烷基芳香族烴的分離方法和分離裝置制造方法
【專利摘要】一種烷基芳香族烴的分離方法，該方法包括下述工序：在含有1種以上前述烷基芳香族烴及其異構體的混合物中添加第1稀釋劑和由超強酸形成的提取劑，進行酸堿提取，由此形成前述烷基芳香族烴與前述超強酸的絡合物，然后從所述混合物中分離所述絡合物的工序；在前述絡合物中添加相對于前述烷基芳香族烴的相對堿度在0.06～10的范圍的解吸劑和第2稀釋劑，進行前述烷基芳香族烴與前述解吸劑的絡合物交換，由此將前述烷基芳香族烴從前述絡合物中分離的工序。
【專利說明】烷基芳香族烴的分離方法和分離裝置
【技術領域】
[0001] 本發明涉及烷基芳香族烴的分離方法，更具體而言，涉及從含有多種異構體的烷 基芳香族烴的混合物中僅分離出特定的烷基芳香族烴并以高純度得到所期望的烷基芳香 族烴的方法及用于實施該方法的分離裝置。
【背景技術】
[0002] 二甲苯、均三甲苯等聚烷基芳香族烴中存在多種異構體。例如，在由石油改性油 或者裂解汽油得到的混合二甲苯中含有對二甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯、和乙苯這4種異構 體。對于上述多種異構體，例如，對二甲苯（以下有時簡稱為"PX"）的沸點為138°C，間二 甲苯（以下有時簡稱為"MX"）的沸點為139°C，鄰二甲苯（以下有時簡稱為"0X"）的沸點 為144°C，彼此的沸點相近，因此通過利用沸點差進行分離的通常的蒸餾方法難以從異構體 混合物中得到所期望的化合物。
[0003] 截止到目前，正在研發從含有多種異構體的芳香族烴的混合物中僅分離出特定的 芳香族烴的方法。例如，作為工業上從混合二甲苯中分離出MX的方法，已知有兩種方法。
[0004] 方法之一是使用對MX具有親和性的吸附劑從混合二甲苯中僅將MX吸附分離的方 法，例如已知有如下方法：利用液相色譜的原理，將對沸石等吸附劑的親和性強的MX從混 合二甲苯中選擇性吸附分離來得到MX(參見專利文獻1)。
[0005] 此外，作為另一方法，是使用超強酸的氟化氫和三氟化硼作為提取劑的方法，該方 法是利用MX的堿性比其他C8芳香族烴化合物（PX、OX和乙苯）強這一點而從混合二甲苯 中僅將MX選擇性提取分離的方法。該方法與上述使用吸附劑的方法相比具有MX的選擇性 高的優點。例如已知：從C8芳香族烴混合物中分離MX時，在使用吸附劑的方法中，MX相對 于作為分離界限成分的OX的選擇性為2 (參見專利文獻1的0037段），而使用屬于超強酸 的氟化氫和三氟化硼進行MX的分離提取的方法中，選擇性為10。此外，在使用超強酸作為 提取劑的方法中，只要異構體混合物之間堿性存在差異即可利用，因此除了混合二甲苯以 夕卜，還能夠從C9的烷基芳香族烴的異構體混合物中僅提取分離出堿性特別高的均三甲苯。
[0006] 作為使用氟化氫和三氟化硼作為提取劑從混合二甲苯中提取分離MX的方法，專 利文獻2中提出了如下方法：從提取塔的中央部供給混合二甲苯，從塔頂部供給液態氟化 氫和三氟化硼，從塔底部供給稀釋劑，在-20°C?+30°C的溫度條件下連續進行對流提取， 將MX-HF-BF 3絡合物提取到過量的氟化氫中來從混合二甲苯中分離MX。
[0007] 此外，專利文獻3提出了在分解塔中對MX-HF-BF3絡合物進行加熱分解，單獨分離 出氟化氫和三氟化硼進行循環利用的方法。該文獻中記載了：作為分解助劑對己烷進行蒸 發回流，在壓力2?10個氣壓、塔底溫度131?217°C下使絡合物分解，由此從分解塔的塔 底取出MX，從塔頂回收作為提取劑的氟化氫和三氟化硼進行循環利用。
