BE1030333B1 - Inrichting en werkwijze voor het zuiveren van met alkyleenoxide-beladen gassen - Google Patents

Inrichting en werkwijze voor het zuiveren van met alkyleenoxide-beladen gassen Download PDF

Info

Publication number
BE1030333B1
BE1030333B1 BE20225167A BE202205167A BE1030333B1 BE 1030333 B1 BE1030333 B1 BE 1030333B1 BE 20225167 A BE20225167 A BE 20225167A BE 202205167 A BE202205167 A BE 202205167A BE 1030333 B1 BE1030333 B1 BE 1030333B1
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
washing liquid
laden
alkylene
alkylene glycol
alkylene oxide
Prior art date
Application number
BE20225167A
Other languages
English (en)
Other versions
BE1030333A1 (nl
Inventor
Erik Louis M Smet
Joren Karel Bruneel
Original Assignee
Trevi
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Trevi filed Critical Trevi
Priority to BE20225167A priority Critical patent/BE1030333B1/nl
Priority to PCT/IB2023/052251 priority patent/WO2023170623A1/en
Publication of BE1030333A1 publication Critical patent/BE1030333A1/nl
Application granted granted Critical
Publication of BE1030333B1 publication Critical patent/BE1030333B1/nl

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/72Organic compounds not provided for in groups B01D53/48 - B01D53/70, e.g. hydrocarbons
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1425Regeneration of liquid absorbents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1487Removing organic compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1493Selection of liquid materials for use as absorbents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/73After-treatment of removed components
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/77Liquid phase processes
    • B01D53/78Liquid phase processes with gas-liquid contact
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/96Regeneration, reactivation or recycling of reactants
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2251/00Reactants
    • B01D2251/70Organic acids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2252/00Absorbents, i.e. solvents and liquid materials for gas absorption
    • B01D2252/20Organic absorbents
    • B01D2252/202Alcohols or their derivatives
    • B01D2252/2023Glycols, diols or their derivatives
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/80Type of catalytic reaction
    • B01D2255/808Hydrolytic

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Inrichting (1) voor het zuiveren van met alkyleenoxide-beladen gassen, daardoor gekenmerkt dat de inrichting (1) voorzien is van een absorptiezijde (2) bevattende een wasvloeistof (3) en minstens één gasinlaat (4) voor het aanvoeren van met alkyleenoxide-beladen gassen en minstens één gasuitlaat (5) voor de gezuiverde gassen en van een katalysatiezijde (6) die met de absorptiezijde (2) verbonden is door middel van een verbindingsleiding (7), waarbij de absorptiezijde (2) één of meerdere absorptiekolommen (8) bevat die de alkyleenoxide van de met alkyleenoxide-beladen gassen transfereert vanuit de gasfase naar de wasvloeistof (3) ter vorming van een met alkyleenoxide-beladen wasvloeistof (9) die in de katalysatiezijde (6) wordt aangebracht via de verbindingsleiding (7) en waarbij de katalysatiezijde (6) één of meer katalysatiekolommen (10) bevat met daarin kationenuitwisselaars (11) die uitwisselbare protonen bevatten, welke kationenuitwisselaars (11) alkyleenoxide van de met alkyleenoxide-beladen wasvloeistof (9) opnemen en omzetten naar alkyleenglycol dat aan de wasvloeistof (3) wordt afgegeven ter vorming van een met alkyleenglycol-beladen wasvloeistof (13).

