以上含むように動作することができる。
【００８３】
図３は、本開示の実施形態による、ベンゼンおよびパラキシレンの製造のための脱アルキル化およびトランスアルキル化システムの実施形態のためのプロセス３００を示す。プロセス３００は、Ｃ９脱アルキル化反応器１１０、改質油分流器１０２、芳香族抽出ユニット２０２、キシレン分流器１０４、パラキシレン分離器１０６、ＰＳＡユニット１１２、トランスアルキル化／異性化反応器１１４、およびＣ１０＋脱アルキル化反応器１１６を含む。図３のユニットは図１および図２のユニットと同様であるが、図３は芳香族抽出ユニットが改質油分流器１０２の下流に配置される実施形態を示す。
【００８４】
Ｃ６−Ｃ１２＋芳香族（コークス前駆体を含む可能性がある）を含む重質改質油供給流３２０は、Ｃ９脱アルキル化反応器１１０に導入される。重質改質油供給流３２０は、典型的な接触ナフサ改質装置からの改質油の流れとすることができる。重質改質油供給流３２０は、流れ分解炉からの熱分解ガソリンの流れとすることができる。重質改質油供給流３２０は、ナフテンおよびパラフィンなどの非芳香族炭化水素、ならびに芳香族炭化水素を含むことができる。Ｃ９脱アルキル化反応器１１０は重質改質油供給流３２０を受け取り、Ｃ９脱アルキル化生成物流３５０を生成する。Ｃ９脱アルキル化反応器１１０は、重質改質油供給流３２０のＣ９−Ｃ１２＋芳香族をＣ６−Ｃ８＋芳香族に選択的に脱アルキル化するように構成される。また、Ｃ９脱アルキル化反応器１１０は、ナフタレンまたはナフタレンの誘導体などの２つ以上の芳香環を有する化合物を選択的に分解して、ＢＴＸおよび軽質ガスを生成するように構成される。Ｃ９脱アルキル化反応器１１０は、Ｃ９−１２＋芳香族のベンゼン、トルエン、および混合キシレンへの変換を最大にするように最適化することができる。結果として、Ｃ９脱アルキル化生成物流３５０は、脱アルキル化反応からの変換されたＣ６−８＋芳香族と、重質改質油供給流３２０中に既存の未変換のＣ６−８＋芳香族とを含む。Ｃ９脱アルキル化生成物流３５０は、脱アルキル化反応の副生成物として生成される非芳香族炭化水素、または重質改質油供給流３２０中に既存の未反応の非芳香族炭化水素を含み得る。Ｃ９脱アルキル化生成物流は、脱アルキル化反応の副生成物として生成されるエタン、プロパン、ブタン、およびペンタンなどの軽質アルカンを含み得る。Ｃ９脱アルキル化生成物流３５０は、７個以上の炭素原子を有する非芳香族炭化水素を含まなくてもよい。いずれの場合も、コークス前駆体は脱アルキル化反応によって除去される。
【００８５】
いくつかの実施形態では、Ｃ９脱アルキル化反応器１１０が外部供給源から補給水素流３６２を受け取る。いくつかの実施形態では、Ｃ９脱アルキル化反応器１１０がＰＳＡユニット１１２によって生成された第１の水素生成物流３４４を受け取る。
【００８６】
Ｃ９脱アルキル化生成物流３５０は、改質油分流器１０２に導入される。改質油分流器１０２は、Ｃ９脱アルキル化生成物流３５０から受け取ったＣ４炭化水素（エタン、プロパン、およびブタンなどの軽質アルカン）、Ｃ５−７炭化水素（芳香族および非芳香族を含む）、およびＣ８＋炭化水素（実質的に芳香族）を分離するように構成される。従って、第１の軽質ガス流３４６、Ｃ５−７生成物流３７０、およびＣ８＋芳香族生成物流３３０が改質油分流器１０２によって生成される。Ｃ８＋芳香族生成物流３３０は、混合キシレンを含む。第１の軽質ガス流３４６は、エタン、プロパン、およびブタンなどの軽質アルカンを含むことができる。第１の軽質ガス流３４６は、Ｃ９脱アルキル化反応器１１０からの未反応水素を含むことができる。いくつかの実施形態では、第１の軽質ガス流３４６がＰＳＡユニット１１２に導入される。当業者は、Ｃ９脱アルキル化生成物流３５０からＣ４炭化水素、Ｃ５−７炭化水素、およびＣ８＋炭化水素を分離するための適切な分離プロセスを選択し得る。例えば、Ｃ４炭化水素はカラムの頂部から回収することができ、Ｃ５−７炭化水素はカラムの側部から回収することができ、Ｃ８＋炭化水素はカラムの底部から回収することができる。
【００８７】
Ｃ５−７生成物流３７０は、芳香族抽出ユニット２０２に導入される。芳香族抽出ユニット２０２は、Ｃ５−７生成物流３７０から受け取ったベンゼン、トルエン、およびＣ５−７非芳香族炭化水素を分離するように構成される。従って、ベンゼン生成物流３２４、トルエン生成物流３２６、および非芳香族生成物流３７２が芳香族抽出ユニット２０２によって生成される。非芳香族生成物流３７２は、Ｃ９脱アルキル化反応器１１０によって生成される非芳香族炭化水素を含む。非芳香族生成物流３７２は、芳香族化合物を実質的に含まない。当業者は、芳香族抽出ユニット２０２から芳香族を抽出するための適切な分離プロセスを選択することができる。例えば、化学的抽出または蒸留、またはその２つの組み合わせを使用して、芳香族を非芳香族から選択的に分離することができる。当業者は、非芳香族から分離された芳香族からベンゼンおよびトルエンを抽出するための適切な分離プロセスを選択し得る。いくつかの実施形態では、ベンゼンが溶媒抽出によって抽出することができる。トルエンは、分留カラムを利用することによって抽出することができる。いくつかの実施形態では、非芳香族生成物流３７２は、プロセス３００の外部でさらに処理することができる。
【００８８】
Ｃ８＋芳香族生成物流３３０はキシレン分流器１０４に導入される。キシレン分流器１０４は、Ｃ８芳香族（混合キシレンとエチルベンゼン）、残りのＣ９芳香族、およびＣ８＋芳香族生成物流３３０から受け取った残りのＣ１０＋芳香族を分離するように構成される。従って、Ｃ８芳香族生成物流３３２、Ｃ９芳香族生成物流３３４、およびＣ１０＋芳香族生成物流３３６がキシレン分流器１０４によって生成される。当業者は、Ｃ８＋芳香族生成物流３３０からＣ８芳香族およびＣ９芳香族を抽出するための適切な分離プロセスを選択し得る。例えば、Ｃ８芳香族をカラムの頂部から回収することができ、Ｃ９芳香族をカラムの側部から回収することができ、Ｃ１０＋芳香族をカラムの底部から回収することができる。
【００８９】
Ｃ８芳香族生成物流３３２をパラキシレン分離器１０６に導入する。パラキシレン分離器１０６は、混合キシレン（および存在する場合はエチルベンゼン）を含むＣ８芳香族生成物流３３２から受け取ったパラキシレンを分離するように構成される。従って、パラキシレン流３３８およびオルト／メタキシレン流３４０は、パラキシレン分離器１０６によって生成される。オルト／メタキシレン流３４０は、オルトキシレンおよびメタキシレンを含む。オルト／メタキシレン流３４０は、実質的にパラキシレンを含まない。当業者は、Ｃ８芳香族生成物流３３２からパラキシレンを抽出するための適切な分離プロセスを選択し得る。例えば、パラキシレン分離器１０６は、吸着プロセスを含むことができる。パラキシレン分離器１０６は、結晶化プロセスを含むことができる。
【００９０】
