СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА КСИЛОЛОВ И ФЕНОЛА ИЗ ПОЛУЧЕННЫХ ИЗ УГЛЯ ЖИДКОСТЕЙ Российский патент 2021 года по МПК C07C37/48 C07C37/74 C07C6/12 C07C7/04 C07C39/04 C07C39/07 C07C15/08 C07C15/04 C07C15/06 

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0001] Каменноугольная смола представляет собой один из жидких продуктов, получаемых из угля. Низкотемпературная каменноугольная смола является побочным продуктом получения полукокса или низкотемпературной газификации с использованием в качестве сырья низкокачественного угля (незрелого угля), такого как лигнит. Полученная из угля жидкость также может быть произведена путем прямого ожижения угля. Жидкость, получаемая из незрелого угля в Китае, обычно содержит большое количество кислородсодержащих соединений. Сообщалось что низкотемпературная и среднетемпературная каменноугольные смолы, получаемые в Китае, содержат, примерно, 20–30% фенолов. Фенолы в полученной из угля жидкости представляют собой смесь множества разновидностей фенолов, включая одноядерные фенолы, такие как фенол, крезолы, ксиленолы, фенолы с длинным алкильным заместителем и несколькими алкильными заместителями, бензендиолы и алкилбензендиолы, а также многоядерные фенолы, такие как нафтолы и алкилнафтолы.

[0002] Из–за чрезвычайно сложного состава большую часть каменноугольных смол до сих пор ограниченно используют в качестве горючего для отопительных целей, малозначимый вариант применения. Кроме того, при сжигании каменноугольных смол без дополнительной обработки возникает большое количество экологических проблем, свойственных многим регионам Китая. В последние годы в Китае все шире применяют гидропереработку каменноугольных смолы путем гидрогенизации с целью получения дизельного топлива, бензина и химикатов, например, ароматических соединений. Поскольку концентрация фенолов в каменноугольной смоле довольно высока, желательно извлекать фенолы до того, как каменноугольная жидкость будет подвергнута обработке на установке гидропереработки. В противном случае, содержащийся в фенолах кислород будет взаимодействовать с водородом (с образованием воды), подаваемым в установку гидропереработки, увеличивая расход водорода, что ведет к удорожанию гидропереработки. Образование большого количества воды также может наносить ущерб катализаторам гидропереработки. Кроме того, фенолы, как правило, имеют большую ценность, чем топлива.

[0003] Для извлечения фенолов из каменноугольной смолы предложено множество технологических решений. Традиционным вариантом является промывка каменноугольной жидкости основанием с последующей нейтрализацией кислотой с целью извлечения фенолов, так как фенолы обладают кислотными свойствами. Извлечь фенолы несложно, но их разделение для получения индивидуальных чистых продуктов сопряжено с трудностями. Кроме этого, хотя имеется потребность в феноле как таковом, потребность в алкилфенолах намного меньше.

[0004] Следовательно, имеется потребность в способе обработки полученных из угля жидкостей, направленном на извлечение из полученных из угля жидкостей фенолов и их обработку.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0005] Фиг. 1 поясняет один из вариантов осуществления способа настоящего изобретения.

[0006] Фиг. 2 поясняет другой вариант осуществления способа настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[0007] Ксилолы и фенол имеют большое значение как химикаты, и во всем мире они пользуются спросом. Ксилолы часто применяют при производстве полимеров, широко используемых в повседневной жизни. Например, Параксилол является основным химикатом, используемым для производства полиэфирного волокна и полиэфирной смолы. Фенол может быть использован для производства поликарбоната, эпоксидной, фенольной смол и циклогексана, является основным химикатом при производстве найлона.

[0008] Один из аспектов изобретения относится к способу, позволяющему отделить фенолы от полученной из угля жидкости. Затем фенолы могут быть выделены и/или преобразованы в обладающие высокой ценностью продукты, в том числе, параксилол и фенол. В одном из вариантов осуществления изобретения из полученной из угля жидкости выделяют фенол и алкилфенолы. Фенол затем может быть отделен от алкилфенолов. Может быть проведена реакция между алкилфенолами и ароматическими соединениями, такими как бензол и толуол, для получения ксилолов. В некоторых вариантах осуществления изобретения метаксилол и ортоксилол могут быть преобразованы в параксилол посредством реакции изомеризации, параксилол может быть выделен с использованием способа разделения ксилолов.

