BR112014001901B1

BR112014001901B1 - processo para remover contaminantes oxigenados a partir de uma corrente de etileno

Info

Publication number: BR112014001901B1
Application number: BR112014001901-0A
Authority: BR
Inventors: Das Babua; Boutrot Catherine; Arratia Manuela
Original assignee: Ifp Energies Now; Total Res & Technology Feluy
Priority date: 2011-07-28
Filing date: 2012-07-13
Publication date: 2019-11-12
Also published as: ES2716863T3; AR087318A1; CO6960526A2; DK2736861T3; US9963409B2; EA027453B1; US20140303422A1; EP2736861B1; CA2842328A1; CN103827063A; CN103827063B; WO2013014002A1; KR20140048950A; CA2842328C; PL2736861T3; BR112014001901A2; EA201490294A1; US10093596B1; KR101972754B1; UA112779C2

Abstract

resumo “processo para remover contaminantes oxigenados a partir de uma corrente de etileno” a presente invenção é, em uma primeira forma de realização, um processo para a remoção de contaminantes a partir de oxigenados uma corrente de etileno compreendendo: a) fornecimento de uma corrente de etileno seco (a) que compreende, essencialmente etileno, até 1% em peso de oxigenados, etano, co, co2 h2, ch4 e hidrocarbonetos c3+, b) enviar a referida corrente (a) para um separador (também referido como desmetanizador) para produzir uma corrente de topo, compreendendo, essencialmente, co, h2 e ch4, uma corrente de fundo, compreendendo essencialmente etileno, compostos oxigenados, etano, co2 e hidrocarbonetos c3+, c) enviar a referida corrente de fundo da fase b) a uma desetanizador para produzir uma corrente de fundo que compreende essencialmente etano, oxigenados e hidrocarbonetos c3+, uma corrente de topo que consiste essencialmente de etileno e de co2, d) enviar a dita corrente de topo da etapa c) a uma zona de adsorção de co2 em leito fixo para recuperar uma corrente de etileno, essencialmente isenta de co2. numa outra forma de realização da zona de adsorção de co2 pode ser localizada na entrada do desetanizador. numa outra forma de realização do desmetanizador é substituído por dois desmetanizadores. em outra concretização, o desetanizador é substituído por dois separadores c2.

Description

“PROCESSO PARA REMOVER CONTAMINANTES OXIGENADOS A PARTIR DE UMA CORRENTE DE ETILENO”

Campo da invenção

A presente invenção é um processo para a remoção de contaminantes oxigenados a partir de uma corrente de etileno.

Olefinas são tradicionalmente produzidas a partir de matériasprimas de petróleo por processos de craqueamento catalítico ou vapor. Estes processos de craqueamento, especialmente craqueamento a vapor, produz olefinas leves (s), tais como o etileno e / ou propileno, a partir de uma variedade de matériasprimas de hidrocarbonetos. O etileno e propileno são importantes matérias-primas petroquímicas, úteis em uma variedade de processos para a fabricação de plásticos e outros compostos químicos. A oferta limitada e o aumento do custo do petróleo fez com que a busca de processos alternativos para a produção de produtos de hidrocarbonetos.

Olefinas podem ser produzidas por desidratação do álcool correspondente. O etanol pode ser obtido por fermentação de hidratos de carbono. Composta de matéria orgânica a partir de organismos vivos, a biomassa é fonte de energia renovável mais importantes do mundo. O efluente produzido pela desidratação de etanol compreende etanol, essencialmente, não convertido, água, etileno, acetaldeído. Acetaldeído pode causar problemas nas operações de recuperação de etileno. Ele pode compreender também pequenas quantidades de etano, CO, CO2, H2, CH4 e hidrocarbonetos C3 +. A proporção em peso de etano + CO + CO2 + H2 + CH4 + Hidrocarbonetos C3+ de etileno é maior parte do tempo inferior a 20/80.

Antecedentes da invenção

US 20030098281 A1 descreve um método de controle da água e / ou concentrações oxigenados de uma corrente de olefina. O método inclui o contato do corrente de olefina com um absorvente líquido. O absorvente líquido é selecionado a partir do grupo consistindo de um poliol, amina, amida, nitrilo, azoto heterocíclico contendo o composto, e as suas misturas. A corrente gasosa que compreende essencialmente vapor, etileno, propileno e menos de 2 % em peso de oxigenados é condensado em uma torre de resfriamento. O topo da referida torre de resfriamento é lavada com uma solução cáustica para remoção do CO2 e, em seguida, posta em contato com o absorvente líquido para remover os produtos oxigenados.

WO 03 020670 A1 proporciona um método para a remoção de compostos oxigenados, tais como o acetaldeído, o CO2 e / ou de água a partir de uma

2/17 corrente de olefina. Ele explica que é desejável remover tais componentes oxigenados, uma vez que pode envenenar os catalisadores que são utilizados para a composição de olefina outro processo. Além disso, a presença de certos compostos oxigenados, tais como acetaldeído, pode causar a incrustação em outras unidades de purificação de olefinas, por exemplo, gás de ácido unidades de tratamento. O método compreende o fornecimento de uma corrente de olefina que contenha etileno, propileno, C4 + olefinas e acetaldeído. A corrente de olefina é separado numa primeira fração e uma segunda fração, em que a primeira fração compreende, pelo menos, a maioria do etileno e / ou propileno contido na corrente de olefina, e a segunda fração é composta por, pelo menos, a maioria das olefinas C4+ e acetaldeído, presente na corrente de olefina. A primeira fração é de gás ácido, em seguida, tratada por hidróxido de sódio ou hidróxido de potássio. A corrente de olefina é separado por destilação, de preferência, a destilação é a destilação extrativa utilizando um agente de extração. O agente de extração preferido é uma composição polar tendo um ponto de ebulição médio de pelo menos 38 ° C a 1 atm. O metanol é um tipo de agente de extração preferido.

