BR112019012126B1

BR112019012126B1 - Processo integrado, e, sistema de reação

Info

Publication number: BR112019012126B1
Application number: BR112019012126-9A
Authority: BR
Inventors: Jean Paul Andre Marie Joseph Ghislain Lange
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij B.V.
Priority date: 2016-12-19
Filing date: 2017-12-18
Publication date: 2022-11-16
Also published as: WO2018114752A1; PL3555037T3; AU2017384130B2; CN110072837A; EP3555037B1; US10647656B2; US20200010400A1; EA201991434A1; AU2017384130A1; EA038387B1; EP3555037A1; BR112019012126A2; KR20190091458A; MX2019006874A; CA3046440A1; HUE053050T2; ZA201903145B

Abstract

A invenção refere-se a um processo integrado para a produção de etileno e acetato de vinila (VAM) que compreende, em uma primeira zona de reação, colocar uma corrente gasosa compreendendo etano e, opcionalmente, etileno em contato com uma corrente de gás que contém oxigênio na presença de um catalisador de oxidesidrogenação sob condições de desidrogenação oxidativa para produzir uma primeira corrente de produto compreendendo etano, etileno, ácido acético e água, e, opcionalmente, outros compostos, separar a dita primeira corrente de produto em uma unidade de permeação de vapor em uma segunda corrente compreendendo água e uma terceira corrente compreendendo etano, etileno, ácido acético e, opcionalmente, outros compostos gasosos, em uma segunda zona de reação, colocar toda, ou pelo menos uma porção, a referida terceira corrente em contato com uma corrente contendo ácido acético concentrado e com uma corrente de gás que contém oxigênio na presença de um catalisador de VAM, para produzir uma quarta corrente de produto compreendendo acetato de vinila, ácido acético, etano, etileno, água, dióxido de carbono e, opcionalmente, outros compostos, separar a dita quarta corrente de produto em uma zona de separação de acetato de vinila em uma quinta corrente compreendendo vinilacetato, ácido acético, água e,(...).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a um processo e um sistema integrados para a conversão oxidativa de etano em etileno e acetato de vinila.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Sabe-se que desidrogenar oxidativamente alcanos, tais como o etano, para produzir etileno em um processo de desidrogenação oxidativa (oxidesidrogenação; ODH). Exemplos de processos de ODH de etano, incluindo catalisadores e outras condições de processo, são divulgados nos documentos US7091377, WO2003064035, US20040147393, WO2010096909 e US20100256432. Catalisadores mistos de óxido de metal contendo molibdênio (Mo), vanádio (V), nióbio (Nb) e, opcionalmente, telúrio (Te) podem ser usados como tais catalisadores de oxidesidrogenação. O equivalente desidrogenado de etano pode ser adicionalmente oxidado nas mesmas condições em ácido acético.

[003] Atualmente, o processo pode atingir mais de 90% de seletividade de etileno ao etileno com mais de 50% de conversão. O processo também está tipicamente produzindo ácido acético (AA, ~5% em mol de seletividade) junto com dióxido de carbono (CO2).

[004] Nos processos acima, o ácido acético assim produzido é geralmente considerado como produtos residuais. Embora possam ser condensados em conjunto com água proveniente do efluente de reator como um ácido carboxílico aquoso (cerca de 10% em peso), a baixa volatilidade relativa de ácidos carboxílicos em água torna a separação destilativa de ácido carboxílico e água problemática, pois isso exigiria treinos de reciclagem e/ou separação de condensado muito grandes.

[005] Assim, os processos de ODH atuais são projetados para coprodução mínima de ácido acético. No entanto, a valorização adequada do ácido acético poderia permitir especificações de ácido acético “relaxantes”, ampliando, assim, a janela de operação para acomodar, por exemplo, pressões mais altas, temperaturas mais baixas e/ou gerenciamento mais fácil dos riscos de liberação de calor e explosão no processo de ODH. Por exemplo, o relaxamento da especificação de ácido acético para 10% em mol de seletividade poderia fornecer uma corrente lateral aquosa contendo 20% em peso de ácido acético.

