用于分離二乙烯基烴與單乙烯基烴和/或非乙烯基化合物的方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于純化二乙烯基烴產(chǎn)物的方法和裝置，其包括分離雜質(zhì)與該產(chǎn) 物。更具體來說，本發(fā)明涉及一種用于經(jīng)由利用配體交換工藝規(guī)模色譜的工藝來分離二乙 烯基烴與單乙烯基烴和/或其他雜質(zhì)的方法和裝置。
【背景技術】
[0002] 諸如二乙烯基苯（DVB)之類的二乙烯基烴是用于生產(chǎn)其他重要下游產(chǎn)物的重要 原材料。舉例來說，由諸如DVB之類的二乙烯基烴制造的下游產(chǎn)物被有利地用于許多應用 中，舉例來說，包括涂料、復合材料、層壓材料和粘附材料。
[0003] 典型地，在DVB生產(chǎn)期間，必須對粗DVB材料進行分離工藝，以便分離需要的DVB 產(chǎn)物與該粗DVB材料中可能存在的諸如乙基乙烯苯（EVB)和二乙基苯（DEB)之類的不需要 的副產(chǎn)物或雜質(zhì)。目前，本領域中實行常規(guī)蒸餾工藝作為分離工藝。優(yōu)選分離工藝來生產(chǎn) 基本上不含以上不需要的副產(chǎn)物和雜質(zhì)的DVB原材料，即，純DVB原材料。
[0004] 通過增加 DVB的純度，能產(chǎn)生較少的廢物，從而得到更有效的工藝。另外，通過分 離和離析不需要的副產(chǎn)物，諸如EVB，可使EVB再循環(huán)至DVB反應器，從而提高DVB工藝的產(chǎn) 率。因此，純DVB產(chǎn)物可以理想地用于下游產(chǎn)物。
[0005] -些研究工作已經(jīng)探索使用銀或銅配位來分離飽和化合物和不飽和化合物。舉 例來說，美國專利申請公開號20100093530公開了一種使用銀化色譜法來制備組合物的方 法。以上公開描述了一種使用模擬移動床色譜法來分離飽和化合物和不飽和化合物的方 法，該模擬移動床色譜法利用以銀改性（銀化）的吸附劑。以上公開的優(yōu)選實施方案包括 10至30個碳鏈，主要聚焦于分離脂肪酸甲酯（FAME)。以上公開未公開諸如DVB和EVB之 類的芳族結(jié)構的分離。
[0006] 美國專利號3, 217, 052公開了從含有DVB和EVB的混合物中分離DVB。以上專利描 述了一種將固體銅鹽或銀鹽用于DVB/EVB溶液中以便優(yōu)先與DVB配位，從而允許過濾DVB/ 鹽化合物，然后經(jīng)由加熱來回收產(chǎn)物的方法。然而，以上專利中所描述的方法受以下缺點困 擾：（1)產(chǎn)生大量固體并且必須處理這些固體；（2)在濾餅中存在產(chǎn)物損失；（3)需要必須 對鹽餅進行廢物處置；（4)提供有限的DVB容量，在4°C以上的溫度下小于50%，因為配位 化合物需要分離，然后進行處理以回收DVB ;(5)在加熱該固體時會形成焦油；和（6)不能 夠從該固體中去除不溶性焦油，從而造成污垢和較短金屬壽命。