WO 03 020672 A1 descreve o método de remoção de éter dimetílico a partir de um copolímero de etileno e / ou propileno contendo corrente. A corrente de olefina é passado para uma coluna de absorção de água, o metanol é utilizado como o absorvente de água. O metanol e a água arrastada, bem como alguns hidrocarbonetos oxigenados, são recuperados na forma de corrente de fundo da referida coluna de absorção de água, e uma olefina superior é recuperada e enviada para uma coluna de destilação.A coluna de destilação separa etileno e propileno, bem como os componentes de ponto de ebulição mais leves a partir do éter dimetílico e os componentes mais pesados do ponto de ebulição, incluindo componentes C4 + e metanol remanescente da lavagem de metanol. Metanol, é adicionado à coluna de destilação para reduzir a clatrato e / ou a formação de água livre na coluna de destilação. O etileno e propileno, contendo corrente sai da coluna de destilação como em cima e os componentes de ponto de ebulição mais pesados que incluem o éter dimetílico e componentes C4 + sair da coluna de destilação como o fundo. O etileno eo propeno então fluir a uma coluna de lavagem cáustica.

WO 03 033438 A1 descreve um método para o processamento de uma corrente de olefinas contendo compostos oxigenados e água, que compreende: o fornecimento de uma corrente de olefinas contendo compostos oxigenados e água; desidratação da corrente de olefina; comprimir a corrente de olefina desidratada; lavagem da corrente de olefina com metanol para remover, pelo

3/17 menos, uma porção do oxigenado do corrente de olefina; contatar o metanol lavado com água corrente de olefina, e fraccionamento da água contatada corrente de olefina. A corrente de olefina recuperada (lavado com metanol e, em seguida, com água) é ainda enviada a uma lavagem alcalina e um passo de secagem. A corrente de olefina contendo compostos oxigenados e água é o efluente de um processo MTO.

US 6.444.869 descreve um processo para a produção de etileno a partir de uma corrente efluente da conversão de compostos oxigenados. A corrente de efluente compreende a conversão de compostos oxigenados de hidrogênio, metano, etileno, etano, propileno, propano e C4 olefinas +. Este efluente é comprimido, tratado para remover os compostos oxigenados, passar para uma zona de remoção de dióxido de carbono em que o dióxido de carbono é absorvido pelo contato de uma solução de soda cáustica ou por contato de uma solução de amina, em combinação com uma solução cáustica de um modo convencional, para remover o dióxido de carbono, seco, em seguida, o fracionamento é feito por meio de um desetanizador e um desmetanizador.

US 2005-0283038 A1 descreve um processo para a produção de um corrente de olefinas a partir de uma primeira corrente de efluente de vapor a partir de um composto oxigenado de reação de conversão de olefina, a referida primeira corrente de efluente de vapor compreendendo olefinas C2 e C3, os hidrocarbonetos C4 e compostos carbonílicos C2 a C6. No processo, a temperatura e pressão da primeira corrente de efluente de vapor são ajustadas para produzir uma segunda corrente de efluente de vapor tendo uma pressão que varia entre cerca de 100 psig e cerca de 350 psig (790-2514 kPa) e uma temperatura que varia entre cerca de 70 ° F até cerca de 120 ° F. (21 a 49 ° C), a referida segunda corrente de efluente contendo vapor de cerca de 50 em peso. % ou mais de hidrocarbonetos C4 com base no peso total de hidrocarbonetos C4 na primeira corrente de efluente de vapor. A segunda corrente de efluente de vapor é então lavado com uma corrente de líquido contendo álcool para produzir uma terceira corrente de efluente de vapor, após o que a terceira corrente de efluente de vapor é lavadancom água no estado líquido para proporcionar uma quarta corrente de efluente de vapor compreendendo as olefinas C2 e C3 e cerca de 1.0% em peso ou menos de compostos de carbonilo C2 a C6. Em uma forma de realização de um tal processo de recuperação, pelo menos, parte da quarta corrente de efluente de vapor é posta em contato com um componente de base, tal como soda cáustica ou uma amina, para remover a maior parte do dióxido de carbono dos mesmos (eliminando, assim, gás ácido da quarta corrente de efluente de vapor), após o que o corrente depletado de CO2 é seco.

4/17

A principal desvantagem das técnicas anteriores acima referidas é a fixação do purificador cáustico. O gás de entrada para o purificador cáustico de gás contem oxigenados reativos, como aldeídos e cetonas. Estes aldeídos reagem na reação de condensação de aldol no ambiente da torre cáustica, para formar polímeros do óleo vermelhos significativos. Isso causa incrustações significativas na torre cáustica que impacta da unidade de comprimento de corrida. O tratamento cáustico gasto com conteúdo significativo polímero óleo vermelho também é uma preocupação importante, bem como as questões de tratamento cáustico e eliminação de gastos. Além disso, há as questões de manuseamento e eliminação de polímeros óleo vermelho.

Foi agora descoberto um processo para a remoção de contaminantes oxigenados a partir de uma corrente de etileno, em que não há lavagem cáustica para remover o CO2 e nenhuma coluna de lavagem para remover os produtos oxigenados.

Breve resumo da invenção

A presente invenção é, em uma primeira forma de realização, um processo para a remoção de contaminantes oxigenados a partir de uma corrente de etileno compreendendo:

a) proporcionar uma corrente de etileno seco (A) que compreende essencialmente de etileno, até 1 % em peso de oxigenados, etano, CO, CO2, H2, CH4 e Hidrocarbonetos C3+,

b) enviar a referida corrente (A) para um separador (também referido como um desmetanizador) para produzir uma corrente de topo, compreendendo, essencialmente, CO, H2 e CH4, uma corrente de fundo que compreende essencialmente etileno, oxigenados, etano, CO2 e hidrocarbonetos C3 +, e (i)

c) enviar a referida corrente de fundo da fase b) a uma desetanizador para produzir uma corrente de fundo que compreende essencialmente etano, oxigenados e hidrocarbonetos C3 +, uma corrente de topo que consiste essencialmente de etileno e de CO2,

d) o envio da dita corrente de topo da etapa c) a uma zona de adsorção de CO2 em leito fixo para recuperar uma corrente de etileno, essencialmente livre de CO2,

5/17 ou (ii) c1) enviar a referida corrente de fundo da fase b) para uma zona de adsorção de CO2 em leito fixo para recuperar uma corrente essencialmente isenta de CO2, em seguida, enviar dita corrente a um desetanizador para produzir uma corrente de fundo que compreende essencialmente etano, oxigenados e hidrocarbonetos C3 +, uma corrente de topo que consiste essencialmente de etileno, essencialmente isenta de CO2.

