Спосіб видалення кисневмісних домішок з потоку вуглеводню

Номер патенту: 102952

Опубліковано: 27.08.2013

Автори: Торе Боше Жан-П'єр, Аволє Лорен

Є ще 4 сторінки.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб видалення кисневмісних домішок та води з потоку вуглеводню, що включає етапи, на яких:

вводять забруднений потік вуглеводню в газоподібній фазі в зону абсорбції,

приводять у контакт зазначений потік вуглеводню в зазначеній зоні абсорбції з абсорбентом, який здатний абсорбувати воду та кисневмісні домішки за умов, що ефективні для одержання:

потоку вуглеводню верхнього погону зі зменшеним вмістом кисневмісних домішок та води та

потоку абсорбенту кубових залишків, який містить абсорбент, вуглеводні, та має збільшений вміст кисневмісних домішок та води,

вводять вищезгаданий потік абсорбенту кубових залишків в зону відгонки за умов, що ефективні для одержання:

потоку абсорбенту кубових залишків, який головним чином не містить вуглеводні, кисневмісні домішки та воду, та

потоку верхнього погону, який містить головним чином вуглеводні, воду та кисневмісні домішки, та

рециркулюють потік абсорбенту кубових залишків зони відгонки до зони абсорбції.

2. Спосіб за п. 1, де потік вуглеводню, який містить кисневмісні домішки і воду, послідовно стискають і охолоджують на одному або кількох етапах для видалення більшої частини води, й далі подають до зони абсорбції.

3. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, де зона відгонки є ректифікаційною колоною.

4. Спосіб за п. 3, де потік верхнього погону зазначеної ректифікаційної колони зони відгонки охолоджують для одержання водної фази, яка містить кисневмісні домішки, та газоподібної фази, яка містить вуглеводні і кисневмісні домішки, причому частину зазначеної водної фази використовують як флегму ректифікаційної колони.

5. Спосіб за п. 4, де газоподібну фазу, яка одержана завдяки охолодженню і містить вуглеводні та кисневмісні домішки, спрямовують до промивної колони, на яку подають воду, для одержання потоку вуглеводню верхнього погону, який містить кисневмісні домішки, і водного потоку кубових залишків, який містить кисневмісні домішки.

6. Спосіб за п. 5, де зазначений верхній погон промивної колони рециркулюють у процес, яким одержали потік вуглеводню, який містить кисневмісні домішки й воду, від яких треба очистити.

7. Спосіб за п. 5 або 6, де

потік води, який виділяють в ході стискання забрудненого вуглеводню перед надходженням в зону абсорбції,

кубові залишки промивної колони,

решту водної фази, яка виділяється завдяки охолодженню верхнього погону колони відгонки води в зоні відгонки й не використовується як флегма,

спрямовують до випарного барабана для одержання газоподібного верхнього погону, який спрямовують до промивної колони, щоб промити, та водного потоку кубових залишків, який спрямовують частково до промивної колони та використовують як абсорбент.

8. Спосіб за п. 5 або 6, де

потік води, виділений в ході стискання забрудненого вуглеводню перед надходженням в зону абсорбції,

решту водної фази, яку виділяють завдяки охолодженню верхньою погону колони відгонки води в зоні відгонки й не використовують як флегму,

спрямовують до випарного барабана для одержання газоподібного верхнього погону, який спрямовують до промивної колони, щоб промити, та водного потоку кубових залишків, який спрямовують частково до промивної колони та використовують як абсорбент,

решту зазначеного водного потоку кубових залишків випарного барабана та кубові залишки промивної колони спрямовують до колони відгонки води, що називають колоною відгонки води, для одержання потоку верхнього погону, який містить головним чином кисневмісні домішки та вуглеводні, та потоку кубових залишків головним чином з чистої води.

9. Спосіб за будь-яким з пп. 1-4, де воду, яка виділяється при кожному охолодженні після етапу стиснення потоку вуглеводню, який містить кисневмісні домішки і воду, спрямовують до колони відгонки води, яку називають колоною відгонки води, для одержання потоку верхнього погону, який містить головним чином кисневмісні домішки та вуглеводні, та потоку кубових залишків головним чином з чистої води.

10. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, де потік вуглеводню, який містить кисневмісні домішки і воду, є вихідним продуктом, виробленим шляхом дегідратації спирту для одержання принаймні олефіну.

11. Спосіб за п. 10, де потік вуглеводню, який містить кисневмісні домішки та воду, включає головним чином етилен, до 1 мас. % кисневмісного компоненту, етану, CO, СО2, Н2, СН4 та С3+ вуглеводнів.

12. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, де тиск зони абсорбції варіює від 5 до 40 бар абсолютного тиску.

13. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, де абсорбент вибирають з групи, яка включає поліол, амін, амід, нітрил, гетероциклічну азотовмісну сполуку та їх суміші.

14. Спосіб за п. 13, де абсорбент вибирають серед етиленгліколю, діетиленгліколю і триетиленгліколю.

