萃取蒸餾方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種萃取蒸餾方法及其裝置;并且更具體來說，涉及一種用于從乙基 乙烯基芳烴移除二乙烯基芳烴或使二乙烯基芳烴與乙基乙烯基芳烴分離的萃取蒸餾方法 及其裝置。
【背景技術】
[0002] 諸如二乙烯基苯(DVB)的二乙烯基芳烴是用于生產其它重要下游產品的重要原 料。由例如二乙烯基芳烴(諸如DVB)制得的下游產品有益地用于包括例如涂料、復合物、層 壓制品和粘附劑的許多應用中。
[0003] 如下文進一步所討論，通常在生產DVB期間，粗制DVB材料必須經受分離過程，當前 常規(guī)蒸餾過程在本領域中被實施為分離過程，以使所需DVB產物與可能存在于所述粗制DVB 材料中的非所需副產物或雜質(諸如乙基乙烯基苯(EVB)和二乙基苯(DEB))分離。分離過程 優(yōu)選用以生產大致上不含以上非所需副產物和雜質的DVB原料，即純的DVB原料。
[0004] 通過增加 DVB的純度，產生較少廢物，從而使過程更高效。此外，通過分離和離析諸 如EVB的非所需副產物，EVB可被再循環(huán)回DVB反應器，由此提高DVB過程的產率。此外，純的 DVB產物合乎在下游產品中使用的需要。
[0005] -種用以生產DVB的已知方法是使二乙基苯(DEB)催化脫氫。使用當前催化劑和約 550°C_600°C以及350mmHg絕對壓力的反應條件，一部分(約2/3)的DEB僅被部分(約75 % )脫 氫，從而導致在殘余DEB和反應副產物中共同產生大致等量的DVB和EVB。通常，使用以上已 知方法，約1.0的DVB/EVB比率見于脫氫反應器流出物(被稱為"粗制DVB"）中。通常在最終產 物中需要更純的DVB，即具有約1.22-4.0的0￥8/^￥8比率的產物以獲得具有更好性質的0￥8 產物。因此，通過已知方法生產的先前技術粗制DVB要求DVB純化步驟以獲得更純的DVB產 物。
[0006] 當前，通過在真空下分餾來進行DVB純化以保持低溫(例如低于110°C)以及使DVB 和EVB的聚合損失最小，即約5%或低于5%。然而，EVB(輕質）與DVB(重質）之間的相對揮發(fā) 度在典型蒸餾溫度下較低，在1.3-1.5的范圍內。這要求蒸餾塔具有許多（例如>30個)理論 塔板和大量回流(例如>3:1回流比），此導致用于實現給定生產量的相對較大以及昂貴的蒸 餾塔關于每鎊產物具有高能耗(例如>1.51b蒸汽/lb成品）。此外，大型蒸餾塔傾向于導致高 的再沸器溫度和長的保留時間(超過約1小時），此促成過度聚合物形成率。
[0007] 常規(guī)分餾是用于進行DVB-EVB分離的主要已知方法。然而，液-液萃取被視為一種 進行分離的較低成本、較低能量方法。
[0008] 已進行實驗室分級萃取實驗，其中使用三乙二醇(TEG)和正庚烷作為雙重溶劑，在 51mm直徑填充脈沖萃取器中使DVB從粗制DVB中分離出。以上實驗顯示在4.6m高的塔中，基 于EVB-DVB，在萃取物中實現90重量百分比（wt%)DVB純度，其中從萃余物回收80百分比 (% )的DVB。然而，以上實驗室結果在僅0.57m3/h/m2的總通過量下獲得，因此相接觸時間相 當長久。在所述低通過量下將實驗室方法按比例擴大成商業(yè)液-液萃取器在經濟上不可行。 用TEG和正辛烷進行的對汽提粗制DVB的新近小型裝置塔液-液萃取實驗顯示24m3/h/m2的更 合理的通過量。然而，小型裝置實驗的結果顯示分離效率較低，此要求許多商業(yè)規(guī)模的液-液萃取器串聯以實現分離的所需理論塔板數。
[0009] 迄今為止，用DMS0(二甲亞砜)和正庚燒從EVB液-液萃取DVB也已被先前技術所考 慮，其中分離因數(本質上是萃取的平衡驅動力)如此之低以致分離需要極其大量的理論塔 板，從而也致使該選擇不可行。