O processo acima é referido como uma forma de realização 1.

Numa segunda forma de realização o desetanizador da realiação 1, é substituído por dois separadores C2.

A referida segunda forma de realização é um processo para a remoção de contaminantes a partir de oxigenados uma corrente de etileno compreendendo:

a) proporcionar uma corrente de etileno seco (A) que compreende essencialmente etileno, até 1 % em peso oxigenados, etano, CO, CO2, H2, CH4 e Hidrocarbonetos C3+,

b) enviar a referida corrente (A) para um separador (também referida como um desmetanizador) para produzir uma corrente de topo, compreendendo, essencialmente, CO, H2 e CH4, uma corrente de fundo que compreende essencialmente etileno, oxigenados, etano, CO2 e Hidrocarbonetos C3+, e (i)

c) enviar a referida corrente de fundo da fase b) para um separador C2primário para produzir uma corrente de fundo que compreende essencialmente etano, oxigenados, hidrocarbonetos C3 + e uma porção de etileno, uma corrente de topo que consiste essencialmente de etileno e de CO2,

d) enviar dita corrente de topo da etapa c) a uma zona de adsorção de CO2 em leito fixo para recuperar uma corrente de etileno, essencialmente livre de CO2,

e) enviar a corrente de fundo do passo c) a um separador C2 secundário para produzir uma corrente de fundo que compreende essencialmente etano, oxigenados e hidrocarbonetos C3 +,

6/17 uma corrente de topo que consiste essencialmente de etileno, opcionalmente, reciclado para a zona de produção de corrente (A),

Ou (ii) c1) enviar a referida corrente de fundo da fase b) para uma zona de adsorção de CO2 em leito fixo para recuperar uma corrente essencialmente isenta de CO2, em seguida, enviar dita corrente a um separador C2 primário para produzir uma corrente de fundo que compreende essencialmente etano, oxigenados, hidrocarbonetos C3 + e uma porção de etileno, uma corrente de topo que consiste essencialmente de etileno, essencialmente livre de CO2, e1) enviar a referida corrente de fundo da etapa c1) para um separador C2 secundário para produzir uma corrente de fundo que compreende essencialmente etano, oxigenados e hidrocarbonetos C3 +, uma corrente de topo que consiste essencialmente de etileno, opcionalmente, reciclado para a zona de produção de corrente (A).

Numa terceira forma de realização o desmetanizador (separador) de uma forma de realização 1 é substituído por dois desmetanizadores.

A referida terceira forma de realização é um processo para a remoção de contaminantes oxigenados a partir de uma corrente de etileno compreendendo:

a) proporcionar uma corrente de etileno seco (A) que compreende essencialmente etileno, até 1% em peso de oxigenados, etano, CO, CO2, H2O, CH4 e hidrocarbonetos C3+,

b) enviar a referida corrente (A) para um desmetanizador primário para produzir uma corrente de topo, compreendendo, essencialmente, CO, H2, CH4 e uma porção de etileno e etano, uma corrente de fundo que compreende essencialmente etileno, oxigenados, etano, CO2 e Hidrocarbonetos C3+,

c) enviar a referida corrente de topo da etapa b), opcionalmente, por meio de um compressor, para um desmetanizador secundário para produzir uma corrente de topo, compreendendo, essencialmente, CO,

H2 e CH4,

7/17 uma corrente de fundo que compreende essencialmente etileno, oxigenados, etano, CO2 e hidrocarbonetos C3 +, e (i)

d) enviar a referida corrente de fundo da fase b) e a referida corrente de fundo da fase c) a um separador de C2 para produzir uma corrente de fundo que compreende essencialmente etano, oxigenados e hidrocarbonetos C3 +, uma corrente de topo que consiste essencialmente de etileno e de CO2,

e) enviar dita corrente de topo da etapa d) para uma zona de adsorção de CO2 em leito fixo para recuperar uma corrente de etileno, essencialmente livre de CO2, ou (ii) d1) enviar a referida corrente de fundo da fase b) e a referida corrente de fundo da fase c) para uma zona de adsorção de CO2 em leito fixo para recuperar uma corrente essencialmente isenta de CO2, em seguida, o envio da dita corrente para um separador de C2 a produzir uma corrente de fundo que compreende essencialmente etano, oxigenados e hidrocarbonetos C3 +, uma corrente de topo que consiste essencialmente de etileno, essencialmente isenta de CO2.

Numa concretização a razão em peso de etano + CO + CO2 + H2 + CH4 + Hidrocarbonetos C3+ para etileno em (A) é inferior a 10/90.

Numa concretização a razão em peso de etano + CO + CO2 + H2 + CH4 + Hidrocarbonetos C3+ para etileno em (A) é inferior a 10/90 e acima 0.1/99.9.

Numa concretização a razão em peso de etano + CO + CO2 +

H2 + CH4 + Hidrocarbonetos C3+ para etileno em (A) é inferior a 5/95.

Numa forma de realização, a proporção de produtos oxigenados em (A) é de 50 ppm em peso a 7000 ppm em peso.

Numa forma de realização, a proporção de produtos oxigenados em (A) é superior a 3000 ppm em peso.

Numa forma de realização, a proporção de produtos oxigenados em (A) é superior a 2000 ppm em peso.

Numa forma de realização, a proporção de H2 em (A), é entre e 1000 ppm em peso.

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Numa forma de realização, a proporção de H2 em (A) é superior a 800 ppm em peso.

