Спосіб видалення кисневмісних домішок з потоку вуглеводню

Реферат: Заявлено спосіб видалення кисневмісних домішок та води з потоку вуглеводню, що включає етапи, на яких: забруднений потік вуглеводню послідовно охолоджують і стискають в більш, ніж одному етапі, вводять забруднений потік вуглеводню в газоподібній фазі в зону абсорбції, приводять у контакт зазначений потік вуглеводню в зазначеній зоні абсорбції під тиском принаймні 5 бар зі спиртом, 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 спирт, вуглеводні, та має збільшений вміст кисневмісних домішок та води, спрямовують верхній погон зони абсорбції на промивну колону (що має назву колона водного промивання високого тиску) під тиском принаймні 5 бар, головним чином, промивають водою за умов, що ефективні для одержання: - потоку вуглеводню верхнього погону зі зменшеною кількістю кисневмісних домішок та водного потоку кубових залишків зі збільшеним вмістом кисневмісних домішок, причому при охолодженні перед першим етапом стиснення і після першого етапу стиснення конденсують та видаляють більше, ніж 70 % води, що міститься в забрудненому потоці вуглеводню. UA 103134 C2 (12) UA 103134 C2 UA 103134 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 [Галузь даного винаходу] Даний винахід є способом видалення кисневмісних домішок з потоку вуглеводню. У визначеному варіанті здійснення зазначений потік вуглеводню містить олефіни, отримані шляхом дегідратації спиртів. Конкретніше, потік вуглеводню містить олефін, отриманий шляхом дегідратації спирту, й такий, що має таку саму кількість атомів вуглецю, як і 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, який одержаний шляхом дегідратації етанолу, містить, 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 вводиться 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 голівки другої колони, а суміш кисневмісних компонентів, розчинників та залишкових вуглеводнів видаляють з кубу другої колони. Розчинник можна частково або повністю регенерувати й рециркулювати до колони екстракційної ректифікації. Розчинником може бути спирт, такий як метанол, етанол, пропанол або діетиленгліколь або N-метилпіролідон (NMP). Приклади отримані з метанолом і NMP. У заявці на патент 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 містить 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 їхні 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 заявці на патент 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 їхні 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 містить етилен, пропілен, диметиловий ефір і C4+ олефінові вуглеводні, а також вуглеводні з 1 UA 103134 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 їхні 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 в себе етапи, на яких: забезпечують потік олефінів, який містить етилен, пропілен, С4+ олефіни і ацетальдегід. Потік олефінів розділяють на першу фракцію та другу фракцію, причому перша фракція містить принаймні більшу частину етилену та/або пропілену, які присутні в потоці олефінів, а друга фракція містить принаймні 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 колониабсорбції 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 включать C4+ компоненти та метанол, що залишився від 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 погон, 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, який 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, що проконтакував з водою. Потік олефінів є вихідним продуктом способу МТО. Заявка на патент 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. Заявка на патент США № 2009 048474 A1 належить до способу одержання алкену(ів) із сировини, яка містить 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 103134 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 екстрагований з верхньої частини зазначеної реакційної ректифікаційної колони, включає в себе, 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, як повернення флегми, 4. одночасно виділяють алкен(и), що залишилися. [Стислий опис даного винаходу] Даний винахід є способом 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 під тиском принаймні 5 бар, здебільшого у діапазоні 5-40 