Текст

Реферат: Винахід належить до способу видалення кисневмісних домішок та води з потоку вуглеводню, що включає етапи, на яких: вводять забруднений потік вуглеводню в газоподібній фазі в зону абсорбції, приводять у контакт зазначений потік вуглеводню в зазначеній зоні абсорбції з абсорбентом, який здатний абсорбувати воду та кисневмісні домішки за умов, що ефективні для одержання: потоку вуглеводню верхнього погону зі зменшеним вмістом кисневмісних домішок та води та потоку абсорбенту кубових залишків, який включає абсорбент, вуглеводні, та має збільшений вміст кисневмісних домішок та води, вводять вищезгаданий потік абсорбенту кубових залишків в зону відгонки за умов, що ефективні для одержання: потоку абсорбенту кубових залишків, який головним чином не містить вуглеводні, кисневмісні домішки та воду, потоку верхнього погону, який містить головним чином вуглеводні, воду та кисневмісні домішки та рециркулюють потік абсорбенту кубових залишків зони відгонки до зони абсорбції. UA 102952 C2 (12) UA 102952 C2 UA 102952 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Галузь даного винаходу Даний винахід представляє собою спосіб видалення кисневмісних домішок з потоку вуглеводню. У визначеному варіанті здійснення зазначений потік вуглеводню включає олефіни, отримані шляхом дегідратації спиртів. Конкретніше, потік вуглеводню включає олефін, отриманий шляхом дегідратації спирту і який має таку саму кількість атомів вуглецю, як спирт. Олефіни традиційно одержують з нафтової сировини способами каталітичного або парового крекінгу. Цими способами крекінгу, особливо паровим крекінгом, одержують легкий олефін(и), такий як етилен та/або пропілен, з різної вуглеводневої сировини. Етилен та пропілен є важливими товарними нафтохімічними продуктами, які застосовують у ряді способів виготовлення пластмас та інших хімічних сполук. Обмежений запас та зростаюча вартість сирої нафти спонукала до пошуку альтернативних способів виробництва вуглеводневих продуктів. Способом MTO одержують легкі олефіни, такі як етилен та пропілен, а також важкі вуглеводні, такі як бутени. Зазначений спосіб MTO представляє собою перетворення метанолу або диметилового ефіру за допомогою контакту з молекулярним ситом. Інтерес до способу перетворення метанолу в олефін (MTO) базується на факті, що метанол можна отримувати з вугілля або природного газу шляхом одержання синтезгазу, який потім обробляють для одержання метанолу. Олефіни також можна одержувати шляхом дегідратації відповідного спирту. Етанол можна отримувати шляхом ферментації вуглеводів. Біомаса, отримана з органічної речовини від живих організмів, є світовим провідним відновлюваним джерелом енергії. Вихідний продукт, одержаний шляхом дегідратації етанолу, включає, головним чином, неперетворений етанол, воду, етилен, ацетальдегід. Ацетальдегід може викликати проблеми у операціях з виділення етилену. Передумови даного винаходу У документі WO 2006-048098 A1 описується спосіб видалення кисневмісних органічних сполук з сумішей різних вуглеводневих сполук. Рідку фазу, яка містить вуглеводні та кисневмісні компоненти, подають до першої колони для одержання легкої фракції, яка містить кисневмісні компоненти, та кубової фракції. Зазначену легку фракцію та газоподібну суміш вуглеводнів і кисневмісних компонентів потім подають до другої колони. Розділення шляхом дистиляції на фракцію легких і важких вуглеводнів відбувається у зазначеній другій колоні, причому в верхню частину зазначеної другої колони вводять додатковий розчинник, який розчиняє кисневмісні компоненти перед їхнім спусканням до кубового продукту зазначеної другої колони. Внаслідок цього, вуглеводневий продукт, який не містить кисню, виходить з головки другої колони, а суміш кисневмісних компонентів, розчинників та залишкових вуглеводнів видаляють з кубу другої колони. Розчинник можна частково або повністю регенерувати і рециркулювати в колону для екстракційної ректифікації. Розчинником може бути спирт, такий як метанол, етанол, пропанол або діетиленгліколь, або N-метилпіролідон (NMP). Приклади отримані з метанолом і NMP. У документі США № 20030045655 A1 представлений спосіб екстракції кисневмісного компонента з олефіновмісного потоку. Спосіб включає етапи, на яких приводять у контакт олефіновмісний потік з екстрагентом; та розділяють олефіновмісний потік, який проконтактував, та екстрагент, використовуючи екстракційну дистиляцію. Переважно, екстрагент є полярною рідкою композицією при 1 атм., з середньою точкою кипіння принаймні 38 °C при 1 атм. Більш переважно, полярна рідка композиція включає принаймні 75 ваг. % води, спирту або їхньої суміші. Екстрагенти також бажано є полярними композиціями. Такі композиції переважно містять сполуки, такі як вода, одноатомні спирти, багатоатомні спирти або їх суміші. Переважні одноатомні спирти включають етанол і пропанол. Переважні багатоатомні спирти включають гліколі. Переважні гліколі включають етиленгліколь і триетиленгліколь. Бажано, щоб екстрагент містив принаймні приблизно 75 ваг. % води, одноатомного спирту та/або багатоатомного спирту, переважно принаймні