[0008] 進而，已知在MX-HF-BF3絡合物等芳香族烴-HF-BF3絡合物中添加特定的堿時，在 芳香族烴與堿之間會發生交換絡合物狀態的平衡反應，因此可以利用此測定各種芳香族烴 相對于二甲苯的相對堿度（參見非專利文獻1)。非專利文獻1中，作為絡合物形成反應，記 載了下述所示的反應。
[0009] A+HF+BF3 - A · H++BF，
[0010] 上述式中，"A"表示芳香族烴，"A · H++BF4-"表示芳香族烴-HF-BF3絡合物。
[0011] 現有技術文獻
[0012] 專利文獻
[0013] 專利文獻1 :日本特開平8-143485號公報
[0014] 專利文獻2 :日本特公昭47-19256號公報
[0015] 專利文獻3 :日本特公昭47-37408號公報
[0016] 非專利文獻
[0017] 非專利文獻 I :McCaulay, D. A.，and A. P. Lien, Tetrahedron, 1959, vol. 5, p p.186-193
【發明內容】
[0018] 發明要解決的問是頁
[0019] 在上述專利文獻2記載的提取分離方法中，在形成MX-HF-BFjS合物時，為了不 使絡合物變質，需要預先將提取塔冷卻至_20°C?+30°C的低溫。而在添加分解助劑、通過 MX-HF-BF3絡合物的熱分解來單獨分離氟化氫和三氟化硼時，MX-HF-BF3絡合物也會因熱而 發生變質，因此為了一邊抑制絡合物的變質一邊快速進行熱分解，需要預先使分解塔的塔 底為KKTC以上的高溫。然而，考慮到氟化氫的潛熱、分解助劑的潛熱等，要想將塔底維持在 高溫，存在會需要大量的能量的問題。
[0020] 因此，本發明的課題在于提供一種能夠在使用氟化氫和三氟化硼等超強酸從含有 1種以上烷基芳香族烴及其異構體的混合物中提取分離烷基芳香族烴而分離出所期望的烷 基芳香族烴的方法中大幅度減少分離所需的能量的方法。
[0021] 此外，本發明的另一課題在于提供實施上述分離方法的分離裝置。
[0022] 用于解決問題的方案
[0023] 本發明人等為了解決上述問題而進行了深入研究，結果發現，在使用氟化氫和三 氟化硼等特定的超強酸從混合二甲苯等含有多種異構體的烷基芳香族烴中提取分離特定 的烷基芳香族烴時，通過使用特定的解吸劑分解烷基芳香族烴與超強酸的絡合物，可以基 本不需要將前述烷基芳香族烴與超強酸分離時的加熱，結果能夠大幅度減少在工業上分離 MX等前述烷基芳香族烴時的能量。并且發現，根據該特定的解吸劑，即使不單獨分離超強酸 (例如，氟化氫和三氟化硼），也可以以解吸劑與超強酸的絡合物的超強酸溶液的形式回收 超強酸，并維持絡合物狀態再次作為提取劑循環利用。本發明是基于該認識而完成的。
[0024] SP，本發明如下。
[0025] [1]
[0026] -種烷基芳香族烴的分離方法，該方法包括下述工序：
[0027] 在含有1種以上前述烷基芳香族烴及其異構體的混合物中添加第1稀釋劑和由超 強酸形成的提取劑，進行酸堿提取，由此形成前述烷基芳香族烴與前述超強酸的絡合物，然 后從前述混合物中分離前述絡合物的工序；
[0028] 在前述絡合物中添加相對于前述烷基芳香族烴的相對堿度在0. 06?10的范圍的 解吸劑和第2稀釋劑，進行前述烷基芳香族烴與前述解吸劑的絡合物交換，由此將前述烷 基芳香族烴從前述絡合物中分離的工序。
[0029] [2]
[0030] 根據上述[1]所述的烷基芳香族烴的分離方法，其還包括如下工序：將通過前述 絡合物交換而形成的解吸劑與超強酸的絡合物與前述第2稀釋劑一同作為提取劑添加到 前述混合物中進行循環利用的工序。