Ｃ９芳香族生成物流３３４、オルト／メタキシレン流３４０、およびトルエン生成物流３２６は、トランスアルキル化／異性化反応器１１４に導入される。トランスアルキル化／異性化反応器１１４はＣ７−９芳香族化合物を受け取り、ベンゼン、トルエン、混合キシレン、および軽質ガスを生成するように構成される。トランスアルキル化を介して、トランスアルキル化／異性化反応器１１４は、トルエン生成物流３２６から受け取ったトルエンおよびＣ９芳香族生成物流３３４から受け取ったＣ９芳香族を混合キシレンに変換するように構成される。いくつかの実施形態では、Ｃ９芳香族生成物流３３４がＴＭＢを含む。また、トランスアルキル化を介して、トランスアルキル化／異性化反応器１１４は、トルエン生成物流３２６から受け取ったトルエンをベンゼンおよび混合キシレンに変換するように構成される。異性化を介して、トランスアルキル化／異性化反応器１１４は、Ｃ８芳香族熱力学的平衡を再確立することによって、オルト／メタキシレン流３４０から受け取ったオルト／メタキシレンを混合キシレンに変換するように構成される。従って、ＢＴＸ生成物流３５６は、トランスアルキル化／異性化反応器１１４によって生成される。キシレン異性化はトランスアルキル化／異性化反応器１１４で行われるので、別個のトランスアルキル化反応器または別個の異性化反応器は必要ない。
【００９１】
いくつかの実施形態では、トランスアルキル化／異性化反応器１１４は外部供給源から補給水素流３６２を受け取る。いくつかの実施形態では、トランスアルキル化／異性化反応器１１４はＰＳＡユニット１１２によって生成される第２の水素生成物流３５２を受け取る。水素の存在下で、トランスアルキル化／異性化反応器１１４は、受け取ったＣ７−９芳香族のアルキル基を脱アルキル化して、ＢＴＸおよび軽質ガスを生成するように構成される。生成したＢＴＸは、ＢＴＸ生成物流３５６を介してトランスアルキル化／異性化反応器１１４を出る。いくつかの実施形態では、ＢＴＸ生成物流３５６は再循環生成物流３２２に添加され、さらなる分離のために改質油分流器１０２に再導入される。生成された軽質ガスは、第２の軽質ガス流３５８を介してトランスアルキル化／異性化反応器１１４を出る。第２の軽質ガス流３５８は、エタンおよびプロパンなどの軽質アルカンを含むことができる。第２の軽質ガス流３５８は、未反応水素を含むことができる。いくつかの実施形態では、第２の軽質ガス流３５８がＰＳＡユニット１１２に導入される。
【００９２】
Ｃ１０＋芳香族生成物流３３６はＣ１０＋脱アルキル化反応器１１６に導入される。Ｃ１０＋脱アルキル化反応器１１６はＣ１０＋芳香族生成物流３３６を受け取り、Ｃ６−１０芳香族生成物流３６４を生成する。Ｃ１０＋脱アルキル化反応器１１６は、Ｃ１０＋芳香族をＣ６−９芳香族に選択的に脱アルキル化するように構成される。また、Ｃ１０＋脱アルキル化反応器１１６は、ナフタレンまたはナフタレンの誘導体などの２つ以上の芳香環を有する化合物を選択的に分解して、ＢＴＸおよび軽質ガスを生成するように構成される。Ｃ１０＋脱アルキル化反応器１１６は、Ｃ１０＋芳香族のＢＴＸへの変換を最大にするように最適化することができる。結果として、Ｃ６−１０芳香族生成物流３６４は、脱アルキル化反応からの変換されたＣ６−９芳香族と、Ｃ１０＋芳香族生成物流中に既存の未変換のＣ１０芳香族とを含む。
【００９３】
いくつかの実施形態では、Ｃ１０＋脱アルキル化反応器１１６が外部供給源から補給水素流３６２を受け取る。水素の存在下で、Ｃ１０＋脱アルキル化反応器１１６は、Ｃ１０＋芳香族生成物流３３６から受け取ったＣ１０＋芳香族をＣ６−９芳香族および軽質ガスに変換するように構成される。生成された軽質ガスは、第３の軽質ガス流３６６を介してＣ１０＋脱アルキル化反応器１１６を出る。第３の軽質ガス流３６６は、エタンおよびプロパンなどの軽質アルカンを含むことができる。第３の軽質ガス流３６６は、未反応水素を含むことができる。いくつかの実施形態では、第３の軽質ガス流３６６がＰＳＡユニット１１２に導入される。いくつかの実施形態では、Ｃ６〜１０芳香族生成物流３６４が再循環生成物流３２２に添加され、さらなる分離のために改質油分流器１０２に再導入される。
【００９４】
第１の軽質ガス流３４６、第２の軽質ガス流３５８、および第３の軽質ガス流３６６は、ＰＳＡユニット１１２に導入される。組合せ流として示されていないが、第１の軽質ガス流３４６、第２の軽質ガス流３５８、および第３の軽質ガス流３６６は組合わされ、ＰＳＡユニット１１２に直接供給され得る。ＰＳＡユニット１１２は軽質ガスから受け取った水素を回収し、第１の水素生成物流３４４および第２の水素生成物流３５２を生成して、さらなる水素要件を最小限に抑えるように構成される。組合せ流として示されていないが、第１の水素生成物流３４４および第２の水素生成物流３５２は単一の出力流としてＰＳＡユニット１１２を出ることができる。第１の水素生成物流３４４は、Ｃ９脱アルキル化反応器１１０に導入される。第２の水素生成物流３５２は、トランスアルキル化／異性化反応器１１４に導入される。ＰＳＡユニット１１２はまた、軽質ガス生成物流３４３を生成するように構成される。軽質ガス生成物流３４３は、Ｃ９脱アルキル化反応器１１０、トランスアルキル化／異性化反応器１１４、およびＣ１０＋脱アルキル化反応器１１６から生成されたアルカンに由来する、水素を含まないガスの流れを含む。いくつかの実施形態では、軽質ガス生成物流３４３は、ＬＰＧ燃料として分配される、または発電のためにプラントに送られるなど、プロセス３００の外部でさらに処理することができる。ＰＳＡユニット１１２は、軽質ガス生成物流３４３が２〜４個の炭素原子を有する軽質アルカンを約７０重量％以上含むように動作することができる。
【００９５】
図４は、本開示の実施形態による、水素の非存在下でベンゼンおよびパラキシレンを製造するための脱アルキル化およびトランスアルキル化システムの実施形態のためのプロセス４００を示す。プロセス４００は、Ｃ９脱アルキル化反応器４１０、改質油分流器４０２、キシレン分流器４０４、パラキシレン分離器４０６、トランスアルキル化／異性化反応器４１４、およびＣ１０＋脱アルキル化反応器４１６を含む。任意に、このプロセスは、トルエン不均化ユニット４０８を含むことができる。プロセス４００は、補給水素流を含まない。プロセス４００は、ＰＳＡユニットを含まない。有利には、プロセス４００は、トランスアルキル化／異性化反応器４１４の下流にＣ９／Ｃ１０＋分流器を必要としない。図４のユニットは図１のユニットと同様であるが、図４は水素供給がプロセス４００に提供されない実施形態を示す。
【００９６】
Ｃ６−Ｃ１２＋芳香族（コークス前駆体を含む可能性がある）を含む重質改質油供給流４２０は、Ｃ９脱アルキル化反応器４１０に導入される。重質改質油供給流４２０は、典型的な接触ナフサ改質装置からの改質油の流れとすることができる。重質改質油供給流４２０は、流れ分解炉からの熱分解ガソリンの流れとすることができる。Ｃ９脱アルキル化反応器４１０は重質改質油供給流４２０を受け取り、Ｃ９脱アルキル化生成物流４５０を生成する。Ｃ９脱アルキル化反応器４１０は、重質改質油供給流４２０のＣ９−Ｃ１２＋芳香族をＣ６−Ｃ８＋芳香族に選択的に脱アルキル化するように構成される。また、Ｃ９脱アルキル化反応器４１０は、ナフタレンまたはナフタレンの誘導体などの２つ以上の芳香環を有する化合物を選択的に分解して、ＢＴＸおよび軽質ガスを生成するように構成される。Ｃ９脱アルキル化反応器４１０は、Ｃ９−１２＋芳香族のベンゼン、トルエン、および混合キシレンへの変換を最大にするように最適化することができる。結果として、Ｃ９脱アルキル化生成物流４５０は、脱アルキル化反応からの変換されたＣ６−８＋芳香族と、重質改質油供給流４２０中に既存の未変換のＣ６−８＋芳香族とを含む。コークス前駆体は、脱アルキル化反応によって除去される。
【００９７】