[006] O documento WO1998005620 descreve um processo integrado para a produção de ácido acético e/ou acetato de vinila que compreende as etapas: (a) colocar matéria-prima gasosa compreendendo etileno e/ou etano e, opcionalmente, vapor em contato com um gás que contém oxigênio molecular em uma primeira zona de reação na presença de um catalisador ativo para a oxidação de etileno para ácido acético e/ou etano para ácido acético e etileno para produzir uma primeira corrente de produto compreendendo ácido acético, água e etileno (seja como etileno não convertido ou seja como etileno coproduzido), e, opcionalmente, também etano, monóxido de carbono, dióxido de carbono e/ou nitrogênio; (b) em uma segunda zona de reação, na presença ou ausência de etileno e/ou ácido acético adicional, colocar pelo menos uma porção da primeira corrente de produto gasoso compreendendo pelo menos ácido acético e etileno e, opcionalmente, também um ou mais dentre água, etano, monóxido de carbono, dióxido de carbono e/ou nitrogênio em contato com um gás que contém oxigênio molecular na presença de um catalisador ativo para a produção de acetato de vinila para produzir uma segunda corrente de produto compreendendo acetato de vinila, água, ácido acético e, opcionalmente, etileno; (c) separar a corrente de produto da etapa (b) por destilação em uma fração azeotrópica suspensa compreendendo acetato de vinila e água e uma fração de base compreendendo ácido acético; (d) ou (i) recuperar ácido acético da fração de base separada na etapa (c) e, opcionalmente, reciclar a fração azeotrópica separada na etapa (c) após separação parcial ou completa da água do mesmo para a etapa (c), ou (ii) recuperar acetato de vinila da fração azeotrópica separada na etapa (c) e, opcionalmente, reciclar a fração base separada na etapa (c) para a etapa (b), ou (iii) recuperar ácido acético da fração base separada na etapa (c) e recuperar acetato de vinila da fração azeotrópica superior recuperada na etapa (c).

[007] O documento WO2000069802 descreve um processo para a produção de monômero de acetato de vinila compreendendo as etapas de: (1) colocar uma mistura de alimentação gasosa de etano ou etileno ou etano/etileno, vapor e um gás contendo oxigênio molecular em contato na presença de um primeiro catalisador ativo para oxidação de etano, etileno ou etano/etileno para produzir uma corrente seletiva de ácido acético, etileno, dióxido de carbono e água, e (2) converter uma segunda mistura de alimentação compreendendo etileno, ácido acético e oxigênio em monômero de acetato de vinila na presença de um segundo catalisador ativo para a produção de acetato de vinila, em que o referido processo não inclui uma etapa de separação intermediária para remover o CO entre as duas etapas de reação.

[008] O documento WO2001090042 descreve um processo integrado para a produção de acetato de vinila que compreende as etapas de: a) em uma primeira zona de reação, colocar uma matéria-prima gasosa compreendendo essencialmente etano em contato com um gás que contém oxigênio molecular na presença de um catalisador para produzir uma primeira corrente de produto compreendendo ácido acético e etileno; b) em uma segunda zona de reação, colocar a primeira corrente de produto gasoso em contato com um gás molecular contendo oxigênio na presença de um catalisador para produzir uma segunda corrente de produto compreendendo acetato de vinila; c) separar a corrente de produto da etapa (b) e recuperar acetato de vinila da corrente de produto da etapa (b).

[009] Esses processos da técnica anterior geralmente sofrem de fraca seletividade para o acetato de vinila devido à presença de quantidades consideráveis de água no efluente da reação de desidrogenação oxidativa.

[0010] É desejável proporcionar um processo de desidrogenação oxidativa de etano, em que a corrente secundária de ácido acético assim produzida é valorizada por conversão em acetato de vinila de uma maneira tecnicamente vantajosa, eficiente e economicamente acessível.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0011] Verificou-se, surpreendentemente, que o objetivo acima mencionado pode ser alcançado por meio de um processo integrado, em que o efluente de uma primeira etapa de desidrogenação oxidativa de etano [oxidesidrogenação; (E)ODH] é desidratado, e em que pelo menos parte do etileno desidratado e do ácido acético são posteriormente convertidos em um segundo processo (“VAM”) para acetato de vinila (também referido na técnica como monômero de acetato de vinila ou, simplesmente, “VAM”).