приблизно 85 ваг. %, більш переважно принаймні 90 ваг. % та найбільш переважно принаймні приблизно 95 ваг. %. Вода є найбільш переважною в якості екстрагента. У документі США № 20030098281 A1 описується спосіб контролювання концентрацій води та/або кисневмісного компонента в потоці олефінів. Спосіб включає етап, на якому приводять у контакт потік олефінів з рідким абсорбентом. Рідкий абсорбент обирають з групи, яка включає поліол, амін, амід, нітрил, гетероциклічну азотовмісну сполуку та їх суміші. У документі WO 03 020678 A2 описується спосіб видалення диметилового ефіру з потоку олефінів, який отримують зі способу з реакцією перетворення кисневмісного компонента в олефін, який включає етапи, на яких приводять в контакт кисневмісний компонент з каталізатором молекулярного сита для утворення потоку олефінів, причому потік олефінів включає етилен, пропілен, диметиловий ефір і C4+ олефінові вуглеводні, а також вуглеводні з 1 UA 102952 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 більш високою точкою кипіння; розділяють потік олефінів на перший потік, який містить етилен, пропілен і диметиловий ефір, та другий потік, який містить C4+ олефінові вуглеводні, а також вуглеводні з більш високою точкою кипіння, та відділяють диметиловий ефір, присутній у першому потоці, використовуючи екстракційну дистиляцію. Бажано, щоб екстрагенти були полярними композиціями. Такі композиції переважно містять сполуки, такі як вода, одноатомні спирти, багатоатомні спирти або їх суміші. Переважні одноатомні спирти включають етанол і пропанол. Переважні багатоатомні спирти включають гліколі. Переважні гліколі включають етиленгліколь і триетиленгліколь. Бажано, щоб екстрагент містив принаймні приблизно 75 ваг. % води, одноатомного спирту та/або багатоатомного спирту, переважно принаймні приблизно 85 ваг. %, більш переважно принаймні приблизно 90 ваг. % і найбільш переважно принаймні приблизно 95 ваг. %. Вода є найбільш переважною в якості екстрагента. У документі WO 03 020670 A1 забезпечується спосіб видалення з потоку олефінів кисневмісних компонентів, таких як ацетальдегід, CO2 та/або вода. У ньому пояснюється, що бажано видаляти такі кисневмісні компоненти, оскільки вони можуть отруювати каталізатори, які використовуються для подальшої обробки композиції олефінів. Крім того, присутність певних кисневмісних сполук, таких як ацетальдегід, може спричиняти забруднення в інших установках очищення олефінів, наприклад, установках очищення від кислого газу. Цей відомий рівень техніки забезпечує спосіб обробки етилено- та/або пропіленовмісного потоку. Спосіб включає забезпечення потоку олефінів, який містить етилен, пропілен, С4+ олефіни і ацетальдегід. Потік олефінів розділяють на першу фракцію та другу фракцію, причому перша фракція включає головним чином більшу частину етилену та/або пропілену, які присутні в потоці олефінів, а друга фракція включає головним чином більшу частину С4+ олефінів і ацетальдегіду, які присутні в потоці олефінів. Першу фракцію потім очищають від кислого газу. Потік олефінів розділяють шляхом дистиляції, переважно, дистиляція є екстракційною дистиляцією з використанням екстрагента. Переважний екстрагент є полярною композицією з середньою точкою кипіння принаймні 38 °C при 1 атм. Метанол є одним типом переважного екстрагента. У документі WO 03 020672 A1 описується спосіб видалення диметилового ефіру з етиленота/або пропіленовмісного потоку. Потік олефінів надходить до колони абсорбції води, причому в якості абсорбенту води використовують метанол. Метанол і захоплену воду, а також деяку кількість вуглеводню з кисневмісним компонентом виділяють як потік кубових залишків зазначеної колони абсорбції води, а олефін верхнього погону виділяють і спрямовують до ректифікаційної колони. В ректифікаційній колоні відділяють етилен і пропілен, а також легкокиплячі компоненти від диметилового ефіру і важкокиплячих компонентів, що включають C4+ компоненти та метанол, що залишивсявід промивання метанолом. Додатковий метанол додають до ректифікаційної колони для зменшення утворення в ректифікаційній колоні клатратів та/або вільної води. Етилено- і пропіленовмісний потік виходить з ректифікаційної колони як верхній погін, а важкокиплячі компоненти, які включають диметиловий ефір і C4+ компоненти, виходять з ректифікаційної колони як кубові залишки. Етилен і пропілен потім течуть до колони промивання каустичною содою. У документі WO 03 033438 A1 описується спосіб обробки потоку олефінів, що містить кисневмісні компоненти і воду, який включає етапи, на яких забезпечують потік олефінів, який містить кисневмісні компоненти та воду; зневоднюють потік олефінів; стискають зневоднений потік олефінів; промивають потік олефінів метанолом для видалення принаймні частини кисневмісного компонента з потоку олефінів; приводять у контакт промитий метанолом потік олефінів з водою; і фракціонують потік олефінів, який проконтакував з водою. Потік олефінів є вихідним продуктом способу МТО. Документ США № 2006 258894 A1 належить до способу екстрагування кисневмісних компонентів з потоку вуглеводню, як правило, фракції