いくつかの実施形態では、Ｃ９脱アルキル化反応器１１０が第１の軽質ガス流４４６を生成する。第１の軽質ガス流４４６は、エチレンおよびプロピレンなどの軽質オレフィンを含むことができる。いくつかの実施形態では、第１の軽質ガス流４４６が第２の軽質ガス流４５８および第３の軽質ガス流４６６と組合わされて、軽質ガス生成物流４４３を形成する。いくつかの実施形態では、第１の軽質ガス流４４６はプロセス４００の外部でさらに処理することができる。
【００９８】
いくつかの実施形態では、Ｃ９脱アルキル化反応器４１０は、約２００℃〜約５４０℃の範囲の温度、約１０バール〜約５０バールの範囲の圧力、および約１時間−１〜約２０時間−１の範囲の液時間速度、の条件下で動作することができる。
【００９９】
いくつかの実施形態では、Ｃ９−１２＋芳香族化合物が水素の非存在下で処理される場合、Ｃ９脱アルキル化反応器４１０の構成および触媒配合は、Ｃ９脱アルキル化反応器１１０（図１〜３に示される）の構成および触媒配合とは異なり得る。いくつかの実施形態では、水素の非存在下でＣ９脱アルキル化反応器４１０において使用される触媒は、単官能性触媒を含み得る。そのような単官能性触媒は、触媒配合物中に金属成分を含まない脱アルキル触媒を含み得る。Ｃ９脱アルキル化反応器４１０で使用される脱アルキル触媒は、Ｃ９−１２＋芳香族をトルエン、ベンゼン、混合キシレン、およびオレフィンに選択的に変換することができる。いくつかの実施形態では、脱アルキル化触媒は適切な反応動作条件で、かなりの部分、およびいくつかの実施形態ではすべてのＣ９−１２＋芳香族をトルエン、ベンゼン、混合キシレン、およびオレフィンに変換することが可能であり得る。当業者は必要以上に過度の実験を行うことなく、プロセスの脱アルキル化部分を実施するための適切な市販の脱アルキル化触媒を選択し得る。適切な脱アルキル化触媒の物理的、選択性、および活性属性を選択する際のそのようなパラメータには、脱アルキル化段階動作条件、供給原料組成、所望の変換効力および効率、脱アルキル化段階滞留時間、ならびに脱アルキル化段階の物理的属性が含まれ得る。いくつかの実施形態では、Ｃ９脱アルキル化反応器４１０で使用される触媒がフッ素化ゼオライト触媒を含み得る。いくつかの実施形態では、水素の非存在下でオレフィンを生成するように動作するＣ９脱アルキル化反応器４１０が流動床反応器または移動床反応器であってもよい。
【０１００】
Ｃ９脱アルキル化生成物流４５０は、改質油分流器４０２に導入される。改質油分流器４０２は、Ｃ９脱アルキル化生成物流４５０から受け取ったＣ６（ベンゼン）、Ｃ７（トルエン）、およびＣ８＋芳香族を分離するように構成される。従って、ベンゼン生成物流４２４、トルエン生成物流４２６、およびＣ８＋芳香族生成物流４３０が改質油分流器４０２によって生成される。Ｃ８＋芳香族生成物流４３０は、混合キシレンを含む。当業者は、Ｃ９脱アルキル化生成物流４５０からベンゼンおよびトルエンを抽出するための適切な分離プロセスを選択し得る。いくつかの実施形態では、ベンゼンが溶媒抽出によって抽出することができる。トルエンは、分留カラムを利用することによって抽出することができる。
【０１０１】
いくつかの実施形態では、トルエン生成物流４２６がトランスアルキル化／異性化反応器４１４に導入される。任意に、トルエン生成物流４２６の一部、またはいくつかの実施形態ではすべてが、トルエン分岐流４２８を介してトルエン不均化ユニット４０８に導入され得る。トルエン不均化ユニット４０８は、トルエンをベンゼンおよび混合キシレンのほぼ等しい化学量論に変換するように構成される。トルエン不均化ユニット４０８は、再循環生成物流４２２に添加されるトルエン不均化生成物流４２９を生成する。再循環生成物流４２２は、さらなる分離のために改質油分流器４０２に再導入することができる。有利には、改質油分流器４０２によって生成されたトルエンのすべてを、トルエン生成物流４２６を介してトランスアルキル化／異性化反応器４１４に導くことができるので、トルエン不均化ユニット４０８は最小限に利用することができるか、または全く利用しないこともできる。このようにして、トランスアルキル化効率を実質的に改善することができる。
【０１０２】
Ｃ８＋芳香族生成物流４３０はキシレン分流器４０４に導入される。キシレン分流器４０４は、Ｃ８芳香族（混合キシレンおよびエチルベンゼン）、残りのＣ９芳香族、およびＣ８＋芳香族生成物流４３０から受け取った残りのＣ１０＋芳香族を分離するように構成される。従って、Ｃ８芳香族生成物流４３２、Ｃ９芳香族生成物流４３４、およびＣ１０＋芳香族生成物流４３６がキシレン分流器４０４によって生成される。当業者は、Ｃ８＋芳香族生成物流４３０からＣ８芳香族およびＣ９芳香族を抽出するための適切な分離プロセスを選択し得る。例えば、Ｃ８芳香族をカラムの頂部から回収することができ、Ｃ９芳香族をカラムの側部から回収することができ、Ｃ１０＋芳香族をカラムの底部から回収することができる。有利には、最初にＣ９−１２＋芳香族がＣ９脱アルキル化反応器４１０によって実質的に除去されるので、Ｃ９芳香族生成物流４３４およびＣ１０＋芳香族生成物流４３６中に回収される量は最小限であり得る。
【０１０３】
Ｃ８芳香族生成物流４３２はパラキシレン分離器４０６に導入される。パラキシレン分離器４０６は、混合キシレン（および存在する場合はエチルベンゼン）を含むＣ８芳香族生成物流４３２から受け取ったパラキシレンを分離するように構成される。従って、パラキシレン流４３８およびオルト／メタキシレン流４４０は、パラキシレン分離器４０６によって生成される。オルト／メタキシレン流４４０は、オルトキシレンおよびメタキシレンを含む。オルト／メタキシレン流４４０は、実質的にパラキシレンを含まない。当業者は、Ｃ８芳香族生成物流４３２からパラキシレンを抽出するための適切な分離プロセスを選択し得る。例えば、パラキシレン分離器４０６は、吸着プロセスを含むことができる。パラキシレン分離器４０６は、結晶化プロセスを含むことができる。
【０１０４】
Ｃ９芳香族生成物流４３４およびオルト／メタキシレン流４４０は、トランスアルキル化／異性化反応器４１４に導入される。いくつかの実施形態では、トルエン生成物流４２６がトランスアルキル化／異性化反応器４１４に導入される。トランスアルキル化／異性化反応器４１４はＣ７−９芳香族化合物を受け取り、ベンゼン、トルエン、混合キシレン、および軽質ガスを生成するように構成される。トランスアルキル化を介して、トランスアルキル化／異性化反応器４１４は、トルエン生成物流４２６から受け取ったトルエンおよびＣ９芳香族生成物流４３４から受け取ったＣ９芳香族を混合キシレンに変換するように構成される。いくつかの実施形態では、Ｃ９芳香族生成物流４３４がＴＭＢを含む。また、トランスアルキル化を介して、トランスアルキル化／異性化反応器４１４は、トルエン生成物流４２６から受け取ったトルエンをベンゼンおよび混合キシレンに変換するように構成される。異性化を介して、トランスアルキル化／異性化反応器４１４は、Ｃ８芳香族熱力学的平衡を再確立することによって、オルト／メタキシレン流４４０から受け取ったオルト／メタキシレンを混合キシレンに変換するように構成される。従って、ＢＴＸ生成物流４５６は、トランスアルキル化／異性化反応器４１４によって生成される。キシレン異性化はトランスアルキル化／異性化反応器４１４で行われるので、別個のトランスアルキル化反応器または別個の異性化反応器は必要ない。有利には、最初にＣ９−１２＋芳香族がＣ９脱アルキル化反応器４１０によって実質的に除去されるので、トランスアルキル化／異性化反応器４１４はより小さいサイズであり得る。