Numa forma de realização, a proporção de H2 em (A) é superior a 500 ppm em peso.

Vantajosamente corrente de etileno seca na etapa a) significa um teor de água inferior a 5 ppm em peso, vantajosamente inferior a 3 ppm em peso e de preferência menos de 1 ppm em peso.

Numa forma de realização, quando a corrente de etileno seca (A) é feita por desidratação de etanol a referida corrente (A) não contém substancialmente acetileno.

Etileno tratado em conformidade com a presente invenção é particularmente adequado para uso como matéria-prima para fazer alfa-olefinas, etilbenzeno / estireno, óxido de etileno / etilenoglicol, dicloreto de etileno, e polímeros correspondentes, como homo ou copolímero de polietileno (PE, EPR, EPDM, etc), poliestireno (PS), copolímeros de estireno com butadieno, isopreno, acrilonitrila ou combinações (SBS, SIS, SBR, ABS, SAN), poliésteres (PET) e polivinilcloretos (PVC).

Descrição pormenorizada da invenção

No que diz respeito aos contaminantes oxigenados também referidos como os compostos oxigenados, pode-se citar o etanol, álcoois C3, éteres como éter dietílico e éter metil-etílico, os ácidos carboxílicos tais como ácido acético; aldeídos tais como acetaldeído, cetonas, tais como acetona, e ésteres, tais como metil ésteres. Contaminantes oxigenados particularmente problemático em uma desidratação de álcool são aldeídos.

No que diz respeito à corrente de etileno (A) da etapa a), que pode ser proveniente da desidratação de etanol. A referida desidratação pode ser feita em um ou mais reatores de desidratação de etanol. No que diz respeito a desidratação do álcool, tal processo é descrito em WO-2009-098262, WO-2009-098267, WO-2009098268 e WO-2009-098269, cujo conteúdo é incorporado no presente pedido. A presente invenção é muito eficiente para a purificação de etileno produzido por desidratação do etanol.

A saída do referido reator de desidratação compreende essencialmente etileno e vapor, bem como pequenas quantidades de compostos oxigenados, etano, CO, CO2, H2, CH4 e Hidrocarbonetos C3+. Pequenas quantidades significa a proporção em peso de etano + CO + CO2 + H2 + CH4 + Hidrocarbonetos C3+ para etileno inferior a 20/80 e maior parte do tempo inferior a 10/90.

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A referida saída do reator de desidratação é inicialmente resfriada, normalmente em uma torre de resfriamento empregando a água como meio de resfriamento. Na torre de resfriamento, a maior parte da água contida na saída do reactor de desidratação é condensada e é removida da parte inferior da torre, como uma corrente de fundo da água líquida. Uma parte da referida corrente de fundo da água é arrefecida num permutador de calor e reciclada como meio de arrefecimento para o topo da coluna de resfriamento. A parte da corrente de fundo da água, que não é reciclada como meio de arrefecimento pode conter uma parte dos compostos oxigenados e etanol na maior parte não convertidos, se houver. A referida corrente pode ser tratada de uma coluna de separação para se recuperar uma corrente de água pura. Etileno, oxigenatos, etano, CO, CO2, H2, CH4 e Hidrocarbonetos C3+ são removidos do topo da torre de resfriamento, tipicamente a uma pressão tal como 1 a 16 bares absolutos e são referidos como a corrente de etileno contaminada.

De forma vantajosa a referida corrente de etileno contaminada é comprimida sucessivamente e resfriada em uma ou mais etapas para remover a maior parte da água, ainda alimentada para uma zona de secagem em leito fixo e, finalmente, para o processo da invenção.

Nas etapas de compressão anterior a água recuperada contém uma parte dos contaminantes oxigenados e hidrocarbonetos dissolvidos. A corrente de contaminada de hidrocarbonetos também pode ser resfriada antes da primeira etapa de compressão e água recuperada. Numa forma de realização a água recuperada após cada resfriamento ainda a um passo de compressão e, após resfriamento, se for o caso, antes da primeira etapa de compressão é enviada para uma coluna de extração para produzir uma corrente de topo compreendendo os contaminantes e hidrocarbonetos oxigenados e, essencialmente, uma corrente de fundo, essencialmente pura de água. Opcionalmente, a corrente de topo é queimada para destruir os contaminantes oxigenados e recuperar calor.

Após as etapas de compressão a corrente de etileno contaminado é adicionalmente alimentada para uma zona de secagem em leito fixo e, finalmente, para o processo da presente invenção. A zona de secagem de leito fixo é conhecida por si só.

No que diz respeito a zona de adsorção de C02 em leito fixo, que pode ser qualquer componente capaz de remover seletivamente o CO2. A título de exemplo, uma adsorção disponível de leito fixo comercialmente (PSA por adsorção com oscilação de pressão ou TSA para a temperatura de adsorção) usando peneiras moleculares ou óxidos básicos, suportado óxidos básicos, carbonos de área de

10/17 superfície elevada, componentes de estrutura de organo-metálico (MOF's) ou mistura dos mesmos. As peneiras moleculares são de preferência zeólitas de baixa sílica, com 8 (entre os quais a zeólita A) ou 12 membros (entre os quais zeólita X) anéis e cátions trocados com alcalino, alcalino-terrosos ou lantanídeos. Outras peneiras moleculares são titanosilicatos cristalinos (materiais família ETS). Óxidos básicos suportados são, de preferência, alcalino, alcalino-terrosos ou óxidos lantanídeos suportados em carbono de alta área superficial, alumina, sílica, zircônia ou titânio. A remoção de CO2 pode ser efetuada com uma corrente de líquido ou com uma corrente de etileno gasoso em função da pressão e temperatura. Uma corrente essencialmente livre de CO2 é recuperada. Como apenas vestígios de CO2 tem que ser removido a partir do etileno, o processo preferido é o ciclo de adsorção por oscilação térmica (TSA). O referido leito fixo adsorvente, depois de saturada com CO2, pode ser regenerado, durante a regeneração da dessorção produz uma corrente que pode ser tratada em qualquer lugar. Num processo de ciclo de TSA, a regeneração é feita ao mesmo tempo que varre o adsorvente saturado com um gás inerte, através do aumento da temperatura até que a dessorção do CO2 ocorra. Eventualmente, o adsorvente saturado pode ser substituído por novo adsorvente e o adsorvente saturado ou ser eliminados ou regenerada ex-situ para utilização posterior. Essencialmente deve ser interpretado em função da utilização posterior do etileno. Caso o etileno é polimerizado a ser o CO2 deve ser 1 ppm volume ou menos, e de preferência de 0,5 ppm em volume ou menos.