[0009] Способ включает проведение трансалкилирования между алкилфенолами и ароматическими соединениями. Трансалкилирование является химической реакцией, приводящей к переносу одной или нескольких алкильных групп от алкилфенолов к ароматическим соединениям.

[0010] Другими аспектом изобретения является устройство для производства ксилолов и фенола. В одном из вариантов осуществления изобретения устройство включает зону разделения фенолов, в которой имеется впуск, выпуск фенольного продукта, выпуск крезолов и выпуск ксиленолов; зону реакции трансалкилирования крезолов, в которой имеется впуск и выпуск, при этом, зона реакции трансалкилирования крезолов соединена жидкостной связью с выпуском крезолов; зону реакции трансалкилирования ксиленолов, в которой имеется впуск и выпуск, при этом, зона реакции трансалкилирования ксиленолов соединена жидкостной связью с выпуском ксиленолов; зону разделения фенолов и ароматических соединений, в которой имеется впуск, выпуск ароматических соединений и выпуск фенолов, при этом, зона разделения фенолов и ароматических соединений соединена жидкостной связью с выпуском зоны реакции трансалкилирования крезолов и выпуском зоны реакции трансалкилирования ксиленолов, при этом, выпуск фенолов соединен жидкостной связью со впуском зоны разделения фенолов; зону разделения ароматических соединений, в которой имеется впуск, выпуск бензола, выпуск толуола и выпуск ксилолов, при этом, зона разделения ароматических соединений соединена жидкостной связью с выпуском ароматических соединений, выпуск бензола соединен жидкостной связью со впуском зоны реакции трансалкилирования ксиленолов, и выпуск толуола соединен жидкостной связью со впуском зоны реакции трансалкилирования крезолов. Необязательно, устройство может включать зону разделения ксилолов, в которой имеется первый впуск, второй впуск, выпуск параксилола и выпуск ксилолов, при этом, первый впуск зоны разделения ксилолов соединен жидкостной связью с выпуском ксилолов зоны разделения ароматических соединений; и зону изомеризации ксилолов, в которой имеется впуск и выпуск, при этом, впуск зоны изомеризации ксилолов соединен жидкостной связью с выпуском ксилолов зоны разделения ксилолов, выпуск зоны изомеризации ксилолов соединен жидкостной связью со вторым впуском зоны разделения ксилолов.

[0011] Фиг. 1 поясняет один из вариантов осуществления способа 100. В способе 100 каменноугольную смолу 105 подают в зону 110 разделения каменноугольной смолы, где ее разделяют на поток 115 углеводородов и первый поток 120 фенолов. Поток 115 углеводородов содержит такие углеводороды, как парафины, циклопарафины, олефины и ароматические соединения. Первый поток 120 фенолов содержит фенол и алкилфенолы.

[0012] Зона разделения каменноугольной смолы может представлять собой любую надлежащую зоны разделения каменноугольной смолы. Пригодные способы разделения включают, помимо прочего, перегонку, экстрагирование кислотой и щелочью, экстрагирование растворителем, адсорбцию адсорбентом, мембранное разделение, экстрагирование сверхкритической средой, кристаллизацию, хелирование, эвтектическую реакцию и их сочетания.

[0013] Первый поток 120 фенолов направляют в зону 125 разделения фенолов, где его разделяют, по меньшей мере, на два потока. Как показано на схеме, первый поток 120 фенолов разделяют на поток 130 фенольного продукта, поток 135 крезолов, поток 140 ксиленолов и поток 141 высших фенолов. Поток 130 фенольного продукта содержит фенол, который может быть выделен как фенольный продукт. Поток 135 крезолов содержит крезолы различных типов. Поток 140 ксиленолов содержит различные ксиленолы. Поток 141 высших фенолов содержит более тяжелые, чем ксиленолы, фенолы, такие как пропилфенолы, бутилфенолы и нафтолы.