【０１０５】
いくつかの実施形態では、水素の非存在下で、トランスアルキル化／異性化反応器４１４は受け取ったＣ７−９芳香族のアルキル基を脱アルキル化して、ＢＴＸおよび軽質ガスを生成するように構成される。生成されたＢＴＸは、ＢＴＸ生成物流４５６を介してトランスアルキル化／異性化反応器４１４を出る。いくつかの実施形態では、ＢＴＸ生成物流４５６が再循環生成物流４２２に添加されて、さらなる分離のために改質油分流器４０２に再導入される。生成された軽質ガスは、第２の軽質ガス流４５８を介してトランスアルキル化／異性化反応器４１４を出る。第２の軽質ガス流４５８は、エチレンおよびプロピレンなどの軽質オレフィンを含むことができる。いくつかの実施形態では、第２の軽質ガス流４５８が第１の軽質ガス流４４６および第３の軽質ガス流４６６と組合わされて、軽質ガス生成物流４４３を形成する。いくつかの実施形態では、第２の軽質ガス流４５８はプロセス４００の外部でさらに処理することができる。
【０１０６】
いくつかの実施形態では、トランスアルキル化／異性化反応器４１４は、約２００℃〜約５４０℃の範囲の温度、約１０バール〜約５０バールの範囲の圧力、および約１時間−１〜約２０時間−１の範囲の液時間速度、の条件下で動作することができる。
【０１０７】
いくつかの実施形態では、トランスアルキル化／異性化反応器４１４で使用されるトランスアルキル化触媒は、ＴＭＢおよびトルエンを混合キシレンに選択的に変換し得る。いくつかの実施形態では、トランスアルキル化／異性化反応器４１４で使用されるトランスアルキル化触媒は適切な反応動作条件の存在下で、Ｃ９芳香族生成物流４３４中のＴＭＢのかなりの部分、またはいくつかの実施形態ではすべてを混合キシレンに変換することができる。当業者は、必要以上に過度の実験を行うことなく、プロセスのトランスアルキル化部分を実施するための適切な市販のトランスアルキル化触媒を選択することができる。適切なトランスアルキル化触媒の物理的、選択性、および活性属性を選択する際のそのようなパラメータは、トランスアルキル化動作条件、供給原料組成物、トルエン対ＴＭＢの比、所望の変換効力および効率、段階滞留時間、ならびにトランスアルキル化触媒を使用するＴＭＢおよびトルエンの混合キシレンへの変換を支持するための第２段階反応容器の物理的属性を含み得る。いくつかの実施形態では、トランスアルキル化／異性化反応器４１４で使用される触媒は、ケイ素、リン、ホウ素、マグネシウム、錫、チタン、ジルコニウム、モリブデン、ゲルマニウム、インジウム、ランタン、セシウム、およびそれらの酸化物からなる群から選択される活性促進剤を有するベータゼオライトを含み得る。
【０１０８】
Ｃ１０＋芳香族生成物流４３６は、Ｃ１０＋脱アルキル化反応器４１６に導入される。Ｃ１０＋脱アルキル化反応器４１６はＣ１０＋芳香族生成物流４３６を受け取り、Ｃ６−１０芳香族生成物流４６４を生成する。Ｃ１０＋脱アルキル化反応器４１６は、Ｃ１０＋芳香族をＣ６−９芳香族に選択的に脱アルキル化するように構成される。また、Ｃ１０＋脱アルキル化反応器４１６は、ナフタレンまたはナフタレンの誘導体などの２つ以上の芳香環を有する化合物を選択的に分解して、ＢＴＸおよび軽質ガスを生成するように構成される。さらに、Ｃ１０＋芳香族に結合したエチルおよびプロピル基は、エチレンおよびプロピレンなどのオレフィンを形成することができる。Ｃ１０＋脱アルキル化反応器４１６は、Ｃ１０＋芳香族のＢＴＸへの変換を最大にするように最適化することができる。結果として、Ｃ６−１０芳香族生成物流４６４は、脱アルキル化反応からの変換されたＣ６−９芳香族と、Ｃ１０＋芳香族生成物流中に既存の未変換のＣ１０芳香族とを含む。有利には、Ｃ９−１２＋芳香族が最初にＣ９脱アルキル化反応器４１０によって実質的に除去されるので、Ｃ１０＋脱アルキル化反応器４１６はより小さいサイズであり得る。
【０１０９】
いくつかの実施形態では、水素の非存在下で、Ｃ１０＋脱アルキル化反応器４１６はＣ１０＋芳香族生成物流４３６から受け取ったＣ１０＋芳香族をＣ６−９芳香族および軽質ガスに変換するように構成される。生成された軽質ガスは、第３の軽質ガス流４６６を介してＣ１０＋脱アルキル化反応器４１６を出る。第３の軽質ガス流４６６は、エチレンおよびプロピレンなどの軽質オレフィンを含むことができる。いくつかの実施形態では、第３の軽質ガス流４６６が第１の軽質ガス流４４６および第２の軽質ガス流４５８と組合わされて、軽質ガス生成物流４４３を形成する。いくつかの実施形態では、第３の軽質ガス流４６６はプロセス４００の外部でさらに処理することができる。いくつかの実施形態では、Ｃ６−１０芳香族生成物流４６４は再循環生成物流４２２に添加されて、さらなる分離のために改質油分流器４０２に再導入される。
【０１１０】
いくつかの実施形態では、Ｃ１０＋脱アルキル化反応器４１６は、約２００℃〜約７００℃の範囲の温度、約１０バール〜約５０バールの範囲の圧力、約１時間−１〜約２０時間−１の範囲の液時間速度、および約０〜約４の範囲の水素対供給流比率、の条件下で動作することができる。
【０１１１】
いくつかの実施形態では、水素の非存在下でＣ１０＋脱アルキル化反応器４１６において使用される触媒は、単官能性触媒を含み得る。そのような単官能性触媒は、触媒配合物中に金属成分を含まない脱アルキル触媒を含むことができる。Ｃ１０＋脱アルキル化反応器４１６で使用される水添脱アルキル触媒は、Ｃ１０＋芳香族（メチルプロピルベンゼン、ジメチルエチルベンゼン、テトラメチルベンゼン、およびジエチルベンゼンなど）をベンゼン、トルエン、および混合キシレンに選択的に変換することができ得る。さらに、脱アルキル化反応が水素の非存在下で行われる場合、Ｃ１０＋芳香族分子に結合した多数のエチル、およびより少ない数のプロピル基が、エチレンおよびプロピレンのようなオレフィンを容易に形成し得る。しかしながら、Ｃ１０＋脱アルキル化反応器４１６が水素の非存在下で動作する場合、急速な触媒失活が起こり得る。そのような実施形態では、水蒸気をＣ１０＋脱アルキル化反応器４１６に導入することができ、Ｃ１０＋脱アルキル化反応器４１６を流動床または移動床触媒反応器として構成することができる。
【０１１２】
いくつかの実施形態では、脱アルキル化触媒は、適切な反応動作条件でＣ１０＋芳香族のかなりの部分、およびいくつかの実施形態ではすべてを、ベンゼン、トルエン、混合キシレン、およびオレフィンに変換することができ得る。当業者は、必要以上に過度の実験を行うことなく、プロセスの脱アルキル化部分を実施するための適切な市販の脱アルキル化触媒を選択し得る。適切な脱アルキル化触媒の物理的、選択性、および活性属性を選択する際のそのようなパラメータには、脱アルキル化段階動作条件、供給原料組成、所望の変換効力および効率、脱アルキル化段階滞留時間、ならびに脱アルキル化段階の物理的属性が含まれ得る。いくつかの実施形態では、Ｃ１０＋脱アルキル化反応器４１６で使用される触媒がフッ素化ゼオライト触媒を含み得る。そのような実施形態では、ゼオライト触媒は金属イオンを含まなくてもよい。
【０１１３】
