DE1910037B - Process for the production of ethylbenzene, o- and p-xylene from their mixtures with m xylene - Google Patents
Process for the production of ethylbenzene, o- and p-xylene from their mixtures with m xyleneInfo
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Description
3 T 43 T 4
serstoffen aus einer üblichen Isomerisierungsstufe Xylols in der Rücklaufflüssigkeit erstarrt, mit dem besteht) über eine Leitung 2 in eine Vielbodendeslil· Ergebnis^ daß das abgetrennte feste Produkt praklationskolonne 4 eingeleitet, wird, die mit eiaem tisch reines p-Xylol ist. Das in der Kristallisiervoräußeren Erhitzer 6 versehen ist. Die Anzahl der richtung 30 abgetrennte feste p-Xylol wird geschmoltheoretischen Böden und die Betriebsbedingungen 5 zen und über eine Leitung 32 in einen Lagerbehälter ρ der Kolonne hängen von der gewünschten Reinheit geleitet. Unter optimalen Betriebsbedingungen bell der Kopf-und der Bodenfraktion ab. ,, steht dieses Produkt zu etwa 98 bis 99,5 fl/o aus p- || In der Kolonne 4 wird eine Äthylbenzol-Kopf- Xylol. Die aus der Kristallisierstufe 30 abfließende Jj fraktion erzeugt, die über eine Leitung 8 in einen Mutterlauge besteht in der Hauptsache aus m-Xylol Kühler 10 geht. Ein Teil des Kondensats geht über io und kleineren Mengen an p-Xylol, o-Xylol und eine Leitung 12 zu einem L agerbehälter, während Äthylbenzol. Dieser Ablauf wird über eine Leitung der Rest über die Leitimg 16 zum Kopf der Kolonne 34 in eine Isomerisierungsstufe 36 geleitet, in der der |j zurückgeleitet wird. Der Kopfrücklauf wird so ge- m-Xylol-Bestandteil zur Erzeugung von o- und pleitet, daß das Verhältais zwischen dem gewon- Xylol einer gesteuerten Isomerisierung unterzogen nenen Kopfprodukt und zurückgeleitetem Kopfpro- 15 wird. Dit Isomerisierung wird vorzugsweise so § dukt in der Größenordnung, von etwa 1:150; (auf durchgeführt,-daß der über die Leitung 34 ■ korn·= f Volumbasis) ist. Bei optimalen Betriebsbedingungen mende Abfluß bei Temperaturen von etwa 370 bis f ist das gewonnene Kopfprodukt praktisch reines 540° C mit einem Kieselsäur?-Tonerc' Katalysator jj (99,5 c/o und mehr) Äthylbenzol. in Berührung gebracht wird. Dieses Verfahren ist In der Kolonne wird auch eine Bode .fraktion er- 20 beispielsweise in der USA.-Pateutschrift 2 837 582 \ zeugt, die fast vollständig aus o-Xylol mit einer ge- beschrieben. Man kann aber auch in Gegenwart j ringen Menge C9- und höheren Kohlenwasserstof- eines HF-BF^-Katalysators entsprechend der USA.-fen besteht. Diese Bodenfraktion wird über eine Patentschrift 2 848 517 arbeiten. Der Strom des j Leitung 18 in eine kleine Destillationskolonne 20 ge- Reaktionsproduktes aus der Isomerisierungsstufe 36 j leitet, die mit einem äußeren Erhitzer 22 und einem 25 wird über die Leitung 38 in eine kleine Fraktionier-[ Rückflußkühler 23 versehen ist Die Zahl der theoie- kolonne 40 geleitet. Obgleich es im Fließschema { tischen Böden und die Betriebsbedingungen der Ko- nicht angegeben ist, ist die Kolonne 40 mit einem Erlonne 20 hängen von der gewünschten Reinhe;t der hitzer und einem- Kühler ähnlich wie die Kolonnen 4 f Korffraktion ab Bei optimalen Betriebsbedinaung^n und 20 versehen. Die Anzahl der theoretischen j besteht die Kopffraktion der Kolonne 20 aui prak- 30 Böden und die Betriebsbedingungen der Kolonne 40 j tisch reinem o-Xylol (99,5°/o und mehr). Dieser Kopf- werden entsprechend der gewünschten Reinheit der ' fraktion wird über eine Leitung 24 in einen Lagerbe- Kopf- und der Bod.;nfraktion eingestel!