專利名稱：制備高純度對二甲苯的結晶方法
技術領域：
本發明涉及一種新穎的由C8芳香烴，優選至少包括60重量％(wt％)對二甲苯的原料制備高純度對二甲苯(pX)的高能效方法，其中在溫度從約10°F至約55°F進行第一步結晶步驟，其后分離洗滌過的對二甲苯晶體，并不需要進一步的重漿化和重結晶就能獲得第一部分高純度的對二甲苯產品；另外一部分的高純度的對二甲苯是在重漿化步驟后得到的，在該步驟中加熱在接下來的更低的溫度下結晶得到的對二甲苯晶體，在溫度從約10°F到約55°F獲得漿料，不需進一步的制冷。對二甲苯晶體從漿料母液中分離以獲得高純度的對二甲苯產品。在發明的一個可替換的實施方式中，原料可以包括至少約55重量％的對二甲苯。
包含苯乙烷和二甲苯的芳香族C8混合物精煉原料將典型地含有如下內容
苯乙烷 約0wt％至約 50wt％對二甲苯約0wt％至約 25wt％鄰二甲苯約0wt％至約 35wt％間二甲苯約20wt％至約 90wt％非芳香烴約0wt％至約 10wt％C9+芳香烴 約0wt％至約 30wt％C8芳香烴的平衡混合物通常包含約22重量％的對二甲苯、約21重量％的鄰二甲苯和約48重量％的間二甲苯。
用于分離二甲苯異構體的方法包括低溫結晶，分餾，選擇磺化，和后續水解，選擇溶劑分離；然而這些方法需要高的操作成本。
由于組分具有不同的熔點的事實，可采用結晶方法從包括對二甲苯、鄰二甲苯、間二甲苯和苯乙烷的C8芳香原料流中分離對二甲苯。對二甲苯13℃凝固，間二甲苯-48℃凝固，鄰二甲苯在-25℃凝固，而苯乙烷在-95℃凝固。
結晶已經被商業化用于典型地從接近化學平衡的二甲苯和苯乙烷的混合物中分離和純化對二甲苯。由于對二甲苯在這些混合的二甲苯流中的低濃度，通常需要很低的溫度來有效地通過結晶從C8餾分回收對二甲苯。此外，存在通常由阻止完全將全部的對二甲苯從C8餾分中分離的鄰二甲苯/對二甲苯或者間二甲苯/對二甲苯二元低共熔溫度作為的操作低溫界限。位于或低于此界限無論鄰二甲苯還是間二甲苯都會和對二甲苯共結晶。在結晶中使用這樣的低溫是昂貴的，需要使用大量的能源。這就需要在從包含對二甲苯和其它C8芳香烴的原料中結晶和純化對二甲苯的更加高能效的方法。
US 6,111,161公開了一種從含C7-C9芳香烴進料中生產高純度的對二甲苯的方法，其中第一部分富集至少30重量％對二甲苯，這部分通過在至少一個結晶區域進行至少一次高溫結晶進行純化。上述第一部分在高溫T1下在結晶區域中結晶，溫度在+10至-25℃之間是有利的。回收在母液中的晶體懸浮液，至少在第一分離區域中，將晶體從母液中分離。將獲得的晶體至少在部分熔融區域進行部分熔融，獲得晶體的懸浮液。在至少一個分離和洗滌區域，懸浮的晶體被分離和洗滌，獲得純凈的對二甲苯晶體和洗滌液，純凈的晶體任選被完全熔融，收集熔融的對二甲苯液體流。
US 5,448,005公開了一種從高重量百分比對二甲苯的原料生產高純度對二甲苯的方法，原料包括至少約70wt％，優選至少約80wt％的對二甲苯，該方法在從約0°F至約50°F范圍的某一溫度下使用單一溫度結晶生產階段，還使用捕捉階段來提高對二甲苯的回收率。方法使用的單一溫度生產階段結晶器采用只用對二甲苯產品進行的洗滌。
本發明具有其它結晶方法沒有的優勢。相對于US 6,111,161和US5,448,005公開的設計而言，本發明減少了制冷需求。因此需要較少的能量消費，相對其它的設計，節約了成本。它是通過在分離順序的前期就分離出一部分或大部分的最終產品，因此降低了需要較低溫度制冷的材料的數量而達到這一目標的。并不將從較低溫度的階段得到的餅再循環回第一結晶器，而是使用一個重漿化轉鼓充分加熱晶體，因此不需要更多的制冷就能夠回收額外的對二甲苯產品。根據標準工程實踐的計算，本發明的制冷壓縮機的馬力能夠比基于US 6,111,161技術的可比設計低13％。
c)在第一分離單元，從母液中分離對二甲苯晶體，用液體對二甲苯洗滌對二甲苯晶體，使對二甲苯晶體完全熔融，收集液體對二甲苯產品；d)將第一分離單元得到的濾液的至少一部分，轉移到工作溫度比第一結晶器溫度低的第二結晶器，使濾液結晶，回收流出物，該流出物包含在母液中的對二甲苯晶體；e)在第二分離單元，從母液中分離對二甲苯晶體，并將對二甲苯晶體送至漿化設備；f)將第二分離單元得到的濾液的至少一部分，轉移到工作溫度比第二結晶器溫度低的第三結晶器，使濾液結晶，回收流出物，該流出物包含在母液中的對二甲苯晶體；g)在第三分離單元，從母液中分離對二甲苯晶體，并將對二甲苯晶體送至漿化設備；h)在漿化設備里，用含對二甲苯的液體接觸對二甲苯晶體，形成比最低溫結晶器的溫度高的漿料混合物；i)在第四分離單元分離漿料混合物，以提供濾液和結晶對二甲苯產品，用液體對二甲苯洗滌對二甲苯晶體，使對二甲苯晶體完全熔融，收集液體對二甲苯產品；j)將至少一部分從第四分離單元得到的濾液再循環至第二結晶器；并且k)將至少另外一部分選自如下的濾液再循環至漿化設備從第一分離單元得到的濾液、從第四分離單元得到的濾液和從第一和第四分離單元得到的濾液。
優選在步驟(c)中獲得的結晶對二甲苯產品與在步驟(i)中獲得的結晶對二甲苯產品在熔融前結合。這可以合適地通過把兩種對二甲苯產品送入同一個熔融轉鼓中達到。
本發明也涉及由包含C8芳香烴且對二甲苯濃度至少約為60重量％的含對二甲苯原料流生產對二甲苯的方法，方法包括