[0014] Зоны 125 разделения фенолов может представлять собой любую надлежащую зону разделения фенолов, крезолов, ксиленолов и высших фенолов. Пригодные способы включают, помимо прочего, перегонку, адсорбцию, экстрагирование, кристаллизацию и их сочетания.

[0015] Поток 135 крезолов направляют в зону 145 реакции трансалкилирования крезолов, где крезолы вступают в реакцию с толуолом и/или бензолом. Толуол и/или бензол могут быть смешаны с потоком 135 крезолов до поступления в зону 145 трансалкилирования крезолов, либо они могут быть поданы по отдельности.

[0016] Может быть использован любой надлежащий катализатор трансалкилирования крезолов. Катализатор трансалкилирования крезолов обычно выбирают так, чтобы он сочетал относительно высокую стабильность и высокий уровень активности. К пригодным катализаторам трансалкилирования крезолов относятся, помимо прочих, гомогенные кислотные катализаторы, такие как минеральные кислоты, или гетерогенные кислотные катализаторы, такие как цеолиты, кислые смолы, гетерополикислоты, аморфные алюмосиликаты, смешанные оксиды, такие как вольфрамированный оксид циркония и сульфатированный оксид циркония, и т.п. и их сочетания.

[0017] Крезолы и толуол и/или бензол обычно нагревают до температуры реакции, после чего пропускают через зону 145 реакции трансалкилирования крезолов, которая может включать один или несколько отдельных реакторов. При прохождении объединенного потока через зону 145 реакции трансалкилирования крезолов образуется первый отходящий поток 150, содержащий ароматические соединения, фенол и алкилфенолы.

[0018] Реакция трансалкилирования крезолов может быть осуществлена в контакте с каталитическим композитом любым обычным или иным надлежащим способом и может включать периодическую иди непрерывную реакцию, при этом, непрерывная реакция является предпочтительной. Катализатор трансалкилирования крезолов эффективным образом размещают в реакционных зонах различных типов, включающих, помимо прочих, реакционные зоны с неподвижным слоем, реакционные зоны с подвижным слоем и реакционные зоны с псевдоожиженным слоем.

[0019] Зона 145 трансалкилирования крезолов обычно характеризуется условиями реакции, включающими температуру в диапазоне от 50°С до 600 °С или от 100°С до 500°С. В зоне 145 трансалкилирования крезолов обычно поддерживают умеренно высокое давление, приблизительно, лежащее в диапазоне от 0 МПа до 7,6 МПа изб. или от 0,01 МПА до 5 МПа изб. Реакция трансалкилирования крезолов может быть проведена в широком диапазоне часовой объемной скорости жидкости (liquid hourly space velocity – LHSV). Обычно, LHSV лежит в диапазоне от 0,1 до 5 ч^–1 или от 0,2 до 4 ч^–1. В некоторых вариантах осуществления изобретения в зоне реакции трансалкилирования крезолов имеют место следующие условия реакции: температура в диапазоне от 50°С до 600°С; давление в диапазоне от 0 МПа изб. до 7,6 МПа изб.; LHSV в диапазоне от 0,1 до 5 ч^–1. В некоторых вариантах осуществления изобретения в зоне реакции трансалкилирования крезолов имеют место следующие условия реакции: температура в диапазоне от 100°С до 500°С; давление в диапазоне от 0,01 МПа изб. до 5 МПа изб.; LHSV в диапазоне от 0,2 до 4 ч^–1.

[0020] Необязательно, газ, содержащий, помимо прочего, водород, пар или азот, может быть введен в зону 145 реакции трансалкилирования крезолов для предотвращения образования кокса или для удаления кокса.

[0021] Поток 140 ксиленолов направляют в зону 155 реакции трансалкилирования ксиленолов, где ксиленолы вступают в реакцию с бензолом и/или толуолом. Толуол и/или бензол могут быть смешаны с потоком 140 ксиленолов до поступления в зону 155 реакции трансалкилирования ксиленолов или могут быть поданы по отдельности.