Description

4 BE2022/5167 inrichting en werkwijze voor het zuiveren van met alkyleenoxide-beladen gassen, 2 De huidige uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het zuiveren van met alkyleenoxide-beladen gassen.
Meer bepaald is de inrichting bedoeld voor het zuiveren van met ethyleenozide-beladen gassen,
Ethyleenczidergaswassers worden veelal gebruikt in chemische bedrijven die bijvoorbeeld ethyleenoxide gebruiken als grondstof.
Bijkomend kent men ook het gebruik van ethyleenoxide voor de fumigatie van kruiden, : Daarnaast wordt ethyleenoxide ook veel gebruikt als : sterilisatiemiddel voor bijvoorbeeld de sterilisatie van medische onderdelen voor ziekenhuizen en tandartsen.
Het gebruik van ethyieenoxide voor de sterilisatie van medische onderdelen is een toenemende markt, waarbij tot op neden veelal enkel de sterk met ethyleenoxide beladen (typisch 10 tot 100 volume %) maar in volume beperkte afgasstromen (typisch 190 tot 1000 m°/h) uit de sterilisator zelf worden behandeld.
In toenemende mate echter worden deze sterilisatiebedrijven door de overneid aangemoegigd/verplicht om ook de gasstromen met Lage concentraties aan ethyleenoxide
(typisch 10 tot 100 “parts ver million ({ppmy}”) te behandelen,
Zeker in het geval deze gasstromen met lage concentraties aan ethyleenozide relatief grote volumes bevatten (bijvoorbeeld > 10 000 m3/h}, zoals in de aeratieruimtes.
Met aeratieruimtes worden de ruimtes bedoeld waar reeds gesteriliseerde goederen nog enige tijd verblijven na het sterilisatieproces.
Ethyleenoxide is echter zeer schadelijk voor de gezondheid van de mens en vereist een nabehandeling om het gehalte ethyleenozide te reduceren. ; 15
Hiervoor zijn er een aantal methodes reeds beschikbaar waaronder katalytische ozidatie en chemische wassing.
Katalytische oxidatie omvat het omvormen van ethyleenoxide naar kooistofdiozide en water via een katalysator op een verhoogde temperatuur {200-3D0°C)}.
Een nadeel hiervan is dat er relatief veel koolstofdioxide als afvalproduct vrijkomt, hetgeen een grote ecologische voetafdruk heeft en bijzonder nadelig is voor het klimaat,
Ben ander nadeel is dat de katalytische oxidatie plaatsvindt bij hoge temperatuur waar relatief veel energie voor nodig is en dus relatief hoge kosten mee gepaard gaan.
Daarnaast kent men reeds diverse inrichtingen voor het chemisch wassen van met ethyleenoxide-beladen gassen,
Het behandelen van met ethyleenoxide-beladen gassen gebeurt
OD heden Lypisch in een absorptiekolom met een geconcentreerde zwavelzuurcplossing (bijv, 15% m/m) als wasvloeistof.
Het gebruik van geconcentreerd zwavelzuur als wasvloeistof stelt hoge eisen aan het te gebruiken constructiemateriaal in de inrichting, en dit voornamelijk bij stijcende gastemperaturen.
De zwavelzuurconcentratie in de wasvlosistoï mag niet te hoog oplopen om de emissie van zwavelzuurdempen uit de gaswasser te vermijden, Ook dienen performante demisters gebruikt Le worden om de emissie van zure aerosolen Le vermijden, zure dampen kunner ook opgevangen worden met een nageschakelde waterwasser, maar dit verhoogt op zijn beurt opnieuw de investeringskost,
Nog een ander nadeel is dat het gebruik van zwavelzuur als wasviceistof hoge veiligheidseisen met zich meebrengt, onder meer het verplicht inkuipen van de volledige scrubberiscatie, opgeleide gebruikers, aanwezigheid van nocddouches, etc.
Nog een bijkomend nadeel is dat het zwavelzuur schadelijk is voor de gezondheid, waardoor een aparte nabehandeling van de wasvloeistof nodig is.
Ç BE2022/5167 &
Deze aparte nabehandeling wordt doorgaans uitgevoerd door een erkend bedrijf met de nodige kennis en materiaal. Zulke nabehandeiing is relatief moeilijk en duur. : 5
In de gekende werkwijze wordt ethyleenoxide van de gasfase ; naar de wasvioeistof getransfereerd door middel van 9 absorptie. 12 Het geabsorbeerde ethyleenoxide wordt afgevoerd naar een vioeistofveroliiftant bevattende zwavelzuur als katalysator. in deze vloeistofverbiijftank zal de ethyleenoxide reageren met het zwavelzuur en omgezet worden naar ethyleenglycol.
De dimensionering van deze vloeistofverblijftank is cruciaal om voldoende ethyleenoxide om te zetten naar ethyleengiycol vooraleer de wasviceistof opnieuw wordt gecirculeerd over de absorptiekolom.