продукту конденсації реакції ФішераТропша, при збереженні вмісту олефінів у продукті конденсації. Способом екстракції кисневмісного компонента є рідинно-рідинний спосіб екстракції, що відбувається у екстракційній колоні з використанням полярного органічного розчинника, такого як метанол, та води у якості розчинника, причому полярний органічний розчинник і воду додають окремо до екстракційної колони. Документ США № 2009 048474 A1 належить до способу одержання алкену(ів) із сировини, яка включає принаймні один одноатомний аліфатичний парафіновий первинний (або вторинний) спирт(и), що складається з етанолу або пропанолу(ів) або їхньої суміші, який характеризується наступними етапами, на яких: 1. одноатомний аліфатичний парафіновий первинний (або вторинний) спирт(и) перетворюють на алкен(и) з відповідним тим самим числом атомів вуглецю в реакційній ректифікаційній колоні при підвищеному тиску і температурі, таким чином, що головний потік, 2 UA 102952 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 екстрагований з верхньої частини зазначеної реакційної ректифікаційної колони, містить головним чином зазначений алкен(и), 2. головний потік з етапу 1 потім охолоджують до температури, достатньої для конденсації принаймні частини алкену(-ів) з найвищою точкою кипіння, 3. принаймні частину конденсованого алкену(ів) з етапу 2 потім рециркулюють назад в зазначену реакційну ректифікаційну колону, у якості повернення флегми, 4. одночасно виділяють алкен(и), що залишилися. Стислий опис даного винаходу Даний винахід представляє собою спосіб видалення кисневмісних домішок та води з потоку вуглеводню, що включає етапи, на яких: вводять забруднений потік вуглеводню в газоподібній фазі в зону абсорбції, приводять у контакт зазначений потік вуглеводню в зазначеній зоні абсорбції з абсорбентом, який здатний абсорбувати воду та кисневмісні домішки за умов, що ефективні для одержання: - потоку вуглеводню верхнього погону зі зменшеним вмістом кисневмісних домішок і води та - потоку абсорбенту кубових залишків, який містить абсорбент, вуглеводні, та має збільшений вміст кисневмісних домішок та води, вводять вищезгаданий потік абсорбенту кубових залишків в зону відгонки за умов, що ефективні для одержання: - потоку абсорбенту кубових залишків, що головним чином не містить вуглеводні, кисневмісні домішки та воду, та - потоку верхнього погону, який містить головним чином вуглеводні, воду та кисневмісні домішки, рециркулюють потік абсорбенту кубових залишків зони відгонки до зони абсорбції, необов'язково фракціонують потік верхнього погону з зони відгонки для виділення вуглеводнів, необов'язково спрямовують верхній погон зони абсорбції на промивання каустичною содою для видалення кислих компонентів та виділяють потік вуглеводню, який головним чином не містить воду та кисневмісні домішки. Потік вуглеводню, який містить кисневмісні домішки і воду, може бути потоком на нафтопереробному або хімічному заводі. Вуглеводень може включати олефіни. В одному варіанті здійснення частка кисневмісних домішок в потоці вуглеводню, який містить кисневмісні домішки та воду, може бути до 5 ваг. %. В одному варіанті здійснення потік вуглеводню, який містить кисневмісні домішки і воду, є вихідним продуктом, одержаним шляхом дегідратації спирту для отримання, принаймні, олефіну. Наприклад, вихідний продукт, одержаний шляхом дегідратації етанолу, включає головним чином неперетворений етанол, воду, етилен, ацетальдегід. В одному варіанті здійснення потік вуглеводню, що включає кисневмісні домішки і воду, надходить з реактора дегідратації спирту (вихідний потік реактора дегідратації, який називають також вихідним продуктом реактора) з одержанням олефіну з тією самою кількістю атомів вуглецю, що й у спирті. Зазначений вихідний потік містить головним чином неперетворений спирт, воду, олефін, що відповідає спирту, кисневмісні домішки. В одному варіанті здійснення даний винахід є дуже ефективним для очищення етилену, одержаного шляхом дегідратації етанолу. Вихідний потік зазначеного реактора дегідратації включає, у якості прикладу, головним чином, етилен, до 1 ваг. % кисневмісних компонентів, етану, CO, CO2, H2, CH4 та C3+ вуглеводнів. Вихідний потік зазначеного реактора дегідратації включає, головним чином, етилен та пару, а також незначні кількості кисневмісних компонентів, етану, CO, CO2, H2, CH4 та C3+ вуглеводнів. "Незначні кількості" означає, що вагове співвідношення етану+CO+CO2+H2+CH4+C3+ вуглеводнів до етилену становить менше ніж 20/80, та у більшості випадків менше ніж 10/90. В одному варіанті здійснення вагове співвідношення етану+CO+CO2+H2+CH4+C3+ вуглеводнів до етилену становить менше ніж 10/90. В одному варіанті здійснення вагове співвідношення етану+CO+CO2+H2+CH4+C3+ вуглеводнів до етилену становить менше ніж 10/90 та вище ніж 0,1/99,9. В одному варіанті здійснення вагове співвідношення етану+CO+CO2+H2+СН4+С3+ вуглеводнів до етилену становить менше ніж 5/95. В одному варіанті здійснення частка кисневмісних компонентів становить від 50 вагових частин на мільйон до 5000 вагових частин на мільйон. 