[0022] Может быть использован любой надлежащий катализатор трансалкилирования ксиленолов. Катализатор обычно выбирают так, чтобы он сочетал относительно высокую стабильность и высокий уровень активности. К пригодным катализаторам трансалкилирования ксиленолов относятся перечисленные выше в отношении крезолов.

[0023] Ксиленолы и бензол и/или толуол нагревают до температуры реакции, после чего подают в зону 155 реакции трансалкилирования ксиленолов, которая может включать один или несколько отдельных реакторов. При прохождении объединенного потока через зону 155 реакции трансалкилирования ксиленолов образуется второй отходящий поток 160, содержащий ароматические соединения, фенол и алкилфенолы.

[0024] Реакция трансалкилирования ксиленолов может быть осуществлена в контакте с каталитическим композитом любым обычным или иным надлежащим способом и может включать периодическую иди непрерывную реакцию, при этом, непрерывная реакция является предпочтительной. Катализатор трансалкилирования ксиленолов эффективным образом размещают в реакционных зонах различных типов, включающих, помимо прочих, реакционные зоны с неподвижным слоем, реакционные зоны с подвижным слоем и реакционные зоны с псевдоожиженным слоем.

[0025] Зона 155 трансалкилирования ксиленолов обычно характеризуется условиями реакции, включающими температуру в диапазоне от 50°С до 600 °С или от 100°С до 500°С. В зоне трансалкилирования обычно поддерживают умеренно высокое давление, приблизительно, лежащее в диапазоне от 0 МПа до 7,6 МПа изб. или от 0,01 МПА до 5 МПа изб. Реакция трансалкилирования может быть проведена в широком диапазоне часовой объемной скорости жидкости (LHSV). Обычно, LHSV лежит в диапазоне от 0,1 до 5 ч^–1 или от 0,2 до 4 ч^–1. В некоторых вариантах осуществления изобретения реакция трансалкилирования ксиленолов имеет место при следующих условиях реакции: температура в диапазоне от 50°С до 600°С; давление в диапазоне от 0 МПа изб. до 7,6 МПа изб.; LHSV в диапазоне от 0,1 до 5 ч^–1. В некоторых вариантах осуществления изобретения реакция трансалкилирования ксиленолов имеет место при следующих условиях реакции: температура в диапазоне от 100°С до 500°С; давление в диапазоне от 0,01 МПа изб. до 5 МПа изб.; LHSV в диапазоне от 0,2 до 4 ч^–1.

[0026] Необязательно, газ, содержащий, помимо прочего, водород, пар или азот, может быть введен в зону 155 реакции трансалкилирования ксиленолов для предотвращения образования кокса или для удаления кокса.

[0027] Первый отходящий поток 150 из зоны 145 реакции трансалкилирования крезолов и второй отходящий поток 160 из зоны 155 реакции трансалкилирования ксиленолов направляют в зону 165 разделения фенолов и ароматических соединений, где его разделяют на поток 170 ароматических соединений и второй поток 175 фенолов. Первый отходящий поток 150 и второй отходящий поток 160 могут быть объединены до поступления в зону 165 разделения фенолов и ароматических соединений, либо они могут быть поданы по отдельности. В зоне 165 разделения фенолов и ароматических соединений может использоваться любой способ отделения фенола и алкилфенолов от ароматических соединений, включая, помимо прочего, перегонку, экстрагирование кислотой и щелочью, экстрагирование растворителем, адсорбцию адсорбентом, мембранное разделение, экстрагирование сверхкритической средой, кристаллизацию, хелирование, эвтектическую реакцию и их сочетания.

[0028] Поток 170 ароматических соединений содержит бензол, толуол, ксилолы и, возможно, более тяжелые ароматические соединения. Второй поток 175 фенолов содержит фенол и алкилфенолы.