a)在從約10°F至約55°F的溫度下，在第一結晶器中使所述原料流結晶；b)回收流出物，該流出物包含在母液中的對二甲苯晶體；c)在第一分離單元，從母液中分離對二甲苯晶體，用液體對二甲苯洗滌對二甲苯晶體，使對二甲苯晶體完全熔融，收集液體對二甲苯產品；d)將第一分離單元得到的濾液的至少一部分，轉移到在從約-10°F至約35°F之間溫度工作的第二結晶器，使濾液結晶，回收流出物，該流出物包含在母液中的對二甲苯晶體；e)在第二分離單元，從母液中分離對二甲苯晶體，并將對二甲苯晶體送至漿化設備；f)將第二分離單元得到的濾液的至少一部分，轉移到在從約-35°F至約5°F之間溫度工作的第三結晶器，使濾液結晶，回收流出物，該流出物包含在母液中的對二甲苯晶體；g)在第三分離單元，從母液中分離對二甲苯晶體，并將對二甲苯晶體送至漿化設備；h)在漿化設備里，用含對二甲苯的液體接觸對二甲苯晶體，以形成溫度為從約10°F至約55°F之間的漿料混合物；i)在第四分離單元分離漿料混合物，以提供濾液和結晶的對二甲苯產品，用液體對二甲苯洗滌對二甲苯晶體，使對二甲苯晶體完全熔融，取出液體對二甲苯產品；j)將至少一部分從第四分離單元得到的濾液再循環至第二結晶器；并且k)將至少另外一部分選自如下的濾液再循環至漿化設備從第一分離單元得到的濾液、從第四分離單元得到的濾液和從第一和第四分離單元得到的濾液。
本發明還涉及由包含C8芳香烴且對二甲苯濃度至少約為60重量％的含對二甲苯原料流生產對二甲苯的方法，方法包括a)在從約30°F至約55°F的溫度下，在第一結晶器中使所述原料流結晶；b)回收流出物，該流出物包含在母液中的對二甲苯晶體；c)在第一分離單元，從母液中分離對二甲苯晶體，用液體對二甲苯洗滌對二甲苯晶體，使對二甲苯晶體完全熔融，收集液體對二甲苯產品；d)將第一分離單元得到的濾液的至少一部分，轉移至在從約15°F至約25°F之間溫度工作的第二結晶器，使濾液結晶，回收流出物，該流出物包含在母液中的對二甲苯晶體；e)在第二分離單元，從母液中分離對二甲苯晶體，并將對二甲苯晶體送至漿化設備；f)將第二分離單元得到的濾液的至少一部分，轉移至在從約-10°F至約-5°F之間溫度工作的第三結晶器，使濾液結晶，回收流出物，該流出物包含在母液中的對二甲苯晶體；g)在第三分離單元，從母液中分離對二甲苯晶體，并將對二甲苯晶體送至漿化設備；h)在漿化設備里，用含對二甲苯的液體接觸對二甲苯晶體，形成溫度為從約30°F至約50°F之間的漿料混合物；i)在第四分離單元分離漿料混合物，以提供濾液和結晶的對二甲苯產品，用液體對二甲苯洗滌對二甲苯晶體，使對二甲苯晶體完全熔融，取出液體對二甲苯產品；i)將至少一部分從第四分離單元得到的濾液再循環至第二結晶器；并且k)將至少另外一部分選自如下的濾液再循環至漿化設備從第一分離單元得到的濾液、從第四分離單元得到的濾液和從第一和第四分離單元得到的濾液。
本發明也涉及由包含C8芳香烴且對二甲苯濃度至少約為55重量％的含對二甲苯原料流生產對二甲苯的方法，方法包括a)在從約10°F至約55°F的溫度下，在第一結晶器中結晶上述原料；
b)回收流出物，該流出物包含在母液中的對二甲苯晶體；c)在第一分離單元，從母液中分離對二甲苯晶體，用液體對二甲苯洗滌對二甲苯晶體，使對二甲苯晶體完全熔融，收集液體對二甲苯產品；d)將第一分離單元得到的濾液的至少一部分，轉移至工作溫度比第一結晶器溫度低的第二結晶器，使濾液結晶，回收流出物，該流出物包含在母液中的對二甲苯晶體；e)在第二分離單元，從母液中分離對二甲苯晶體，并將對二甲苯晶體送至漿化設備；f)將第二分離單元得到的濾液的至少一部分，轉移到工作溫度比第二結晶器溫度低的第三結晶器，使濾液結晶，回收流出物，該流出物包含在母液中的對二甲苯晶體；g)在第三分離單元，從母液中分離對二甲苯晶體，并將對二甲苯晶體送至漿化設備；h)在漿化設備里，用含對二甲苯的液體接觸對二甲苯晶體，形成比最低溫結晶器的溫度高的漿料混合物；i)在第四分離單元分離漿料混合物，以提供濾液和結晶的對二甲苯產品，用液體對二甲苯洗滌對二甲苯晶體，使對二甲苯晶體完全熔融，收集液體對二甲苯產品；j)將至少一部分從第四分離單元得到的濾液再循環至第一結晶器；并且k)將至少另外一部分選自如下的濾液再循環至漿化設備從第一分離單元得到的濾液、從第四分離單元得到的濾液和從第一和第四分離單元得到的濾液。
本發明還涉及由包括C8芳香烴且對二甲苯濃度至少約為55重量％的含對二甲苯原料流生產對二甲苯的方法，方法包括a)在從約10°F至約55°F的溫度下，在第一結晶器中使所述原料流結晶；b)回收流出物，該流出物包含在母液中的對二甲苯晶體；
c)在第一分離單元，從母液中分離對二甲苯晶體，用液體對二甲苯洗滌對二甲苯晶體，使對二甲苯晶體完全熔融，收集液體對二甲苯產品；d)將第一分離單元得到的濾液的至少一部分，轉移到在從約-10°F至約35°F之間溫度工作的第二結晶器，使濾液結晶，回收流出物，該流出物包含在母液中的對二甲苯晶體；e)在第二分離單元，從母液中分離對二甲苯晶體，并將對二甲苯晶體送至漿化設備；f)將第二分離單元得到的濾液的至少一部分，轉移到在從約-35°F至約5°F之間溫度工作的第三結晶器，使濾液結晶，回收流出物，該流出物包含在母液中的對二甲苯晶體；g)在第三分離單元，從母液中分離對二甲苯晶體，并將對二甲苯晶體送至漿化設備；h)在漿化設備里，用含對二甲苯的液體接觸對二甲苯晶體，形成溫度為約10°F至約55°F之間的漿料混合物；i)在第四分離單元分離漿料混合物，提供濾液和結晶的對二甲苯產品，用液體對二甲苯洗滌對二甲苯晶體，使對二甲苯晶體完全熔融，取出液體對二甲苯產品；j)將至少一部分從第四分離單元得到的濾液再循環至第一結晶器；并且k)將至少另外一部分選自如下的濾液再循環至漿化設備從第一分離單元得到的濾液、從第四分離單元得到的濾液和從第一和第四分離單元得到的濾液。