[0010] 萃取蒸餾已用于若干其它應用中，特別是在輕質烴工廠中用于芳族物/脂族物分 離，其中對于新建烴工廠來說，萃取蒸餾已基本上替代使用液-液萃取。舉例來說，萃取蒸餾 在輕質烴工廠中用于芳族物/脂族物分離。萃取蒸餾也已持續(xù)數十年用于分離丁烷、丁烯和 丁二烯，并且通常是一種用于使烯烴與石蠟分離的已知方法。對萃取蒸餾的充分綜述在文 章"Disti1lation，Azeotropic and Extractive"，Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology (第8卷）以及Perry ' sChemical Engineers ' Handbook第8版，Don W.Green(2008),第13-87至93頁中。它也在Handbook of Separation Techniques for Chemical Engineers,Philip A.Schweitzer(1979),第1-135至 143頁中被討論。
[0011] 先前技術中有充足參考文獻教導萃取蒸餾的使用。然而，未見先前技術公開二乙 烯基芳烴的萃取蒸餾，特別是使用萃取蒸餾來使DVB與EVB分離。舉例來說，美國專利號5， 523,502公開靈活的輕質烯烴生產，并且描述從源于蒸汽裂化和催化裂化過程的石蠟萃取 蒸餾烯烴。然而，以上專利的方法未闡明萃取蒸餾芳族化合物或二乙烯基芳烴化合物。以上 專利也未公開對于萃取蒸餾芳族化合物或二乙烯基芳烴化合物切實可行的萃取劑，諸如環(huán) 丁砜。
[0012] 美國專利號5,750,798公開一種用于從石蠟原料制備醚的方法，并且描述從石蠟 萃取蒸餾烯烴，特別是使用多種可能的萃取劑使丁烯與丁烷分離。然而，以上專利未公開使 用萃取蒸餾分離芳族或二乙烯基芳烴化合物。
[0013] 美國專利號7，69,9962公開一種利用萃取蒸餾來分離反應器流出物的組分的方 法。以上專利提及DVB作為與氫氟烴一起用于聚合反應器中的許多可能的單體中的一個。然 而，以上專利的方法限于從氫氟烴萃取蒸餾C4-C7異烯烴。以上專利未公開或教導萃取蒸餾 用以使二乙烯基芳烴與乙基乙烯基芳烴分離的用途。
[0014] DVB和EVB化合物是芳族的，并且具有烯屬特性。并且，DVB和EVB在化學結構和性質 方面比例如丁烷和丁烯類似得多。舉例來說，DVB與EVB之間的唯一差異是EVB缺乏存在于 DVB中的兩個C-C雙鍵中的一個。因此，為熟練技術人員顯而易知的是適用于使丁烯與丁烷 分離的萃取劑在使DVB與EVB分離方面并不有效，因為DVB和EVB在結構方面極其類似;并且 這個類似性使得難以分離這兩種化合物。

【發(fā)明內容】

[0015] 本發(fā)明涉及萃取蒸餾方法用以使二乙烯基芳烴與乙基乙烯基芳烴分離的用途。本 發(fā)明萃取蒸餾方法增強EVB與DVB(以及DEB與DVB)之間的相對揮發(fā)度，其中萃取劑對于DVB 的相對揮發(fā)度小于1. 〇，并且其對DVB具有超過EVB的優(yōu)先親和力。因此，可使用本發(fā)明的方 法使在化學結構和性質方面類似的DVB和EVB化合物彼此有效分離。
[0016] 在一個實施方案中，本發(fā)明包括一種用于使二乙烯基芳烴與乙基乙烯基芳烴分離 的方法，其包括以下步驟：
[0017] (a)使含有二乙烯基芳烴的乙基乙烯基芳烴流與液體萃取劑接觸以使存在于所述 乙基乙烯基芳烴流中的至少一部分二乙烯基芳烴被萃取至所述液體萃取劑中；以及
[0018] (b)回收從乙基乙烯基芳烴萃取的二乙烯基芳烴。
[0019] 在另一實施方案中，本發(fā)明包括一種用于從乙基乙烯基芳烴萃取二乙烯基芳烴的 裝置，其包括：
[0020] (a)用于使含有二乙烯基芳烴的乙基乙烯基芳烴流與液體萃取劑接觸的部件，例 如像蒸餾容器;和
[0021] (b)連接于(a)的接觸部件的用于回收從乙基乙烯基芳烴萃取的二乙烯基芳烴的 部件，諸如回收容器。
[0022]本發(fā)明的一個目標在于增強EVB與DVB之間的相對揮發(fā)度，以足以顯