184932. lajstromszámú szabadalom • Eljárás xilolok izomerizálására
7 184932 8 zeolitot használunk, melynek aktivitása hígítással, gőzöléssel, igen magas kovasav—alumínium-oxid aránynyal, alkálifémmel való báziscserével, kokszolással vagy másképpen alapvetően lecsökkentettük. E magas, 426—537 °C hőmérsékleteken a csökkentett aktivitású zeolit nagyon hatásosan alkalmazható xilol izomerizálására és monociklusos aromás szénhidrogének két vagy több szénatomot tartalmazó alkil-oldalláncai lehasítására hosszú kontaktidejű periódusok alatt. A zeolit diszproporcionáló hatását nagymértékben csökkenti a katalizátor savasságának csökkenése, ami a xilolnalc csak kisfokú veszteségéhez vezet. A diszproporcionáló aktivitás hiánya lerontja a katalizátor 9 vagy ennél nagyobb szénatomszámú aromás szénhidrogéneket (például trimetil-benzolt) átalakító képességét, ellentétben egyes más eljárásokkal. Ezért szükségessé válik a 8-nál több szénatomot tartalmazó komponensek eltávolítása a visszakeringtetett áramból, hogy elkerüljük a C9 vagy nagyobb szénatomszámú alkotórészek felhalmozódását a rendszerben. A katalizátor képes a betáplálásban lévő paraffinszénhidrogéneket alacsonyabb forráspontú vegyületekre elbontani, mely utóbbiak a recirkuláltatott áramból a p-xilol kinyerő/izomerizáló rendszerben szokásosan jelenlévő frakcionáló berendezésben könnyen eltávolíthatók. A hatások ezen kombinációja következtében a katalizátor szokványos kisnyomású izomerizáló berendezésben alkalmazható, a betáplálásra kerülő nyersanyag előkészítésénél általában használt egyes segédberendezések teljes vagy részleges elhagyásával. Például a betáplálásra szánt szokásos alapanyag olyan Cs aromás frakció, amelyből finomfrakcionálással az etil-benzol nagy részét korábban eltávolították. így egy nehézbenzínből származó reformátumot le kellett desztillálni a C8 aromás szénhidrogéneknél alacsonyabb forráspontú komponensek, majd ismét a C9 és a nagyobb szénatomszámú szénhidrogének eltávolítása céljából. Ezután a kapott Cg frakciót oldószerrel kellett extrahálni az aromás szénhidrogéneknek a paraffinoktól való elválasztásához és a C8 aromás szénhidrogéneket újra kellett desztillálni az etil-benzol legalább nagyobbik részének eltávolítása céljából, a szükséges költséges módszerek alkalmazásával. A mód, ahogyan a berendezés egyes részeinek működtetése kiiktatható, a mellékelt rajzon látható, amely a p-xilol előállítására szolgáló, kisnyomású izomerizációs technikával működő szokványos üzem fő elemeinek vázlatos ábrázolása. A találmány szerinti eljárásnak megfelelően a működésből kivonható feldolgozó berendezéseket szaggatott vonalakkal bekerítve, „vagylagos’’-ként tüntetjük fel. A találmány lényege a változtatható és hatékony izomerizáló reaktor, mely monociklusos aromás vegyületek szelektív dezalkilezésére is használható a két vagy több szénatomos alkil-oldalláncok eltávolítása céljából. A fenti reaktor zeolit katalizátort tartalmaz, mely legalább 12-es kovasav—alumínium-oxid aránnyal rendelkezik, kompressziós indexe körülbelül 1—12 és savas aktivitása az alábbiakban megadottak szerint csökkentett. A reaktort 426—537 °C hőmérsékleten és körülbelül 790 kPa alatti nyomáson tartjuk, előnyösen olyan nyomáson, amely éppen elegendő a kiforraló szakaszban a nyomásesés meggátlására, így 446 kPa alatt. Sok esetben a termék-kibocsátást a kezelési folyamat végén légköri nyomás alatti nyomáson hajtjuk végre, alkalmas szivattyúhoz