[0031] [3]
[0032] 根據上述[1]或[2]所述的方法，其包括如下工序：在前述絡合物中添加相對于 前述烷基芳香族烴的相對堿度在〇. 1?2. 0的范圍的解吸劑和第2稀釋劑，進行前述烷基 芳香族烴與前述解吸劑的絡合物交換，由此將前述烷基芳香族烴從前述絡合物中分離的工 序。
[0033] [4]
[0034] 根據上述[1]?[3]中的任一項所述的方法，其中，含有1種以上前述烷基芳香族 烴及其異構體的混合物為C8的烷基苯、C9的烷基苯或ClO的烷基苯。
[0035] [5]
[0036] 根據上述[4]所述的方法，其中，含有1種以上前述烷基芳香族烴及其異構體的混 合物為C8的烷基苯，并且前述烷基芳香族烴為間二甲苯。
[0037] [6]
[0038] 根據上述[1]?[5]中的任一項所述的方法，其中，前述超強酸為布朗斯特酸與路 易斯酸的混合型超強酸。
[0039] [7]
[0040] 根據上述[6]所述的方法，其中，以前述混合物中的烷基芳香族烴的摩爾數/前述 絡合物中的路易斯酸的摩爾數為〇. 5?1. 5的范圍的量添加前述解吸劑與超強酸的絡合 物。
[0041] [8]
[0042] 根據上述[6]或[7]所述的方法，其中，以前述第1稀釋劑的容量/前述超強酸中 的路易斯酸的摩爾數為50mL/mol?500mL/mol的范圍的量添加前述第1稀釋劑。
[0043] [9]
[0044] 根據上述[6]?[8]中的任一項所述的方法，其中，以按摩爾比計相對于前述烷基 芳香族烴與超強酸的絡合物中的路易斯酸為1?15的范圍的量添加前述解吸劑。
[0045] [10]
[0046] 根據上述[1]?[9]中的任一項所述的方法，其中，按質量基準計，前述第2稀釋 劑相對于前述解吸劑的量為〇. 001?1的范圍。
[0047] [11]
[0048] 根據上述[1]?[10]中的任一項所述的方法，其中，前述解吸劑的沸點為145°C? 400°C的范圍。
[0049] [12]
[0050] 根據上述[6]?[11]中的任一項所述的方法，其中，前述路易斯酸為選自由三氟 化硼、五氟化鉭、五氟化鈮、四氟化鈦、五氟化磷、五氟化銻和六氟化鎢組成的組中的至少1 種路易斯酸。
[0051] [13]
[0052] 根據上述[6]?[12]中的任一項所述的方法,其中，前述布朗斯特酸為氟化氫,前 述路易斯酸為三氟化硼。
[0053] [14]
[0054] 根據上述[1]?[13]中的任一項所述的方法，其中，前述第1稀釋劑和/或第2 稀釋劑為飽和脂肪族烴和/或飽和脂環式烴。
[0055] [15]
[0056] 根據上述[1]?[14]中的任一項所述的方法，其中，前述第1稀釋劑和/或第2稀 釋劑為選自由異己烷、3-甲基戊烷、2-甲基己烷、2-乙基己烷、十氫化萘、四氫二環戊二烯、 乙基環己烷、甲基環己烷和甲基環戊烷組成的組中的1種以上稀釋劑。
[0057] [16]
[0058] 根據上述[6]?[15]中的任一項所述的方法，其中，前述超強酸的前述布朗斯特 酸相對于前述路易斯酸的比例按摩爾比計為5?20的范圍。
[0059] [17]
[0060] 一種具備酸堿提取塔和絡合物交換塔的烷基芳香族烴的分離裝置，其中，
[0061] 前述酸堿提取塔具備：供給含有1種以上烷基芳香族烴及其異構體的混合物的 管；供給第1稀釋劑的管；供給從前述絡合物交換塔的塔底提取的解吸劑與超強酸的絡合 物溶液的管；將前述烷基芳香族烴以烷基芳香族烴與超強酸的絡合物溶液的形式從前述酸 堿提取塔的塔底排出的管；以及，將由通過絡合物交換而分離的解吸劑、未提取的提取殘留 異構體和稀釋劑形成的混合液從前述酸堿提取塔的塔頂排出的管，