[0029] Поток 170 ароматических соединений направляют в зону 180 разделения ароматических соединений, где его разделяют на поток 185 бензола, содержащий бензол, поток 190 толуола, содержащий толуол, и поток 195 ксилолов, содержащий один или несколько из ксилолов – параксилол, метаксилол и ортоксилол – и, возможно, некоторые более тяжелые ароматические соединения. В качестве альтернативы, может иметь место поток, содержащий бензол и толуол. Поток 190 толуола является источником толуола для реакции с крезолами в зоне 145 реакции трансалкилирования крезолов, тогда как поток 185 бензола является источником бензола для реакции с ксиленолами в зоне 155 реакции трансалкилирования ксиленолов. Поток 195 ксилолов может быть выведен и направлен на дальнейшую обработку.

[0030] В зоне 180 разделения ароматических соединений может использоваться любой надлежащий способ отделения ксилолов от бензола и/или толуола. Пригодные способы разделения ароматических соединений включают, помимо прочего, перегонку, адсорбцию адсорбентом, кристаллизацию, мембранное разделение, экстрагирование сверхкритической средой и их сочетания.

[0031] В некоторых вариантах осуществления изобретения исходный поток 197 ароматических соединений может быть подан в зону 180 разделения ароматических соединений.

[0032] Второй поток 175 фенолов направляют в зону 125 разделения фенолов, где фенол отделяют от алкилфенолов. Второй поток 175 фенолов может быть смешан с первым потоком 120 фенолов до подачи в зону 125 разделения фенолов, либо они могут быть поданы по отдельности.

[0033] Фиг. 2 поясняет другой вариант осуществления способа 200, который, вообще, подобен способу 100. Каменноугольную смолу 205 подают в зону 210 разделения каменноугольной смолы, где ее разделяют на поток 215 углеводородов и первый поток 220 фенолов.

[0034] Первый поток 220 фенолов направляют в зону 225 разделения фенолов, где его разделяют, по меньшей мере, на два потока. Как показано на схеме, первый поток 220 фенолов разделяют на поток 230 фенольного продукта, поток 235 крезолов, поток 240 ксиленолов и поток 241 высших фенолов.

[0035] Поток 235 крезолов направляют в зону 245 реакции трансалкилирования крезолов, где крезолы вступают в реакцию с толуолом и/или бензолом. Толуол и/или бензол могут быть смешаны с потоком 235 крезолов до поступления в зону 245 трансалкилирования крезолов, либо они могут быть поданы по отдельности. Отходящий поток 250, содержит ароматические соединения, фенол и алкилфенолы.

[0036] Поток 240 ксиленолов направляют в зону 255 реакции трансалкилирования ксиленолов, где ксиленолы вступают в реакцию с бензолом и/или толуолом. Толуол и/или бензол могут быть смешаны с потоком 240 ксиленолов до поступления в зону 255 реакции трансалкилирования ксиленолов или могут быть поданы по отдельности. Отходящий поток 260 содержит ароматические соединения, фенол и алкилфенолы.

[0037] Отходящий поток 250 зоны 245 реакции трансалкилирования крезолов и отходящий поток 260 зоны 255 реакции трансалкилирования ксиленолов направляют в зону 265 разделения фенолов и ароматических соединений, где их разделяют на поток 270 ароматических соединений и второй поток 275 фенолов. Первый отходящий поток 250 и второй отходящий поток 260 могут быть объединены до подачи в зону 265 разделения фенолов и ароматических соединений или могут быть поданы по отдельности.

[0038] Поток 270 ароматических соединений направляют в зону 280 разделения ароматических соединений, где его разделяют на поток 285 бензола, поток 290 толуола, первый поток 295 ксилолов и поток 296 более тяжелых ароматических соединений. В качестве альтернативы, может иметь место поток, содержащий бензол и толуол. Поток 290 толуола является источником толуола для реакции с крезолами в зоне 245 реакции трансалкилирования крезолов, тогда как поток 285 бензола является источником бензола для реакции с ксиленолами в зоне 255 реакции трансалкилирования ксиленолов.

[0039] В некоторых вариантах осуществления изобретения исходный поток 297 ароматических соединений может быть подан в зону 280 разделения ароматических соединений.