бар, зі спиртом, 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 спирт, вуглеводні, та має збільшений вміст кисневмісних домішок та води, спрямовують верхній погін зони абсорбції до промивної колони (що має назву колона водного промивання високого тиску) під тиском принаймні 5 бар, здебільшого у діапазоні 5-40 бар, головним чином, промивають водою за умов, ефективних для одержання: - потоку вуглеводню верхнього погону зі зменшеною кількістю кисневмісних домішок та - водного потоку кубових залишків зі збільшеним вмістом кисневмісних домішок. Здебільшого температура зони абсорбції та колони водного промивання високого тиску знаходиться в діапазоні 15-50 °C і переважно в діапазоні 15-40 °C. Здебільшого температура спирту, який спрямовують до зони абсорбції, є нижчою за 40 °C і переважно в діапазоні 1540 °C, й більш переважно в діапазоні 15-30 °C. Здебільшого температура води, яку спрямовують до колони водного промивання високого тиску, є нижчою за 40 °C і переважно в діапазоні 15-40 °C, й більш переважно в діапазоні 15-30 °C. Здебільшого спирт є водним розчином, що містить принаймні 80 ваг. % спирту, здебільшого 85 ваг. % спирту, ще більш здебільшого 90 ваг. % спирту й переважно більш, ніж 93 ваг. % спирту. Необов'язково верхній погін колони водного промивання високого тиску спрямовують на промивання каустичною содою для видалення кислих компонентів й виділення потоку вуглеводню, що, головним чином, не містить кисневмісних домішок. Потік вуглеводню, який містить кисневмісні домішки і воду, може бути потоком на нафтопереробному або хімічному заводі. Вуглеводень може включати олефіни. 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, що одержаний шляхом дегідратації спирту для отримання принаймні олефіну. Наприклад, вихідний продукт, що одержаний шляхом дегідратації етанолу, містить, головним чином, неперетворений етанол, воду, етилен, ацетальдегід. В одному варіанті здійснення потік вуглеводню, який містить 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, який одержано шляхом дегідратації етанолу. Вихідний потік зазначеного реактора дегідратації містить, у якості прикладу, головним чином, етилен, до 1 ваг. % кисневмісних компонентів, етану, CO, CO2, H2, CH4 та C3+ вуглеводнів. Вихідний потік зазначеного реактора дегідратації містить, 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 є меншим, ніж 20/80, та у більшості випадків меншим, ніж 10/90. В одному варіанті здійснення вагове співвідношення етану+CO+CO2+H2+CH4+C3+ вуглеводнів до етилену є меншим, ніж 10/90. 3 UA 103134 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 В одному варіанті здійснення вагове співвідношення етану+CO+CO2+H2+CH4+C3+ вуглеводнів до етилену є меншим, ніж 10/90, та вищим за 0,1/99,9. В одному варіанті здійснення вагове співвідношення етану+CO+CO2+H2+СН4+С3+вуглеводнів до етилену є меншим, ніж 5/95. В одному варіанті здійснення частка кисневмісних компонентів становить від 50 вагових частин на мільйон до 5000 вагових частин на мільйон. 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, як охолоджуюче середовище, до верхньої частини охолоджуючої колони. У якості прикладу спосіб даного винаходу є дуже ефективним для очищення етилену при дегідратації етанолу. Спирт у зоні абсорбції здебільшого є етанолом, і він здатний видаляти ацетальдегід в потоці етилену до 15 частин на мільйон. Промивання водою під високим тиском здатне видаляти етанол в потоці етилену до 20 частин на мільйон і видаляти ацетальдегід до 10 частин на мільйон. На фіг. 1 описується варіант здійснення даного винаходу. 1 є зоною абсорбції, 2 - колоною водного промивання високого тиску. Потік вуглеводню 11, який містить кисневмісні домішки та воду, подають до зони абсорбції 1 під 20 бар для одержання потоку вуглеводню верхнього погону 12 зі зменшеним вмістом кисневмісних домішок та води й потоку абсорбенту кубових залишків 13, який містить абсорбент, вуглеводні, та має збільшений вміст кисневмісних домішок та води. Потік спирту 14 подають до зони абсорбції 1. Верхній погін зони абсорбції спрямовують до промивної колони 2 (що має назву колона водного промивання високого тиску) під тиском принаймні 5 бар, здебільшого у діапазоні 5-40 бар, головним чином, промивають водою 10 за умов, що ефективні для одержання потоку вуглеводню верхнього погону 15 зі зменшеним вмістом кисневмісних домішок та водного потоку кубових залишків16 зі збільшеним вмістом кисневмісних домішок. [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 естери, такі як метилові естери. 