*. Die als hälter geleitet, während die Bodenfraktion, die aus Produkt anfallende Kopffraktion, die in der Haupt-C9- und schwereren Kohlenwasserstoffen besteht, uad sache aus leichten Enden von C7- und leichteren die nicht mehr als 1 bis 2% o-Xylol enthält, über 35 Kohlenwasserstoffen besteht, wird über eine Leieine Leitung 26 in einen Lagerbehälter geleitet wird, tung 42 zu einem Lagerbehälter geleitet. Die als ! Ein dritter Nebenstrom wird über die Leiting28 Produkt anfallende Bodenfration, die aus o-, p- und aus der Kolonne 4 abgezogen. Die genaue Zusam- m-Xylol, Äthylbenzol und einer sehr kleinen Menge mensetzung dieses Seiten- oder Nebenstromes hängt von C1,- und schwereren Kohlenwasserstoffen bevon dem Boden ab, von dem er abgezogen wurde, 40 steht, wird über eine Leitung 44 als zweiter Zulauf doch handeli es sich im wesentlichen um ein Ge- in die Destillationskolonne mit Mehrtachwirkung zumisch, das hauptsächlich aus m- und p-Xylol und 1 ückgeleitet. Dieser zweite Zulauf oder das zweite kleineren Mengen an o-Xylol und Äthylbenzo! be- Einsatzgut wird dann in der vorstehend angegebenen steht. Die relative Menge an m-Xylol im abfließenden Weise zusammen mit frischem Einsatzgut verarbei-Scitenstrom ist üblicherweise höher als die relative 45 tet.Substances from a conventional isomerization stage xylene solidifies in the reflux liquid, with which there is) via a line 2 in a multi-bottom desilion · Result ^ that the separated solid product is introduced into the praklation column 4, which is usually pure p-xylene. That is provided in the crystallizing pre-heater 6. The number of solid p-xylene separated off in the direction 30 is based on molten theoretical bases and the operating conditions 5 and passed via a line 32 into a storage container ρ of the column depending on the desired purity. Under optimal operating conditions, the top and bottom fraction bell off. ,, This product is about 98 to 99.5 fl / o from p- || In the column 4 is an ethylbenzene head xylene. The Jj fraction flowing out of the crystallization stage 30 is produced, which goes via a line 8 into a mother liquor mainly consisting of m-xylene cooler 10. Part of the condensate goes through io and smaller amounts of p-xylene, o-xylene and a line 12 to a storage tank, while ethylbenzene. This effluent is passed via a line, the remainder via the line 16 to the top of the column 34 in an isomerization stage 36, in which the | j is passed back. The overhead reflux is converted into the m-xylene constituent for the production of o- and p in such a way that the ratio between the overhead product subjected to a controlled isomerization and the returned overhead product is achieved. The isomerization is preferably in the order of magnitude of about 1: 150; (carried out on -that the grain via line 34 · = f volume basis). Under optimal operating conditions, the effluent at temperatures of about 370 to f, the obtained top product is practically pure 540 ° C with a silicic acid? -Tonerc 'catalyst jj (99.5 c / o and more) ethylbenzene. is brought into contact. This method is in the column is a Bode .fraktion ER- example demonstrates the in-USA. Pateutschrift 2837582 \ 20 described almost complete charge of o-xylene with a. But you can also in the presence of a small amount of C 9 - and higher hydrocarbons of an HF-BF ^ catalyst according to the USA. This soil fraction will work on patent 2,848,517. The stream of the j line 18 passes into a small distillation column 20 of the reaction product from the isomerization stage 36 j, which is provided with an external heater 22 and a 25 via line 38 in a small fractionation [reflux condenser 23. column 40 passed. Although