本發明還涉及由包含C8芳香烴且對二甲苯濃度至少約為55重量％的含對二甲苯原料流生產對二甲苯的方法，方法包括a)在從約20°F至約30°F的溫度下，在第一結晶器中使所述原料流結晶；b)回收流出物，該流出物包含在母液中的對二甲苯晶體；c)在第一分離單元，從母液中分離對二甲苯晶體，用液體對二甲苯洗滌對二甲苯晶體，使對二甲苯晶體完全熔融，收集液體對二甲苯產品；d)將第一分離單元得到的濾液的至少一部分，轉移到在從約5°F至約15°F之間溫度工作的第二結晶器，使濾液結晶，回收流出物，該流出物包含在母液中的對二甲苯晶體；e)在第二分離單元，從母液中分離對二甲苯晶體，并將對二甲苯晶體送至漿化設備；f)將第二分離單元得到的濾液的至少一部分，轉移到在從約-10°F至約-5°F之間溫度工作的第三結晶器，使濾液結晶，回收流出物，該流出物包含在母液中的對二甲苯晶體；g)在第三分離單元，從母液中分離對二甲苯晶體，并將對二甲苯晶體送至漿化設備；h)在漿化設備里，用含對二甲苯的液體接觸對二甲苯晶體，形成溫度為約30°F至約50°F之間的漿料混合物；i)在第四分離單元分離漿料混合物，提供濾液和結晶的對二甲苯產品，用液體對二甲苯洗滌對二甲苯晶體，使對二甲苯晶體完全熔融，取出液體對二甲苯產品；j)將至少一部分從第四分離單元得到的濾液再循環至第一結晶器；并且k)將至少另外一部分選自如下的濾液再循環至漿化設備從第一分離單元得到的濾液、從第四分離單元得到的濾液和從第一和第四分離單元得到的濾液。
在本發明的方法中步驟(c)中產生的結晶對二甲苯便利地與步驟(i)中產生的結晶對二甲苯在熔融轉鼓或者其他適合的熔融裝置中混和，并且熔融產生高純度的液體對二甲苯產品。
一部分的高純度液體對二甲苯產品被優選用于洗滌在步驟(c)和步驟(i)中獲得的對二甲苯晶體。洗滌液對晶體對二甲苯的比例在約0.10∶1至約0.5∶1重量比是合適的，更加優選約0.2∶1至約0.35∶1重量比。用于洗滌純化的結晶對二甲苯的優選的對二甲苯來源是用本發明方法生產的純化的液體對二甲苯產品。
通過混和在第二和第三結晶過程中獲得的對二甲苯晶體和含對二甲苯的液體，形成漿料混合物，該混合物也可稱作重漿化混合物，因為從第二和第三結晶器產生的在分離之前與母液一起呈漿狀的對二甲苯晶體在漿化容器或漿化設備中與含對二甲苯的液體接觸，用以形成另一漿料。優選使用例如合適的機械攪拌裝置等攪拌或混和漿料。漿料混合物要在漿化設備(也可稱為漿化容器或者重漿化轉鼓)中停留足夠的時間以提高其中包含的結晶對二甲苯的純度，使之達到希望的純度。對于優選的本發明的連續方法，在漿化容器中的漿料停留時間一般是約0.2到約2小時，更加優選約0.5到1小時。
本發明的方法生產的對二甲苯具有約99.5wt％對二甲苯或更高的純度，優選約99.7wt％對二甲苯或更高的純度；最優選約99.8wt％對二甲苯或更高的純度。
圖2展示了本發明一個具體實施方式
的示意圖，其中至少一部分從重漿化轉鼓得到的流出物的分離中得到的不合格濾液與進入第一結晶步驟的原料混和，而不是被送到第二結晶步驟。
圖3展示了一方法，其中在第一結晶步驟中形成的結晶對二甲苯不進入在結晶過程和分離過程之后的產品，而是與在第二和第三結晶/分離步驟中形成的結晶對二甲苯餅混和，再送入重漿化步驟。
優選的
具體實施例方式
的描述本發明涉及一種從包含對二甲苯的原料流中回收高純度的對二甲苯產品的高能效方法，其中原料流中的對二甲苯的濃度要比C8芳香烴平衡混合物中的濃度要大。優選原料流至少包括約60重量％的對二甲苯。原料流也可能包含包括鄰二甲苯、間二甲苯和苯乙烷在內的其它的C7至C9芳香烴化合物。所述方法基于兩個使得本方法優于其它方法的概念。第一個概念圍繞著結晶和分離的第一階段。通過對方法的條件和設備的適當選擇，第一階段能夠不需要進一步的加工就可以生產出高純度的產品。與其它在獲得最終產品前要再循環和重結晶的方法相比較，這提高了效率和成本效率。第二個觀念圍繞使用重漿化技術來加熱所有的結晶對二甲苯的餅，這些餅溫度太低以至于不能方便地直接獲得高純度的對二甲苯產品，但是更重要的不需要制冷，因此減少能量需求和成本。重漿化轉鼓用于加熱從低溫結晶器中獲得的對二甲苯晶體，這些結晶器太冷以至于不能直接或者便利地制得對二甲苯產品。如果對二甲苯晶體的溫度過低，用于取代餅中不純母液的對二甲苯洗滌液就會結凍，不能穿透餅。
本發明的結晶方法可以被用于與滿足以下條件的任何方法結合來生產高純度的對二甲苯產品，該方法產生的流包含至少約60％重量比(wt％)對二甲苯，優選高于約60wt％對二甲苯，更加優選至少約70wt％對二甲苯，更加優選至少約75wt％對二甲苯，更加優選至少約80wt％對二甲苯，更加優選至少約85wt％對二甲苯，更加優選至少約90wt％對二甲苯，最優選至少約95wt％對二甲苯。在本發明的一個實施方式中，原料流可以包含至少約55wt％對二甲苯。
本發明的方法生產的對二甲苯的純度為約99.5wt％對二甲苯或更高，優選約99.7wt％對二甲苯或更高，更優選約99.8wt％對二甲苯或更高。


圖1舉例說明了本發明的一個實施方式。在下面的討論中，當提到圖時，流的號碼對應于流傳輸的線路的號碼。含對二甲苯的原料通過線路1到達至少一個高溫結晶器100，在該結晶器中原料被冷卻至一足夠的溫度從而只使對二甲苯結晶，而不使鄰二甲苯和間二甲苯結晶。優選線路1中的原料(流1)包括至少約60wt％的對二甲苯。流1可以從任何一個能夠產生含約60wt％對二甲苯的原料的適當來源中獲得。例如，它能夠從吸附工序獲得，如UOP制的HYSORBTM單元；它能夠從壓力回轉吸附(PSA)單元中獲得；它能夠從反應工序中獲得，如甲苯歧化反應(TDP)單元；或者它能夠從另一個結晶工序獲得，如一個低溫結晶階段。各種具有相同或不同的對二甲苯組成的原料也能夠組合，為本發明的方法提供原料。希望流1的組成是至少約60重量％對二甲苯，優選高于約60wt％的對二甲苯，更加優選至少約70wt％的對二甲苯，更加優選至少約75wt％的對二甲苯，更加優選至少約80wt％的對二甲苯，更加優選至少約85wt％的對二甲苯，更加優選至少約90wt％的對二甲苯，更加優選大于約90wt％的對二甲苯，還更優選至少約95wt％的對二甲苯。