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 містити високу частку води. Здебільшого зазначений забруднений потік вуглеводню послідовно стискають і охолоджують в одному або кількох етапах для видалення більшої частини води, й далі подають до зони абсорбції. На попередніх етапах стиснення виділена вода містить частину розчинених кисневмісних домішок і вуглеводнів. Забруднений потік вуглеводню також можна охолоджувати перед першим етапом стиснення, при цьому виділяється вода. В одному варіанті здійснення воду, що виділяється при кожному охолодженні після етапу стиснення і при охолодженні, якщо воно має місце, перед першим етапом стиснення, спрямовують до колони відгонки 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. Здебільшого, абсорбент обирають з від C1 до C12 спиртів. Олефіни, які оброблені згідно з цим винаходом, є особливо придатними для використання у якості сировини для виготовлення поліолефінів. Істотні кількості води і кисневмісних домішок видаляють з потоку вуглеводню та пари шляхом приведення у контакт парового потоку з ефективною кількістю спирту. 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 колона має впускний отвір для рідини, який розташовано на верхній частині абсорбційної колони. Рідину абсорбенту рівномірно розподіляють по всій верхівці колони. Бажано 4 UA 103134 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 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 за протитечією до рідкого 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 колоні. 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. В одному варіанті здійснення потік кубових залишків зони абсорбції спрямовують до ректифікаційної колони, що діє при менше, ніж 3 бар абсолютного тиску, і переважно при тиску в діапазоні 1-3 бар абсолютного тиску, для одержання (i) спиртового потоку кубових залишків, що містить воду, але, головним чином, не містить кисневмісних домішок, який необов'язково в подальшому рециркулюють до зони абсорбції і (ii) потоку верхнього погону, який містить, головним чином, вуглеводні і кисневмісні домішки. Потік верхнього погону зазначеної ректифікаційної колони можна обробляти для відокремлення вуглеводнів і кисневмісних домішок. Для запобігання накопиченню води в спирті треба робити очистку та вводити свіжий спирт. Необов'язково очистку можна спрямовувати до дистиляційного приладу для відновлення спирту, й спирт рециркулюють в петлю абсорбції. У переважному варіанті здійснення спирт зони абсорбції в подальшому використовують в способі, в якому було одержано потік вуглеводню, який містить кисневмісні домішки і воду, який має бути очищеним. Цим способом є, наприклад, спосіб дегідратації спирту. Стосовно способу дегідратації спирту це може бути, наприклад, етанол, пропанол, ізобутанол. Даний винахід становить інтерес щодо дегідратації етанолу для одержання етилену, отже етанол використовують для очищення етилену. У такому випадку використання спирту в способі, додатково до використання у якості абсорбенту, дає велику економію енергії, тому що спирт не потрібно регенерувати перед поверненням до зони абсорбції. Звичайно, кисневмісні домішки треба відокремити від спирту перед тим, як спирт спрямовують до способу, але воду не треба видаляти, оскільки більшість часу спирт можна використовувати в суміші з водою. У переважному варіанті здійснення даний винахід є способом видалення кисневмісних домішок і 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 під тиском принаймні 5 бар, здебільшого у діапазоні 5-40 бар, зі спиртом, 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 спирт, вуглеводні, та має збільшений вміст кисневмісних домішок та води, спрямовують верхній погін зони абсорбції на промивну колону (що має назву колона водного промивання високого тиску) під тиском принаймні 5 бар, здебільшого у діапазоні 5-40 