it is not specified in the flow diagram of the floors and the operating conditions of the Ko-, the column 40 with a column 20 depends on the desired purity ; t the heater and a cooler similar to the columns 4 f basket fraction from under optimal operating conditions ^ n and 20 provided. The number of theoretical j consists of the top fraction of the column 20 aui practically 30 trays and the operating conditions of the column 40 j table pure o-xylene (99.5% and more). According to the desired purity of the 'fraction, this top and bottom fraction is set via a line 24 into a storage compartment. Head and bottom fraction! *. That is passed as a container, while the bottom fraction, the top fraction obtained from product, which consists of the main C 9 and heavier hydrocarbons, including light ends of C 7 and lighter ends of no more than 1 to 2% o-xylene contains more than 35 hydrocarbons, is conducted via a line 26 into a storage container, device 42 is conducted to a storage container. As ! A third side stream is withdrawn via the Leiting28 product bottom fraction from o-, p- and from column 4. The exact composition of m-xylene, ethylbenzene and a very small amount of this side or side stream depends on C 1 and heavier hydrocarbons The feed, however, is essentially a mixture which is mixed into the distillation column with a multiple effect and which is returned mainly from m- and p-xylene and 1. This second feed or the second smaller amounts of o-xylene and ethylbenzo! loading material is then specified in the above. The relative amount of m-xylene in the outflowing manner together with fresh feed processing Scitenstrom is usually higher than the relative 45 tet.
Menge an p-Xylol, wobei ersteres mindestens etwa Die Erfindung wird durch das nachstehendeAmount of p-xylene, the former at least about The invention is illustrated by the following
50 Molprozent und letzteres mindestens etwa 20 Mol- Beispiel näher erläutert,50 mole percent and the latter at least about 20 mole example explained in more detail,
prozent des abfließenden Seitenstromes ausmacht. „ . . ,percent of the effluent side stream. ". . ,
Der abfließende Seitenstrom wird in eine Kristalli- ' ^The outflowing side stream is in a crystalline '^
sierstufe 30 geleitet, in der eine fraktionierte Kristal- 50 Ober die Leitung 2 wird ein Strom des Einsatz-sierstufe 30 passed, in which a fractionated crystal 50 via the line 2 is a stream of the input
lisation und eine Entfernung des p-Xylols stattfindet. gutes mit folgender Zusammensetzung zugeleitet:lization and removal of the p-xylene takes place. good with the following composition:
In der Kristallisierstufe wird das Material auf eine Äthylbenzol, 46 Mol/Std.; p-Xylo', 55 Mol/Std.;In the crystallization stage, the material is reduced to an ethylbenzene rate of 46 moles / hour; p-xylo ', 55 moles / hour;
Temperatur von etwa —30 bis etwa -7O0C ab- m-Xylol, 121 Mol/Std. und o-Xylol, 76 Mol/Std.Temperature from about -30 to about -7O 0 C ab-m-xylene, 121 mol / hour. and o-xylene, 76 moles / hour.
gekühlt, wobei das p-Xylol auskristallisiert und ab- Die Mengen an Toluol und C7- und Cfl-Kohlenwas-cooled, whereby the p-xylene crystallizes out and the amounts of toluene and C 7 - and C fl -hydrocarbons-
filtriert oder abzentrifugiert wird, um die p-Xylol- 55 serstoffen ir- Einsatzgut sind niedrig und wurdenit is filtered or centrifuged, so that the p-xylene substances are low and have been used
Kristalle von der Mutterlauge abzutrennen. Diese nicht bestimmt.Separate crystals from the mother liquor. This is not determined.