要約すると、図４は、プロセス４００が改質油分流器４０２から分離されたベンゼンをベンゼン生成物流４２４として生成するように構成されていることを示す。プロセス４００は、パラキシレン分離器４０６から分離されたパラキシレンをパラキシレン流４３８として生成するように構成される。プロセス４００は、軽質ガス生成物流４４３として軽質オレフィンを生成するように構成される。有利には、Ｃ９−１２＋芳香族は、トルエン不均化ユニット４０８、トランスアルキル化／異性化反応器４１４、およびＣ１０＋脱アルキル化反応器４１６を最小限に利用することができるように、最初にＣ９脱アルキル化反応器４１０によって実質的に除去される。また有利には、Ｃ９脱アルキル化反応器４１０、トランスアルキル化／異性化反応器４１４、およびＣ１０＋脱アルキル化反応器４１６で使用される触媒の寿命はコークス前駆体の除去により実質的に改善される。結果として、Ｃ６−１２＋芳香族は、Ｃ９脱アルキル化プロセス、トランスアルキル化／異性化プロセス、およびＣ１０＋脱アルキル化プロセスを介して、ベンゼン、パラキシレン、および軽質オレフィンを生成するために完全に利用することができる。
【０１１４】
図５は、本開示の実施形態による、水素の非存在下でベンゼンおよびパラキシレンを製造するための脱アルキル化およびトランスアルキル化システムの実施形態のためのプロセス５００を示す。プロセス５００は、Ｃ９脱アルキル化反応器４１０、芳香族抽出ユニット５０２、改質油分流器４０２、キシレン分流器４０４、パラキシレン分離器４０６、トランスアルキル化／異性化反応器４１４、およびＣ１０＋脱アルキル化反応器４１６を含む。図５のユニットは図２および図４のユニットと同様であるが、図５は芳香族抽出ユニット５０２がＣ９脱アルキル化反応器４１０の下流および改質油分流器４０２の上流に配置され、水素供給がプロセス５００に提供されない実施形態を示す。
【０１１５】
Ｃ６−Ｃ１２＋芳香族（コークス前駆体を含む可能性がある）を含む重質改質油供給流５２０は、Ｃ９脱アルキル化反応器４１０に導入される。重質改質油供給流５２０は、典型的な接触ナフサ改質装置からの改質油の流れとすることができる。重質改質油供給流５２０は、流れ分解炉からの熱分解ガソリンの流れとすることができる。重質改質油供給流５２０は、ナフテンおよびパラフィンなどの非芳香族炭化水素、ならびに芳香族炭化水素を含むことができる。Ｃ９脱アルキル化反応器４１０は重質改質油供給流５２０を受け取り、Ｃ９脱アルキル化生成物流５５０を生成する。Ｃ９脱アルキル化反応器４１０は、重質改質油供給流５２０のＣ９−Ｃ１２＋芳香族をＣ６−Ｃ８＋芳香族に選択的に脱アルキル化するように構成される。また、Ｃ９脱アルキル化反応器４１０は、ナフタレンまたはナフタレンの誘導体などの２つ以上の芳香環を有する化合物を選択的に分解して、ＢＴＸおよび軽質ガスを生成するように構成される。Ｃ９脱アルキル化反応器４１０は、Ｃ９−１２＋芳香族のベンゼン、トルエン、および混合キシレンへの変換を最大にするように最適化することができる。結果として、Ｃ９脱アルキル化生成物流５５０は、脱アルキル化反応からの変換されたＣ６−８＋芳香族と、重質改質油供給流５２０中に既存の未変換のＣ６−８＋芳香族とを含む。Ｃ９脱アルキル化生成物流５５０は、脱アルキル化反応の副生成物として生成される、エチレンおよびプロピレンなどの軽質オレフィンを含む非芳香族炭化水素、または重質改質油供給流５２０中に既存の未反応非芳香族炭化水素を含み得る。いずれの場合も、コークス前駆体は脱アルキル化反応によって除去される。
【０１１６】
Ｃ９脱アルキル化生成物流５５０は芳香族抽出ユニット５０２に導入される。芳香族抽出ユニット５０２は、Ｃ９脱アルキル化生成物流５５０から受け取った、エチレンおよびプロピレンのような軽質オレフィンを含むＣ６−８＋芳香族および非芳香族炭化水素を分離するように構成される。従って、芳香族生成物流５７０および非芳香族生成物流５７２は、芳香族抽出ユニット５０２によって生成される。芳香族生成物流５７０は、Ｃ６−８＋芳香族を含む。非芳香族生成物流５７２は、Ｃ９脱アルキル化反応器４１０によって生成される、エチレンおよびプロピレンなどの軽質オレフィンを含む非芳香族炭化水素、または重質改質油供給流５２０中に既存の未反応非芳香族炭化水素を含む。非芳香族生成物流５７２は、芳香族を実質的に含まない。当業者は、芳香族抽出ユニット５０２から芳香族を抽出するための適切な分離プロセスを選択することができる。例えば、化学的抽出または蒸留、またはその２つの組合わせを使用して、芳香族を非芳香族から選択的に分離することができる。いくつかの実施形態では、非芳香族生成物流５７２はプロセス５００の外部でさらに処理することができる。
【０１１７】
芳香族生成物流５７０は、改質油分流器４０２に導入される。改質油分流器４０２は、芳香族生成物流５７０から受け取ったＣ６（ベンゼン）、Ｃ７（トルエン）、およびＣ８＋芳香族を分離するように構成される。従って、ベンゼン生成物流５２４、トルエン生成物流５２６、およびＣ８＋芳香族生成物流５３０は、改質油分流器４０２によって生成される。Ｃ８＋芳香族生成物流５３０は、混合キシレンを含む。当業者は、芳香族生成物流５７０からベンゼンおよびトルエンを抽出するための適切な分離プロセスを選択し得る。いくつかの実施形態では、ベンゼンが溶媒抽出によって抽出することができる。トルエンは、分留カラムを利用することによって抽出することができる。
【０１１８】
Ｃ８＋芳香族生成物流５３０は、キシレン分流器４０４に導入される。キシレン分流器４０４は、Ｃ８芳香族（混合キシレンとエチルベンゼン）、残りのＣ９芳香族、およびＣ８＋芳香族生成物流５３０から受け取った残りのＣ１０＋芳香族を分離するように構成される。従って、Ｃ８芳香族生成物流５３２、Ｃ９芳香族生成物流５３４、およびＣ１０＋芳香族生成物流５３６がキシレン分流器４０４によって生成される。当業者は、Ｃ８＋芳香族生成物流５３０からＣ８芳香族およびＣ９芳香族を抽出するための適切な分離プロセスを選択し得る。例えば、Ｃ８芳香族をカラムの頂部から回収することができ、Ｃ９芳香族をカラムの側部から回収することができ、Ｃ１０＋芳香族をカラムの底部から回収することができる。
【０１１９】
Ｃ８芳香族生成物流５３２は、パラキシレン分離器４０６に導入される。パラキシレン分離器４０６は、混合キシレン（および存在する場合はエチルベンゼン）を含むＣ８芳香族生成物流５３２から受け取ったパラキシレンを分離するように構成される。従って、パラキシレン流５３８およびオルト／メタキシレン流５４０は、パラキシレン分離器４０６によって生成される。オルト／メタキシレン流５４０は、オルトキシレンおよびメタキシレンを含む。オルト／メタキシレン流５４０は、実質的にパラキシレンを含まない。当業者は、Ｃ８芳香族生成物流５３２からパラキシレンを抽出するための適切な分離プロセスを選択し得る。例えば、パラキシレン分離器４０６は、吸着プロセスを含むことができる。パラキシレン分離器４０６は、結晶化プロセスを含むことができる。
【０１２０】
Ｃ９芳香族生成物流５３４、オルト／メタキシレン流５４０、およびトルエン生成物流５２６は、トランスアルキル化／異性化反応器４１４に導入される。トランスアルキル化／異性化反応器４１４はＣ７−９芳香族を受け取り、ベンゼン、トルエン、混合キシレン、および軽質ガスを生成するように構成される。トランスアルキル化を介して、トランスアルキル化／異性化反応器４１４は、トルエン生成物流５２６から受け取ったトルエンおよびＣ９芳香族生成物流５３４から受け取ったＣ９芳香族を混合キシレンに変換するように構成される。いくつかの実施形態では、Ｃ９芳香族生成物流５３４がＴＭＢを含む。また、トランスアルキル化を介して、トランスアルキル化／異性化反応器４１４は、トルエン生成物流５２６から受け取ったトルエンをベンゼンおよび混合キシレンに変換するように構成される。異性化を介して、トランスアルキル化／異性化反応器４１４は、Ｃ８芳香族熱力学的平衡を再確立することによって、オルト／メタキシレン流５４０から受け取ったオルト／メタキシレンを混合キシレンに変換するように構成される。従って、ＢＴＸ生成物流５５６は、トランスアルキル化／異性化反応器４１４によって生成される。キシレン異性化はトランスアルキル化／異性化反応器４１４で行われるので、別個のトランスアルキル化反応器または別個の異性化反応器は必要ない。