含有至少約60wt％對二甲苯的C8芳香烴流(流1)經線路1被送至溫度從約10°F至約55°F，優選從約30°F至約55°F的高溫結晶器100，制得線路2中包括對二甲苯晶體和母液的漿料的流出物(流2)，漿料經線路2被運送至液固分離單元30，液固分離單元30在足夠低的溫度工作，以維持結晶對二甲苯的結晶狀態。不需要冷卻來維持這一工作溫度。流2的狀態隨著流1的組成不同而改變。對于流1包含約90wt％的對二甲苯的實施方式，線路2中的流出物流(流2)的溫度可能為約40°F。在本發明中，優選所有結晶器都約在大氣壓下操作；可是，這時意味著應維持結晶器內部的足夠的壓力，用以防止在出現泄漏時空氣的進入。因此，在操作中，結晶器室通常維持在比大氣壓稍高的壓力下。這比需要更厚壁和更堅固法蘭來處理增加的壓力的壓力下工作方法成本低。
C8芳香烴流1被送至的結晶器100能夠以不同順序包含本領域技術人員已知的不同數量和不同類型的結晶裝置。例如，可以使用單一的結晶裝置，也可以使用多個單元。如果使用多個單元，結晶容器可以排列成并聯的、串聯的或是其它的更復雜的構造。可使用多種類型的結晶裝置，如導流管結晶器和刮壁結晶器。使用的結晶器的類型并不是關鍵的。可以間接地提供制冷，不摻合性地對加工材料進行制冷。典型的例子包括圍繞結晶容室或殼體的夾套以及結晶室外的管式熱交換。丙烯是優選的制冷劑。可選擇的，可以直接提供制冷，其中刻意對加工材料進行摻合性的制冷。典型的例子包括往導流管結晶器中注入冷的二氧化碳或冷的氮氣。結晶器中典型的停留時間在從約30分至約5小時的范圍內，優選約30分至約3小時，更優選約0.5至2小時。
雖然沒有在圖1中展示，一個可選擇的方法實施方式可以被用來提高可操作性，該方法將兩類再循環流之一或者二者都引入結晶裝置中。第一再循環流將使結晶器的流出物的一部分再循環回結晶器100。這可以如圖1所示，將線路2中的漿料流出物的一部分送回結晶器100。第二再循環流將從緊接結晶器100下游的液固分離單元30中出來的一股或多股濾液流的一部分再循環。這可以如圖1所示，將線路3中和/或線路4中的濾液流出物的至少一部分送回結晶器100。
如在圖1中展示的，來自結晶器100的包含對二甲苯晶體和母液漿料的流出物流，經線路2傳送至包含一個或多個液固分離裝置的分離單元30。在一個優選的實施方式中，液固分離單元30包含一個或多個用于從母液中分離對二甲苯晶體的離心機。在本發明方法中用作分離器的離心機可以是刮碗離心機或者推進式離心機或者其二者的結合。其它的液固分離裝置如洗滌柱或者旋轉過濾器也可以在所述方法中用于分離對二甲苯晶體。能夠使用的洗滌柱可以是NIRO洗滌柱或TNO液壓洗滌柱，如那些全文引入本文作為參考的美國專利Nos.4,734,102和4,735,781中描述的洗滌柱。
當全部的液固分離器都是離心機時，優選使用含有較高濃度對二甲苯的初始原料，例如含至少約80wt％對二甲苯，優選至少約85wt％對二甲苯，更優選至少約90wt％對二甲苯。當要被分離的結晶對二甲苯漿料的溫度低于約37°F，優選使用洗滌柱進行分離，或者如果使用離心機，用如甲苯的溶劑進行洗滌。然而使用甲苯或者除高純度對二甲苯以外的溶劑作為洗滌液將需要額外的蒸餾步驟和額外的將甲苯從對二甲苯產品中分離的設備，這將提高所述方法的成本。
當液固分離裝置30是離心機時，它產生被洗滌的對二甲苯晶體的產品流。這些對二甲苯產品流經線路5被送至熔融轉鼓，在那里對二甲苯晶體被完全熔融以提供高純度的液體對二甲苯產品。這些高純度對二甲苯的一部分作為產品通過產品收集線路16從熔融轉鼓35中移出，不需進一步的加工，換言之不需額外的結晶和離心循環。不需額外的加工，直接將得自第一分離裝置的對二甲苯的一部分作為液體對二甲苯產品的過程使得本發明方法相對那些需要對對二甲苯晶體進一步加工如重結晶和重離心的結晶方法而言效率高而且節省成本。洗滌操作能在分離裝置30中實行，以將對二甲苯產品流5的純度提高至99.5wt％對二甲苯或更高，優選99.8wt％對二甲苯或更高。如果實行洗滌操作，一部分對二甲苯熔融物返回至分離器30，噴灑在分離器30末端的餅上。洗滌液與對二甲苯晶體的與合適比例為約0.05至約0.5重量比，優選約0.15至約0.25重量比。當液固分離器是離心機，而且使用純凈的對二甲苯為洗滌液時，優選被分離的對二甲苯晶體和母液的漿料的溫度為至少約37°F的溫度。液固分離裝置30也產生在圖1中的經線路3(流3)和線路4(流4)傳輸的一股或多股濾液流。流3是不合格的濾液流，流4是比流3含有更多的對二甲苯的洗滌濾液流。對于流1含有約90wt％對二甲苯的實施方式，流3可能含有約81wt％的對二甲苯，流4可能含有約84wt％的對二甲苯。這些重量百分數能隨著使用的離心機的類型和選用的洗滌比例的不同而變化。通常就是當使用離心機作為分離裝置時，如果對二甲苯產品流5含有固體，可將固體熔融而產生液體產品。如果使用了洗滌液，可以是對二甲苯產品本身或是其它材料如甲苯或甲醇。如果洗滌液不是對二甲苯產品，將使用進一步的分離措施以獲得最終的對二甲苯產品和回收洗滌材料。為了這個目的，典型的是使用兩個蒸餾柱。優選地，洗滌液是對二甲苯產品的一個級分。
對于只有一個來自分離裝置30的濾液流的實施方式，圖1中的線路4沒有流出物流動，可以消除。對于產品階段裝置中的推進式離心機，典型地如圖1所示有兩股濾液流。線路3(流3)中的濾液的組成在對二甲苯的含量上比線路4(流4)中的濾液的組成低，其中線路3中為不合格的濾液，線路4中為洗滌濾液。線路4中的濾液能夠像圖1中所示的那樣經線路19作為稀釋劑被送至重漿化轉鼓32。為了控制重漿化轉鼓32的溫度，經線路4傳送的濾液流可在被加進重漿化轉鼓前使用熱交換器(未顯示)加熱。