Kristallisierstufe ist von üblicher Bauart und wird Die Destillationskolonne 4 enthält 366 Boden und in bekannter Weise betrieben. Beispielsweise kann hac ein Rücklaufverhältnis von 142:!. Der Erhitzer die Kristallisiervorrichtung entsprechend den USA.- wird so betrieben, daß er 6850 Mol Dampf an den Patentschriften 1 940 065 oder 2 866 833 konstru- 60 Boden der Kolonne bringt. Die Kolonne wird mit iert sein und betrieben werden. Die Kristallisiervor- einem Bodendruck von etwa 4,9 atü, einem Kopfrichtung kann auch von dem in der USA.-Patent- druck von etwa 1 atü, einer Bodentemperatur von schrift 2 622 115 beschriebenen Typ sein, wobei etwa 225° C und einer Kopftemperatur von etwa eine mehrmalige Berührung zwischen dem auskristal- 172° C betrieben. Das Einsatzgut wird auf dem 170. lisierenden p-Xylol und der Rücklaufflüssigkeit 65 Boden, gemessen vom Fuß der Kolonne, eingeleitet, stattfindet und jede Berührung zwischen dem festen Der zweite Einsatzgutstrom aus der Leitung 44 wird Stoff und der Flüssigkeit dazu führt, daß ein Teil auf dem 60. Boden von unten eingeleitet. Die Seitendes festen p-Xylols schmilzt und ein Teil des p- Stromfraktion wird über die Leitung 28 vomThe crystallization stage is of conventional design and is The distillation column 4 contains 366 trays and operated in a known manner. For example, hac can have a reflux ratio of 142:!. The heater the crystallizer according to the USA.- is operated so that it delivers 6850 moles of steam to the Patent specifications 1,940,065 or 2,866,833 construct 60 bottom of the column. The column is with be ized and operated. The crystallization before a ground pressure of about 4.9 atmospheres, one head direction can also differ from the US patent pressure of about 1 atm, a floor temperature of 2 622 115, with about 225 ° C and a head temperature of about repeated contact between the auskristall- 172 ° C operated. The load is on the 170. lizing p-xylene and the reflux liquid 65 tray, measured from the foot of the column, introduced, takes place and any contact between the solid. The second feed stream from line 44 becomes Substance and the liquid leads to a part on the 60th floor initiated from below. The side end solid p-xylene melts and part of the p-stream fraction is via line 28 from
Boden, gerechnet vom unteren Ende der Kolonne, tung42 entfernt werden. Nach der Abtrennung derBottom, calculated from the lower end of the column, tung42 must be removed. After the separation of the
abgezogen. leichten Enden wird der Isomerisat-Produktstromdeducted. The isomer product stream becomes light ends
Unter den vorstehend angegebenen Betriebsbe- über die Leitung 44 in die Kolonne 4 zurückgeleitet,Returned to column 4 via line 44 under the operating conditions specified above,
dingungen werden 6870 Mol Dampf je Std. über die Der Isomerisat-Produktstrom hat folgende Zusam-Conditions are 6870 mol of steam per hour over the The isomer product stream has the following composition
Leitung8 in den Kühler 10 geführt, wovon 6824 5 mensetzung: 31 Mol/Std. Äthylbenzol; 112 Mol/Std.Line 8 led into the cooler 10, of which 6824 5 composition: 31 mol / hour. Ethylbenzene; 112 moles / hour
Mol Kondensat zum Kopf der Kolonne 4 als Rück- p-Xylol; 247 Mol/Std. m-Xylol; 104 Mol/Std. o-Mol of condensate to the top of column 4 as return p-xylene; 247 moles / hour m-xylene; 104 moles / hour O-
lauf geleitet und 46 Mol als Produkt gewonnen Xylol; und eine kleine Menge (nicht bestimmt) vonrun passed and 46 moles of xylene obtained as product; and a small amount (not determined) of
werden. Dieses Produkt ist im wesentlichen C0- und schwereren Kohlenwasserstoffen. In der Ko-will. This product is essentially C 0 and heavier hydrocarbons. In the co-
99,5°/oiges Äthylbenzol mit geringen Spuren von p- lonne 4 wird der Isomerisat-Produktstrom zusammen99.5% ethylbenzene with small traces of p-lonne 4 is the isomer product stream together
und m-Xylol. Die vom Boden der Kolonne 4 über io mit frischem Einsatzgut in der vorstehend angege-and m-xylene. The from the bottom of the column 4 via io with fresh feed in the above
die Leitung 18 entfernte Flüssigkeit besteht zu 137 benen Weise fraktioniert.the liquid removed in line 18 consists of fractionated liquid.