[0062] 前述絡合物交換塔具備：供給從前述酸堿提取塔的塔底排出的前述烷基芳香族烴 與超強酸的絡合物溶液的管；供給第2稀釋劑和解吸劑的管；將由所提取的前述烷基芳香 族烴、前述解吸劑和前述稀釋劑形成的混合液從前述絡合物交換塔的塔頂排出的管；以及， 將進行絡合物交換后的解吸劑與超強酸的絡合物溶液從前述絡合物交換塔的塔底排出的 管。
[0063] [18]
[0064] 根據上述[17]所述的裝置，其中，前述供給第2稀釋劑和解吸劑的管分為供給第 2稀釋劑的管和供給解吸劑的管。
[0065] [19]
[0066] 根據上述[17]或[18]所述的裝置，在前述絡合物交換塔中，使所供給的前述烷基 芳香族烴與超強酸的絡合物溶液與所供給的前述第2稀釋劑和解吸劑的混合溶液逆流接 觸。
[0067] [20]
[0068] 根據上述[17]?[19]中的任一項所述的裝置，其還具備：對從前述絡合物交換塔 排出的由前述烷基芳香族烴、解吸劑和稀釋劑形成的混合液進行蒸餾來將前述烷基芳香族 烴、解吸劑和稀釋劑分別分離的蒸餾塔。
[0069] [21]
[0070] 根據上述[17]?[20]中的任一項所述的裝置，其還具備：對從前述酸堿提取塔 排出的由前述解吸劑、未提取的提取殘留異構體和稀釋劑形成的混合液進行蒸餾來將解吸 齊IJ、提取殘留異構體和稀釋劑分別分離的蒸餾塔。
[0071] 發明的效果
[0072] 根據本發明，在從含有1種以上烷基芳香族烴及其異構體的混合物中提取分離烷 基芳香族烴來分離所期望的烷基芳香族烴的方法中，能夠大幅度減少分離所需的能量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0073] 圖1給出示出用于實施本發明的分離方法的分離裝置的一個實施方式的示意圖。
【具體實施方式】
[0074] 以下對用于實施本發明的實施方式（以下稱為"本實施方式"）進行詳細說明。需 要說明的是，本發明并不限定于以下的本實施方式，可以在其構思的范圍內實施各種變形。 另外，附圖中，相同要素標以相同的附圖標記，省略重復說明。此外，上下左右等位置關系在 沒有特別聲明的情況下以附圖所示的位置關系為基準。裝置、構件的尺寸比率并不限于圖 示的比率。
[0075]〈烷基芳香族烴的分離方法〉
[0076] 本實施方式的烷基芳香族烴的分離方法包括下述工序：
[0077] 在含有1種以上烷基芳香族烴及其異構體的混合物中添加第1稀釋劑和由超強酸 形成的提取劑，進行酸堿提取，由此形成前述烷基芳香族烴與前述超強酸的絡合物，然后從 前述混合物中分離前述絡合物的工序；
[0078] 在前述絡合物中添加相對于前述烷基芳香族烴的相對堿度在0. 06?10的范圍的 解吸劑和第2稀釋劑，進行前述烷基芳香族烴與前述解吸劑的絡合物交換，由此將前述烷 基芳香族烴從前述絡合物中分離的工序。
[0079] 本實施方式的烷基芳香族烴的分離方法通過從含有1種以上烷基芳香族烴及其 異構體的混合物中選擇性提取并分離烷基芳香族烴，從而以高純度分離特定的烷基芳香族 烴。要想通過蒸餾操作從含有2種以上沸點差在20°C以內的烷基芳香族烴的異構體的混合 物中以高純度高效地分離特定的烷基芳香族烴，需要高度的精密蒸餾，因此從制造成本、裝 置規模等工業的角度來看并不現實。本實施方式的分離方法特別適合從這種含有沸點相近 的多種異構體的烷基芳香族烴類中分離特定的烷基芳香族烴。