[0040] Второй поток 275 фенолов направляют в зону 225 разделения фенолов, где фенол отделяют от алкилфенолов. Второй поток 275 фенолов может быть смешан с первым потоком 220 фенолов до подачи в зону 225 разделения фенолов, либо они могут быть поданы по отдельности.

[0041] Первый поток 295 ксилолов направляют в зону 300 разделения ксилолов, где его разделяют на поток 305 продукта – параксилола, содержащий параксилол, и второй поток 310 ксилолов, содержащий ортоксилол и метаксилол.

[0042] Может быть использован любой надлежащий способ разделения ксилолов, включая, помимо прочего, перегонку, адсорбцию (например, способ Parex™ компании UOP), кристаллизацию (например, способ pX компании BP/CBI) или сочетание этих способов.

[0043] Второй поток 310 ксилолов направляют в зону 315 реакции изомеризации ксилолов, где проводят изомеризацию в присутствии катализатора изомеризации ксилолов. Пригодные способы изомеризации включают, помимо прочего, способ Isomar™ компании UOP. Поток 320 изомеризованных ксилолов направляют в зону 300 разделения ксилолов на разделение. В зоне 315 реакции изомеризации ксилолов, обычно, имеют место следующие условия реакции: температура в диапазоне от 50°С до 600°С или от 100°С до 500°С. В зоне 315 реакции изомеризации ксилолов, обычно, поддерживают умеренно высокое давление, приблизительно, лежащее в диапазоне от 0 МПа до 7,6 МПа изб. или от 0,01 МПА до 5 МПа изб. Реакция изомеризации ксилолов может быть проведена в широком диапазоне часовой объемной скорости жидкости (LHSV). Обычно, LHSV лежит в диапазоне от 0,1 до 5 ч^–1 или от 0,2 до 4 ч^–1. В некоторых вариантах осуществления изобретения в зоне реакции изомеризации ксилолов имеют место следующие условия реакции: температура в диапазоне от 50°С до 600°С; давление в диапазоне от 0 МПа изб. до 7,6 МПа изб.; LHSV в диапазоне от 0,1 до 5 ч^–1. В некоторых вариантах осуществления изобретения в зоне реакции изомеризации ксилолов имеют место следующие условия реакции: температура в диапазоне от 100°С до 500°С; давление в диапазоне от 0,01 МПа изб. до 5 МПа изб.; LHSV в диапазоне от 0,2 до 4 ч^–1.

[0044] Необязательно, газ, содержащий, помимо прочего, водород, пар или азот, может быть введен в зону 315 реакции изомеризации ксилолов для предотвращения образования кокса или для удаления кокса.

[0045] Может быть использован любой надлежащий катализатор изомеризации ксилолов, включая, помимо прочего, и гомогенные катализаторы, такие как BF3–HF, и гетерогенные катализаторы, такие как аморфный алюмосиликат, цеолиты или промотированные металлом цеолиты. Катализатор обычно выбирают так, чтобы он сочетал относительно высокую стабильность с высоким уровнем активности.

[0046] Хотя в изложенном подробном описании изобретения представлен, по меньшей мере, один примерный вариант его осуществления, следует понимать, что возможно большое количество изменений. Также следует понимать, что примерный вариант или примерные варианты осуществления изобретения являются только примерами и не подразумевают какого–либо ограничения объема, применимости или конфигурации изобретения. Напротив, приведенное подробное описание является для специалистов в данной области принципиальной схемой для реализации примерного варианта осуществления изобретения. Подразумевается, что в функционирование и расположение элементов, описанных в примерном варианте осуществления изобретения, могут быть внесены различные изменения, не выходящие за рамки объема изобретения, изложенного в прилагаемой формуле изобретения.