бар, головним чином, промивають водою за умов, ефективних для одержання: - потоку вуглеводню верхнього погону зі зменшеним вмістом кисневмісних домішок та - водного потоку кубових залишків зі збільшеною кількістю кисневмісних домішок. спрямовують потік кубових залишків з зони абсорбції до ректифікаційної колони (що має назву колона дистиляції спирту), яка діє під тиском меншим, ніж 3 бар абсолютного тиску, та здебільшого під тиском в діапазоні 1-3 бар абсолютного тиску за умов, що ефективні для одержання: - верхнього погону, який містить, головним чином, кисневмісні домішки та вуглеводні, який необов'язково обробляють для виділення вуглеводнів, - спиртового потоку кубових залишків, який містить воду та, головним чином, не містить вуглеводні та кисневмісні домішки, спрямовують зазначені спиртові кубові залишки до способу, в якому було одержано потік вуглеводню, який містить кисневмісні домішки і воду, який має бути очищеним. Здебільшого верхній погін колони дистиляції спирту спрямовують до промивної колони, на яку подають воду (що має назву колона водного промивання низького тиску), для одержання 5 UA 103134 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 потоку вуглеводню верхнього погону, який містить кисневмісні домішки, та водного потоку кубових залишків, який містить кисневмісні домішки. Здебільшого зазначені кубові залишки промивної колони містять 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 конденсованій воді й кисневмісних домішок у кубових залишках колони водного промивання низького тиску містить істотну частину кисневмісних домішок, що мають бути видаленими, здебільшого більше, ніж 90 ваг. %. Здебільшого потік верхнього погону промивної колони містить невелику частину кисневмісних домішок, що мають бути видаленими, переважно менше, ніж приблизно 10 ваг. %. Необов'язково, зазначений верхній погін колони водного промивання низького тиску, що містить вуглеводні, рециркулюють до способу, в якому було одержано потік вуглеводню, який містить кисневмісні домішки і воду, який має бути очищеним. Необов'язково, потік кубових залишків обробляють для виділення або руйнування кисневмісних домішок. На фіг. 2 описується варіант здійснення даного винаходу, й вона походить від фіг. 1 включенням колони дистиляції спирту 3, що устаткована котлом та верхнім конденсаторомсепаратором, а також колоною водного промивання низького тиску 4. Потік кубових залишків 13 з зони абсорбції 1 спрямовують до ректифікаційної колони 3 (що має назву колона дистиляції спирту), яка діє під тиском меншим, ніж 3 бар абсолютного тиску, та здебільшого під тиском в діапазоні 1-3 бар абсолютного тиску, для одержання верхнього погону 18, що який містить, головним чином, кисневмісні домішки та вуглеводні, спиртового потоку кубових залишків 17, що містить воду й, головним чином, не містить кисневмісних домішок, що необов'язково спрямовують назад до способу, в якому було отримано потік вуглеводню 11, який містить кисневмісні домішки і воду, який має бути очищеним. Верхній погін 18 колони дистиляції спирту 3 спрямовують до промивної колони 4, на яку подають воду 19 (що має назву колона водного промивання низького тиску), для одержання потоку вуглеводню верхнього погону 21, який містить більш низьку частину кисневмісних домішок, й водного потоку кубових залишків 20, який містить більш високу частину кисневмісних домішок. Верхній погін 21 промивної колони 4, що містить вуглеводні, необов'язково рециркулюють до способу, в якому було одержано потік вуглеводню 11. Необов'язково потік кубових залишків 20 обробляють для виділення або руйнування кисневмісних домішок. Забруднений потік вуглеводню може бути наявним під будь-яким тиском, але більшість часу він знаходиться під низьким тиском, таким як 1-3 бар абсолютного тиску, і може містити високу частку води. Дегідратацію спирту як правило здійснюють під атмосферним або низьким тиском в діапазоні 1-3 бар абсолютного тиску. В одному варіанті здійснення зазначений потік вуглеводню послідовно стискають і охолоджують в одному або кількох етапах для видалення більшої частини води, й далі подають до зони абсорбції. Здебільшого зазначений потік вуглеводню охолоджують перед першим