Deze huidige techniek heeft echter een aantal nadelen: - de wasvloeistoi in het bijzonder het zwavelzuur dient periodiek vervangen te worden, vooral wanneer de ethyileengiycoliconcentratie in de wasvioeistof te hocg opioopt (typisch + 60% m/m). - De aanwezigheid van zwavelzuur in de wasvloeistof verhindert elke valorisatie van de gevormde ethyieenglycoistroom, waarbij de kostprijs voor het verwerken van dit mengsel van zwavelzuur met 39 ethyieenglycoil relatief hoog oploopt.
- BE2022/5167 * De periodieke tcevoeging van vers zwavelzuur en afvoer van de afvalstroom met ethyleenglycol en zwavelzuur vereist dus een opslagtank voor vers zwavelzuur en een opsiagtank voor de afvalstroom.
De huidige uitvinding heeft tot doel aan minstens één of meer van de voornoemde en andere nadelen een oplossing te bieden, 1 Hiertoe becogt de uitvinding een inrichting voor het zuiveren van met alkyleenoxide-beladen gassen, welke inrichting voorzien is van een absorptieziide bevattende sen wasvloeistof en minstens één gasinlaat voor het aanvoeren van met alkyleenoxzide-beladen gassen en minstens één gasuitlaat voor de gezuiverde gassen en van sen katalysatiezijde die met de absorptiezijde verbonden is door middel van een verbindingsleiding, waarbij de 9 absorptiezijde één of meerdere absorptiekolommen bevat die 9 de aikyleenoxide van de met alkyleenoxide-beladen gassen transfiereert vanuit de gasfase naar de wasvloeistof ter vorming van een met alkyleenoxiderbeladen wasvloeistof die in de katalysatiezijde wordt aangebracht via de eerste leiding en waarbij de Kkatalysatierijde één of meer katalysatiekolommen bevat met kationenuitwisselaars die uitwisselbare protonen bevatten, welke kationenuitwisselaars aixyleenoxide van de met alkyieenoxide-beladen wasvioeistof opnemen en omzetten naar alkyleengiycol dat aan de wasviceistoËf wordt afgegeven,
Een voordeel hiervan is dat er voor het zuiveren van met alkyleenozide-belsden gassen een zuurarme alkyleenglycol oplossing gevormd wordt die biologisch relatief senvoudig verwerkbaar is en dus milieusparend is. zen Dijkomend voordeel is dat de suvrarme alkyleenglycoloplossing die gevormd wordt minder schadelijk is voor de gezondheid van mens en dier,
Bij voorkeur is de inrichting aan de katalysatiezijde na zijn katalysatriekoiommen voorzien van een afvoerleiding 13 voor het afvoeren van de met alkyleenglycol-beladen wasviceistof.
De voornoemde afvoerleiding mondt: bij voorkeur uit in de absorptieziide om de met alkyleeng!ycol-bdbeladen wasvloeistof te recircouleren in de inrichting,
Een voordeel hiervan is dat de met alkyleenglycol-beladen wasvloeistof meerdere keren doorheen de inrichting kan circuleren voor het zuiveren van alkyleenoxide-beladen gassen,
Met andere woorden de met alkvleenglycol- beladen wasvineistof kan herbruikt voor het meerdere keren zuiveren van met alkyieenoxziderbeladen gassen, waarbij de concentratie van aikyleengiycol in de met alkyleenglvcol- beladen wasvloeistof oploopt,
In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm is het gehaîte van aikyleengiyvcol in de met aikyleengiycol-beladen wasvloeistof bij voorkeur gelegen tussen de 0% en 308%.
De inrichting kan ook voorzien zijn van een koeling voor het afkcelen van de met alkyleenoxide-beladen wasvloeistof en/cË van de met alkyleenglycol-beladen wasvineistof tot een gewenste temperatuur.
Bij voorkeur bevat de met alkyleenoxide-beladen wasvloeistofi ter hoogte van de katalysatiezijde een temperatuur ussen de 10 graden Ceìsius en 50 graden
Celsius,
De voornoemde EKaticnenuitwisselaars bevatten bij voorkeur polymeren met op de polymeeruiteinden uitwisselbare protonen.
Een voordeel hiervan is dat de protonen aangebracht zijn op { de kationenuitwisselaars in de katalysatiekolom, waarbij de protonen dienst doen als ladingsdonor en waarbij de protonen, na het onmzetten van aikyleenoxide in de met alkyleenoxide-rbeladen wasvloeistof naar alkyleenglycol, 29 onderdeel blijven van de kationenuitwisselaars en dus geen onderdeel uitmaken van de wasvineistof.
Ue huidige uitvinding heeft cok betrekking op een werkwijze voor het zuiveren van met alkvleenoxide-beladen gassen, daardoor gekenmerkt dat de werkwijze minstens volgende stappen bevat:
A. het omzetten van een met alkyleenoxide-beladen gas vanuit de gasfase naar een wasviceistof ter vorming van een met alkyleenoxzide-beladen wasvloeistof;
B. het aanbrengen van de met alkyleenoxide-beladen wagvioeistof op een katalysatiekolom bevattende
€ kationenuitwisselaars;
C.het reageren van de alkyleenoxide uit de met alkyieenoxide-beladen wvasvioeistof met de protonen van de kationenuitwisselaars ter Vorming van alkylsenglycol, waarbij het alkyleengiyco!l afgestaan wordt aan de wasvinceistof en de protonen gebonden blijven aan de kationenuitwisselaars.
Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, zijn hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, enkele voorkeurdragende uitvoeringsvormen beschreven van een inrichting en een werkwijze volgens de uitvinding, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin! figuur 1 schematisch een inrichting volgens de uitvinding weergeeft; figuur 2 schematisch de chemische reactie die 0 plaatsvinden in figuur 1 weergeeft; figuren 3 an 4 alternatieve uitvoeringsvormen weergeeft van figuur 1. in figuur 1 is een inrichting 1 weergegeven voor het zuiveren van met alkyleenoxide-beladen gassen,
Zulke alkyleenoxide-beladen gassen zijn bijvoorbeeld ethyleenoxide-beladen gassen en/of propyleenoxide-beladen gassen.
€ BE2022/5167 3
Hiertoe is de inrichting 1 voorzien van een absorptiezijde 2 bevattende een wasvloeistof 3 en minstens één gasinlaat 4 voor het aanvoeren van met aikyleenoxide-beladen gassen en minstens één gasuiltlaat 5 voor de gezuiverde gassen.
Bijkomend is de inrichting 1 voorzien van ser 9 katalysatiezijde 6 die met de absorptiezijde 2 verbonden is door middel van een verbindingsleiding 7.
De voornoemde absorptieziide 2 bevat één of meerdere aosorptiekociommen 8 die de alkyleenoxide van de met alkyleenoxide-beladen gassen transfereert vanuit de gasfase naar de wasvloeistof 3 ter vorming van sen met alkyleenoxide-beladen wasviceistof 9,
Deze met alkyleenoczide-beladen wasvloelstof 9 wordt in de katalysatiezijde 6, bij voorkeur in de Kkatalysatiekolommen 12, aangebracht via de voornoemde verbindingsleiding 7.
De kacalysatiezijde 6 van de inrichting ! bevat één of meer katalvsatiekoiommen 10, waarin kationenuitwisselaars 11 zijn aangecracnt, welke kationenuitwisselaars il alkyisenoxide van de met alkyleenoxide-beladen wasvloeistof 3 opnemen en omzetten naar alkyleengiycal dat aan de wasvloeistof 3 wordt afgegeven ter vorming van een met alkyleenglycol-beladen wasvloeistof 12.
De katalysatiekolommen 10 zijn bij voorkeur uitgevoerd als sen val waarin de kationenuitwisssiaars 11 weerhouden blijven door middel van een filter,
De inrichting 1 is bij voorkeur voorzien van minstens één pomp voor het verpompen van de met alkyleenoxiderbeladen wasvioeistof 9 vanuit de absorptiezijde 4 maar de katalysatiezijde 6, welke pomp bij voorkeur voorzien is in de voornoemde verbindingsieiding 7.
Bij voorkeur zijn de Katalysatiekolommen 10 voorzien van een distributiesysteem dat de met alkylsenoxide-beladen wasvloeistof 3 verdeelt in de katalysatiekolommen 10, waarbij de pomp verbonden is met het distributiesysteem voor het aanvoeren en verdelen van de met alkyleenozide- beladen wasviceistof 9, { In sen voorkeurdragende uitvoeringsvorm is het distributiesysteem onderaan in de Katalysatiekolommen 10 voorzien en is de pomp bij voorkeur ook onderaan de inrichting 1 voorzien,
Zoals weergegeven in figuur 2 bevatten de
Kkationenuitwisselaars 11 uitwisselbare protonen,
Meer bepaald, kumen de kationenuitwisselaars 1 polymeren bevatten met op de polymesruiteinden uitwisselbare protonen.
Deze voornoemde Kkationenuitwisselaars 11 kunnen harsen met eén of meer sulfonzure groepen bevatten, welke harsen bij voorkeur een styreen-divinylbenzeen polymeer bevatten,
a BE2022/5167 wanneer het alkylsenoxide van de met alkyleenoziderbeladen wasvioeistof 3 in contact komt met de kationenuitwisselaar il dan zai er een reactiemechanisme plaatsvinden waarbij de zuurstof van alkyleenoxide aangetrokken worden tot de
S positieve lading van het proton. ; Hierbij kan er tijdelijk een situatie ontstaan waarbij een alxyleenoxide molecule vast zit op het heterogeen opgervlak van de kationenuitwisselaars 11.
Dit verzwakt de sterkte van de zuurstofkoolstof verbinding waardoor water kan reageren met het alkyleenoxide, waarbij er een tussenproduct kan ontstaan van een geprotoneerd alkyleenglyco! dat vastgehecht is op het oppervlak van de
Kationenuitwisselaars 11 in de katalysatiekclom 10,
Dit geprotoneerd alkyisenglycol kan dan omgezet worden naar een aikyleeng:yoo!l molecule dat afgestaan wordt aan de wasvioeistof 3, en waarbij het proton gebonden blijft aan de kationenuitwisselaar li.
In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm is de kalionenuitwisselaar il bolvormig en bij voorkeur voorzien van micro- en/of meso- en/of macroporiën, al dan niet met een monodisperse verdeling.