Изобретение относится к способу производства ксилолов и фенола, включающий следующие стадии, на которых: обеспечивают первый поток (120) фенолов, содержащий фенол и алкилфенолы из полученной из угля жидкости; разделяют первый поток (120) фенолов, по меньшей мере, на поток (130) фенольного продукта, содержащий фенол, и поток (135) крезолов, содержащий крезолы, в зоне (125) разделения фенолов; проводят трансалкилирование потока (135) крезолов с первым потоком (190) ароматических соединений, содержащим толуол, бензол или и то и другое, в зоне (145) реакции трансалкилирования крезолов в присутствии катализатора трансалкилирования крезолов с образованием первого отходящего потока (150), содержащего ароматические соединения, фенол и алкилфенолы; разделяют первый отходящий поток (150), по меньшей мере, на второй поток (170) ароматических соединений, содержащий ароматические соединения, и второй поток (175) фенолов, содержащий фенол и алкилфенолы, в зоне (165) разделения фенолов и ароматических соединений; разделяют второй поток (170) ароматических соединений, по меньшей мере, на первый поток (190) ароматический соединений и первый поток (195) ксилолов, содержащий параксилол, ортоксилол и метаксилол, в зоне (180) разделения ароматический соединений; и подают второй поток (175) фенолов в зону (125) разделения фенолов. Другое изобретение относится к устройству для производства ксилолов и фенола. Предлагаемые изобретения направлены на извлечение из полученных из угля жидкостей фенолов и их обработку. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ производства ксилолов и фенола, включающий стадии на которых:

обеспечивают первый поток (120) фенолов, содержащий фенол и алкилфенолы из полученной из угля жидкости;

разделяют первый поток (120) фенолов, по меньшей мере, на поток (130) фенольного продукта, содержащий фенол, и поток (135) крезолов, содержащий крезолы, в зоне (125) разделения фенолов;

проводят трансалкилирование потока (135) крезолов с первым потоком (190) ароматических соединений, содержащим толуол, бензол или и то и другое, в зоне (145) реакции трансалкилирования крезолов в присутствии катализатора трансалкилирования крезолов с образованием первого отходящего потока (150), содержащего ароматические соединения, фенол и алкилфенолы;

разделяют первый отходящий поток (150), по меньшей мере, на второй поток (170) ароматических соединений, содержащий ароматические соединения, и второй поток (175) фенолов, содержащий фенол и алкилфенолы, в зоне (165) разделения фенолов и ароматических соединений;

разделяют второй поток (170) ароматических соединений, по меньшей мере, на первый поток (190) ароматический соединений и первый поток (195) ксилолов, содержащий параксилол, ортоксилол и метаксилол, в зоне (180) разделения ароматический соединений и

подают второй поток (175) фенолов в зону (125) разделения фенолов.

2. Способ по п. 1, в котором разделение первого потока (120) фенолов, по меньшей мере, на поток (130) фенольного продукта и поток (135) крезолов включает разделение первого потока (120) фенолов, по меньшей мере, на поток (130) фенольного продукта, поток (135) крезолов и поток (140) ксиленолов, содержащий ксиленолы; при этом первый поток (190) ароматических соединений содержит толуол; при этом разделение второго потока (170) ароматических соединений, по меньшей мере, на первый поток (190) ароматических соединений и первый поток (195) ксилолов включает разделение второго потока (170) ароматических соединений, по меньшей мере, на поток (190) толуола, первый поток (195) ксилолов и поток (185) бензола, содержащий бензол;

и дополнительно включающий стадии, на которых:

проводят трансалкилирование потока (140) ксиленолов с потоком (185) бензола в зоне (155) реакции трансалкилирования ксиленолов в присутствии катализатора трансалкилирования ксиленолов с образованием второго отходящего потока (160), содержащего ароматические соединения, фенол и алкилфенолы; и,

при этом разделение первого отходящего потока (150) включает разделение первого отходящего потока (150) и второго отходящего потока (160).

3. Способ по п. 2, в котором трансалкилирование потока (140) ксиленолов с потоком (185) бензола проводят в условиях реакции, включающих, по меньшей мере, одно из: температуру в диапазоне от 50°С до 600°С; давление в диапазоне от 0 МПа изб. до 7,6 МПа изб.; LHSV в диапазоне от 0,1 до 5 ч^–1.

4. Способ по п. 2, дополнительно включающий разделение первого потока (295) ксилолов на поток (305) продукта – параксилола, содержащий параксилол, и второй поток (310) ксилолов, содержащий ортоксилол и метаксилол, в зоне (300) разделения ксилолов.