Mol/Std. aus o-Xylol und einer kleinen Menge Das vorstehend angegebene Verfahren ist flexibel, schwereren (hauptsächlich C9) Kohlenwasserstoffen. und die Betriebsbedingungen können so modifiziert Dieser Bodenstrom wird in der Destillationskolonne werden, daß die besten Ergebnisse für ein bestimmtes 20 verarbeitet, wobei eine Kopffraktion aus 99,5 °/o 15 Einsatzgut erhalten werden. Das Verfahren bietet o-Xylol und eine Bodenfraktion aus schwereren eine Anzahl von weiteren Vorteilen. Es kann ein Kohlenwasserstoffen erhalten wird. C8-Isomerengemisch in diejenigen Bestandteile geüber die Leitung 28 werden ungefähr 609 Mol trennt werden, die den größten Handelswert haben, Flüssigkeit je Std. aus der Kolonne 4 entfernt. Die wobei gleichzeitig die Ausbeute an diesen Bestand-Zusammensetzung dieser Seitenstromflüssigkeit ist ao teilen durch Verminderung der Menge des am weetwa wie folgt: Äthylbenzol, etwa 31 Mol; p-Xylol, nigsten wertvollen Bestandteils, m-Xylol, auf ein etwa 167 Mol; m-Xylol, etwa 368 Mol; und o-Xylol, Maximum erhöht werden kann. Man braucht weietwa 43 Mol. In der Kristallisierstufe 30 wird der terhin nici:t zwei oder mehrere große Fraktionier-Seitenstrom auf eine Temperatur von etwa -5O0C kolonnen, die hintereinander oder anschließend beabgekühlt, um das p-Xylol auszukristallisieren. Die- as trieben werden, zu verwenden, um eine Abtrennung ses wird dann von der restlichen Flüssigkeit abge- von Äthylbenzol und o-Xylol aus p- und m-Xylol trennt. In der Kristallisierstufe werden etwa 94 Mol zu erzielen, wodurch die Anlagekosten erniedrigt werp-Xylol je Stunde abgetrennt, und die zurückblei- den. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die zum bende Flüssigkeit wird in die Isomerisierungsstufe Wiederaufheizen der Kolonne 4 erforderliche Wärme 36 geleitet, in der sie unter dem Einfluß eines Kiesel- 30 weniger ist als die Gesamtwärme, die zum Wiesäure-Tonerde-Katalysators zu einem Isomerisat- deraufheizen von getrennten Äthylbenzol- und o-Produktstrom mit folgender Zusammensetzung um- Xylol-Fraktionierkolonnen nötig wäre. Zusätzlicher gewandelt wird: 31 Mol/Std. Äthylbenzol; 112 Mol Dampf kann durch die Wärme erzeugt werden, die p-Xylol; 247 Mol m-Xylol; 104 Mol o-Xylol und aus dem Kopf strom der Kolonne 4 infolge der Konsehr kleine Mengen an leichteren und schwereren 35 densation im Kühler 10 gewonnen wird. Ein weite-Kohlenwasserstoffen. Dieser Strom wird in die rer Vorteil des Verfahrens besteht darin, daß tech-Destillationskolonne 40 geleitet, in der die leichte- nisch reines Äthylbenzol und o- und p-Xylol gewonren Kohlenwasserstoffe abgetrennt und über die Lei- nen werden können.Moles / hour from o-xylene and a small amount The above method is flexible, heavier (mainly C 9 ) hydrocarbons. and the operating conditions can be modified so that this bottoms stream will be processed in the distillation column to give the best results for a particular 20, with an overhead fraction of 99.5% of the feed being obtained. The process offers a number of other advantages to o-xylene and a heavier soil fraction. A hydrocarbon can be obtained. C 8 isomer mixture into those constituents via line 28 will be separated about 609 moles, which have the greatest commercial value, liquid per hour. Removed from column 4. The at the same time the yield of this constituent composition of this sidestream liquid is ao divide by reducing the amount of am we approximately as follows: ethylbenzene, about 31 moles; p-xylene, the least valuable ingredient, m-xylene, to about 167 moles; m-xylene, about 368 moles; and o-xylene, maximum can be increased. About 43 moles are needed. In the crystallization stage 30, the terhin not two or more large fractionation side streams