[0012] Em conformidade, em um primeiro aspecto, a presente invenção refere-se a um processo integrado para a produção de etileno e acetato de vinila (VAM), que compreende em uma primeira zona de reação, colocar uma corrente gasosa compreendendo etano e, opcionalmente, etileno em contato com uma corrente de gás que contém oxigênio na presença de um catalisador de oxidesidrogenação sob condições de desidrogenação oxidativa para produzir uma primeira corrente de produto compreendendo etano, etileno, ácido acético e água, e, opcionalmente, outros compostos, separar a dita primeira corrente de produto em uma unidade de permeação de vapor em uma segunda corrente compreendendo água e uma terceira corrente compreendendo etano, etileno, ácido acético e, opcionalmente, outros compostos gasosos, em uma segunda zona de reação, colocar toda, ou pelo menos uma porção, a referida terceira corrente em contato com uma corrente contendo ácido acético concentrado e com uma corrente de gás que contém oxigênio na presença de um catalisador de VAM, para produzir uma quarta corrente de produto compreendendo acetato de vinila, ácido acético, etano, etileno, água, dióxido de carbono e, opcionalmente, outros compostos, separar a dita quarta corrente de produto em uma zona de separação de acetato de vinila em uma quinta corrente compreendendo vinilacetato, ácido acético, água e, opcionalmente, outros compostos condensáveis, e uma sexta corrente compreendendo etileno, etano, dióxido de carbono e, opcionalmente, outros compostos gasosos, e recuperar acetato de vinila da dita quinta corrente.

[0013] Em outro aspecto, a invenção refere-se a um sistema de reação para a desidrogenação oxidativa de etano e coprodução de acetato de vinila, compreendendo uma primeira zona de reação, que tem uma entrada para receber uma corrente de alimentação que contém etano, uma entrada para receber uma corrente de alimentação que contém oxigênio, e uma saída para descarregar um efluente da primeira zona de reação, uma unidade de permeação de vapor, que tem uma entrada para receber um efluente da primeira zona de reação, uma saída para descarregar uma corrente de efluente de água exaurida da unidade de permeação de vapor, e uma saída para descarregar água da zona de separação de acetato de vinila, uma segunda zona de reação, que tem uma entrada para receber a corrente de efluente de água exaurida da unidade de permeação de vapor, uma entrada para receber uma corrente de alimentação que contém oxigênio, uma entrada para receber uma corrente de alimentação que contém ácido acético concentrado, e uma saída para descarregar um efluente da segunda zona de reação, uma zona de separação de acetato de vinila, que tem uma entrada para receber um efluente da segunda zona de reação, opcionalmente, uma entrada para receber uma corrente de líquido de lavagem, uma saída para descarregar uma corrente de líquido enriquecido com acetato de vinila da zona de separação de acetato de vinila, e uma saída para descarregar uma corrente gasosa de acetato de vinila exaurido da zona de separação de acetato de vinila, uma zona de purificação, que tem uma entrada para receber uma corrente de líquido enriquecido com acetato de vinila da zona de separação de acetato de vinila, uma saída para descarregar uma corrente que contém ácido acético concentrado da zona de purificação, e uma saída para descarregar uma corrente de acetato de vinila concentrado da zona de purificação, e uma ou mais saídas para descarregar compostos adicionais, e opcionalmente, uma zona de remoção de dióxido de carbono, que tem uma entrada para receber uma corrente gasosa de acetato de vinila exaurido da zona de separação de acetato de vinila, e uma saída para descarregar uma corrente de dióxido de carbono exaurido da dita zona de remoção de dióxido de carbono, e, opcionalmente, uma unidade de separação de etano/etileno, que tem uma entrada para receber uma corrente gasosa de dióxido de carbono exaurido da zona de remoção de dióxido de carbono, uma saída para descarregar uma corrente enriquecida com etileno da dita unidade de separação de etano/etileno; e uma saída para descarregar uma corrente enriquecida com etano da dita unidade de separação de etano/etileno.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0014] As Figuras do desenho representam uma ou mais implementações de acordo com os ensinamentos presentes, apenas a título de exemplo, não como limitação. Nas Figuras, referências numéricas semelhantes referem-se aos mesmos elementos ou a elementos semelhantes.

[0015] A Figura 1 mostra uma modalidade exemplificativa da presente invenção.

[0016] A Figura 2 mostra uma modalidade da presente invenção com recirculação opcional de absorvente e etano/etileno.

[0017] A Figura 3 mostra uma modalidade da presente invenção com desvio opcional da “seção VAM”.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0018] Embora o processo da presente revelação e as correntes usadas no dito processo sejam descritos em termos de “compreender”, “conter” ou “incluir”, uma ou mais das várias etapas ou componentes, respectivamente, os mesmos também podem “consistir essencialmente” ou “consistir” nas ditas uma ou mais várias etapas ou componentes descritos.