【０１２１】
いくつかの実施形態では、水素の非存在下で、トランスアルキル化／異性化反応器４１４は受け取ったＣ７−９芳香族のアルキル基を脱アルキル化して、ＢＴＸおよび軽質ガスを生成するように構成される。生成されたＢＴＸは、ＢＴＸ生成物流５５６を介してトランスアルキル化／異性化反応器４１４を出る。いくつかの実施形態では、ＢＴＸ生成物流５５６が再循環生成物流５２２に添加されて、さらなる分離のために改質油分流器４０２に再導入される。生成された軽質ガスは、第１の軽質ガス流５５８を介してトランスアルキル化／異性化反応器４１４を出る。第１の軽質ガス流５５８は、エチレンおよびプロピレンなどの軽質オレフィンを含むことができる。いくつかの実施形態では、第１の軽質ガス流５５８が第２の軽質ガス流５６６と組合わされて、軽質ガス生成物流５４３を形成する。いくつかの実施形態では、第１の軽質ガス流５５８はプロセス５００の外部でさらに処理することができる。
【０１２２】
Ｃ１０＋芳香族生成物流５３６は、Ｃ１０＋脱アルキル化反応器４１６に導入される。Ｃ１０＋脱アルキル化反応器４１６はＣ１０＋芳香族生成物流５３６を受け取り、Ｃ６−１０芳香族生成物流５６４を生成する。Ｃ１０＋脱アルキル化反応器４１６は、Ｃ１０＋芳香族をＣ６−９芳香族に選択的に脱アルキル化するように構成される。また、Ｃ１０＋脱アルキル化反応器４１６は、ナフタレンまたはナフタレンの誘導体などの２つ以上の芳香環を有する化合物を選択的に分解して、ＢＴＸおよび軽質ガスを生成するように構成される。さらに、Ｃ１０＋芳香族に結合したエチルおよびプロピル基は、エチレンおよびプロピレンなどのオレフィンを形成することができる。Ｃ１０＋脱アルキル化反応器４１６は、Ｃ１０＋芳香族のＢＴＸへの変換を最大にするように最適化することができる。結果として、Ｃ６−１０芳香族生成物流５６４は、脱アルキル化反応からの変換されたＣ６−９芳香族と、Ｃ１０＋芳香族生成物流中に既存の未変換のＣ１０芳香族とを含む。
【０１２３】
いくつかの実施形態では、水素の非存在下で、Ｃ１０＋脱アルキル化反応器４１６は、Ｃ１０＋芳香族生成物流５３６から受け取ったＣ１０＋芳香族をＣ６−９芳香族および軽質ガスに変換するように構成される。生成された軽質ガスは、第２の軽質ガス流５６６を介してＣ１０＋脱アルキル化反応器４１６を出る。第２の軽質ガス流５６６は、エチレンおよびプロピレンなどの軽質オレフィンを含むことができる。いくつかの実施形態では、第２の軽質ガス流５６６が第１の軽質ガス流５５８と組合わされて、軽質ガス生成物流５４３を形成する。いくつかの実施形態では、第２の軽質ガス流５６６はプロセス５００の外部でさらに処理することができる。いくつかの実施形態では、Ｃ６−１０芳香族生成物流５６４が再循環生成物流５２２に添加されて、さらなる分離のために改質油分流器４０２に再導入される。
【０１２４】
図６は、本開示の実施形態による、水素の非存在下でベンゼンおよびパラキシレンを製造するための脱アルキル化およびトランスアルキル化システムの実施形態のためのプロセス６００を示す。プロセス６００は、Ｃ９脱アルキル化反応器４１０、改質油分流器４０２、芳香族抽出ユニット５０２、キシレン分流器４０４、パラキシレン分離器４０６、トランスアルキル化／異性化反応器４１４、およびＣ１０＋脱アルキル化反応器４１６を含む。図６のユニットは図３〜５のユニットと同様であるが、図６は芳香族抽出ユニット５０２が改質油分流器４０２の下流に配置され、水素供給がプロセス６００に提供されない実施形態を示す。
【０１２５】
Ｃ６−Ｃ１２＋芳香族（コークス前駆体を含む可能性がある）を含む重質改質油供給流６２０は、Ｃ９脱アルキル化反応器４１０に導入される。重質改質油供給流６２０は、典型的な接触ナフサ改質装置からの改質油の流れとすることができる。重質改質油供給流６２０は、流れ分解炉からの熱分解ガソリンの流れとすることができる。重質改質油供給流６２０は、ナフテンおよびパラフィンなどの非芳香族炭化水素、ならびに芳香族炭化水素を含むことができる。Ｃ９脱アルキル化反応器４１０は重質改質油供給流６２０を受け取り、Ｃ９脱アルキル化生成物流６５０を生成する。Ｃ９脱アルキル化反応器４１０は、重質改質油供給流６２０のＣ９−Ｃ１２＋芳香族をＣ６−Ｃ８＋芳香族に選択的に脱アルキル化するように構成される。また、Ｃ９脱アルキル化反応器４１０は、ナフタレンまたはナフタレンの誘導体などの２つ以上の芳香環を有する化合物を選択的に分解して、ＢＴＸおよび軽質ガスを生成するように構成される。Ｃ９脱アルキル化反応器４１０は、Ｃ９−１２＋芳香族のベンゼン、トルエン、および混合キシレンへの変換を最大にするように最適化することができる。結果として、Ｃ９脱アルキル化生成物流６５０は、脱アルキル化反応からの変換されたＣ６−８＋芳香族と、重質改質油供給流６２０中に既存の未変換のＣ６−８＋芳香族とを含む。Ｃ９脱アルキル化生成物流６５０は、脱アルキル化反応の副生成物として生成される、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンテン、および４個または５個の炭素原子を有するジエンなどの軽質オレフィンを含む非芳香族炭化水素、または重質改質油供給流６２０中に既存の未反応非芳香族炭化水素を含み得る。Ｃ９脱アルキル化生成物流６５０は、７個を超える炭素原子を有する非芳香族炭化水素を含まなくてもよい。いずれの場合も、コークス前駆体は脱アルキル化反応によって除去される。
【０１２６】
Ｃ９脱アルキル化生成物流６５０は、改質油分流器４０２に導入される。改質油分流器４０２は、Ｃ９脱アルキル化生成物流６５０から受け取ったＣ４炭化水素（エチレン、プロピレン、ブチレン、および１，３−ブタジエンなどの軽質オレフィン）、Ｃ５−７炭化水素（芳香族および非芳香族を含む）、およびＣ８＋炭化水素（実質的に芳香族）を分離するように構成される。従って、第１の軽質ガス流６４６、Ｃ５−７生成物流６７０、およびＣ８＋芳香族生成物流６３０は、改質油分流器４０２によって生成される。Ｃ８＋芳香族生成物流６３０は、混合キシレンを含む。第１の軽質ガス流６４６は、エチレン、プロピレン、ブチレン、および１，３−ブタジエンなどの軽質オレフィンを含むことができる。当業者は、Ｃ９脱アルキル化生成物流６５０からＣ４炭化水素、Ｃ５−７炭化水素、およびＣ８＋炭化水素を分離するための適切な分離プロセスを選択し得る。例えば、Ｃ４炭化水素はカラムの頂部から回収することができ、Ｃ５−７炭化水素はカラムの側部から回収することができ、Ｃ８＋炭化水素はカラムの底部から回収することができる。いくつかの実施形態では、第１の軽質ガス流６４６が第２の軽質ガス流６５８および第３の軽質ガス流６６６と組合わされて、軽質ガス生成物流６４３を形成する。いくつかの実施形態では、第１の軽質ガス流６４６はプロセス６００の外部でさらに処理することができる。