3 UA 102952 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 В одному варіанті здійснення частка кисневмісних компонентів становить до 3000 вагових частин на мільйон. В одному варіанті здійснення частка кисневмісних компонентів становить до 2000 вагових частин на мільйон. Зазначений вихідний потік реактора дегідратації спочатку охолоджують, як правило в баштовому охолоджувачі, що використовує воду в якості охолоджуючого середовища. В баштовому охолоджувачі більшу частину води, що містилася у вихідному потоці реактора дегідратації, конденсують і видаляють з кубу башти у вигляді рідкого потоку води кубового залишку. Частину зазначеного потоку води кубового залишку охолоджують у теплообміннику і рециркулюють в якості охолоджуючого середовища в верхню частину охолоджуючої колони. Детальний опис даного винаходу В якості кисневмісних домішок можна наводити спирти; ефіри, такі як діетиловий ефір і метилетиловий ефір; карбонові кислоти, такі як оцтова кислота; альдегіди, такі як ацетальдегід; кетони, такі як ацетон; й складні єфіри, такі як метилові складні ефіри. Особливо проблематичними кисневмісними домішками при дегідратації спирту є альдегіди. Потік вуглеводню, який містить кисневмісні домішки і воду, може бути наявним при низькому тиску, такому як 1-3 бар абсолютного тиску, й може містить високу частку води. Здебільшого зазначений потік вуглеводню послідовно стискають і охолоджують в одному або кількох етапах для видалення більшої частини води, й далі подають до зони абсорбції. Тиск зони абсорбції здебільшого варіює від 5 до 40 бар абсолютного тиску й переважно від 10 до 30 бар абсолютного тиску. На попередніх етапах стиснення виділена вода містить частину розчинених кисневмісних домішок і вуглеводнів. В одному варіанті здійснення воду, яка виділяється при кожному охолодженні після етапу стиснення, спрямовують до колони відгонки води для одержання потоку верхнього погону, який містить головним чином кисневмісні домішки і вуглеводні, й потоку кубових залишків головним чином з чистої води. Необов'язково потік верхнього погону спалюють, щоб зруйнувати кисневмісні домішки та виділяти тепло, або фракціонують, щоб виділяти вуглеводні. Забруднений потік вуглеводню також можна охолоджувати перед першим етапом стиснення і виділенням води. У визначеному варіанті здійснення рециркульований абсорбент до зони абсорбції охолоджують до введення в зазначену зону абсорбції. Здебільшого його охолоджують до приблизно 30 °C або нижче, переважно до приблизно 20 °C або нижче. Здебільшого, абсорбент обирають з групи, яка включає поліол, амін, амід, нітрил, гетероциклічну азотовмісну сполуку та їх суміші. Приклади поліолу, аміну, аміду, нітрилу, гетероциклічної азотовмісної сполуки, які можна використовувати, включають етиленгліколь, діетиленгліколь, триетиленгліколь, етаноламін, діетаноламін, триетиламін, утруднені циклічні аміни, ацетонітрил, н-метилпіролідон й диметилформамід, а також суміші будь-яких двох або більше з цих сполук. Олефіни, оброблені згідно з цим винаходом, є особливо придатними для використання у якості сировини для отримання поліолефінів. Істотні кількості води і кисневмісних домішок видаляють з потоку вуглеводню та пари шляхом приведення у контакт парового потоку з ефективною кількістю абсорбенту. Переважним є, щоб абсорбент був поліолом, аміном, амідом, нітрилом та/або гетероциклічною азотовмісною сполукою. Цей тип абсорбенту є особливо бажаним, оскільки він буде видаляти такі складні для видалення домішки, як диметиловий ефір, ацетальдегід та вода, крім того, він зовсім не буде абсорбувати олефіни, необов'язково присутні в потоці вуглеводню. Це означає, що кисневмісні домішки можна видаляти з потоку олефінів з дуже високою продуктивністю. Для отримання високого ступеню ефективності абсорбуючий матеріал, який вводять в систему абсорбції, повинен мати невелику кількість матеріалу, який не є абсорбуючим кисневмісний компонент з вуглеводнів, такого як розріджувач. Наприклад, абсорбуючий матеріал, що вводиться в абсорбер, повинен містити принаймні приблизно 75 ваг. % абсорбуючого матеріалу, який є ефективним у видаленні диметилового ефіру та/або води з потоку олефіну з високим вмістом етилену та/або пропилену. Бажано, абсорбуючий матеріал повинен містити принаймні приблизно 90 ваг. %, переважно принаймні приблизно 95 ваг. %, більш переважно принаймні приблизно 98 ваг. % абсорбенту. Приклади абсорбентів включають принаймні одну сполуку, що обрана з групи, яка включає етиленгліколь, діетиленгліколь, триетиленгліколь, етаноламін, діетаноламін, триетиламін, утруднені циклічні аміни, ацетонітрил, н-метилпіролідон, диметилформамід та їх комбінації. У цьому винаході можна використовувати традиційні системи абсорбції. У одному з варіантів здійснення у системі абсорбції використовують насадкові колони, хоча також можна використовувати тарілчасті абсорбційні колони. В іншому варіанті здійснення абсорбційна 4 UA 102952 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 колона має впускний отвір для рідини, розташований в верхній частині абсорбційної колони. Рідину-абсорбент рівномірно розподіляють по всій верхній частині