[0019] O termo “pelo menos uma porção de”, como usado no presente documento, pode, em particular, significar pelo menos 1% do mesmo, em particular, pelo menos 2,5% do mesmo, em particular, pelo menos 5% do mesmo, em particular, pelo menos 10% do mesmo, em particular, pelo menos 15% do mesmo, em particular, pelo menos 20% do mesmo, em particular, pelo menos 25% do mesmo, em particular, pelo menos 30% do mesmo, em particular, pelo menos 35% do mesmo, em particular, pelo menos 40% do mesmo, em particular, pelo menos 45% do mesmo, em particular, pelo menos 50% do mesmo, em particular, pelo menos 55% do mesmo, em particular, pelo menos 60% do mesmo, em particular, pelo menos 65% do mesmo, em particular, pelo menos 70% do mesmo, em particular, pelo menos 75%, em particular, pelo menos 80% do mesmo, em particular, pelo menos 85% do mesmo, em particular, pelo menos 90% do mesmo, em particular, pelo menos 95% do mesmo, em particular, pelo menos 98% do mesmo, e pode também significar pelo menos 99% do mesmo.

[0020] A presente revelação refere-se a um processo e um sistema de reação para a desidrogenação oxidativa de etano, e conversão de pelo menos parte do efluente do dito processo de desidrogenação em acetato de vinila. O processo e o aparelho, conforme descrito no presente documento, permitem utilizar o efluente de um processo de desidrogenação oxidativa de etano (ODH) compreendendo concentrações relativamente elevadas de ácido acético de uma maneira eficiente, produzindo, assim, monômero de acetato de vinila (VAM) e etileno como produtos químicos valiosos, enquanto minimiza as perdas de etileno em correntes de purga. O processo e o sistema de reação, conforme descrito no presente documento, permitem uma integração significativa dos processos de ODH e VAM, com a possibilidade de compartilhar várias unidades de processo comuns, como suprimento de oxigênio, remoção de dióxido de carbono e secagem/recuperação de ácido acético, assim, contribuindo adicionalmente para a eficácia de custos geral da presente divulgação. Uma vantagem adicional do processo revelado no presente documento é que não há necessidade de remover o agente oxidante restante, se houver, da corrente de produto resultante da etapa de oxidesidrogenação, uma vez que o agente oxidante é também necessário na produção subsequente de vinilacetato.

[0021] Na parte de desidrogenação oxidativa do presente processo, uma corrente de gás que compreende oxigênio (O2) e uma corrente de gás que compreende etileno são postas em contato com um catalisador de oxidesidrogenação de óxido de metal misturado compreendendo, tipicamente, molibdênio, vanádio, nióbio e telúrio, opcionalmente. A corrente de efluente dessa etapa de desidrogenação oxidativa compreende geralmente etano, etileno, água de reação, ácido acético não reagidos e, opcionalmente, também oxigênio, monóxido de carbono e dióxido de carbono não reagidos.

[0022] A água é formada em uma razão molar de pelo menos 1:1 para etileno durante a conversão de etano em etileno. Na presente revelação, a corrente de efluente de ODH, que compreende etano, etileno e água não convertidos, é alimentada a uma unidade de permeação de vapor, e a água é removida da dita corrente de efluente para produzir uma corrente desidratada que compreende etileno e etano não convertido.

[0023] Na unidade de permeação de vapor, a corrente de efluente ODH vaporosa é colocada em contato com o lado ativo de uma membrana cerâmica ou polimérica permeável à água, de tal forma que a água passa através da membrana e é continuamente removida na forma de vapor do lado de trás (permeado) da membrana. A remoção contínua de vapor de água cria um gradiente de concentração em ambos os lados da membrana de pervaporação, que atua como uma força de acionamento para o processo de remoção de água por permeação de vapor.

[0024] A parte de vinilacetato (VAM) do presente processo geralmente envolve o contato de uma corrente de gás compreendendo oxigênio (O2), todo, ou pelo menos uma porção, o efluente que contém etileno desidratado do processo de ODH, e uma corrente (vaporosa) compreendendo ácido acético na presença de um catalisador de VAM, tipicamente um catalisador à base de paládio, para produzir um efluente que tipicamente compreende vinilacetato, etileno não convertido, ácido acético não convertido, oxigênio não convertido, água de reação, dióxido de carbono e elementos pesados, como acetaldeído e (di)acetato de etila.