való csatlakoztatás segítségével, a reaktort így 101,3 kPa (1 atmoszféra) nyomáson vagy ez alatt tartva. Bebizonyosodott, hogy a csökkentett nyomás kisebb xilolveszteséghez vezet és megjavítja a katalizátor tulajdonságait, amorf kovasav—alumínium-oxid katalizátor használata esetén. Amint a mellékelt rajzon látható, a találmány szerinti reaktor olyan reakciósorba építhető be, melyben benzint dolgozunk fel p-xilol előállítása céljából. A találmány szerinti eljárás azonban C8 aromás szénhidrogéneket vagy vegyes xilolokat feldolgozó berendezésben is alkalmazható. A rajzon bemutatott berendezésben a 10 vezetéken át szállított könnyűbenzint a 11 reformáló készülékbe tápláljuk be, mely a nafténszénhidrogéneket aromás szénhidrogénekké konvertálja, hidrogén-gáznyonás alatti dehidrogénezéssel, alumínium-oxidra leválasztott platina katalizátor felett. A 11 reformáló készülék aromás vegyületekben dús reformált termékét a 12 vezeték szállítja a 13 frakcionáló oszlopba, melyből a 7 vagy ennél kisebb szénatomszámú vegyületek a kolonna felső részén eltávoznak és a visszamaradt 8 vagy ennél nagyobb szénatomszámú fenék frakció a 14 vezetéken át a 15 frakcionáló oszlopba szállítható át. A 13 oszlop fenékterméke azonban közvetlenül is bejuthat a kisnyomású reaktor oldószeres extrakciós fokozatába. Az alábbiakban mindkét megoldást ismertetjük. A 15 frakcionáló oszlop működtetése esetén a 16 vezetéken át elvezetett fenéktermék 9 vagy ennél nagyobb szénatomszámú szénhidrogénekből áll, melyek gazdagok aromás vegyületekben. A 16 vezeték frakciója magas oktánszámú motorhajtóanyagok komponenseként használható, vagy további kezeléssel aromás szénhidrogén tartalmát benzol, toluol és xilolok keverékévé (BTX) alakítjuk át. A 15 frakcionáló oszlop 8 szenatomszámú fejpárlatát a 17 vezeték a 18 oldószeres extraháló fokozatba szállítja, ahol a paraffinokat alkalmas oldószerrel ismert módon e’választjuk. A 15 frakcionáló oszlop C8 fejtermékét azonban közvetlenül is továbbíthatjuk a kisnyomású reaktorba. A 18 oldószeres extrakciós szakaszban előállítót C8 aromás frakciót előnyösen a 19 vezetéken át a 20 k igőzölő kolonnába visszük át az etil-benzol eltávolítása céljából. Ebben az esetben az etil-benzol eltávolításának mértékét a kezelő személy igényeihez hangolhatjuk, mivel a találmány szerinti kisnyomású reaktor jelentős mennyiségű etil-benzolt képes eltűrni, amit benzollá alakít át. Minden esetben az izomerizáló rendszerbe betáplált friss elegy a 20 kihajtóoszlopnak a 21 vezetéken át szállított fenéktermékéből, a 13 frakcionáló oszlop fenéktermékéből, a 15 frakcionáló oszlop fejtermékéből, vagy a 18 oldószeres extraháló szakasz Cg aromás frakciójából áll. A betáplált elegy mindegyike tartalmazni fogja a 11 reformáló készülékben előállított xilolokat több vagy kevesebb paraffinszénhidrogénnel és/vagy aromái szénhidrogénnel együtt, melyeknek forráspontja beleesik a xilolok forrásponttartományába, vagy afölött van. Ha a betáplálás az etil-benzol kihajtó 20 oszlop fenéktermékéből áll, azt közvetlenül a p-xilolt 22 szeparátorba visszük át, az alább leírandó visszakeringtetett árammal együtt. A 22 szeparátorban a p-xilolt valamely ismert módszerrel elválasztjuk a keverékből. A 22 szeparátorból származó maradék a 23 vezetéken át a 24 kisnyomású reaktorba lép be; ez katalizátorként lényegileg kis aktivitású zeolitot tartalmaz, melynek kovasav— 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