[0080] 根據本實施方式的分離方法，在含有1種以上烷基芳香族烴及其異構體的混合物 中添加稀釋劑和作為提取劑的超強酸，進行酸堿提取，由此從前述混合物中得到以高純度 含有烷基芳香族烴與超強酸的絡合物的提取液。然后，在該提取液中添加相對堿度在特定 范圍的解吸劑，進行絡合物交換，由此能夠從前述提取液中分離高純度的烷基芳香族烴。并 且，由于使通過絡合物交換而形成的解吸劑與超強酸的絡合物再次返回前述混合物而形成 烷基芳香族烴與超強酸的絡合物，因此能夠對超強酸進行循環利用而無需單獨分離。進而， 根據上述方法，能夠將解吸劑與超強酸的絡合物作為提取劑進行循環利用而無需進行熱分 解，因此不像以往那樣需要熱量用于分解烷基芳香族烴與超強酸的絡合物并單獨分離超強 酸。結果，能夠大幅度減少分離烷基芳香族烴時的能量。
[0081] [含有1種以上烷基芳香族烴及其異構體的混合物]
[0082] 作為本實施方式中使用的含有1種以上烷基芳香族烴及其異構體的混合物，沒有 特別限定，從沸點相近的異構體的數量的角度來看，優選C8的烷基苯、C9的烷基苯或ClO的 烷基苯。C8的烷基苯是指含有選自由對二甲苯（PX)、間二甲苯（MX)、鄰二甲苯（OX)和乙苯 組成的組中的2種以上的混合物，C9的燒基苯是指含有選自由異丙基苯、正丙基苯、乙基甲 苯異構體（2-異構體、3-異構體、4-異構體）和三甲苯異構體（1,2, 4-異構體、1,2, 3-異 構體）組成的組中的2種以上的混合物，ClO的烷基苯是指含有選自由異杜烯（isodurene， 1，2, 3, 5-異構體）和除此之外的四甲苯（1，2, 4, 5-異構體、1，2, 3, 4-異構體）、以及二甲基 乙苯（1，3_二甲基-5-乙基異構體、1，4_二甲基-2-乙基異構體、1，3_二甲基-4-乙基異 構體、1，2 - _甲基-4-乙基異構體、1，3- _甲基-2-乙基異構體、1，2- _甲基-3-乙基異構 體）組成的組中的2種以上的混合物。在本實施方式中，作為原料，使用上述烷基芳香族烴 類的異構體的混合物，但也可以含有異構體以外的化合物，相對于全部混合物，烷基芳香族 烴類按質量基準計優選含有90%以上。
[0083] 本實施方式的分離方法從上述這種含有沸點差小的異構體的烷基芳香族烴類的 混合物中選擇性提取并分離出混合物中堿性最強的烷基芳香族烴（以下也稱為"特定烷基 芳香族烴"。）。上述C8的烷基苯類當中堿性最強的是MX，C9的烷基苯類當中堿性最強的 是均三甲苯，ClO的烷基苯類當中堿性最強的是異杜烯。因此，在本實施方式的方法中，使 用C8的烷基苯類作為原料時提取分離的是MX，使用C9的烷基苯類作為原料時提取分離的 是均三甲苯，使用ClO的烷基苯類作為原料時提取分離的是異杜烯。
[0084] [酸堿提取工序]
[0085] 本實施方式的烷基芳香族烴的分離方法包括下述工序：
[0086] 在含有1種以上烷基芳香族烴及其異構體的混合物中添加第1稀釋劑和由超強酸 形成的提取劑，進行酸堿提取，由此形成前述烷基芳香族烴與前述超強酸的絡合物，然后從 前述混合物中分離前述絡合物的工序（酸堿提取工序）。
[0087](用作提取劑的超強酸）
[0088] 在本實施方式的分離方法中，首先，在至少含有1種以上上述特定烷基芳香族烴 及其異構體的混合物中添加作為提取劑的超強酸。在此，"超強酸"是指顯示比哈米特的酸 度函數H°為-11. 93的100%硫酸還要強的酸強度的酸。此外，"超強酸"不僅包括單獨的 酸，也包括酸的溶液。超強酸與混合物當中堿性最強的烷基芳香族烴形成絡合物。在含有 該絡合物（以下也稱為"烷基芳香族烴-超強酸絡合物"）的混合物中添加稀釋劑，對混合 物中除特定烷基芳香族烴以外的成分進行汽提，由此能夠以絡合物的狀態從混合物中提取 特定烷基芳香族烴。