【０１２７】
Ｃ５−７生成物流６７０は、芳香族抽出ユニット５０２に導入される。芳香族抽出ユニット５０２は、Ｃ５−７生成物流６７０から受け取ったベンゼン、トルエン、およびＣ５−７非芳香族炭化水素を分離するように構成される。従って、芳香族抽出ユニット５０２によって、ベンゼン生成物流６２４、トルエン生成物流６２６、および非芳香族生成物流６７２が生成される。非芳香族生成物流６７２は、Ｃ９脱アルキル化反応器４１０によって生成される非芳香族炭化水素を含む。非芳香族生成物流６７２は、芳香族を実質的に含まない。当業者は、芳香族抽出ユニット５０２から芳香族を抽出するための適切な分離プロセスを選択し得る。例えば、化学的抽出または蒸留、またはその２つの組み合わせを使用して、芳香族を非芳香族から選択的に分離することができる。当業者は、非芳香族から分離された芳香族からベンゼンおよびトルエンを抽出するための適切な分離プロセスを選択し得る。いくつかの実施形態では、ベンゼンが溶媒抽出によって抽出することができる。トルエンは、分留カラムを利用することによって抽出することができる。いくつかの実施形態では、非芳香族生成物流６７２はプロセス６００の外部でさらに処理することができる。
【０１２８】
Ｃ８＋芳香族生成物流６３０は、キシレン分流器４０４に導入される。キシレン分流器４０４は、Ｃ８芳香族（混合キシレンとエチルベンゼン）、残りのＣ９芳香族、およびＣ８＋芳香族生成物流６３０から受け取った残りのＣ１０＋芳香族を分離するように構成される。従って、Ｃ８芳香族生成物流６３２、Ｃ９芳香族生成物流６３４、およびＣ１０＋芳香族生成物流６３６は、キシレン分流器４０４によって生成される。当業者は、Ｃ８＋芳香族生成物流６３０からＣ８芳香族およびＣ９芳香族を抽出するための適切な分離プロセスを選択し得る。例えば、Ｃ８芳香族をカラムの頂部から回収することができ、Ｃ９芳香族をカラムの側部から回収することができ、Ｃ１０＋芳香族をカラムの底部から回収することができる。
【０１２９】
Ｃ８芳香族生成物流６３２は、パラキシレン分離器４０６に導入される。パラキシレン分離器４０６は、混合キシレン（および存在する場合はエチルベンゼン）を含むＣ８芳香族生成物流６３２から受け取ったパラキシレンを分離するように構成される。従って、パラキシレン流６３８およびオルト／メタキシレン流６４０は、パラキシレン分離器４０６によって生成される。オルト／メタキシレン流６４０は、オルトキシレンおよびメタキシレンを含む。オルト／メタキシレン流６４０は、実質的にパラキシレンを含まない。当業者は、Ｃ８芳香族生成物流６３２からパラキシレンを抽出するための適切な分離プロセスを選択し得る。例えば、パラキシレン分離器４０６は、吸着プロセスを含むことができる。パラキシレン分離器４０６は、結晶化プロセスを含むことができる。
【０１３０】
Ｃ９芳香族生成物流６３４、オルト／メタキシレン流６４０、およびトルエン生成物流６２６は、トランスアルキル化／異性化反応器４１４に導入される。トランスアルキル化／異性化反応器４１４はＣ７−９芳香族を受け取り、ベンゼン、トルエン、混合キシレン、および軽質ガスを生成するように構成される。トランスアルキル化を介して、トランスアルキル化／異性化反応器４１４は、トルエン生成物流６２６から受け取ったトルエンおよびＣ９芳香族生成物流６３４から受け取ったＣ９芳香族を混合キシレンに変換するように構成される。いくつかの実施形態では、Ｃ９芳香族生成物流６３４がＴＭＢを含む。また、トランスアルキル化を介して、トランスアルキル化／異性化反応器４１４は、トルエン生成物流６２６から受け取ったトルエンをベンゼンおよび混合キシレンに変換するように構成される。異性化を介して、トランスアルキル化／異性化反応器４１４は、Ｃ８芳香族熱力学的平衡を再確立することによって、オルト／メタキシレン流６４０から受け取ったオルト／メタキシレンを混合キシレンに変換するように構成される。従って、ＢＴＸ生成物流６５６は、トランスアルキル化／異性化反応器４１４によって生成される。キシレン異性化はトランスアルキル化／異性化反応器４１４で行われるので、別個のトランスアルキル化反応器または別個の異性化反応器は必要ない。
【０１３１】
いくつかの実施形態では、水素の非存在下で、トランスアルキル化／異性化反応器４１４は受け取ったＣ７−９芳香族のアルキル基を脱アルキル化して、ＢＴＸおよび軽質ガスを生成するように構成される。生成されたＢＴＸは、ＢＴＸ生成物流６５６を介してトランスアルキル化／異性化反応器４１４を出る。いくつかの実施形態では、ＢＴＸ生成物流６５６が再循環生成物流６２２に添加されて、さらなる分離のために改質油分流器４０２に再導入される。生成された軽質ガスは、第２の軽質ガス流６５８を介してトランスアルキル化／異性化反応器４１４を出る。第２の軽質ガス流６５８は、エチレンおよびプロピレンなどの軽質オレフィンを含むことができる。いくつかの実施形態では、第２の軽質ガス流６５８が第１の軽質ガス流６４６および第３の軽質ガス流６６６と組合わされて、軽質ガス生成物流６４３を形成する。いくつかの実施形態では、第２の軽質ガス流６５８はプロセス６００の外部でさらに処理することができる。
【０１３２】
Ｃ１０＋芳香族生成物流６３６は、Ｃ１０＋脱アルキル化反応器４１６に導入される。Ｃ１０＋脱アルキル化反応器４１６はＣ１０＋芳香族生成物流６３６を受け取り、Ｃ６−１０芳香族生成物流６６４を生成する。Ｃ１０＋脱アルキル化反応器４１６は、Ｃ１０＋芳香族をＣ６−９芳香族に選択的に脱アルキル化するように構成される。また、Ｃ１０＋脱アルキル化反応器４１６は、ナフタレンまたはナフタレンの誘導体などの２つ以上の芳香環を有する化合物を選択的に分解して、ＢＴＸおよび軽質ガスを生成するように構成される。さらに、Ｃ１０＋芳香族化合物に結合したエチルおよびプロピル基は、エチレンおよびプロピレンなどのオレフィンを形成することができる。Ｃ１０＋脱アルキル化反応器４１６は、Ｃ１０＋芳香族のＢＴＸへの変換を最大にするように最適化することができる。結果として、Ｃ６−１０芳香族生成物流６６４は、脱アルキル化反応からの変換されたＣ６−９芳香族と、Ｃ１０＋芳香族生成物流中に既存の未変換のＣ１０芳香族とを含む。
【０１３３】
いくつかの実施形態では、水素の非存在下で、Ｃ１０＋脱アルキル化反応器４１６は、Ｃ１０＋芳香族生成物流６３６から受け取ったＣ１０＋芳香族をＣ６−９芳香族および軽質ガスに変換するように構成される。生成された軽質ガスは、第３の軽質ガス流６６６を介してＣ１０＋脱アルキル化反応器４１６を出る。第３の軽質ガス流６６６は、エチレンおよびプロピレンなどの軽質オレフィンを含むことができる。いくつかの実施形態では、第３の軽質ガス流６６６が第１の軽質ガス流６４６および第２の軽質ガス流６５８と組合わされて、軽質ガス生成物流６４３を形成する。いくつかの実施形態では、第３の軽質ガス流６６６はプロセス６００の外部でさらに処理することができる。いくつかの実施形態では、Ｃ６−１０芳香族生成物流６６４が再循環生成物流６２２に添加されて、さらなる分離のために改質油分流器４０２に再導入される。
【０１３４】
本開示は以下の実施例によって例示され、実施例は例示の目的のみのために提示され、添付の特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲を限定することを意図しない。
【実施例】
【０１３５】
（実施例１）