5. Способ по п. 4, дополнительно включающий стадии, на которых:

проводят изомеризацию второго потока (310) ксилолов в зоне (315) изомеризации ксилолов в присутствии катализатора изомеризации ксилолов с образованием потока (320) изомеризованных ксилолов, содержащего параксилол, ортоксилол и метаксилол; и

подают поток (320) изомеризованных ксилолов в зону (300) разделения ксилолов.

6. Способ по п. 5, в котором изомеризацию второго потока (310) ксилолов проводят в условиях реакции, включающих, по меньшей мере, одно из: температуру в диапазоне от 50°С до 600°С; давление в диапазоне от 0 МПа изб. до 7,6 МПа изб.; LHSV в диапазоне от 0,1 до 5 ч^–1.

7. Способ по любому из пп. 1–6, дополнительно включающий подачу исходного потока (197), содержащего ароматические соединения, в зону (180) разделения ароматических соединений.

8. Способ по любому из пп. 1–7, в котором обеспечение первого потока (120) фенолов включает отделение фенолов от полученной из угля жидкости с использованием перегонки, экстрагирования кислотой и щелочью, экстрагирования растворителем, адсорбции адсорбентом, мембранного разделения, экстрагирования сверхкритической средой, кристаллизации, хелирования, эвтектической реакции и их сочетания.

9. Способ по любому из пп. 1–8, в котором трансалкилирование потока (135) крезолов с первым потоком (190) ароматических соединений проводят в условиях реакции, включающих, по меньшей мере, одно из: температуру в диапазоне от 50°С до 600°С; давление в диапазоне от 0 МПа изб. до 7,6 МПа изб.; LHSV в диапазоне от 0,1 до 5 ч^–1.

10. Способ по любому из пп. 1–9, в котором катализатор трансалкилирования крезолов включает, по меньшей мере, один гомогенный кислотный катализатор или, по меньшей мере, один гетерогенный кислотный катализатор.

11. Устройство для производства ксилолов и фенола, включающее:

зону (125) разделения фенолов, в которой имеется впуск, выпуск фенольного продукта, выпуск крезолов и выпуск ксиленолов;

зону (145) реакции трансалкилирования крезолов, в которой имеется впуск и выпуск, при этом впуск зоны реакции трансалкилирования крезолов соединен жидкостной связью с выпуском крезолов;

зону (155) реакции трансалкилирования ксиленолов, в которой имеется впуск и выпуск, при этом впуск зоны реакции трансалкилирования ксиленолов соединен жидкостной связью с выпуском ксиленолов;

зону (165) разделения фенолов и ароматических соединений, в которой имеется впуск, выпуск ароматических соединений и выпуск фенолов, при этом впуск зоны разделения фенолов и ароматических соединений соединен жидкостной связью с выпуском зоны реакции трансалкилирования крезолов и выпуском зоны реакции трансалкилирования ксиленолов, при этом выпуск фенолов соединен жидкостной связью с впуском зоны разделения фенолов; и

зону (180) разделения ароматических соединений, в которой имеется впуск, выпуск бензола, выпуск толуола и выпуск ксилолов, при этом впуск зоны разделения ароматических соединений соединен жидкостной связью с выпуском ароматических соединений, выпуск бензола соединен жидкостной связью с впуском зоны реакции трансалкилирования ксиленолов и выпуск толуола соединен жидкостной связью с впуском зоны реакции трансалкилирования крезолов.

12. Устройство по п. 11, дополнительно включающее:

зону (300) разделения ксилолов, в которой имеется первый впуск, второй впуск, выпуск параксилола и выпуск ксилолов, при этом первый впуск зоны разделения ксилолов соединен жидкостной связью с выпуском ксилолов зоны разделения ароматических соединений; и

зону (315) изомеризации ксилолов, в которой имеется впуск и выпуск, при этом впуск зоны изомеризации ксилолов соединен жидкостной связью с выпуском ксилолов зоны разделения ксилолов, выпуск зоны изомеризации ксилолов соединен жидкостной связью со вторым впуском зоны разделения ксилолов.