No que diz respeito ao desmetanizador, é também referido como um separador em primeira e segunda formas de realização e como um desmetanizador primário e secundário na terceira forma de realização. O objetivo do referido desmetanizador é recuperar uma corrente de topo que compreende, essencialmente, H2, CH4 e CO É vantajosamente uma coluna de destilação.

No que se refere as condições de funcionamento, o desmetanizador tem de estar a uma pressão elevada, suficiente para operar a temperaturas que não são muito baixas. Um desmetanizador para recuperar uma corrente de topo compreendendo H2, CH4 e CO e de etileno, essencialmente líquido nos fundos operam a 40 barg tem uma temperatura de cabeça de cerca de 0 a -10 °C e uma temperatura de fundo de cerca de 0 °C. O mesmo desmetanizador operando a 21 barg tem uma temperatura de topo de 30 °C e uma temperatura de fundo de cerca de -24 °C. Estas temperaturas e pressões são uma função da proporção de H2, CH4 e CO na corrente de etileno (A) e, principalmente, a proporção de H2.

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Numa forma de realização a pressão do separador C2 também referido como um desetanizador é selecionado para ter uma temperatura de fundo C2 separador / desetanizador como não há oligomerização ou polimerização de compostos oxigenados. A título de exemplo, a referida temperatura não deve exceder 150 °C e, vantajosamente, não excede 100 °C. Esta temperatura é função da pressão e da proporção de produtos oxigenados na mistura de produtos oxigenados +etano + Hidrocarbonetos C3+. Quanto maior for a proporção de produtos oxigenados do superiores a temperatura. Quanto maior for a pressão, maior a temperatura. O separador de C2 / desetanizador é vantajosamente uma coluna de destilação.

No que diz respeito a primeira forma de realização e o separador, que é vantajosamente uma coluna de destilação. A corrente de topo é uma mistura de, essencialmente, CO, H2 e CH4. O desetanizador é vantajosamente uma coluna de destilação. A zona de adsorção de CO2 em leito fixo pode ser uma zona de adsorção disponível comercialmente de leito fixo (TSA ou PSA), como descrito acima. Uma corrente essencialmente livre de CO2 é recuperada.

Em uma forma de realização o separador (desmetanizador) e o separador de C2 / desetanizador operam à mesma pressão, excepto a queda de pressão entre a desmetanizador e o separador de C2 / desetanizador para transferência de fluidos. De forma vantajosa, a pressão varia de 15 a 45 barg.

Um processo de acordo com a primeira forma de realização está descrita na Fig. 1, em que 1 é o separador (desmetanizador), 2 e 3 os adsorventes de CO2 e 4 do desetanizador. No topo do separador, há um condensador, um decantador produzindo uma fase líquida enviada como recorrente para o referido separador e uma fase gasosa que é a corrente de topo, que não são mostrados na figura 1. Na parte inferior do separador, há um refervedor não mostrado na figura 1. O desetanizador tem um equipamento semelhante não representado na figura 1. A corrente de etileno contaminada (A) que compreende, essencialmente etileno, até 1% em peso de oxigenados, etano, CO, CO2, H2O, CH4 e hidrocarbonetos C3 + foi seca e enviada para o separador 1 (também referido como um desmetanizador) para produzir uma corrente de topo, compreendendo, essencialmente, CO, H2 e CH4, uma corrente de fundo que compreende essencialmente etileno, oxigenados, etano, CO2 e Hidrocarbonetos C3+,

12/17 a referida corrente de fundo do separador 1 é enviada para o desetanizador 4 para produzir uma corrente de fundo que compreende essencialmente etano, oxigenados e hidrocarbonetos C3 +, uma corrente de topo que consiste essencialmente de etileno e de CO2, referido topo de desetanizador 4 é enviado para uma zona de adsorção de CO2 leito fixo 2 e 3 para se recuperar uma corrente de etileno, essencialmente isenta de CO2.

Em um exemplo específico a pressão do separador varia 15 a 30 barg e a pressão do desetanizador e os adsorventes de CO2 é de cerca de 1 ou 2 barg menor correspondente à queda de pressão devido a tubos e equipamentos. Nesta gama de pressão, as gamas de temperatura na parte superior do separador e depois de condensador variam de -20 a -30 °C, a temperatura na parte inferior do separador varia entre -15 a -25 °C, a temperatura na parte superior do desetanizador e depois do condensador varia de -30 a -20 °C e a temperatura na parte inferior do desetanizador varia entre 75 e 85 ° C.

De preferência, a pressão do separador varia de 20 a 25 barg e a pressão do desetanizador e os adsorventes de CO2 é de cerca de 1 ou 2 barg menor correspondente à queda de pressão devido a tubos e equipamentos. Nesta gama de pressão, as gamas de temperatura na parte superior do separador e depois de condensador variam de -22 a -26 °C, a temperatura na parte inferior do separador varia entre -20 a -24 °C, a temperatura na parte superior do desetanizador e depois o condensador varia de -27 a -22 °C e a temperatura na parte inferior do desetanizador varia 78-82 °C.