[0007] 由 Eldridge, Safarik, 01 efin/Paraffin Separations by Reactive Absorption:A Review, Ind. Eng. Chem. Res.，1998, 37, 2571-2581 公開的綜述性文章描述了 用于分離烯烴/石蠟混合物的反應吸收法，其主要使用在反應性吸收柱中與銀鹽或銅鹽溶 液絡合，隨后使溶液通過汽提器以回收吸收溶液。這些方法典型地被應用于氣流，諸如乙烷 /乙稀氣流。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 工藝規(guī)模色譜法是本發(fā)明的方法中用于分離諸如DVB之類的各種需要的組分與 諸如EVB之類的不需要的雜質(zhì)的技術。工藝規(guī)模色譜法可以改善分離工藝并且通過減少除 了與常規(guī)蒸餾相關的那些以外的資金和能量使用來降低與資金和能量消耗相關的成本。本 發(fā)明的方法顯著改善了分離，使得有可能減少資金需要并且提高了產(chǎn)物純度，超出了現(xiàn)有 技術的當前限制。本發(fā)明包括配體交換工藝規(guī)模色譜法作為分離機制的用途和用于其的裝 置。工藝規(guī)模色譜法允許諸如DVB之類的二乙烯基烴進行弱絡合，然后用金屬改性的吸附 劑進行解吸，從而可能在減少處理的情況下實現(xiàn)更高的生產(chǎn)量。
[0009] 本發(fā)明的一個方面包括一種用于從至少含有二乙烯基烴和其他組分的組合物混 合物流中分離二乙烯基烴的方法。舉例來說，該方法包括以下步驟：
[0010] (a)在存在或不存在加熱的情況下使至少含有（i)二乙烯基烴和（ii)單乙烯基烴 和/或（iii)非乙烯基烴的組合物混合物進料流通過工藝規(guī)模色譜單元；其中工藝規(guī)模色 譜單元包括配體交換介質(zhì)，配體交換介質(zhì)包含適于與烯烴官能度形成配體的金屬；其中配 體交換介質(zhì)的金屬被負載在吸附劑上；并且其中二乙烯基烴被吸附在配體交換介質(zhì)上； [0011] (b)使弱第一洗脫溶劑通過該單元以便從該單元中洗脫單乙烯基烴和/或非乙烯 基經(jīng)；
[0012] (C)使強第二洗脫溶劑通過該單元以便從該單元中洗脫二乙烯基烴產(chǎn)物流；和
[0013] (d)回收已經(jīng)與組合物混合物流中的其他組分分離的二乙烯基烴產(chǎn)物流。
[0014] 本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案包括例如使用以上方法從至少含有乙基乙烯基芳烴、 二乙基芳烴和二乙烯基芳烴的組合物混合物流中分離二乙烯基芳烴。
[0015] 本發(fā)明的另一個方面包括一種用于進行以上方法的裝置。
【附圖說明】
[0016] 出于說明本發(fā)明的目的，附圖示出了目前優(yōu)選的本發(fā)明形式。然而，應理解，本發(fā) 明不局限于附圖中所示出的實施方案。
[0017] 圖1是示意性方塊流程圖，示出了本發(fā)明的方法。
[0018] 圖2是本發(fā)明的一個實施方案的圖解說明，示出了在工藝規(guī)模色譜單元中使用載 銀柱分離DVB與EVB的結(jié)果的色譜圖。
[0019] 圖3是圖解說明，示出了在工藝規(guī)模色譜單元中使用二氧化硅柱分離DVB與EVB 的結(jié)果的色譜圖作為與圖2的色譜圖的比較。
【具體實施方式】
[0020] 本發(fā)明的方法使用工藝規(guī)模色譜單元將加入單元中的進料流分離成兩個或更多 個物流，例如呈產(chǎn)物流形式的提取物和呈不需要的雜質(zhì)流形式的提余液。工藝規(guī)模色譜單 元的實例包括一個或多個填充有分離介質(zhì)的色譜柱。不同的進料流組分可以對固定相具有 不同的親和力，從而導致通過色譜單元的迀移速度不同。這引起了進料流組分的分離。