通過線路3傳送的不合格濾液流的一部分可以作為稀釋劑經線路17被送至重漿化轉鼓32。為了控制重漿化轉鼓的溫度，如果需要，經線路17傳送至重漿化轉鼓32的流3的部分濾液可以被加熱。濾液流3的其余部分與線路13中來自液固分離器31的不是經線路18再循環至重漿化轉鼓32用作重漿化轉鼓32中稀釋劑的任何濾液在線路13中結合。來自線路3和線路13的結合流經線路25被送至工作溫度比第一結晶器100溫度低的第二結晶器200。結晶器200在從約-10°F至約35甲工作，優選從約15°F至約25°F的溫度下。來自較低溫結晶器200的包括對二甲苯晶體和母液的流出物，經線路6被傳送至包括一個或多個液固分離裝置的分離器33。對于展示的例子，線路6中的流出物溫度約25°F。圖1中說明的實施方式利用一個單一的離心機作為分離器33，盡管可以使用一個以上的離心機或者其它分離裝置。來自離心機33的結晶對二甲苯餅經線路8傳送至重漿化轉鼓32。來自離心機33的濾液經線路7被送至比第二結晶器200溫度低的第三結晶器300。對于流1含約90wt％對二甲苯的實施方式，流7將含約68wt％的對二甲苯。結晶器300在約-35°F至約5°F工作，優選從約-10°F至約-5°F。如以上解釋的，可以使用其它的分離裝置代替離心機33和34。雖然沒有在圖1中顯示，如果需要，可以包括一個或多個洗滌步驟。如果采用洗滌，可能得到對二甲苯組成每股都不同的多股濾液。這些濾液流可以既可以回收也可以根據他們的特別的組成向前送至所述設備的不同部分。首選的實施方式不采用洗滌。
來自結晶器300的流出物，即包括結晶對二甲苯和母液的漿料，經線路9被送至包括一個或多個液固分離裝置的分離器34。在圖1示例說明的實施方式中，經線路9傳輸的結晶器流出物約為-5°F。在示例的實施方式中，使用了一個單一的推進式離心機作為分離器34。來自離心機34的對二甲苯餅經線路11被送至重漿化轉鼓32，而濾液經線路10被移除。線路10中的濾液流可以用來在流1進入高溫結晶器100之前，冷卻C8芳香烴原料流1。這將減少這個結晶器的制冷需求。線路10中的濾液流接下來既可以被送至反應器，如將苯乙烷轉變為其它化合物從而可以更容易的從其它的C8芳香烴中分離的反應器，也可以送至另一個分離工序。對于流9溫度在-5°F的實施方式，流10中含有約45wt％的對二甲苯。
重漿化轉鼓32在一個足夠高的溫度工作，因此來自重漿化轉鼓的流出物能夠被送至一個或多個能夠生產更高純度的產品的液固分離裝置。雖然不是必要的，重漿化轉鼓的溫度可以比任何前面提及的結晶器的溫度高。就一切情況而論，它要比最低溫結晶器的溫度高。漿料溫度為至少約10°F是合適的，優選約30°F，更優選約35°F至約45°F，更優選溫度在從約38°F至42°F，最優選溫度在從約40°F至42°F。在漿料中，結晶對二甲苯與含對二甲苯的液體接觸一個足夠的時間，以使晶體和母液達到平衡。這一時間優選從約0.1至約0.2小時，更優選從約0.4至約1小時。漿料中的液體的數量應該是足以提供可被漿化和被泵抽送的量。用于漿料的液體是包含對二甲苯的液體。那些含有較高濃度的流更優選用于漿料液。例如對于在圖1中展示的實施方式，首先將優選流4和流14，其次流3和/或流13。在漿料充分平衡后，被純化的結晶對二甲苯被從液體中分離，優選使用液體對二甲苯洗滌以除去吸附的母液。用于洗滌的液體對二甲苯優選是具有純度為至少約99.5重量％，優選至少約99.7重量％，更優選至少約99.8重量％的高純度的對二甲苯。液體對二甲苯洗滌劑與結晶對二甲苯的重量比一般是約0.05∶1至約0.5∶1，更優選約0.15∶1至約0.25∶1；還更優選約0.18∶1至約0.2∶1。一使純化的結晶對二甲苯熔融，就生產出具有純度至少為99.5重量％，更優選至少約99.7重量％，最優選至少約99.8重量％的液體產品對二甲苯。
一旦重漿化轉鼓32比結晶器100熱，有可能線路13中的濾液流的對二甲苯濃度接近或超過進料至線路1中對二甲苯的濃度。在這種情況下，線路13中不再循環至重漿化轉鼓32的那部分濾液流可以被送入結晶器100，而不是結晶器200，進一步提高所述方法的能效。這是在圖2中展示的方法。重漿化轉鼓32在約10°F至約55°F，優選從約30°F至約50°F工作。
在重漿化轉鼓32中制備對二甲苯晶體和含對二甲苯液體的漿料。用于制備結晶對二甲苯和液體對二甲苯的漿料的含對二甲苯液體可以是通過從母液中分離結晶對二甲苯的方法產生的一股或多股母液流。用于漿化的含對二甲苯液體具有適合提供結晶對二甲苯和液體漿料的量。對于圖1的流1中包含約90wt％對二甲苯的實施方式，進入重漿化轉鼓的液體優選包括含84wt％對二甲苯的流4的全部，含86wt％對二甲苯的流14的全部，和含83wt％對二甲苯的流13的32％。其余的一般是鄰二甲苯、間二甲苯、苯乙烷和其它從方法中得到的碳氫化合物的混合物。漿料中結晶對二甲苯的量一般是約30至約60重量％，優選約30至約55重量％，最優選約35至約50重量％。漿料優選通過優選的機械攪拌器進行攪拌。漿料停留在漿化容器32足夠的時間，以讓漿料的所有部分接近平衡。對于本發明實施方式中的首選的連續化操作，漿化容器32中漿料的停留時間適合為約0.2至約2小時，更優選約0.4至約1小時。
液固分離器31由重漿化轉鼓32中給料。能夠使用的分離裝置的類型已經在先前的有關流2的時候中討論過了。在圖1顯示的一個方法實施方式里，使用了兩個離心機。也可以提供洗滌(未顯示)。當使用洗滌，來自熔融轉鼓35中的純凈的對二甲苯熔融物的一部分被用于洗滌離心機末端的對二甲苯餅。來自分離器31的結晶對二甲苯餅經線路15被送至熔融轉鼓35，對二甲苯晶體被完全融化，以提供純凈的對二甲苯產品。一部分的熔融對二甲苯可以作為洗滌液再循環至離心機31。對于在圖1中展示的實施方式，在線路15中的對二甲苯流是來自離心機31的產品流，線路13和線路14中的濾液流是來自離心機31的濾液流。全部的對二甲苯產品流經線路16從熔融轉鼓35傳輸出來，是來自線路5和線路15的對二甲苯產品流的混和。線路14中的濾液流(洗滌濾液)具有比線路13中的濾液流(不合格濾液)高的對二甲苯組成。線路14中的洗滌濾液流與線路4中的洗滌濾液流混和，經線路19被送至重漿化轉鼓32作為稀釋劑。線路13中的不合格濾液流的一部分也可以被送往重漿化轉鼓32作為稀釋劑。如上面討論的那樣，不合格濾液流13的剩余部分與不合格濾液流3混和，被送至結晶器200。任一或者所有的在重漿化轉鼓用作稀釋劑的流可以通過使用熱交換器(未顯示)來加熱。此外，各種稀釋劑流的一些和全部可以在進入重漿化轉鼓之前或者在通過熱交換器之前結合。也可使用其它的可替代的方法來控制重漿化轉鼓的溫度，如通過使用蒸汽套來加熱重漿化轉鼓。