Num outro exemplo específico da pressão do separador varia 35-45 barg e a pressão do desetanizador e os adsorventes de CO2 é menor que cerca de 15 a 25 barg. Vantajosamente a pressão do desetanizador varia de 15 a 25 barg. Nesta gama de pressão, o início de separador está a uma temperatura no intervalo de -10 a 0 ° C e condensado a uma temperatura variando de -35 a -45 ° C, a temperatura na parte inferior do separador varia de -5 a 5 ° C, a temperatura na parte superior do desetanizador varia entre -25 a -35 ° C, é condensado a uma temperatura na gama de -25 a -35 ° C e a temperatura na parte inferior do desetanizador varia entre 75 e 85 °C.

De preferência, a pressão do separador varia 38-42 barg e a pressão do desetanizador e os adsorventes de CO2 varia de 17 a 22 barg. Nesta gama de pressão, o início de separador está a uma temperatura no intervalo de -2 a -8 °C e condensado a uma temperatura variando de -38 a -42 °C, a temperatura na parte

13/17 inferior do separador varia de 0 a 5 °C, a temperatura na parte superior do desetanizador varia entre -28 a -32 °C, é condensado a uma temperatura na gama de -28 a -32 °C e a temperatura na parte inferior do desetanizador varia 78-82 °C.

No que diz respeito à segunda forma de realização e o desmetanizador, que é, vantajosamente, uma coluna de destilação. Os separadores primários e secundários são, cada, vantajosamente, uma coluna de destilação. A zona de adsorção CO2 em leito fixo já foi descrita acima. Uma corrente essencialmente livre de CO2 é recuperada.

Em uma forma de realização o desmetanizador e C2 separador primário e secundário / desetanizador estão a funcionar com a mesma pressão, exceto a queda de pressão para transferência de fluidos. De forma vantajosa, a pressão varia de 15 a 45 barg.

Um processo de acordo com a segunda forma de realização está descrita na Fig. 2, em que 1 é o desmetanizador, 2 e 3 os adsorventes de CO2, 4 o separador C2 primário e 5 o separador C2 secundário. No topo do desmetanizador, há um condensador, um decantador produzindo uma fase líquida enviada como refluxo ao referido desmetanizador e uma fase gasosa que é a de topo, que não são mostrados na figura 2. Na parte inferior do desmetanizador há um refervedor que não é mostrado na figura 2. O separador C2 primário e o separador C2 secundário têm cada um equipamento similar, não mostrados na figura 2.

A corrente de etileno contaminada (A) que compreende, essencialmente etileno, até 1% em peso oxigenados, etano, CO, CO2, H2O, CH4 e hidrocarbonetos C3 + foi seco e enviado para o desmetanizador 1 para produzir uma corrente de topo, compreendendo, essencialmente, CO, H2 e CH4, uma corrente de fundo que compreende essencialmente etileno, oxigenados, etano, CO2 e Hidrocarbonetos C3+, a referida corrente de fundo do desmetanizador 1 enviada para o separador C2 primário 4 para produzir uma corrente de fundo que compreende essencialmente etano, oxigenados, hidrocarbonetos C3 + e uma porção de etileno, uma corrente de topo que consiste essencialmente de etileno e de CO2, dita corrente de topo do separador C2 primário 4 é enviada para zona de adsorção de CO2 de leito fixo 2 e 3 para se recuperar uma corrente de etileno, essencialmente livre de CO2,

14/17 a corrente do fundo do separador C2 primário 4 é enviada para um separador C2secundário 5 para produzir uma corrente de fundo que compreende essencialmente etano, oxigenados e hidrocarbonetos C3 +, uma corrente de topo que consiste essencialmente de etileno, opcionalmente, reciclada para a zona de produção de corrente (A).

Em um exemplo específico a pressão do desmetanizador varia 35-45 barg e a pressão do separador C2 primário e os adsorventes de CO2 é de cerca de 1 ou 2 barg menos correspondente à queda de pressão devido a tubos e equipamentos. A pressão do separador C2 secundário varia de 15 a 25 para barg. Nestas gamas de pressão o topo do desmetanizador está a uma temperatura na gama de -10 a 0 °C, é condensado a uma temperatura variando de -35 a -45 °C, a temperatura na parte inferior do desmetanizador varia de -5 a 5 °C, a parte superior do separador primário C2 fica numa gama de temperatura de -5 a 5 °C, é condensado em uma gama de temperatura de -5 a 5 °C, a temperatura na parte inferior de separador C2 primário varia 75-85 ° C, a parte superior do separador C2 secundário está em uma faixa de temperatura de -25 a -35 ° C, é condensado em uma faixa de temperatura de -25 a -35 ° C e a temperatura na parte inferior do separador de C2 secundária varia de 75 a 85 ° C.

De preferência, a pressão do desmetanizador varia 38-42 barg e a pressão do separador C2 primário e os adsorventes de CO2 é de cerca de 1 ou 2 barg menos correspondente à queda de pressão devido a tubos e equipamentos. A pressão do separador C2 secundária varia de 18 a 22 para barg. Nestas gamas de pressão ao topo do removedor de metano é em uma faixa de temperatura de -8 ° C a 2 ° C, é condensado a uma temperatura variando de -38 a -42 ° C, a temperatura na parte inferior do removedor de metano varia de 0 a 4 ° C, a parte superior do separador primário C2 fica numa gama de temperaturas de -4 a 0 ° C, é condensado em uma faixa de temperatura de -4 a 0 ° C, a temperatura na parte inferior do separador de C2 primário varia 78-82 ° C, a parte superior do separador C2 secundário está numa gama de temperaturas de -28 a -32 ° C, é condensado em uma faixa de temperatura de -28 a -32 ° C, e a temperatura na parte inferior do separador de C2 secundário varia desde 78 a 82 ° C.

No que diz respeito a terceira forma de realização e o desmetanizador primário e secundário, que são, cada um, vantajosamente, uma coluna de destilação. O separador C2 é, vantajosamente, uma coluna de destilação. A

15/17 zona de adsorção de CO2 em leito fixo já foi descrita acima. Uma corrente essencialmente livre de CO2 é recuperada.

Em uma forma de realização o desmetanizador primário, secundário e os separador C2 separador / desetanizador operam à mesma pressão, exceto a queda de pressão para transferência de fluidos. De forma vantajosa, a pressão varia de 15 a 45 barg.