колони. Бажано рівномірний розподіл рідини-абсорбенту здійснювати з використанням розподільчої плити або розпилюючих форсунок. У кубі абсорбційної колони є впускний отвір для газу, де потік вуглеводню, що містить воду і кисневмісні домішки, входить у абсорбційну колону. Компоненти пари рухаються вгору колоною протитечією рідкому абсорбенту, що рухається колоною вниз. Це відомо як протитечійна абсорбція. Насадка або тарілки в колоні забезпечують поверхню для безпосереднього контакту між парою та рідкими компонентами всередині колони. У протитечійній абсорбційній колоні концентрація розчинних газів як в рідкій, так і у паровій фазах є найбільшою в кубі колони, а найнижчою у верхній частині колони. Випускний отвір для рідини знаходиться в кубі абсорбційної колони, як правило, нижче впускного отвору для газу. Випускний отвір для газової фази, яка бідна на гази, що є найбільш розчинними в рідкому абсорбенті, знаходиться у верхній частині абсорбційної колони, як правило, над впускним отвором для рідини. У визначеному варіанті здійснення зона відгонки представляє собою ректифікаційну колону. Потік головного погону зазначеної ректифікаційної колони зони відгонки охолоджують для одержання водної фази, яка містить кисневмісні домішки, та газоподібної фази, яка містить вуглеводні та кисневмісні домішки. Частину зазначеної водної фази використовують у якості флегми ректифікаційної колони, частину, що залишилася, необов'язково спрямовують до вищенаведеної колони відгонки води. Здебільшого вищезгадану газоподібну фазу спрямовують у промивну колону, на яку подають воду, для одержання потоку вуглеводню верхнього погону, що включає кисневмісні домішки, та водного потоку кубових залишків, що включає кисневмісні домішки. Здебільшого зазначені кубові залишки промивної колони та решта водної фази, яка виділяється завдяки охолодженню верхнього погону колони відгонки в зоні відгонки та не використовується у якості флегми, включають суттєву частину кисневмісних домішок, що мають бути видалені. Точніше, у випадку, коли забруднений потік вуглеводню стискають перед входженням в зону абсорбції, частина кисневмісних домішок переходить в сконденсовану воду. Сума кисневмісних домішок у зазначеній сконденсованій воді, кисневмісних домішок у кубових залишках промивної колони, решти водної фази, яка виділяється завдяки охолодженню верхнього погону колони відгонки в зоні відгонки та не використовується у якості флегми, включає істотну частину кисневмісних домішок, що мають бути видаленими, здебільшого більше ніж 90 ваг. %. Здебільшого потік верхнього погону промивної колони включає дуже невелику частину кисневмісних домішок, що мають бути видаленими. Необов'язково зазначений верхній погін промивної колони рециркулюють у процес, яким одержали потік вуглеводню, що включає кисневмісні домішки і воду, від яких треба очистити. Необов'язково водний потік кубових залишків спрямовують до вищенаведеної колони відгонки води. В одному варіанті здійснення - потік води, який виділяють в ході стискання забрудненого вуглеводню перед надходженням в зону абсорбції, - кубові залишки промивної колони, - решту водної фази, яка виділяється завдяки охолодженню верхнього погону колони відгонки води в зоні відгонки й не використовується у якості флегми, спрямовують до випарного барабану для одержання газоподібного верхнього погону, який спрямовують до промивної колони, здебільшого в нижню частину, щоб промити, та водного потоку кубових залишків, який спрямовують частково до промивної колони та використовують у якості абсорбенту. Решта зазначеного водного потоку кубових залишків містить більшу частину кисневмісних домішок, які мають бути видалені. Цей варіант здійснення показано на фіг. 2. В одному варіанті здійснення - потік води, що виділяють в ході стискання забрудненого вуглеводню перед надходженням в зону абсорбції, - решту водної фази, яка виділяється завдяки охолодженню верхнього погону колони відгонки води в зоні відгонки й не використовується у якості флегми, спрямовують до випарного барабану для одержання газоподібного верхнього погону, який спрямовують до промивної колони, здебільшого в куб, щоб промити, та водного потоку кубових залишків, який спрямовують частково до промивної колони та використовують у якості абсорбенту. Решту зазначеного водного потоку кубових залишків випарного барабану та кубові залишки промивної колони спрямовують до колони відгонки, що називають колоною відгонки 5 UA 102952 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 води, для одержання потоку верхнього погону, який включає головним чином кисневмісні домішки та вуглеводні, та потоку кубових залишків головним чином з чистої води. Необов'язково потік верхнього погону спалюють для руйнування кисневмісних домішок та виділення тепла. Зазначений потік верхнього погону містить більшу частину кисневмісних домішок, які мають бути видалені. Цей варіант здійснення показано на фіг. 3. На фіг. 1 зображено один варіант здійснення даного винаходу. 