етапом стиснення. На етапах стиснення, а також при охолодженні перед першим етапом стиснення, виділена вода містить частину розчинених кисневмісних домішок і вуглеводнів. Як правило, від початкового тиску в діапазоні 1-3 бар до тиску зони абсорбції існує приблизно 3-5 етапів стиснення. Після кожного стиснення і необов'язково перед першим етапом стиснення воду виділяють. В ході стиснення забрудненого потоку вуглеводню для досягнення тиску зони абсорбції, вода конденсується й найвища частина конденсується на самому початку. Як правило, при охолодженні перед першим етапом стиснення і після першого етапу стиснення конденсується більше, ніж приблизно 70 % води, що міститься в забрудненому потоці вуглеводню. Відповідно до початкового вмісту води в забрудненому потоці вуглеводню охолодження перед першим етапом стиснення може призводити до конденсації більше, ніж приблизно 70 % води. Вода, що виділяється в ході стиснення забрудненого вуглеводню перед надходженням в зону абсорбції включає: воду, яка конденсується на початку (як правило, перед етапом стиснення і необов'язково після першого етапу стиснення, а також, навіть, необов'язково після другого етапу) та залишкову воду, яка конденсується у подальшому перед надходженням в зону абсорбції. Здебільшого співвідношення води, яка конденсується на початку, до залишкової води складає від 40/60 до 80/20. У переважному варіанті здійснення воду, що виділяють в ході стиснення забрудненого вуглеводню перед надходженням в зону абсорбції на початку зазначеного процесу, подають до колони відгонки води під низьким тиском, переважно під тиском в діапазоні 1-3 бар абсолютного тиску. Зазначена колона відгонки води устаткована ребойлером в кубі й конденсаторомсепаратором на верхівці, й діє за умов, що ефективні для одержання: 6 UA 103134 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 - в конденсаторі-сепараторі газоподібної фази, що містить кисневмісні домішки і вуглеводні, водної фази, що містить спирт, кисневмісні домішки і вуглеводні, яку частково спрямовують як флегму зазначеної колони відгонки, а частково спрямовують в колону дистиляції спирту, при цьому необов'язково змішують з кубовими залишками з зони абсорбції, - потоку кубових залишків, головним чином, з чистої води. Здебільшого газоподібну фазу з конденсатора-сепаратора вищезгаданої колони відгонки води спрямовують до колони водного промивання низького тиску. Переважно кубові залишки колони водного промивання високого тиску спрямовують до колони відгонки води. Необов'язково залишкову частину води, що конденсується після того, як вода, що конденсується на початку, була направлена у зазначену колону відгонки води, обробляють для виділення або руйнування кисневмісних домішок. На фіг. 3 описується варіант здійснення даного винаходу, й вона походить від фіг 2 включенням колони відгонки води 30, устаткованої конденсатором-сепаратором на верхівці й котлом в кубі, холодильниками 40, 43, 61, сепараторами 41, 44 і 62 і компресорами 42, 60. Забруднений потік вуглеводню 45 охолоджують в холодильнику 40 і спрямовують до сепаратора 41 для одержання водного потоку 50, який містить кисневмісні домішки і вуглеводні, й газоподібного потоку 46. Зазначений потік 46 спрямовують до компресора 42, далі до холодильника 43 і сепаратора 44 для одержання водного потоку 49, який містить кисневмісні домішки і вуглеводні, й газоподібного потоку 48. Зазначений потік 48 спрямовують до компресора 60, далі до холодильника 61 й сепаратора 62 для одержання водного потоку 64, який містить кисневмісні домішки і вуглеводні, та газоподібного потоку 11, що спрямовують в зону абсорбції 1. Водний потік 64 обробляють для виділення або руйнування кисневмісних домішок. Потік 50 спрямовують, у якості потоку 33, до колони відгонки води 30 для одержання у конденсаторі-сепараторі газоподібної фази 31, який містить кисневмісні домішки і вуглеводні, водної фази, що містить спирт, кисневмісні домішки і вуглеводні, яку частково спрямовують як флегму зазначеної колони відгонки води, а частково передають, як потік 34, до колони дистиляції спирту 3, при цьому необов'язково змішують з кубовими залишками 13 з зони абсорбції 1. Потік 31 спрямовують