Um processo de acordo com a terceira forma de realização está descrito na Fig. 3, em que 1 é o desmetanizador primário, 2 e 3 os adsorventes de CO2, 4 o desmetanizador secundário, 5 o separador C2 e 6 o compressor. Na parte superior do desmetanizador primário, há um condensador, um decantador produzindo uma fase líquida enviada como refluxo para a referida desmetanação primária e uma fase gasosa que é a de topo, que não são mostrados na figura 3. O topo do desmetanizador primário éenviado para o compressor. No fundo do desmetanizador primário existe um re-aquecedor não mostrado na figura 3. O desmetanizador secundário e o separador C2 têm cada um deles um material semelhante não representada na figura 3.

A corrente de etileno contaminado (A) que compreende, essencialmente de etileno, até 1% em peso oxigenados, etano, CO, CO2, H2O, CH4 e hidrocarbonetos C3 + foi seca é enviada para um desmetanizador principal 1 para produzir uma corrente de topo, compreendendo, essencialmente, CO, H2, CH4 e uma porção de etileno e etano, uma corrente de fundo que compreende essencialmente etileno, oxigenados, etano, CO2 e Hidrocarbonetos C3+, a corrente de topo do desmetanizador 1 é enviado através de um compressor 6 e um desmetanizador secundário 4 para produzir uma corrente de topo, compreendendo, essencialmente, CO, H2 e CH4, uma corrente de fundo que compreende essencialmente etileno, oxigenados, etano, CO2 e Hidrocarbonetos C3+, a referida corrente de fundo do desmetanizador secundário 4 e a referida corrente de fundo do desmetanizador primário 1 são enviadas para um separador C2 5 para produzir uma corrente de fundo que compreende essencialmente etano, oxigenados e hidrocarbonetos C3 +,

16/17 uma corrente de topo que consiste essencialmente de etileno e de CO2, dita corrente do separador C2 5 é enviada para uma zona de adsorção de CO2 leito fixo 2-3 para recuperar uma corrente de etileno, essencialmente isenta de CO2.

Em um exemplo específico a pressão do desmetanizador primário varia de 15 a 25 barg, a pressão do desmetanizador secundário varia 40-50 barg, a pressão do separador de C2 é, essencialmente, na mesma pressão que o desmetanizador primário, exceto a queda de pressão para transferência de fluidos e os intervalos de 15 a 25 barg e a pressão dos adsorventes de CO2 é de cerca de 1 ou 2 barg menos correspondente à queda de pressão devido a tubos e equipamentos. Nestas gamas de pressão ao topo do desmetanizador primário está em uma faixa de temperatura de -25 a -35 ° C, condensa a uma temperatura que varia de -25 a -35 ° C, a temperatura no fundo do desmetanizador primário varia desde -30 a -20 ° C, a parte superior do desmetanizador secundário é, em uma faixa de temperatura de -10 a 0 ° C, é condensado a uma temperatura variando de -30 a -40 ° C, a temperatura na parte inferior do secundário desmetanação varia entre 0 e 10 ° C, a parte superior do separador C2 fica numa gama de temperatura de -25 a -35 ° C, é condensado em uma faixa de temperatura de -25 a -35 ° C, e a temperatura no fundo do separador C2 varia entre 75 e 85 ° C.

De preferência, a pressão do desmetanizador primário varia de 18 a 22 barg, a pressão do desmetanizador secundário varia 43-47 barg, a pressão do separador de C2 é, essencialmente, na mesma pressão que o desmetanizador primário, excepto a queda de pressão para a transferência de fluídos e gamas de 18 a 22 barg e a pressão dos adsorventes de CO2 é de cerca de 1 ou 2 barg menos correspondente à queda de pressão devido a tubos e equipamentos. Nestas gamas de pressão ao topo do desmetanizador primário está em uma faixa de temperatura de -25 a -31 ° C, condensa a uma temperatura que varia de -27 a -32 ° C, a temperatura no fundo do desmetanizador primário varia desde -28 a -22 ° C, a parte superior do desmetanizador secundário é, em uma faixa de temperatura de -6 a -2 °C, condensa a uma temperatura que varia de -30 a -35 ° C, a temperatura na parte inferior do secundário desmetanação varia de 3 a 8 ° C, a parte superior do separador C2 fica numa gama de temperaturas de -28 a -32 °C, é condensado em uma faixa de temperatura de -28 a -32 °C, e a temperatura no fundo do separador C2 varia 78-82 °C.

Exemplos

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O processo de acordo com a Fig. 4 é operado. Fig. 4 é derivado a partir da fig 1 por inserção de condensadores e refervedores. Os resultados estão na tabela seguinte.

Corrente No. Fig 4		1	2	3
		Alimentação do separador	Topo do separador	Purga do separador
Temperatura	°C	15	-20	-24
Pressão	Bar g	22	22	22
H2	Kg/h	0.1		0.1
CO	Kg/h	1		1
CO2	Kg/h	1	1
Etano	Kg/h	5	5
Etileno	Kg/h	25091	25013	78
Acetaldeídos	Kg/h	18	18
C3+	Kg/h	325	325
total	Kg/h	25441.1	25362	79.1

Corrente No. Fig 4		4	5	6
		Topo desmetanizador	Vapor destilado desmetanizador	Produto de etileno
Temperatura	°C	80	-24	20
Pressão	Bar g	21	21	20
H2	Kg/h
CO	Kg/h
CO2	Kg/h		1
Etano	Kg/h		5	5
Etileno	Kg/h	18	24995	24995
Acetaldeídos	Kg/h	18
C3+	Kg/h	325
total	Kg/h	361	25001	25000