本開示の少なくとも１つの実施形態によれば、図１に示されるプロセス１００と同様に、例示的なプロセスがシミュレートされた。例示的なプロセスは、Ｃ９脱アルキル化反応器１１０、改質油分流器１０２、キシレン分流器１０４、パラキシレン分離器１０６、トルエン不均化ユニット１０８、ＰＳＡユニット１１２、トランスアルキル化／異性化反応器１１４、およびＣ１０＋脱アルキル化反応器１１６を含み、これらは概して図１に示される構成要素に対応している。結果を表２に示す。流れ番号は概して図１に示す参照符号に対応する。化学種の質量流量の大きさは、キログラム／時（ｋｇ／ｈｒ）で表示する。Ｂｚ、Ｔｏｌ、ｐＸ、ＭＥＢ、およびＴＭＢはそれぞれ、ベンゼン、トルエン、パラキシレン、メチルエチルベンゼン、およびトリメチルベンゼンを指す。
【０１３６】
【表２】
2022502473.tif 000004
【０１３７】
表２に示すように、重質改質油供給流１２０とＣ９脱アルキル化生成物流１５０の質量流量の大きさを比較すると、Ｃ９脱アルキル化反応器１１０は、最初にＭＥＢ、ＴＭＢ、およびＣ１０＋芳香族のような有用性の低いＣ９−１２＋芳香族を実質的に減少させる。従って、Ｃ９芳香族生成物流１３４およびＣ１０＋芳香族生成物流１３６中に回収される量は、Ｃ８芳香族生成物流１３２と比較して最小である。
【０１３８】
有利には、この例示的なプロセスが、トルエン不均化ユニット１０８、トランスアルキル化／異性化反応器１１４、およびＣ１０＋脱アルキル化反応器１１６が最小限に利用されるように、Ｃ９−１２＋芳香族が最初にＣ９脱アルキル化反応器１１０によって実質的に除去されることを示す。また有利には、Ｃ９脱アルキル化反応器１１０、トランスアルキル化／異性化反応器１１４、およびＣ１０＋脱アルキル化反応器１１６で使用される触媒の寿命は、コークス前駆体の除去により実質的に改善される。従って、Ｃ６−１２＋芳香族は、Ｃ９脱アルキル化プロセス、トランスアルキル化／異性化プロセス、およびＣ１０＋脱アルキル化プロセスを介して、ベンゼン、パラキシレン、および軽質アルカンを生成するために利用することができる。
【０１３９】
（実施例２）
本開示の少なくとも１つの実施形態によれば、図２に示されるプロセス２００と同様に、例示的なプロセスがシミュレートされた。例示的なプロセスは、Ｃ９脱アルキル化反応器１１０、芳香族抽出ユニット２０２、改質油分流器１０２、キシレン分流器１０４、パラキシレン分離器１０６、ＰＳＡユニット１１２、トランスアルキル化／異性化反応器１１４、およびＣ１０＋脱アルキル化反応器１１６を含み、これらは概して図２に示される構成要素に対応している。結果を表３に示す。流れ番号は概して図２に示す参照符号に対応する。化学種の質量流量の大きさは、ｋｇ／ｈｒで表示する。Ｂｚ、Ｔｏｌ、ｐＸ、ＭＥＢ、およびＴＭＢはそれぞれ、ベンゼン、トルエン、パラキシレン、メチルエチルベンゼン、およびトリメチルベンゼンを指す。
【０１４０】
【表３】
2022502473.tif 000005
【０１４１】
表３に示すように、重質改質油供給流２２０とＣ９脱アルキル化生成物流２５０の質量流量の大きさを比較すると、Ｃ９脱アルキル化反応器１１０は、最初にＭＥＢ、ＴＭＢ、およびＣ１０＋芳香族のような有用性の低いＣ９−１２＋芳香族を実質的に減少させる。従って、Ｃ９芳香族生成物流２３４およびＣ１０＋芳香族生成物流２３６中に回収される量は、Ｃ８芳香族生成物流２３２と比較して最小である。
【０１４２】
有利には、この例示的なプロセスが、トランスアルキル化／異性化反応器１１４およびＣ１０＋脱アルキル化反応器１１６が最小限に利用されるように、Ｃ９−１２＋芳香族が最初にＣ９脱アルキル化反応器１１０によって実質的に除去されることを示す。また有利には、Ｃ９脱アルキル化反応器１１０、トランスアルキル化／異性化反応器１１４、およびＣ１０＋脱アルキル化反応器１１６で使用される触媒の寿命は、コークス前駆体の除去により実質的に改善される。従って、Ｃ６−１２＋芳香族は、Ｃ９脱アルキル化プロセス、トランスアルキル化／異性化プロセス、およびＣ１０＋脱アルキル化プロセスを介して、ベンゼン、パラキシレン、および軽質アルカンを生成するために完全に利用することができる。
【０１４３】
（実施例３）
本開示の少なくとも１つの実施形態によれば、図４に示されるプロセス４００と同様に、例示的なプロセスがシミュレートされた。この例示的なプロセスは、Ｃ９脱アルキル化反応器４１０、改質油分流器４０２、キシレン分流器４０４、パラキシレン分離器４０６、トランスアルキル化／異性化反応器４１４、およびＣ１０＋脱アルキル化反応器４１６を含み、これらは概して図４に示される構成要素に対応している。結果を表４に示す。流れ番号は概して図４に示す参照符号に対応する。化学種の質量流量の大きさは、ｋｇ／ｈｒで表示する。Ｂｚ、Ｔｏｌ、ｐＸ、ＭＥＢ、およびＴＭＢはそれぞれ、ベンゼン、トルエン、パラキシレン、メチルエチルベンゼン、およびトリメチルベンゼンを指す。
【０１４４】
【表４】
2022502473.tif 000006
【０１４５】
表４に示すように、重質改質油供給流４２０とＣ９脱アルキル化生成物流４５０の質量流量の大きさを比較すると、Ｃ９脱アルキル化反応器４１０は、最初にＭＥＢ、ＴＭＢ、およびＣ１０＋芳香族のような有用性の低いＣ９−１２＋芳香族を実質的に減少させる。従って、Ｃ９芳香族生成物流４３４およびＣ１０＋芳香族生成物流４３６中に回収される量は、Ｃ８芳香族生成物流４３２と比較して最小である。
【０１４６】
有利には、この例示的なプロセスは、トランスアルキル化／異性化反応器４１４およびＣ１０＋脱アルキル化反応器４１６が最小限に利用されるように、Ｃ９−１２＋芳香族が最初にＣ９脱アルキル化反応器４１０によって実質的に除去されることを示す。また有利には、Ｃ９脱アルキル化反応器４１０、トランスアルキル化／異性化反応器４１４、およびＣ１０＋脱アルキル化反応器４１６で使用される触媒の寿命は、コークス前駆体の除去により実質的に改善される。従って、Ｃ６−１２＋芳香族は、Ｃ９脱アルキル化プロセス、トランスアルキル化／異性化プロセス、およびＣ１０＋脱アルキル化プロセスを経て、ベンゼン、パラキシレン、および軽質アルカンを生成するために完全に利用することができる。
【０１４７】
本開示の様々な態様のさらなる修正および代替実施形態は、この説明を考慮すれば当業者には明らかであろう。従って、この説明は例示としてのみ解釈されるべきであり、本開示で説明される実施形態を実行する一般的な方法を当業者に教示することを目的とする。本開示において示され、説明される形態は、実施形態の例として解釈されるべきであることを理解されたい。要素および材料は、本開示において例示され、説明されたものと置き換えられてもよく、部分およびプロセスは逆にされ、または省略されてもよく、いくつかの特徴は独立して利用されてもよく、すべて、この説明の恩恵を受けた後に当業者には明らかであろう。以下の特許請求の範囲に記載された本開示の精神および範囲から逸脱することなく、本開示に記載された要素に変更を加えることができる。本開示で使用される見出しは、組織的な目的のためだけのものであり、本説明の範囲を限定するために使用されることを意味するものではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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