до колони водного промивання низького тиску 4. Кубові залишки 32 з колони 30 є потоком кубових залишків, головним чином, з чистої води. Кубові залишки 16 колони водного промивання високого тиску 2 спрямовують у колону відгонки води 30. Потоки 32 і 49 необов'язково можна використовувати повторно або виключати. Здебільшого залишкова частина води, що конденсується в ході стиснення забрудненого потоку вуглеводню, що має подаватися в зону абсорбції, після того, як вода, що конденсується на початку, була відправлена у зазначену колону відгонки води, миттєво випаровується у випарному барабані. Верхній погін зазначеного випарного барабана спрямовують до колони водного промивання низького тиску, а частину рідкої фази використовують у якості промивної води в колоні водного промивання низького тиску і в колоні водного промивання високого тиску, решту рідкої фази очищають. На фіг. 4 зображено варіант здійснення даного винаходу, й вона походить від фіг. 3 включенням випарного барабана 70. Потоки 64 і 49 миттєво випаровуються для одержання газоподібної фази 71, яку спрямовують до колони водного промивання низького тиску 4, а частину рідкої фази використовують у якості промивної води 19 в колоні водного промивання низького тиску та у якості промивної води 10 в колоні водного промивання високого тиску. Рідку фазу 72, що містить кисневмісні домішки, необов'язково рециркулюють або виключають. 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, що одержаний 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 ІЗОБУТІЛЕН 0,0-0,1 1-БУТЕН 0,0-0,1 ТРАНС-2-БУТЕН 0,0-0,3 7 UA 103134 C2 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: забруднений потік вуглеводню послідовно охолоджують і стискають в більш, ніж одному етапі, вводять забруднений потік вуглеводню в газоподібній фазі в зону абсорбції, приводять у контакт зазначений потік вуглеводню в зазначеній зоні абсорбції під тиском принаймні 5 бар зі спиртом, 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 спирт, вуглеводні та має збільшений вміст кисневмісних домішок та води, спрямовують верхній погон зони абсорбції на промивну колону (що має назву колона водного промивання високого тиску) під тиском принаймні 5 бар, головним чином, промивають водою за умов, що ефективні для одержання: - потоку вуглеводню верхнього погону зі зменшеною кількістю кисневмісних домішок та - водного потоку кубових залишків зі збільшеним вмістом кисневмісних домішок, який відрізняється тим, що при охолодженні перед першим етапом стиснення і після першого етапу стиснення конденсують та видаляють більше ніж 70 % води, що міститься в забрудненому потоці вуглеводню. 2. Спосіб за п. 1, де спирт є водним розчином, який містить принаймні 80 мас. % спирту. 3. Спосіб за п. 1 або 2, де верхній погон колони водного промивання високого тиску спрямовують на промивання каустичною содою для видалення кислих компонентів й виділення потоку вуглеводню, що, головним чином, не містить кисневмісних домішок. 4. Спосіб за будь-яким з пп. 1-3, що додатково включає етапи, на яких: спрямовують потік кубових залишків з зони абсорбції на ректифікаційну колону (що має назву колона дистиляції спирту), яка діє під меншим ніж 3 бар абсолютного тиску та здебільшого під тиском в діапазоні 1-3 бар абсолютного тиску, за умов, що ефективні для одержання: - верхнього погону, який містить, головним чином, кисневмісні домішки та вуглеводні, який необов'язково обробляють для виділення вуглеводнів, - спиртового потоку кубових залишків, який містить воду та, головним чином, не містить вуглеводнів та кисневмісних домішок, спрямовують зазначені спиртові кубові залишки до етапу, в якому було одержано потік вуглеводню, який містить кисневмісні домішки і воду, який має бути очищеним. 5. Спосіб за п. 4, де верхній погон колони дистиляції спирту спрямовують до промивної колони, (що має назву колона водного промивання низького тиску), для одержання потоку вуглеводню верхнього погону, який містить кисневмісні домішки, й водного потоку кубових залишків, який містить кисневмісні домішки. 6. Спосіб за п. 5, де зазначений верхній погон колони водного промивання низького тиску, що містить вуглеводні, рециркулюють до етапу, в якому було одержано потік вуглеводню, який містить кисневмісні домішки і воду, який має бути очищеним. 