[0025] No processo, conforme revelado no presente documento, esse efluente é separado, em uma zona de separação de acetato de vinila, em uma corrente de líquido compreendendo acetato de vinila, ácido acético, água e, opcionalmente, outros compostos condensáveis, e uma corrente gasosa compreendendo etano e/ou etileno não convertidos, dióxido de carbono e, opcionalmente, outros compostos gasosos.

[0026] Em uma modalidade, a zona de separação de acetato de vinila compreende um condensador. Tipicamente, o dito condensador compreende um dispositivo de resfriamento e, opcionalmente, um ou mais elementos internos para melhorar a formação de uma fase líquida contínua.

[0027] Em outra modalidade, a zona de separação de acetato de vinila é uma zona de lavagem, em que a quarta corrente de produto colocada em contato com água ou uma corrente de absorvente de líquido para produzir uma quinta corrente compreendendo vinilacetato, ácido acético, água e/ou absorvente e, opcionalmente, outros compostos condensáveis, e uma sexta corrente que compreende etileno, etano, dióxido de carbono e, opcionalmente, outros compostos gasosos. Conforme utilizado no presente documento, o termo “lavagem” refere-se a colocar o efluente de VAM vaporoso em contato com um “agente de lavagem”, tal como água ou (outro) absorvente de líquido, com a finalidade de separar o acetato de vinila e outros condensáveis da dita corrente vaporosa. A lavagem da dita primeira corrente pode ser realizada em uma coluna de lavagem ou por absorção em, por exemplo, uma coluna de absorção, de tal modo que o acetato de vinila, o ácido acético, a água e outros compostos condensáveis são retidos na fase líquida e uma corrente gasosa compreendendo etileno, etano, dióxido de carbono e outros compostos gasosos opcionais atravessa.

[0028] Em uma modalidade, a corrente de absorvente de líquido compreende ou consiste em ácido acético. Em outra modalidade, a corrente de absorvente de líquido compreende ou consiste em água. Em outra modalidade, o absorvente de líquido pode ser outro líquido que seja capaz de absorver acetato de vinila do efluente de VAM, e que seja capaz de ser recuperado da zona de purificação como descrito abaixo e, se desejado, ser recirculado (reciclado) para a zona de separação de acetato de vinila. Exemplos de absorventes de líquido adequados são tipicamente solventes orgânicos de ponto de ebulição elevado contendo oxigênio, incluindo sulfolanos; glicóis, tais como etilenoglicol e propilenoglicol, e seus (di)acetatos, éteres e diglicídeos; N-metilpirrolidona; fenol e fenóis substituídos; bem como “elementos pesados”, que também são formados como subprodutos nos processos conforme revelado no presente documentos, tais como acetaldeído, acetato de etila e combinações dos mesmos. Adequadamente, esses absorventes de líquido são recuperados na purificação de acetato de vinila como descrito abaixo, e, pelo menos parcialmente, reciclados para a zona de separação (“lavagem”) de acetato de vinila.

[0029] Em uma modalidade, a quinta corrente é alimentada a uma zona de purificação para produzir uma sétima corrente compreendendo ácido acético concentrado, uma oitava corrente compreendendo acetato de vinila concentrado, e uma ou mais correntes compreendendo água e/ou absorvente, e, opcionalmente, outros compostos, tais como acetaldeído e acetato de etila. Em uma modalidade, toda ou pelo menos uma parte da sétima corrente compreendendo ácido acético concentrado é utilizada como a corrente de absorvente de líquido na zona de lavagem como descrito acima.

[0030] A presença de água na alimentação de VAM é indesejável, pois leva à hidrólise do vinilacetato em acetaldeído e ácido acético. Uma vez que a água é formada durante a reação de VAM, o ácido acético é tipicamente secado alimentando-se o mesmo na seção de processamento (purificação) de produto, e o ácido acético seco pode, subsequentemente, ser recirculado para o reator de VAM. Consequentemente, em uma modalidade, toda ou pelo menos uma parte da sétima corrente compreendendo ácido acético concentrado é utilizada como a corrente de alimentação compreendendo ácido acético concentrado suprida à segunda zona de reação.