[0089] 作為用作提取劑的超強酸，沒有特別限定，對于布朗斯特酸，例如可列舉出：氟硫 酸（FSO 3H)、三氟甲磺酸（CF3SO3H)。此外，也可以使用布朗斯特酸與路易斯酸組合而成的混 合型的超強酸。作為混合型超強酸，例如可列舉出作為布朗斯特酸的選自由氟化氫（HF)、鹽 酸（HCl)、氟硫酸（FSO 3H)、三氟甲磺酸（CF3SO3H)和硫酸（H2SO 4)組成的組中的至少一種以 上的酸與作為路易斯酸的選自由五氟化銻（SbF5)、三氟化硼（BF 3)、氯化鋁（AlCl3)、五氟化 鉭（TaF5)、五氟化鈮（NbF 5)、四氟化鈦（TiF4)和五氟化磷（PF5)組成的組中的至少一種以上 的酸組合而成的超強酸。
[0090] 上述超強酸當中，從超強酸的循環利用的觀點來看，優選烷基芳香族烴-超強酸 絡合物在-50°C?+20°C的溫度范圍內以液態存在這樣的超強酸。例如，優選使用氟化氫與 上述路易斯酸的混合物，更優選氟化氫（HF)與三氟化硼（BF3)的混合物、氟化氫（HF)與五 氟化鉭（TaF 5)的混合物、氟化氫（HF)與五氟化鈮（NbF5)的混合物、氟化氫（HF)與四氟化鈦 (TiF 4)的混合物、氟化氫（HF)與五氟化磷（PF5)的混合物、氟化氫（HF)與五氟化銻（SbF5) 的混合物、氟化氫（HF)與六氟化鎢（WF 6)的混合物，這些當中，特別優選工業上有實際使用 的超強酸即氟化氫（HF)與三氟化硼（BF3)的混合物。
[0091] 需要說明的是，在-50°c?+20°C的溫度范圍內以液態存在是指，在該溫度范圍所 涵蓋的任一溫度下為液態即可，不需要在整個溫度范圍內為液態。
[0092] 使用上述布朗斯特酸與路易斯酸的混合物作為超強酸時，優選以烷基芳香族 烴-超強酸絡合物、后述的絡合物交換反應后的解吸劑-超強酸絡合物能夠維持絡合物狀 態而不會釋放路易斯酸（氣體）的量添加。具體而言，優選超強酸中的布朗斯特酸相對于 路易斯酸的摩爾比（布朗斯特酸的摩爾數/路易斯酸的摩爾數）為5?50的范圍，更優選 為5?20的范圍。超強酸中的布朗斯特酸相對于路易斯酸的摩爾比在上述范圍內時，存在 能夠一邊維持形成絡合物的反應容器的容積效率一邊穩定維持烷基芳香族烴-超強酸絡 合物和/或解吸劑-超強酸絡合物的傾向。此外，由于能夠有效抑制路易斯酸以氣體形式 從超強酸絡合物溶液中釋放，因此存在能夠減少烷基芳香族烴、解吸劑向含有稀釋劑、提取 殘留物的油相側移動的量的傾向。此外，以上述比例使用氟化氫作為布朗斯特酸時，能夠容 易地將解吸劑-超強酸絡合物控制為液態，因此特別優選。
[0093](酸堿提取工序中使用的第1稀釋劑）
[0094] 在本說明書中，將酸堿提取工序中使用的稀釋劑稱為"第1稀釋劑"，將絡合物交 換工序中的稀釋劑稱為"第2稀釋劑"。需要說明的是，單純記為"稀釋劑"時，或者表示各 個單獨的稀釋劑，或者表示第1稀釋劑與第2稀釋劑的混合物。
[0095] 酸堿提取工序中添加的第1稀釋劑優選以足以對通過提取劑所提取的成分中除 絡合物以外的成分、即通過絡合物所物理溶解的除特定烷基芳香族烴以外的烷基芳香族烴 類進行汽提的量添加。此外，如后所述對解吸劑-超強酸絡合物行循環利用時，第1稀釋劑 優選以足以使解吸劑-超強酸絡合物進行絡合物交換形成特定烷基芳香族烴-超強酸絡合 物的量添加。