7. Спосіб за п. 5 або 6, де воду, що виділяється на початку ходу стиснення забрудненого вуглеводню перед надходженням в зону абсорбції, спрямовують до колони відгонки води під низьким тиском, яка оснащена ребойлером в кубі й конденсатором-сепаратором на верхівці, й діє за умов, що ефективні для одержання: - в конденсаторі-сепараторі газоподібної фази, що містить кисневмісні домішки і вуглеводні, водної фази, що містить спирт, кисневмісні домішки і вуглеводні, яку частково спрямовують як флегму зазначеної колони відгонки води, а частково спрямовують до колони дистиляції спирту, при цьому необов'язково змішують з кубовими залишками з зони абсорбції, - потоку кубових залишків, головним чином, з чистої води. 8. Спосіб за п. 7, де колона відгонки води діє під тиском у діапазоні 1-3 бар абсолютного тиску. 8 UA 103134 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 9. Спосіб за п. 7 або 8, де вода, що виділяється в ході стиснення забрудненого вуглеводню перед надходженням в зону абсорбції, включає воду, яка конденсується на початку зазначеного стиснення, та залишкову воду, що конденсується після надходження в зону абсорбції, співвідношення води, що конденсується на початку, до залишкової води складає від 40/60 до 80/20. 10. Спосіб за будь-яким з пп. 7-9, де газоподібну фазу з конденсатора-сепаратора колони відгонки води спрямовують до колони водного промивання низького тиску. 11. Спосіб за будь-яким з пп. 7-10, де кубові залишки колони водного промивання високого тиску спрямовують до колони відгонки води. 12. Спосіб за будь-яким з пп. 7-11, де залишкова частина води, що конденсується в ході стиснення забрудненого потоку вуглеводню, яку мають подавати в зону абсорбції, після того, як вода, що конденсується на початку, була відправлена у зазначену колону відгонки води, миттєво випаровується у випарному барабані, - верхній погін зазначеного випарного барабана спрямовують до колони водного промивання низького тиску, - частину рідкої фази використовують як промивну воду в колоні водного промивання низького тиску і в колоні водного промивання високого тиску, - решту зазначеної рідкої фази очищають. 13. Спосіб за будь-яким з пп. 1-3, де зазначений забруднений потік вуглеводню послідовно стискають і охолоджують в одному або кількох етапах для видалення більшої частини води, й далі подають до зони абсорбції, воду, що виділяється при кожному охолодженні після етапу стиснення і при охолодженні, якщо воно має місце, перед першим етапом стиснення, спрямовують до колони для випарювання для одержання потоку верхнього погону, що містить, головним чином, кисневмісні домішки і вуглеводні, й потоку кубових залишків, головним чином, з чистої води. 14. Спосіб за будь-яким з пп. 1-3 або п. 13, де потік кубових залишків зони абсорбції спрямовують на ректифікаційну колону, що діє під тиском меншим ніж 3 бар абсолютного тиску, й здебільшого під тиском в діапазоні 1-3 бар абсолютного тиску, для одержання (і) спиртового потоку кубових залишків, що містить воду, але, головним чином, не містить кисневмісних домішок, який необов'язково рециркулюють до зони абсорбції й (іі) потоку верхнього погону, що містить, головним чином, вуглеводні і кисневмісні домішки. 15. Спосіб за будь-яким з пп. 1-14, де потік вуглеводню, що містить кисневмісні домішки і воду, є вихідним продуктом, що одержаний шляхом дегідратації спирту для виготовлення принаймні олефіну. 16. Спосіб за п. 15, де спирт є етанолом, причому етанол дегідратують для виготовлення етилену. 17. Спосіб за п. 16, де потік вуглеводню, що містить кисневмісні домішки та воду, містить, головним чином, етилен, до 1 мас. % кисневмісних компонентів, етану, CO, СО2, Н2, СН4 та С3+ вуглеводнів. 18. Спосіб за п. 17, де масове співвідношення етану+СО+СО2+Н2+СН4+С3+вуглеводнів до етилену є меншим ніж 10/90. 19. Спосіб за п. 18, де масове співвідношення етану+СО+СО 2+Н2+СН4+С3+вуглеводнів до етилену є меншим ніж 10/90 та вищим за 0,1/99,9. 9 UA 103134 C2 10 UA 103134 C2 11 UA 103134 C2 Комп’ютерна верстка Л. Бурлак 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 12