to a temperature of about -5O 0 C, which are successively or subsequently cooled in order to crystallize out the p-xylene. These are driven to use a separation ses is then separated from the remaining liquid from ethylbenzene and o-xylene is separated from p- and m-xylene. In the crystallization stage, about 94 moles can be achieved, which lowers the system costs. Xylene is separated off per hour and what remains. Another advantage is that the liquid to be converted is passed into the isomerization stage re-heating of the column 4, in which, under the influence of a silica 30, it is less than the total heat that is required for the acid-alumina catalyst to form an isomer - The heating of separate ethylbenzene and o-product streams with the following composition around xylene fractionating columns would be necessary. The following is also converted: 31 mol / hour. Ethylbenzene; 112 moles of steam can be generated by the heat generated by p-xylene; 247 moles of m-xylene; 104 mol of o-xylene and from the top stream of the column 4 as a result of the Konsevery small amounts of lighter and heavier 35 densation in the cooler 10 is obtained. A wide-hydrocarbons. The advantage of the process is that this stream is passed in that tech distillation column 40, in which the lightly pure ethylbenzene and o- and p-xylene obtained hydrocarbons can be separated off and can be removed via the lines.
Claims (1)
ιI 910 037
ι
verbleibende m-Xylol in bekannter Weise iso- Die vorstehend angegebenen Aufgaben und viele merisiert, die tiefer als Äthylbenzol siedenden der erzielten Vorteile der Erfindung ergeben sich Anteile abdestilliert und den Rest der Isomeri- ao aus der nachstehenden Beschreibung und der Zeichsierungsprodukte in den unteren Teil der Viel- nung, die ein Fließschema einer bevorzugten Ausbodenkolonne zurückführt. führungsform der Erfindung darstellt.ρ,. t .. and technical-grade p-xylene from their Gemira lansprucn. see with m-xylene by distillation, crystallization, processes for the recovery of ethylbenzene, o- and isomerization of appropriate fractions so dissolved and p-xylene of technical purity from them that you can get through from the mixture with the help of a thorough mixing with m-xylene Distillation, crystal S bottom column in a known manner ethylbenlation and isomerization of the corresponding frac- zol as top product wins, o-xylene together functions, characterized in that with higher-boiling fractions as bottom product pulls off from the mixture with the help of a multi-tray and from it O-xylene by distillation separates ethylbene in a manner known per se, wins from a bottom product below the middle of the multi-bottom benzene as top product, o-xylene taken together io column, mainly from m- and p with higher boiling fractions existing side stream fraction p- Xylene is taken off and o-xylene is separated from it in a known manner by distillation, crystallization, the m-xylene removed in the bottom column, which is removed from a below the middle of the -multiple- '-der! the remainder of the tion p-xylene is separated by crystallization in the known ^ v isomerization products in the lower part of the way that recirculates the multi-tray column in the sidestream fraction,
remaining m-xylene in a known manner iso- The above tasks and many merized, the lower boiling than ethylbenzene of the advantages achieved by the invention, proportions are distilled off and the remainder of the isomeriao from the description below and the drawing products in the lower part of the This is a proportion that is traced back to a flow diagram of a preferred bottoming-out column. represents embodiment of the invention.
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