In een alctematieve ultvoeringsvorm, zoals weergegeven in figuur 3, is er bij voorkeur een afvoerleiding 14 voorzien aan de Kkatailysatiezijde 6 na zijn katalysaliekolomnen 10 voor het afvoeren van de met alkyleenglycol-beladen wasviceistof 13.
en BE2022/5167
Deze afvoerieiding 14 mondt bij voorkeur uit in de absorptiezijde 2 om de met alkyiseng!|ycoi-bheladen wasvloeistol 13 te recirculeren in de inrichting 1. : 5 9 In eer voorkeurdragende uitvoeringsvorm zijn de xatalysatiekolommen 10 ter hocgte van de afvoerleiding 14 voorzien van een filter voor het [ilteren van de met alkyleenglycoi-beladen wasvloeistof 13 zodanig dat de
Kkationenuitwisselaars il behouden blijven in de katalysatiekoiommen 10 bij het uitstromen van de met alkyleenglycol-beladen wasvloeistof 13 uit de katalysatiekolommen 10.
In een alternatieve uitvoeringsvorm, zoals weergegeven in figuur 3, is de inrichting 1 voorzien van twee of meer ; katalysatiekolommen 10, die zowel onderling verbonden kunen zijn alsook verbonden kunnen zijn met de absorptiezijde 2 door middel van een verbindingsleiding 7. in een alternatieve uitvoeringevorm is de inrichting 1 voorzien van een “reversed osmose (RO) ” systeem 15, zoals weergegeven in figuur 3, welk RO systeem 15 door middel van sen RO aanvoerleiding 16 verbonden is met minstens één katalvsatiekolom 10 voor het aanvoeren van de alkyleenglycol-beladen wasvloeistof 13 uit de katalysatiekolom 10 naar het RO systeem 15 en door middel van een RO afvoerleiding 17 verbonden is met minstens één absorptiekolom &.
Het voornoemde RO systeem 15 is voorzien van een membraan
43 BE2022/5167 dat de met alkyleenglycol-beladen wasvioeistof 13 minstens xan scheiden in gezuiverd water en alkyleengiycol.
Het gezuiverde water wordt bij voorkeur hergebruikt als wasvloeistof door net gezuiverd water via de RO afvoerleiding 17 naar minstens één absorptieskolom 8 af te ; voeren, in de praktijk kan dit gezuiverd water nog een laag percentage aikyleenglycol bevatten,
Het alkyleengiycol dat door het RO systeem 15 uit de met alkyleengiycol-beladen wasvloeistof 13 afgescheiden is, ; wordt bij voorkeur uit de inrichting 1 verwijderd. { 15
Hiertoe is de inrichting 1 voorzien van een RO uitlaat 18 voor net verwijderen van het alkyleenalycal.
Dit RO systeem 15 laat toe om het alkvleengivcolgehalte in het circulerende waswater laag te houden en zo ook een goede werking te garanderen.
Anderzijds wordt het alkyisengiycol afgescheiden als een geconcentreerde vloeistof, 253 in een voorkeurdragende uitvoeringsvorm is de inrichting 1 voorzien van een koeling 19 voor het afkoelen van de met alkyleenoxide-beladen wasvloeistof 9 en/of van de met aikyleengiycol-beladen wasvloeistof 13, zoals weergegeven in figuur 4,
Bij voorkeur bedraagt de alkyleenalycol concentratie in de met alkyleenglycol-beladen wasvloeistof nul % tot 30% van de met aikyleenglycol-beladen wasvloeistof.
De inrichting 1 kan hiertoe voorzien zijn van een : vloeistofuitiaat 20 voor het verwijderen van de { wasvloeistof 3 en/of de met alkyleenoxide-beladen wasvloeistof en/of de met alkyleenglycol-beladen wasvloeistof 13 uit de inrichting 1.
Bijkomend kan de inrichting 1 ook voorzien zijn van een vloeistofiniaat voor het aanbrengen van de wasvloeistof 3 en/of het bijvcegen ervan.
Hierdoor kan de hoeveelheid van de wasvloeistof 3 bijgestuurd worden, bijvoorbeeld door het toevoegen van wasviceistof 3 om een gewenste hoeveelheid wasvineistof 3 in de inrichting 1 te bekomen en/of behouden.
Bijkomend kan hierdoor OOK de concentratie van alkyleengiycol gereduceerd worden door de met alxyleenglycol-beladen wasvloeistof 13 in de richting 1 te verdunnen met wasvlosistof 3,
De wasvloeistoï 3 bevat bij voorkeur gedestilleerd water of omgekserd osmosewater,
De afmetingen van de inrichting 1 en de onderdelen ervan kunnen aangepast worden naar wens van de gebruiker.
De grootte van de katalvsatiekolom 10 en/of de hoeveel kationenuitwisselaars 11 in de katalysatiekolommen 10
. BE2022/5167 15 kunnen aangepast worden naar gelang de alkyleenoxide concentratie in de met alkyleencoxide-beladen wasvloeistof 9 en/of de gewenste uitgaande alkyleenoxide concentratie ; en/of de temperatuur, en/of de aanwezigheid van andere organische stoffen in de wasvioeistof 3, zoals [ aikvisenolycol.
In een praktische uitvoeringsvorm is het voornoemde alkyleenoxide doorgaans ethyleenozide. 19
Voorbeeld 1
Een met ethyleencride-beladen wasvloeistof met een concentratie ethyleenoxide van 10 kg/m, een temperatuur van 20°C, een debiet van 3 m°/h, zonder de aanwezigheid van andere organische stoffen, wordt behandeld met een 380