本發明中有兩個重要的概念。第一個概念圍繞結晶和分離的第一階段。通過對加工條件和設備的恰當選擇，第一階段能在不需要進一步加工的情況下生產出高純度產品(流5)。
在提供的例子里，在純度為約99.85wt％對二甲苯的最終產品(在線路16中由產品流5和15結合成的流)中，有超過50％是從第一結晶/分離階段獲得的。這部分的材料不通過下游的設備；因此相對其它的方法而言(尤其那些在US 6,111,161中討論的)，降低了能量需求，而且可能減少了建設成本。
第二個重要的概念圍繞重漿化轉鼓，它的作用是加熱過冷以至于不能方便地直接獲得高純度對二甲苯產品的所有餅。最重要的，重漿化轉鼓不需制冷，相比其它的工序設計，雖然可能需要加熱，這仍將減少能量成本。因此來自較冷的結晶階段的餅可使用重漿化轉鼓進行加工以獲得高純度的對二甲苯產品(線路15中的結晶對二甲苯流)，而不需要進一步的制冷。(重漿化轉鼓的使用使得本發明與美國專利5,448,005揭示的發明有著明顯的不同。)最后本發明中的重漿化轉鼓不僅僅只是使晶體部分熔融以獲得懸浮液的裝置。如上面提供的例子那樣，盡管進行加熱，本發明中的重漿化轉鼓具有在重漿化轉鼓的流出物中產生比所有不同輸入流所提供的更多的結晶對二甲苯固體的能力。因此本發明也包括那些漿化設備中所形成的漿料混合物中對二甲苯晶體的量大于送進漿化設備的對二甲苯晶體量的具體實施方式
。
不同結晶階段的溫度和結晶階段的數目依據制冷循環的選擇、制冷劑的選擇和流1的組成的變化而變化。分離裝置的選擇還可改變示意圖以及對二甲苯產品的最終純度。例如洗滌柱一般只有一股不合格的濾液流，他們能夠比離心機產生更高純度的產品。
圖2顯示了本發明方法的另一個實施方式。包括至少約55％的對二甲苯的原料(流102)經線路102送至結晶器150。流102的組成希望是至少約55重量％(wt％)的對二甲苯，優選大于約55wt％的對二甲苯，更優選至少約60wt％對二甲苯，更優選至少約70wt％對二甲苯，更優選至少約75wt％對二甲苯，更優選至少約80wt％對二甲苯，更優選至少約85wt％對二甲苯，更優選至少約90wt％對二甲苯，最優選至少約95wt％對二甲苯。結晶器150在約10°F至約55°F，優選約20°F至約30°F的溫度下工作。
包括對二甲苯晶體和母液的結晶器150流出物，被送至分離單元130，該單元包括一個和多個離心機，用于從母液中分離對二甲苯晶體。除了離心機以外的分離設備，如洗滌柱或旋轉過濾器，也可用于此步驟和方法中使用液固分離裝置的其它步驟。結晶對二甲苯餅在離心機內部使用高純度對二甲苯材料洗滌。離心機130產生高純度對二甲苯產品(流106)和兩股濾液流(流104和流105)。流105是洗滌濾液，具有比不合格濾液即流104更高的對二甲苯濃度。所有的洗滌濾液被送至重漿化轉鼓132，以為重漿化操作提供一些液體。所有的不合格濾液經線路104被送至工作溫度比結晶器150溫度低的結晶器250。結晶器250在從約-10°F至約35°F，優選從約5°F至約15°F的溫度下工作。
來自結晶器250的流出物，包括在母液中的結晶對二甲苯的漿料，經線路107被送至包括至少一個離心機或其它分離裝置的分離單元133。來自離心機133的結晶對二甲苯餅經線路109被送至重漿化轉鼓132，而不合格濾液(流108)經線路108被送至工作溫度比結晶器250溫度低的結晶器350。結晶器350在從約-35°F至約5°F，優選從約-10°F至約-5°F的溫度下工作。
來自結晶器350的流出物(流110)，包括在母液中的結晶對二甲苯的漿料，經線路110被送至包括至少一個離心機或其它分離裝置的分離單元134。來自離心機的結晶對二甲苯餅落入重漿化轉鼓132。不合格濾液(流111)包含約45wt％對二甲苯，并且在被送至單元的其它地方之前與原料流101熱交換。例如，它可以被送至苯乙烷反應器或另外的分離工序。來自重漿化轉鼓132的漿料，包括結晶對二甲苯和母液，經線路113被送至包括一個和多個離心機用于從母液中分離對二甲苯晶體的分離單元131。結晶對二甲苯餅在離心機內部使用高純度對二甲苯材料洗滌。這些離心機產生額外的高純度對二甲苯產品，即流116，其與高純度的對二甲苯產品流106結合，如需要在熔融轉鼓(未顯示)中熔融，經線路117收集。分離單元131也產生兩股濾液流(流114和115)。流115是洗滌濾液，具有比不合格濾液即濾液流114更高的對二甲苯濃度。所有的洗滌濾液經線路115被送至重漿化轉鼓132，以為重漿化操作提供一些液體。不合格濾液的一部分經線路114被送至重漿化轉鼓132，以為重漿化操作提供其余部分的液體。重漿化轉鼓132在從約10°F至約55°F的溫度下工作，優選從約30°F至約50°F，更優選從約35°F至約45°F，更優選從約38°F至約42°F，最優選從約40°F至約42°F的溫度。其余的來自分離單元131的不合格濾液(流114)與結晶器150上游的流101結合，以形成原料流102。對于流102中含有約70wt％對二甲苯的實施方式，流114將含有約83wt％對二甲苯。在本發明方法的這個實施方式中，結晶器150在從約10°F至約55°F，優選從約20°F至約30°F的溫度下工作。結晶器250在從約-10°F至約35°F，優選從約5°F至約15°F的溫度下工作，而結晶器350在從約-35°F至約5°F，優選從約-10°F至約-5°F的溫度下工作。
接下來的實施例將用于解釋本發明在此公開的某些實施方式。然而，本領域技術人員應理解，這些實施例不應解釋為限制本發明的范圍，可在不背離本發明精神的情況下在本發明基礎上作出多種改變。