[0096] 作為第1稀釋劑，只要溶解烷基芳香族烴類就可以沒有特別限制地使用，但從抑 制烷基芳香族烴在超強酸的存在下發生的歧化反應、聚合等副反應的觀點來看，優選使用 脂肪族或脂環式的飽和烴。作為脂肪族或脂環式的飽和烴，例如可列舉出：正己烷、正庚烷、 正癸烷、異己烷、3-甲基戊烷、2-甲基己烷、2-乙基己烷、順-十氫化萘、四氫二環戊二烯、 乙基環己烷、甲基環己烷、甲基環戊烷、順-1，2-二甲基環己烷、1，3-二甲基金剛烷、十氫苊 等，這些可以單獨使用或混合使用2種以上。
[0097] 可以在上述飽和烴的基礎上組合使用不含季碳原子的其他飽和烴，該情況下，有 時裝置的容積效率會降低。此外，上述第1稀釋劑中優選不含具有不飽和鍵的雜質，含有 碳、氫以外的原子的雜質。
[0098] 此外，上述飽和烴當中，從抑制歧化反應的角度來看，更優選異己烷、3-甲基戊烷、 2-甲基己烷、2-乙基己烷、順-十氫化萘、四氫二環戊二烯、乙基環己烷、甲基環己烷、甲基 環戊烷、順-1，2-二甲基環己烷、1，3-二甲基金剛烷、十氫苊，特別優選甲基環戊烷、順-十 氫化萘、十氫苊、順-1，2-二甲基環己烷、1，3-二甲基金剛烷、十氫苊。
[0099][絡合物交換工序]
[0100] 本實施方式的烷基芳香族烴的分離方法包括下述工序：
[0101] 在前述絡合物中添加相對于前述烷基芳香族烴的相對堿度在〇. 06?10的范圍的 解吸劑和第2稀釋劑，進行前述烷基芳香族烴與前述解吸劑的絡合物交換，由此將前述烷 基芳香族烴從前述絡合物中分離的工序（絡合物交換工序）。
[0102](解吸劑）
[0103] 通過酸堿提取工序以烷基芳香族烴-超強酸絡合物的形式提取分離的烷基芳香 族烴通過在絡合物中添加特定的解吸劑而進行絡合物狀態的交換（絡合物交換），所期望 的烷基芳香族烴被分離。即，在烷基芳香族烴-超強酸絡合物與絡合物交換的后的解吸 劑-超強酸絡合物之間，以下這種平衡反應成立。
[0104] [化學式1]
[0105]
【權利要求】
1. 一種烷基芳香族烴的分離方法，該方法包括下述工序： 在含有1種以上所述烷基芳香族烴及其異構體的混合物中添加第1稀釋劑和由超強酸 形成的提取劑，進行酸堿提取，由此形成所述烷基芳香族烴與所述超強酸的絡合物，然后從 所述混合物中分離所述絡合物的工序； 在所述絡合物中添加相對于所述烷基芳香族烴的相對堿度在0. 06?10的范圍的解吸 劑和第2稀釋劑，進行所述烷基芳香族烴與所述解吸劑的絡合物交換，由此將所述烷基芳 香族烴從所述絡合物中分離的工序。
2. 根據權利要求1所述的方法，其還包括如下工序：將通過所述絡合物交換而形成的 解吸劑與超強酸的絡合物與所述第2稀釋劑一同作為提取劑添加到所述混合物中進行循 環利用的工序。
3. 根據權利要求1或2所述的方法，其包括如下工序：在所述絡合物中添加相對于所 述烷基芳香族烴的相對堿度在〇. 1?2. 0的范圍的解吸劑和第2稀釋劑，進行所述烷基芳 香族烴與所述解吸劑的絡合物交換，由此將所述烷基芳香族烴從所述絡合物中分離的工 序。
4. 根據權利要求1?3中的任一項所述的方法，其中，含有1種以上所述烷基芳香族烴 及其異構體的混合物為C8的烷基苯、C9的烷基苯或C10的烷基苯。
5. 根據權利要求4所述的方法，其中，含有1種以上所述烷基芳香族烴及其異構體的混 合物為C8的烷基苯，并且所述烷基芳香族烴為間二甲苯。
6. 根據權利要求1?5中的任一項所述的方法，其中，所述超強酸為布朗斯特酸與路易 斯酸的混合型超強酸。
7. 根據權利要求6所述的方法，其中，以所述混合物中的烷基芳香族烴的摩爾數/所 述絡合物中的路易斯酸的摩爾數為〇. 5?1. 5的范圍的量添加所述解吸劑與超強酸的絡合 物。
8. 根據權利要求6或7所述的方法，其中，以所述第1稀釋劑的容量/所述超強酸中的 路易斯酸的摩爾數為50mL/mol?500mL/mol的范圍的量添加所述第1稀釋劑。