Liter gel-Lype monodisperse kationenuitwisselaar met eindstandige sulfonzure groepen en een protoncapaciteit van 2 eu./1.
Na behandeling met de katalysatiekolonmmen met katiconenuitwisselaars wordt er een met ethyleenglycol- beladen wasviceistof met een concentratie 0,1 kg/m? ethylsenoxide bekomen, voorbeeld 2
Ben met ethyleenoxide-beladen wasvioeistoË net sen concentratie ethylsenoxide van 10 kg/m?, een temperatuur van 50°C, een debiet van 3 m°/h, zonder de aanwezigheid van organische stoffen, wordt behandeld met 60 liter gel-type monodisperse kationenuitwisselaar met eindstandige sulfonzure groepen en een protoncapaciteit van 2 ec./l.,
Na de behandeling met de katalysatiekcismmen met katicnenuitwisselaars wordt er een met ethyleenglycol- beladen wasvloeistof met een concentratie 0,1 kg/m’ ethyleenoxide bekomen,
Een wasvloeistof met een concentratie ethvleenoxide van 10 kg/m? en 30% (m/m) ethyleen glycol, een temperatuur van 35°C, een debiet van 3 m3/h, wordt behandeld met 140 liter gel-type monodisperse kationenuitwisselaar met eindstandige sulfonzure groepen en een protoncapaciteit van 2 ag./l,
Na behandeling met de katalysatiekolommen 10 met katicnenuitwisselaars 11 wordt er een met ethyleenolycol- beladen wasvioeistof 13 met een concentratie 0,1 kg/m? ethyleenoxide bekomen,
De huidige uitvinding heeft ook betrekking op een werkwijze voor het zuiveren van met alkyleenozide-beladen gassen, waarbij de werkwijze minstens volgende stappen bevat:
A. het omzetten van een met alkyleenoxide-beladen gas vanuit de gasfase naar een wasvloeistof 3 ter vorming van een met alkyleenoxiderbeladen wasvloeistof 3:
B. het aanbrengen van de met alkyisenoxide-beladen wasvioeistof S op een katalysatiekolom 10 bevattende kationenuitwisselaars 11:
C.het reageren van de alkyleenoxide uit de met alkyleenczide-beladen wasvloeistof 9 met de protonen van de Kkationenuitwisselaars 11 ter vorming van alkylsengiycol, waarbij het alkyleenglycol afgestaan wordt aan de wasvloeistof 3 ter vorming van een met
29 BE2022/5167 alkyieengiycol-beladen wasvioeistof 13 en de protonen gebonden biijven aan de kationenuitwisselaars 21.
Bij voorkeur bevat de werkwijze de bijkomende stap van het minstens deels recirculeren van de met alkvleenglycol- beladen wasviceistof 13 voor het opnieuw gebruiken van de wasvioeistof 3, 13.
Het recirculeren van deze wasvlosistof 3 is niet alleen
Là kostenefficiënt maar ook milieusparend.
Bij voorkeur worden voornoemde stappen A tot C herhaald totdat de concentratie van het alkyleenglycol in de met alkyleengiycoivbeladen wasvioeistof 13 opgelopen is tot ongeveer 30% van de met alkyleenalycol-beladen wasvloeistof 13.
Dit is echter niet noodzakelijk voor de uitvinding, zo kan de concentratie alkyleenglycol in de met alkvleenglycol- beladen wasvloeistof 13 cok tussen de © tot 90%, liever nog tussen de 10 tot 35 en liefst tussen de 25 tot 30% bedragen vooraleer de met alkyleenglyco!-beladen wasvioeistof 13 vervangen wordt of verdund wordt.
Bijkomend bevat de werkwijze bij voorkeur ook de stap van het minstens deels afvoeren van de met alkyleenglycol- beladen wasvloeistof 13, voornamelijk wanneer de concentratie alkyleenglyccl in de met alkyleenglycoi- beladen wasviceistof 13 maximaal 30% , liever 20% en liefst maximaal 10% en/of wanneer de viscositeit van alkyleenglycol-beladen wasvloeistof 13 te hoog is.
‚ BE2022/5167 48
In een voorkeurdragende werkwijze volgens de uitvinding, bevat de werkwijze na stap C een bijkomende stap D van het 9 afscheiden van alkyieenglycol uit de met alkyleengiycoi- ; 3 beladen wasvloeistof 13. 9 Hiertoe kan de inrichting 1 voorzien zijn van een RO systeem 15 dat alkyleengiycol uit de met alkyleenalycol- beladen wasvloeisto£ 13 kan afscheiden,
Op deze manier kan een goede werking van de inrichting 1 en/of van de werkwijze behouden blijven, in een voorkeurdragende variante bevat de werkwijze vòòr of na slap C de stap van het kcelen van de wasvloeistof 3 tot een temperatuur russen de 10 graden Celsius en 50 graden
Celsius.
Dit kan zowel het koelen van een met alkyleenoxide-beladen als een alkyleenoxide-vrije wasvloeistof zijn als ook een alkyleenglycol-beladen of sen alkyleenglycol-vrije wasvloeistof zij.
De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvormen, doch een dergelijke inrichting en werkwijze kunnen volgens verschillende varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden,