1 представляє собою зону абсорбції, 2 — зону відгонки, 3 — промивання каустичною содою, 4 — конденсатор-сепаратор, та 5 — промивну колону. Потік вуглеводню 11, що включає кисневмісні домішки та воду, подають у зону абсорбції 1 для одержання потоку вуглеводню верхнього погону 12 зі зменшеним вмістом кисневмісних домішок та води та потоку абсорбенту кубових залишків 13, який включає абсорбент, вуглеводні, та має збільшений вміст кисневмісних домішок та води. Потік абсорбенту кубових залишків 13 спрямовують в зону відгонки 2 для одержання потоку абсорбенту кубових залишків 14, що головним чином не містить вуглеводні, кисневмісні домішки та воду, та потоку верхнього погону 15, що включає головним чином вуглеводні, воду та кисневмісні домішки. Ребойлер у кубі колони 2 не показаний на цій фіг. 1. Потік 14 охолоджують та рециркулюють до зони абсорбції 1. Потік 15 конденсують в конденсаторісепараторі 4 для одержання флегми 16, водної фази 17, що включає кисневмісні домішки, та газоподібної фази 18, що включає головним чином вуглеводні та кисневмісні домішки. Потік 18 спрямовують до промивної колони 5, на яку подають воду 20, для одержання потоку вуглеводню верхнього погону 19, що включає вуглеводні та невелику частину (здебільшого менше ніж приблизно 10 ваг. %) кисневмісних домішок потоку 11, та водного потоку кубових залишків 21, що включає кисневмісні домішки. Потоки 17 та 21 включають суттєву частину (здебільшого більше ніж приблизно 90 ваг. %) кисневмісних домішок потоку 11. Необов'язково верхній погін 19 рециркулюють у процес, в якому одержано потік вуглеводню, що містить кисневмісні домішки та воду. Верхній погін 12 зони абсорбції спрямовують на промивання каустичною содою 3 для видалення кислих компонентів та виділяють потік вуглеводню 22, який головним чином не містить води, кислих компонентів та кисневмісних домішок. На фіг. 2 зображено один варіант здійснення даного винаходу, й він походить з фіг. 1 включенням випарного барабану 50; компресорів 33, 35; сепараторів 34, 36; холодильників 37, 38. Потоки 17 та 21 спрямовують до випарного барабану 50. Потік вуглеводню 41, що включає кисневмісні домішки та воду, спрямовують до компресора 33, охолоджують у теплообміннику 37 та спрямовують до сепаратора 34 для одержання газоподібної фази 42 та водної фази 43. Газоподібну фазу 42 спрямовують до компресора 35, охолоджують у теплообміннику 38 й спрямовують до сепаратора 36 для одержання газоподібної фази 44 та водної фази 45. Газоподібний потік 44, який є подібним до потоку 41, але має знижений вміст води та кисневмісних домішок, спрямовують шляхом лінії 11 до зони абсорбції. Водні потоки 43 та 45, що є головним чином водою, що містить частину розчинених кисневмісних домішок та вуглеводнів, спрямовують до випарного барабана 50. Газоподібний потік 52 з випарного барабана 50 спрямовують до промивної колони 5. Водний потік 51 з випарного барабана 50 містить кисневмісні домішки. Частину кубових залишків випарного барабана спрямовують у якості потоку 20 до промивної колони 5 та використовують у якості абсорбенту. На фіг. 3 зображено один варіант здійснення даного винаходу, й він походить з фіг. 2 включенням колони відгонки води 30, що включає конденсатор 31 та ребойлер 32. Водні потоки 51 від випарного барабана 50 та потік 21 від промивної колони спрямовують до колони відгонки 30. Колона відгонки води 30 одержує потік верхнього погону 47, що включає головним чином вуглеводні та кисневмісні домішки, та потік кубових залишків головним чином з чистої води 48. Потік 47 може бути зруйнований або виділений. Стосовно дегідратації спирту такий спосіб описується в публікаціях WO-2009-098262, WO2009-098267, WO-2009-098268 та WO-2009-098269, зміст яких включається в дану заявку. Даний винахід є дуже ефективним для очищення етилену, одержаного шляхом дегідратації етанолу. Типова вагова композиція вихідного продукту, який має бути очищеним, після дегідратації спирту складає, у розрахунку на суху речовину, при цьому загальна сума дорівнює 100 %: МОНООКСИД ВУГЛЕЦЮ 0,01-0,1 ЕТАН 0,01-0,1 ЕТИЛЕН 95-99,75 ПРОПІЛЕН 0,0-0,01 АЦЕТАЛЬДЕГІД 0,03-0,3 ЕТАНОЛ 0,2-2,0 ІЗОБУТИЛЕН 0,0-0,1 6 UA 102952 C2 1-БУТЕН 0,0-0,1 ТРАНС-2-БУТЕН 0,0-0,3 ЦИС-2-БУТЕН 0,0-0,3 3-МЕТИЛ-1-БУТЕН 0,0-0,3 Частка води може складати від 1 моль води на один моль етилену до приблизно п'яти тон на одну тону етилену. Вищезгаданий типовий потік можна очищати способом даного винаходу, щоб отримувати потік етилену з вмістом ацетальдегіду меншим ніж 5 частин на мільйон, часто меншим ніж 3 частини на мільйон, більш часто меншим ніж 2 частини на мільйон. 5 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 1. Спосіб видалення кисневмісних домішок та води з потоку вуглеводню, що включає етапи, на яких: вводять забруднений потік вуглеводню в газоподібній фазі в зону абсорбції, приводять у контакт зазначений потік вуглеводню в зазначеній зоні абсорбції з абсорбентом, який здатний абсорбувати воду та кисневмісні домішки за умов, що ефективні для одержання: потоку вуглеводню верхнього погону зі зменшеним вмістом кисневмісних домішок та води та потоку абсорбенту кубових залишків, який містить абсорбент, вуглеводні, та має збільшений вміст кисневмісних домішок та води, вводять вищезгаданий потік абсорбенту кубових залишків в зону відгонки за умов, що ефективні для одержання: потоку абсорбенту кубових залишків, який головним чином не містить вуглеводні, кисневмісні домішки та воду, та потоку верхнього погону, який містить головним чином вуглеводні, воду та кисневмісні домішки, та рециркулюють потік абсорбенту кубових залишків зони відгонки до зони абсорбції. 