根據標準工程實踐，計算實施例中的性能。對于一個詳細的比較，在每個可比較的例子之間，原料和產品是同樣的。每個實施例具有三個可用的制冷級別。在每個實例中，來自最冷的結晶器的流出物被設置在-5°F，確保每個對比例的總的對二甲苯回收率幾乎一樣。在各階段間還維持合理的平衡的情況下，選擇其它兩個結晶階段以將盡可能多的負荷轉移至最溫暖的結晶器。為保持結晶器的第一階段足夠的溫暖，以使基于圖1和圖2設計的第一套分離裝置能夠生產高純度的對二甲苯產品，需要超越這一標準。可以預計，保持第一結晶器在較溫暖的溫度可以將更多的制冷負荷轉移至較低溫度的結晶器(這是它做的)。也可以預料，這相對于對比例將增加制冷壓縮機功率的要求；然而，出人意料的，情況并不是這樣。圖1和圖2的方法設計需要較小的壓縮機功率，這是出人意料的和非顯而易見的。這表明本發明的方法具有更高能效的優點，因此也可預期消耗較低的成本。
實施例1、實施例2和對比例A比較都生產115,840lb/hr的純度為99.80wt％對二甲苯的對二甲苯產品的三種不同方法的特性。實施例1和實施例2例示了本發明的實施方式，在其中全部高純度對二甲苯產品的一部分從第一結晶過程的流出物中制得，而不須使它經歷重漿化步驟或者部分熔融步驟，對比例A例示了一個對比方法，其中得自第一結晶/分離過程的結晶對二甲苯餅不進入產品，而是相反的與從后續的較低溫度的結晶/分離步驟的結晶對二甲苯餅結合，并進行重漿化步驟。
對于每個方法，使用含90wt％對二甲苯的原料，高純度對二甲苯產品包含99.8wt％的對二甲苯。每個例子的對二甲苯總回收率是91％。所有的液固分離都使用離心機。當實施例1、實施例2和對比例A相比，實施例1的方法具有最高能效，實施例2是其次具有高能效的。圖2中例示的實施例2的方法設計在純度為99.80wt％對二甲苯的對二甲苯產品的生產速率同樣為115,840lb/hr的情況下，要比實施例1的方法多需要約3％的制冷壓縮機功率，而對比例A的方法比實施例1的方法需要大5％的制冷壓縮機功率。
實施例3、實施例4和對比試驗B比較都生產115,840lb/hr的純度為99.90wt％對二甲苯的對二甲苯產品的三種不同方法的性能。對于每個方法，使用含90wt％對二甲苯的原料。每個例子的總的對二甲苯的回收率是91％。實施例3、實施例4和對比例B描述的方法各自與實施例1、實施例2和對比例A中描述的方法一樣，除了在一些液固分離過程中使用TNO液壓洗滌柱以產生高純度的對二甲苯產品，而不全部使用離心機作為液/固分離器。實施例3和實施例4例示了本發明的實施方式，而對比例B例示了一對比方法。可以看出，當對實施例3、實施例4和對比例B進行比較時，實施例3的方法具有最高能效，實施例4的方法比對比例B的方法更有能效。實施例4的方法在純度為99.90wt％的對二甲苯產品的生產速率同樣為115,840lb/hr的情況下，只比實施例3的方法多需要約2％的制冷壓縮機功率，而對比例B的方法比實施例3的方法多需要約7％的制冷壓縮機功率。實施例3在本實施例中，展示了圖1的流程圖中例示的本發明方法的實施方式的操作。在丙烯制冷壓縮機的功率消耗上，圖1的流程圖中例示的方法的實施方式顯示出在三種方法設計中(實施例3、實施例4和對比例B)中是最能效的。包含90％對二甲苯的原料在結晶器100中被冷卻至40.5°F的溫度。結晶器的流出物被送至包括兩個TNO液壓洗滌柱(見美國專利Nos.4,734,102和4,735,781，為了描述洗滌柱，將其全文引入作為參考)的分離單元30。洗滌柱產生66,410lb/hr的高純度產品即流5，和一股單一的濾液流即流3。所有的流3被送至結晶器200。因為使用了洗滌柱，所以在這個實施方式中沒有流4。結晶器200在25°F工作。來自結晶器200的流出物被送至包括一個離心機的分離單元33。來自離心機33的結晶對二甲苯餅落入重漿化轉鼓32，而不合格濾液(流7)被送至在-5°F操作的結晶器300。這個結晶器的流出物也被送至包括一個離心機的分離單元34。來自離心機34的結晶對二甲苯餅落入重漿化轉鼓32。不合格濾液(流10)包含約45wt％對二甲苯，在被送至單元的其它部位之前，與原料流1進行熱交換。來自重漿化轉鼓32的漿料被送至包括一臺TNO液壓洗滌柱的分離單元31。這個TNO液壓洗滌柱提供額外的49,430lb/hr的高純度對二甲苯產品(流15)。約84％的從洗滌柱得到的濾液被送至重漿化轉鼓32，為重漿化操作提供液體。重漿化轉鼓在42°F工作。從洗滌柱得到的濾液的其余部分與結晶器200上游的流3結合。在本例中，不存在流14。在本例中使用的三個級別的丙烯制冷處于在約66、48和26psia的壓力下。制冷壓縮機需要約2670馬力。
實施例5、實施例6和對比例C比較都生產115,840lb/hr的純度為99.90wt％對二甲苯的對二甲苯產品的三種不同方法的性能。實施例5、實施例6和對比例C描述的方法各自與實施例3、實施例4和對比例B中描述的方法一樣，除了初始原料的對二甲苯濃度較低之外。對于每個方法，使用含70wt％對二甲苯的原料。每個例子的對二甲苯總回收率是69％。實施例5和實施例6例示了本發明的實施方式，而對比例C例示了一對比方法。可以看出，當對實施例5、實施例6和對比C進行比較時，實施例6的方法具有最高能效，實施例5是其次高能效的。對于實施例5的方法實施方式，制冷壓縮機需要約4884馬力，這比實施例6的方法需要的多約8.9％。對于對比例C的方法，制冷壓縮機需要約5178馬力，這比實施例6的方法需要的馬力高15.5％，比實施例5的方法需要的馬力高6.0％。
權利要求