Claims (1)

19 BE2022/5167 Conclusies,
l.- Inrichting (1) voor het zuiveren van met alkyleenoxide- beladen gassen, daardoor gekenmerkt dat de inrichting {1} voorzien is van een absorptieziide {2} bevattende een wasviceistoËf {3} en minstens één dgasinlaat (4) voor het aanvoeren van met alkyleenoxide-beladen gassen en minstens één gasuitiast (5) voor de gezuiverde gassen en van een Katalysatie=zijde {6} die met de absorptiezijde {2} verbonden is door middel van een verbindingsieiding {7}, waarbi de absorptieziide {2} één Of meerdere absorptiekolommen (8) bevat die de alkyleenozide van de met alkyleenoxide-beladen cassen Lransfereert vanuit de gasfase naar ze wasvloeistof {33 ter vorming van sen mat alkyleenoxide-beladen = wasvioeistof {93 die in de katalysatiezijde {6} wordt aangebracht via de veroindingsieiding (7) en waarbij de katalysatiezijde (6) één of meer katalysatiekolommen (10) bevat met daarin kationenuitwissgelaars (11) die uitwisselbare protonen bevatten, welke kationenuitwisselaars (11) alkyleenozide van de met alkyleenoxide-beladen wasvioeistof {9} opnemen en omzetten naar alkyleenglycol dat aan de wasviceistoëf {3} wordt afgegeven ter vorming van een met alkyleenglycol- beladen wasvioeistof (13),
2.- Inrichting volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat de katalysatiezijde {6} na zijn Katalyvsatiekolommen {10} voorzien is van een afvoerleiding (14} voor het afvoeren van de met alkyieenglycol-beladen wasvloeistof (133.
56 BE2022/5167 3,- inrichting volgens conclusie l of 2, daardoor gekenmerkt dat de afvoerleiding uitmondt in de absorptiezijde {2} om ten minste een deel van de met alkvleenglycol-beladen wasvloeistof (13) te recirculeren in S de inrichting {1}.
9 4. inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de kationenuitwisselaars (il) polymeren bevatten met op de colymeeruiteinden 1 uitwisselbare protonen.
3. inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de polymeren sulfonzure groepen bevatten. 6, Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de inrichting {1} voorzien is van sen koeling {193 voor het afkoelen van de met alkyieenoxide-beladen wasvloeistof {9} en/of van de met alkyieenglycol-beladen wasviosistof (13), f,- Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de alkyleengiycol concentratie in de met alkyleenglycol-beladen wasvloeistof (131) maximaal oploopt tot 30% van de met alkyieenglycol-beladen wasvloeistof {13}. 8,- Inrichting voigens conclusie 6, daardoor gekenmerkt dat de koeling (19) zodanig geconfigureerd is dat de met alkyleenoxiderbelacen wasviosistoË (9) ter hoogte van de ms BE2022/5167 Zi kata!ysatieziide ({6) een temperatuur heeft tussen de 10 graden Celsius en 50 graden Celsius, 3, Werkwijze voor het zuiveren van met alkyleenoxide- beladen gassen, daardoor gekenmerkt dat de werkwijze minstens volgende stappen bevat:
A. het omzetten van alkyleenozide uit een met alkyleenozide-beladen gas vanuit de gasfase naar sen wasvlosistof (3) ter vorming van een met alkyleenoxiderbeladen wasviceistof (893:
B. het aanbrengen van de met alkyleenoxide-beladen wasvioeistof (9 in een katalysatiekolomn (103 bevattende kationenuitwisselaars (11):
C.het reageren van de alkyleenoxide uit de met alkyleenoxzide-beladen wasvlceistof (9) met de protonen van de karionenuitwisselaars (11) ter vorming van alkyleengiycol, waarbij het alkyleenglycol afgestaan wordt zan de wasvloeistof {33 ter vorming var een met pat aikyleenglycol-beladen wasvineistof (133 en de protonen gebonden blijven aan de kationenuitwisselaars {ll}.
10.- Werkwijze volgens conclusie 9, daardoor gekenmerkt dat de werkwijze de bijkomende step omvat van het minstens deels recircuieren van de met alkyleenglycol- beladen wasvloeistof (13} voor het opnieuw gebruiken van de wasvioeistof (3,133.
li.- Werkwijze volgens conciusie 10, daerdoor gekenmerkt dat de voornoemde stappen herhaald worden totdat de
29 BE2022/5167 concentratie van het aikyleenglvcol in de met alkyleenglycol-beladen wasvioeistof (13) opgeloven is tot 30% van de met alkyleenglycol-beladen wasviceistof (33).
12.- Werkwijze volgens één van de conclusies 3 tot 11, Jaardoor gekenmerkt dat de werkwijze de stap omvat van het minstens deels afvoeren van de met alkyleenglycol- belagen wasvloelstof (13).
13.7 Werkwijze volgens één van de conclusies 93 tot 12, daardoor gekenmerkt dat de werkwijze vóór of na stap C de stap omvalt van het kcelen van de wasvloeistof (3, 93, 13} tot een temperatuur tussen de 10 graden Celsius en 18 50 graden Celsius. l&,- Werkwijze voigens één van voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de werkwijze na stap C de stap ; bevat van het afscheiden van het alkyleengiycol uit de met alkyleenglycol-deladen wasvloeistof {13} door middel van reverse osmose.
BE20225167A 2022-03-11 2022-03-11 Inrichting en werkwijze voor het zuiveren van met alkyleenoxide-beladen gassen BE1030333B1 (nl)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE20225167A BE1030333B1 (nl) 2022-03-11 2022-03-11 Inrichting en werkwijze voor het zuiveren van met alkyleenoxide-beladen gassen
PCT/IB2023/052251 WO2023170623A1 (en) 2022-03-11 2023-03-09 Device and method for purifying alkylene oxide-loaded gases