9. 根據權利要求6?8中的任一項所述的方法，其中，以按摩爾比計相對于所述烷基芳 香族烴與超強酸的絡合物中的路易斯酸為1?15的范圍的量添加所述解吸劑。
10. 根據權利要求1?9中的任一項所述的方法，其中，按質量基準計，所述第2稀釋劑 相對于所述解吸劑的量為〇. 001?1的范圍。
11. 根據權利要求1?10中的任一項所述的方法，其中，所述解吸劑的沸點為145°c? 400°C的范圍。
12. 根據權利要求6?11中的任一項所述的方法，其中，所述路易斯酸為選自由三氟化 硼、五氟化鉭、五氟化鈮、四氟化鈦、五氟化磷、五氟化銻和六氟化鎢組成的組中的至少1種 路易斯酸。
13. 根據權利要求6?12中的任一項所述的方法，其中，所述布朗斯特酸為氟化氫，所 述路易斯酸為三氟化硼。
14. 根據權利要求1?13中的任一項所述的方法，其中，所述第1稀釋劑和/或第2稀 釋劑為飽和脂肪族烴和/或飽和脂環式烴。
15. 根據權利要求1?14中的任一項所述的方法，其中，所述第1稀釋劑和/或第2稀 釋劑為選自由異己烷、3-甲基戊烷、2-甲基己烷、2-乙基己烷、十氫化萘、四氫二環戊二烯、 乙基環己烷、甲基環己烷和甲基環戊烷組成的組中的1種以上稀釋劑。
16. 根據權利要求6?15中的任一項所述的方法，其中，所述超強酸的所述布朗斯特酸 相對于所述路易斯酸的比例按摩爾比計為5?20的范圍。
17. -種具備酸堿提取塔和絡合物交換塔的烷基芳香族烴的分離裝置，其中， 所述酸堿提取塔具備：供給含有1種以上烷基芳香族烴及其異構體的混合物的管；供 給第1稀釋劑的管；供給從所述絡合物交換塔的塔底提取的解吸劑與超強酸的絡合物溶液 的管；將所述烷基芳香族烴以烷基芳香族烴與超強酸的絡合物溶液的形式從所述酸堿提取 塔的塔底排出的管；以及，將由通過絡合物交換而分離的解吸劑、未提取的提取殘留異構體 和稀釋劑形成的混合液從所述酸堿提取塔的塔頂排出的管， 所述絡合物交換塔具備：供給從所述酸堿提取塔的塔底排出的所述烷基芳香族烴與超 強酸的絡合物溶液的管；供給第2稀釋劑和解吸劑的管；將由所提取的所述烷基芳香族烴、 所述解吸劑和所述稀釋劑形成的混合液從所述絡合物交換塔的塔頂排出的管；以及，將進 行絡合物交換后的解吸劑與超強酸的絡合物溶液從所述絡合物交換塔的塔底排出的管。
18. 根據權利要求17所述的裝置，其中，所述供給第2稀釋劑和解吸劑的管分為供給第 2稀釋劑的管和供給解吸劑的管。
19. 根據權利要求17或18所述的裝置，在所述絡合物交換塔中，使所供給的所述烷基 芳香族烴與超強酸的絡合物溶液與所供給的所述第2稀釋劑和解吸劑的混合溶液逆流接 觸。
20. 根據權利要求17?19中的任一項所述的裝置，其還具備：對從所述絡合物交換塔 排出的由所述烷基芳香族烴、解吸劑和稀釋劑形成的混合液進行蒸餾來將所述烷基芳香族 烴、解吸劑和稀釋劑分別分離的蒸餾塔。
21. 根據權利要求17?20中的任一項所述的裝置，其還具備：對從所述酸堿提取塔 排出的由所述解吸劑、未提取的提取殘留異構體和稀釋劑形成的混合液進行蒸餾來將解吸 齊U、提取殘留異構體和稀釋劑分別分離的蒸餾塔。
【文檔編號】C07C25/13GK104411666SQ201380034869
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2013年6月25日 優先權日:2012年6月29日
【發明者】西內潤也, 長尾伸一, 田中義孝, 北村光晴, 岡弘明 申請人:三菱瓦斯化學株式會社