2. Спосіб за п. 1, де потік вуглеводню, який містить кисневмісні домішки і воду, послідовно стискають і охолоджують на одному або кількох етапах для видалення більшої частини води, й далі подають до зони абсорбції. 3. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, де зона відгонки є ректифікаційною колоною. 4. Спосіб за п. 3, де потік верхнього погону зазначеної ректифікаційної колони зони відгонки охолоджують для одержання водної фази, яка містить кисневмісні домішки, та газоподібної фази, яка містить вуглеводні і кисневмісні домішки, причому частину зазначеної водної фази використовують як флегму ректифікаційної колони. 5. Спосіб за п. 4, де газоподібну фазу, яка одержана завдяки охолодженню і містить вуглеводні та кисневмісні домішки, спрямовують до промивної колони, на яку подають воду, для одержання потоку вуглеводню верхнього погону, який містить кисневмісні домішки, і водного потоку кубових залишків, який містить кисневмісні домішки. 6. Спосіб за п. 5, де зазначений верхній погон промивної колони рециркулюють у процес, яким одержали потік вуглеводню, який містить кисневмісні домішки й воду, від яких треба очистити. 7. Спосіб за п. 5 або 6, де потік води, який виділяють в ході стискання забрудненого вуглеводню перед надходженням в зону абсорбції, кубові залишки промивної колони, решту водної фази, яка виділяється завдяки охолодженню верхнього погону колони відгонки води в зоні відгонки й не використовується як флегма, спрямовують до випарного барабана для одержання газоподібного верхнього погону, який спрямовують до промивної колони, щоб промити, та водного потоку кубових залишків, який спрямовують частково до промивної колони та використовують як абсорбент. 8. Спосіб за п. 5 або 6, де потік води, виділений в ході стискання забрудненого вуглеводню перед надходженням в зону абсорбції, решту водної фази, яку виділяють завдяки охолодженню верхньою погону колони відгонки води в зоні відгонки й не використовують як флегму, спрямовують до випарного барабана для одержання газоподібного верхнього погону, який спрямовують до промивної колони, щоб промити, та водного потоку кубових залишків, який спрямовують частково до промивної колони та використовують як абсорбент, решту зазначеного водного потоку кубових залишків випарного барабана та кубові залишки промивної колони спрямовують до колони відгонки води, що називають колоною відгонки води, 7 UA 102952 C2 5 10 15 для одержання потоку верхнього погону, який містить головним чином кисневмісні домішки та вуглеводні, та потоку кубових залишків головним чином з чистої води. 9. Спосіб за будь-яким з пп. 1-4, де воду, яка виділяється при кожному охолодженні після етапу стиснення потоку вуглеводню, який містить кисневмісні домішки і воду, спрямовують до колони відгонки води, яку називають колоною відгонки води, для одержання потоку верхнього погону, який містить головним чином кисневмісні домішки та вуглеводні, та потоку кубових залишків головним чином з чистої води. 10. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, де потік вуглеводню, який містить кисневмісні домішки і воду, є вихідним продуктом, виробленим шляхом дегідратації спирту для одержання принаймні олефіну. 11. Спосіб за п. 10, де потік вуглеводню, який містить кисневмісні домішки та воду, включає головним чином етилен, до 1 мас. % кисневмісного компоненту, етану, CO, СО2, Н2, СН4 та С3+ вуглеводнів. 12. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, де тиск зони абсорбції варіює від 5 до 40 бар абсолютного тиску. 13. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, де абсорбент вибирають з групи, яка включає поліол, амін, амід, нітрил, гетероциклічну азотовмісну сполуку та їх суміші. 14. Спосіб за п. 13, де абсорбент вибирають серед етиленгліколю, діетиленгліколю і триетиленгліколю. 8 UA 102952 C2 9 UA 102952 C2 Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП ―Український інститут промислової власності‖, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 10

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Process for removing oxygenated contaminants from an hydrocarbon stream

Автори англійською

Avaullee, Laurent, Thoret Bauchet, Jean-Pierre

Назва патенту російською

Способ удаления кислородосодержащих примесей из потока углеводорода

Автори російською

Аволе Лорэн, Торе Боле Жан-Пьер

МПК / Мітки

МПК: C07C 11/02, C07C 7/00, C07C 7/11

Мітки: спосіб, вуглеводню, потоку, домішок, кисневмісних, видалення

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/12-102952-sposib-vidalennya-kisnevmisnikh-domishok-z-potoku-vuglevodnyu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб видалення кисневмісних домішок з потоку вуглеводню</a>

Подібні патенти