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE20225167A BE1030333B1 (nl) 2022-03-11 2022-03-11 Inrichting en werkwijze voor het zuiveren van met alkyleenoxide-beladen gassen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BE1030333A1 BE1030333A1 (nl) 2023-10-03
BE1030333B1 true BE1030333B1 (nl) 2023-10-10

Family

ID=80775212

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE20225167A BE1030333B1 (nl) 2022-03-11 2022-03-11 Inrichting en werkwijze voor het zuiveren van met alkyleenoxide-beladen gassen

Country Status (2)

Country Link
BE (1) BE1030333B1 (nl)
WO (1) WO2023170623A1 (nl)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3904656A (en) * 1973-02-13 1975-09-09 Ppg Industries Inc Process for preparing monoethylene glycol and ethylene oxide
CN104014227B (zh) * 2014-06-05 2016-03-09 万华化学集团股份有限公司 一种含环氧丙烷或环氧乙烷有机废气的净化方法
US20170355920A1 (en) * 2016-06-10 2017-12-14 Chevron U.S.A. Inc. Process, method and system for removal of mercury in a gas dehydration process
US20190330133A1 (en) * 2018-04-30 2019-10-31 Scientific Design Company, Inc. Recirculating process for preparing ethylene glycol
US20190330132A1 (en) * 2018-04-30 2019-10-31 Scientific Design Company, Inc. Method for improving the manufacture of ethylene glycol
CN112473346A (zh) * 2019-09-12 2021-03-12 北京天赐创新科技有限公司 环氧乙烷废气处理并再生利用装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3904656A (en) * 1973-02-13 1975-09-09 Ppg Industries Inc Process for preparing monoethylene glycol and ethylene oxide
CN104014227B (zh) * 2014-06-05 2016-03-09 万华化学集团股份有限公司 一种含环氧丙烷或环氧乙烷有机废气的净化方法
US20170355920A1 (en) * 2016-06-10 2017-12-14 Chevron U.S.A. Inc. Process, method and system for removal of mercury in a gas dehydration process
US20190330133A1 (en) * 2018-04-30 2019-10-31 Scientific Design Company, Inc. Recirculating process for preparing ethylene glycol
US20190330132A1 (en) * 2018-04-30 2019-10-31 Scientific Design Company, Inc. Method for improving the manufacture of ethylene glycol
CN112473346A (zh) * 2019-09-12 2021-03-12 北京天赐创新科技有限公司 环氧乙烷废气处理并再生利用装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023170623A1 (en) 2023-09-14
BE1030333A1 (nl) 2023-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6240178B2 (ja) 流体濾過のための装置、システムおよび方法
JP5718237B2 (ja) 廃棄物の流れを処理するための装置
CN101386461A (zh) 一种实现焦化废水回用的处理系统及处理方法
CN106630361A (zh) 乳化液处理系统、装置和方法及移动式乳化液处理平台
CN108117208B (zh) 一种碱渣废液的处理方法及处理装置
BE1030333B1 (nl) Inrichting en werkwijze voor het zuiveren van met alkyleenoxide-beladen gassen
KR100418085B1 (ko) 액상촉매와 활성탄 필터 및 활성탄 섬유필터를 이용한황화수소와 VOCs의 처리시스템
RU2562481C2 (ru) Способ и установка получения элементной серы с доочисткой хвостового газа
CN101898079B (zh) 一种储罐逸散含硫恶臭废气处理方法
CN108892300A (zh) 一种多菌灵生产废水资源化利用的处理方法
CN107935094A (zh) 树脂吸附再生高浓度有机废液的处理工艺装置及方法
CN103743252A (zh) 连续式碳化设备及其尾气处理装置
CN208626978U (zh) 一种用于处理工业有机废气的装置
CN105854523A (zh) 一种有害气体的处理方法及装置
CN203639220U (zh) 高浓度临界水污水处理系统
CN108117209B (zh) 一种碱渣废液的综合处理方法及装置
CN109224798A (zh) 一种脱硫制酸装置以及车载式脱硫设备
CN206680327U (zh) 乳化液处理系统、装置及移动式乳化液处理平台
CN207002494U (zh) 乳化液处理系统、装置及移动式乳化液处理平台
CN106116058A (zh) 一种雾化分散处理氨氮废水的方法及装置
KR200234635Y1 (ko) 액상촉매와 활성탄 필터 및 활성탄 섬유필터를 이용한황화수소와 VOCs의 처리시스템
US20040050716A1 (en) Electrochemical oxidation of matter
CN205073861U (zh) 一种VOCs光氧化废气处理设备
CN106865857A (zh) 乳化液处理系统、装置和方法及移动式乳化液处理平台
JP2003193066A (ja) 液状石油製品の酸化脱硫法、および酸化脱硫装置

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Effective date: 20231010