[0021] 本發(fā)明的分離機制可能涉及使用金屬離子配體交換色譜法，諸如其中金屬離子可 以是銀離子或銅離子。配體交換色譜法允許低溫分離，并且因此允許低能量用于分離。舉例 來說，分離機制使用銀離子或銅離子與烯烴有機物質(zhì)絡合或配位以形成有機金屬絡合物， 以便分離組分。
[0022] 諸如DVB之類的二乙烯基烴對固定相上的銀離子或銅離子具有更大親和力，使得 二乙烯基烴相對于單乙烯基烴和/或非乙烯基烴能夠更大程度地保留。因此，工藝規(guī)模色 譜法，諸如模擬移動床（SMB)色譜法，可以用于連續(xù)工藝中以產(chǎn)生并分離呈慢洗脫提取物 流形式的富含二乙烯基烴的產(chǎn)物流與呈快洗脫提余液物流形式的富含副產(chǎn)物的物流。
[0023] 本發(fā)明相對于當前常規(guī)蒸餾作法的一些優(yōu)勢包括例如減少能量使用從而減少碳 足跡、減少由二乙烯基烴和/或單乙烯基烴在蒸餾塔的重沸器中低聚所致的副產(chǎn)物形成從 而提高產(chǎn)物產(chǎn)率，和比常規(guī)二乙烯基烴蒸餾工藝小的蒸餾塔從而降低預計資金成本。
[0024] 與使用會得到例如低產(chǎn)率、高焦油形成和低塔壽命的常規(guī)蒸餾工藝相反，本發(fā)明 的重要優(yōu)勢之一包括以較低成本生產(chǎn)極高純度的諸如DVB之類的二乙烯基烴（例如大于 95% )的方法。
[0025] 本發(fā)明的一個廣泛實施方案是針對一種用于分離二乙烯基烴與其他雜質(zhì)的方法， 其包括以下步驟：
[0026] (a)使含有雜質(zhì)的二乙烯基烴物流通過使用配體交換介質(zhì)的工藝規(guī)模色譜；
[0027] (b)分離呈提取物流形式離開工藝規(guī)模色譜的二乙烯基烴物流與呈提余液物流形 式離開工藝規(guī)模色譜的雜質(zhì)物流；和
[0028] (C)回收與雜質(zhì)物流分離的二乙烯基烴物流。
[0029] 本發(fā)明的另一個廣泛實施方案是針對一種用于從至少含有二乙烯基烴和其他組 分的組合物混合物流中分離二乙烯基烴的方法。舉例來說，這個實施方案中的方法包括以 下步驟：
[0030] (a)在存在或不存在加熱的情況下使至少含有⑴二乙烯基烴和（ii)單乙烯基烴 和/或（iii)非乙烯基烴的組合物混合物進料流通過工藝規(guī)模色譜單元；其中工藝規(guī)模色 譜單元包括配體交換介質(zhì)，配體交換介質(zhì)包含適于與烯烴官能度形成配體的金屬；其中配 體交換介質(zhì)的金屬被負載在吸附劑上；并且其中二乙烯基烴被吸附在配體交換介質(zhì)上；
[0031] (b)使弱第一洗脫溶劑通過該單元以便從該單元中洗脫單乙烯基烴和/或非乙烯 基經(jīng)；
[0032] (C)使強第二洗脫溶劑通過該單元以便從該單元中洗脫二乙烯基烴產(chǎn)物流；和
[0033] (d)回收已經(jīng)與組合物混合物流中的其他組分分離的二乙烯基烴產(chǎn)物流。
[0034] 通過使用配體交換介質(zhì)的諸如SMB之類的工藝規(guī)模色譜單元的組合物進料流可 以含有至少一種二乙烯基烴、至少一種單乙烯基烴和至少一種非乙烯基烴。在一個實施方 案中，本發(fā)明的進料流可以來源于例如二乙烯基芳烴生產(chǎn)工藝。舉例來說，來自于二乙烯基 芳烴生產(chǎn)單元中的脫氫反應器的流出物可以用作進料流。在另一個實施方案中，進料流可 以來源于揮發(fā)性烴去除蒸餾操作，諸如繼以上脫氫反應器之后的蒸餾工