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Processo para a remoção de contaminantes oxigenados a partir de uma corrente de etileno caracterizado pelo fato de que compreende:

a) proporcionar uma corrente de etileno seco (A) compreendendo essencialmente etileno, até 1 % em peso de oxigenados, etano, CO, CO2, H2, CH4 e hidrocarbonetos C3+,

b) enviar a referida corrente (A) para um separador (também referido como um desmetanizador) para produzir uma corrente de topo, compreendendo, essencialmente, CO, H2 e CH4, uma corrente de fundo que compreende essencialmente etileno, oxigenados, etano, CO2 e hidrocarbonetos C3+, e (i)

c) enviar a referida corrente de fundo da etapa (b) a uma desetanizador para produzir uma corrente de fundo que compreende essencialmente etano, oxigenados e hidrocarbonetos C3+, uma corrente de topo que consiste essencialmente de etileno e de CO2,

d) o envio da dita corrente de topo da etapa (c) a uma zona de adsorção de CO2 em leito fixo para recuperar uma corrente de etileno, essencialmente livre de CO2, ou (ii) c1) enviar a referida corrente de fundo da etapa (b) para uma zona de adsorção de CO2 em leito fixo para recuperar uma corrente essencialmente isenta de CO2, em seguida, enviar a referida corrente a um desetanizador para produzir uma corrente de fundo que compreende essencialmente etano, oxigenados e hidrocarbonetos C3+, uma corrente de topo que consiste essencialmente de etileno, essencialmente isenta de CO2.

Petição 870190083198, de 26/08/2019, pág. 9/13
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2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa (c1) é realizada e em que a zona de adsorção de CO₂ em leito fixo está localizada na entrada do desetanizador.
3. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que:

(i) na etapa (c),a corrente de fundo da etapa (b) é enviada para um separador C2 primário para produzir uma corrente de fundo que compreende essencialmente etano, oxigenados, hidrocarbonetos C3+ e uma porção de etileno, uma corrente de topo que consiste essencialmente de etileno e de CO2,

e) enviar a corrente de fundo da etapa (c) a um separador C2 secundário para produzir uma corrente de fundo que compreende essencialmente etano, oxigenados e hidrocarbonetos C3 +, uma corrente de topo que consiste essencialmente de etileno, opcionalmente, reciclado para a zona de produção de corrente (A), ou (ii) na etapa (c1), a corrente essencialmente isenta de CO2 é enviada para um separador C2 primário para produzir uma corrente de fundo que compreende essencialmente etano, oxigenados, hidrocarbonetos C3 + e uma porção de etileno, uma corrente de topo que consiste essencialmente de etileno, essencialmente livre de CO2, e o processo inclui uma etapa e1) enviar a corrente de fundo da etapa (c1) para um separador C2 secundário para produzir uma corrente de fundo que compreende essencialmente etano, oxigenados e hidrocarbonetos C3+,

Petição 870190083198, de 26/08/2019, pág. 10/13

3/5 uma corrente de topo que consiste essencialmente de etileno, opcionalmente, reciclado para a zona de produção de corrente (A).
4. Processo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que as etapas (c1) e (e1) são realizadas e em que a zona de adsorção de CO2 em leito fixo está localizada na entrada do separador C2 primário.
5. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que:

na etapa b)a corrente (A) é enviada para um desmetanizador primário para produzir uma corrente de topo, compreendendo, essencialmente, CO, H₂, CH4 e uma porção de etileno e etano, uma corrente de fundo que compreende essencialmente etileno, oxigenados, etano, CO2 e Hidrocarbonetos C3+, na etapa c) a corrente de topo da etapa b) é enviada, opcionalmente, por meio de um compressor, para um desmetanizador secundário para produzir uma corrente de topo, compreendendo, essencialmente, CO, H₂ e CH4, uma corrente de fundo que compreende essencialmente etileno, oxigenados, etano, CO2 e hidrocarbonetos C3+, e (i) na etapa d) a corrente de fundo da etapa b) e a referida corrente de fundo da etapa c) são enviadas para um separador C2 para produzir uma corrente de fundo que compreende essencialmente etano, oxigenados e hidrocarbonetos C3+, uma corrente de topo que consiste essencialmente de etileno e de CO2, e o processo compreende uma etapa

e) enviar a dita corrente de topo da etapa d) para uma zona de adsorção de CO2 em leito fixo para recuperar uma corrente de etileno, essencialmente livre de CO2, ou (ii)

Petição 870190083198, de 26/08/2019, pág. 11/13

4/5 o processo compreende uma etapa d1) enviar a referida corrente de fundo da etapa b) e a referida corrente de fundo da etapa c) para uma zona de adsorção de CO2 em leito fixo para recuperar uma corrente essencialmente isenta de CO2, em seguida enviar a dita corrente para um separador de C2 para produzir uma corrente de fundo que compreende essencialmente etano, oxigenados e hidrocarbonetos C3+, uma corrente de topo que consiste essencialmente de etileno, essencialmente isenta de CO2.
6. Processo, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a etapa d1) é realizada e em que a zona de adsorção de CO2 em leito fixo está localizada na entrada do separador C2.
7. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a proporção em peso de etano + CO + CO₂ + H₂ + CH₄ + Hidrocarbonetos C₃₊ para etileno em (A) é inferior a 10/90.
8. Processo, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a proporção em peso de etano + CO + CO2 + H2 + CH4 + Hidrocarbonetos C₃₊ para etileno (A) é inferior a 10/90 e superior a 0,1/99,9.
9. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que a proporção em peso de etano + CO + CO₂ + H₂ + CH₄ + Hidrocarbonetos C₃₊ para etileno em (A) é inferior a 5/95.
10. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a proporção dos compostos oxigenados em (A) é de 50 ppm em peso a 7000 ppm em peso.
11. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a proporção dos compostos oxigenados em (A) é de até 3000 ppm em peso.

Petição 870190083198, de 26/08/2019, pág. 12/13

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12. Processo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a proporção dos oxigenados em (A) é de até 2000 ppm em peso.
13. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a proporção de H2 em (A) está entre 5 e 1000 ppm em peso.
14. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a proporção de H2 em (A) é de até 800 ppm em peso.
15. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a corrente de etileno seco (A) é originária da desidratação do etanol.