1.一種由包含C8芳香烴且對二甲苯濃度至少約為60重量％的含對二甲苯原料流生產對二甲苯的方法，該方法包括a)在從約10°F至約55°F的溫度下，在第一結晶器中使所述原料流結晶；b)回收流出物，該流出物包含在母液中的對二甲苯晶體；c)在第一分離單元中從母液中分離出對二甲苯晶體，用液體對二甲苯洗滌對二甲苯晶體，使對二甲苯晶體完全熔融，收集液體對二甲苯產品；d)將第一分離單元得到的濾液的至少一部分轉移到工作溫度比第一結晶器溫度低的第二結晶器，使濾液結晶，回收流出物，該流出物包含在母液中的對二甲苯晶體；e)在第二分離單元中從母液中分離出對二甲苯晶體，并將對二甲苯晶體送至漿化設備；f)將第二分離單元得到的濾液的至少一部分轉移到工作溫度比第二結晶器溫度低的第三結晶器，使濾液結晶，回收流出物，該流出物包含在母液中的對二甲苯晶體；g)在第三分離單元中從母液中分離出對二甲苯晶體，并將對二甲苯晶體送至漿化設備；h)在漿化設備里用含對二甲苯的液體接觸對二甲苯晶體，以形成溫度比最低溫結晶器的溫度高的漿料混合物；i)在第四分離單元中分離漿料混合物以產生濾液和結晶的對二甲苯產品，用液體對二甲苯洗滌對二甲苯晶體，使對二甲苯晶體完全熔融，收集液體對二甲苯產品；j)將至少一部分從第四分離單元得到的濾液再循環至第二結晶器；并且k)將至少另外一部分選自下組的濾液再循環至漿化設備來自第一分離單元的濾液，來自第四分離單元的濾液，以及來自第一和第四分離單元的濾液。
2.權利要求1的方法，其中第一結晶器在約30°F至約55°F溫度下工作，第二結晶器在約-10°F至約35°F溫度下工作，第三結晶器在約-35°F至約5°F溫度下工作，步驟(h)中的漿料混合物的溫度是約10°F至約55°F。
3.權利要求1的方法，其中第一結晶器在約35°F至約45°F溫度下工作，第二結晶器在約15°F至約25°F溫度下工作，第三結晶器在約-10°F至約-5°F溫度下工作，步驟(h)中的漿料混合物的溫度是約30°F至約50°F。
4.權利要求1的方法，其中步驟(h)中的漿料混合物的溫度是約38°F至約42°F。
5.權利要求1的方法，其中含對二甲苯的原料流包括至少約75wt％對二甲苯。
6.權利要求1的方法，其中相結合的對二甲苯產品包括至少約99.5wt％對二甲苯。
7.權利要求1的方法，其中步驟(h)中的漿料混合物包括約30％至約60重量％的結晶對二甲苯。
8.權利要求1、2、3、4、5、6或7的方法，其中來自步驟(c)的結晶對二甲苯產品在熔融前與來自步驟(i)的結晶對二甲苯產品結合。
9.權利要求1的方法，其中在漿化設備中形成的漿料混合物中的對二甲苯晶體量大于送進漿化設備的對二甲苯晶體量。
10.一種由包含C8芳香烴且對二甲苯濃度至少約為55重量％的含對二甲苯原料流生產對二甲苯的方法，該方法包括a)在從約10°F至約55°F的溫度下在第一結晶器中使所述原料流結晶；b)回收流出物，該流出物包含在母液中的對二甲苯晶體；c)在第一分離單元中，從母液中分離出對二甲苯晶體，用液體對二甲苯洗滌對二甲苯晶體，使對二甲苯晶體完全熔融，收集液體對二甲苯產品；d)將第一分離單元得到的濾液的至少一部分轉移到工作溫度比第一結晶器溫度低的第二結晶器，使濾液結晶，回收流出物，該流出物包含在母液中的對二甲苯晶體；e)在第二分離單元中從母液中分離出對二甲苯晶體，并將對二甲苯晶體送至漿化設備；f)將第二分離單元得到的濾液的至少一部分轉移到工作溫度比第二結晶器溫度低的第三結晶器，使濾液結晶，回收流出物，該流出物包含在母液中的對二甲苯晶體；g)在第三分離單元中從母液中分離出對二甲苯晶體，并將對二甲苯晶體送至漿化設備；h)在漿化設備里用含對二甲苯的液體接觸對二甲苯晶體，以形成比最低溫結晶器溫度高的漿料混合物；i)在第四分離單元中分離漿料混合物以產生濾液和結晶的對二甲苯產品，用液體對二甲苯洗滌對二甲苯晶體，使對二甲苯晶體完全熔融，收集液體對二甲苯產品；j)將至少一部分從第四分離單元得到的濾液再循環至第一結晶器；并且k)將至少另外一部分選自下組的濾液再循環至漿化設備來自第一分離單元的濾液，來自第四分離單元的濾液，以及來自第一和第四分離單元的濾液。
11.權利要求10的方法，其中第一結晶器在約10°F至約55°F溫度下工作，第二結晶器在約-10°F至約35°F溫度下工作，第三結晶器在約-35°F至約5°F溫度下工作，步驟(h)中的漿料混合物的溫度是約10°F至約55°F。
12.權利要求10的方法，其中第一結晶器在約20°F至約30°F溫度下工作，第二結晶器在約5°F至約15°F溫度下工作，第三結晶器在約-10°F至約-5°F溫度下工作，步驟(h)中的漿料混合物的溫度是約30°F至約50°F。
13.權利要求10的方法，其中第一結晶器在約30°F至約55°F溫度下工作，第二結晶器在約-10°F至約35°F溫度下工作，第三結晶器在約-35°F至約5°F溫度下工作，步驟(h)中的漿料混合物的溫度是約30°F至約50°F。
14.權利要求10的方法，其中第一結晶器在約35°F至約45°F溫度下工作，第二結晶器在約15°F至約25°F溫度下工作，第三結晶器在約-10°F至約-5°F溫度下工作，步驟(h)中的漿料混合物的溫度是約38°F至約42°F。
15.權利要求10的方法，其中含對二甲苯的原料流包括至少約75wt％對二甲苯。
16.權利要求10的方法，其中相結合的對二甲苯產品包括至少約99.5wt％對二甲苯。
17.權利要求10的方法，其中步驟(h)中的漿料混合物包括約30％至約60重量％的結晶對二甲苯。
18.權利要求10、11、12、1 3、14、15或16的方法，其中來自步驟(c)的結晶對二甲苯產品在熔融前與來自步驟(i)的結晶對二甲苯產品結合。
19.權利要求10的方法，其中在漿化設備中形成的漿料混合物中的對二甲苯晶體量大于送進漿化設備的對二甲苯晶體量。
全文摘要
本發明是一種新穎的由含至少55至60wt％對二甲苯的原料生產高純度對二甲苯的高能效方法，其中在不需要進一步的重漿化和重結晶的情況下在溫度從約10°F到約55°F的第一結晶步驟中獲得第一部分高純度的對二甲苯產品，其中另外一部分的高純度對二甲苯產品是重漿化步驟之后獲得的，在該步驟中加熱由隨后低溫結晶得到的結晶對二甲苯，不需要進一步制冷，產生溫度在10°F至約55°F的漿料。
文檔編號C07C7/14GK1438978SQ01811877
公開日2003年8月27日 申請日期2001年12月19日 優先權日2001年5月8日
發明者理查德·A·威爾塞克 申請人:Bp北美公司