[0031] Como mencionado acima, o efluente vaporoso da etapa de lavagem de VAM geralmente compreende etileno não convertido, etano não convertido e dióxido de carbono. Preferencialmente, essa corrente é, primeiro, submetida a uma etapa de remoção de dióxido de carbono para produzir uma corrente compreendendo etileno e etano, que pode subsequentemente ser dividida em uma corrente enriquecida em etileno e em uma corrente enriquecida em etano. A corrente enriquecida em etileno pode ser retirada como produto e, após uma purificação adicional opcional, ser armazenada para venda ou uso em outro processo de conversão. Alternativa ou adicionalmente, toda, ou pelo menos uma porção, a corrente enriquecida em etileno pode ser recirculada para a etapa de reação de VAM. Alternativa ou adicionalmente, toda, ou pelo menos uma porção, a corrente enriquecida em etano pode ser recirculada para a etapa da reação de ODH. Assim, em uma modalidade, a sexta corrente compreendendo etileno e etano, dióxido de carbono e, opcionalmente, outros compostos gasosos é alimentada a uma zona de remoção de dióxido de carbono para remover dióxido de carbono e, opcionalmente, compostos condensáveis leves, para produzir uma nona corrente enriquecida em etano e etileno. Em uma modalidade, toda, ou pelo menos uma porção, a dita nona corrente enriquecida em etano e etileno é recirculada como alimentação à primeira zona de reação (ODH). Em uma modalidade, a dita nona corrente enriquecida em etano e etileno é ainda separada em uma unidade de separação de etano/etileno para produzir uma décima corrente enriquecida em etano e uma décima primeira corrente enriquecida em etileno. Em uma modalidade, toda, ou pelo menos uma porção, a décima corrente enriquecida em etano é recirculada para a primeira zona de reação. Em uma modalidade, toda, ou pelo menos uma porção, a décima primeira corrente enriquecida em etileno é recirculada para a segunda zona de reação. Qualquer combinação das etapas de recirculação acima das correntes enriquecidas em etano, etileno ou ambos também é possível.

[0032] Na etapa de ODH do processo da presente invenção, o reator pode ser alimentado com oxigênio e etano juntos ou separadamente. Isto é, o reator pode ser alimentado com uma ou mais correntes de alimentação, adequadamente, correntes de gás, que compreendem um ou mais dentre os ditos 2 componentes. Por exemplo, o reator pode ser alimentado com uma corrente que compreende oxigênio e etano. Alternativamente, o reator pode ser alimentado com duas ou mais correntes de alimentação, adequadamente, correntes de gás, sendo que as correntes de alimentação podem formar uma corrente combinada no interior do reator. Por exemplo, o reator pode ser alimentado com uma corrente de alimentação que compreende oxigênio e com outra corrente de alimentação que compreende etano separadamente. Além disso, na etapa de ODH do processo da presente invenção, adequadamente, durante o contato do oxigênio e do etano com um catalisador de ODH, a temperatura é de 300 a 500 °C. Com mais preferência, a dita temperatura é de 310 a 450 °C, com mais preferência, de 320 a 420 °C, com máxima preferência, de 330 a 420 °C.

[0033] Ainda adicionalmente, na etapa de ODH mencionada acima, adequadamente, durante o contato do oxigênio e do etano com um catalisador de ODH, as pressões típicas são 0,01 a 3 ou 0,01 a 2,0 MPa (0,1 a 30 ou 0,1 a 20 bara, isto é, “bar absoluto”). Além disso, de preferência, a dita pressão é de 0,01 a 1,5 MPa (0,1 a 15 bara), com mais preferência, de 0,1 a 0,8 MPa (1 a 8 bara), com máxima preferência, de 0,3 a 0,8 MPa (3 a 8 bara). O produto da etapa de ODH mencionada acima compreende o equivalente desidrogenado de etano, ou seja, etileno. O etileno é formado inicialmente na dita etapa. No entanto, na dita mesma etapa, o etileno pode ser oxidado adicionalmente sob as mesmas condições no ácido carboxílico, ou seja, ácido acético. Além do oxigênio e do etano, o reator de ODH também pode ser alimentado com um gás inerte. O dito gás inerte pode ser selecionado a partir do grupo que consiste nos gases nobres e em nitrogênio (N2). De preferência, o gás inerte é nitrogênio ou argônio, com mais preferência, nitrogênio. O dito oxigênio é um agente oxidante, resultando, assim, em desidrogenação oxidativa de etano. O dito oxigênio pode se originar de qualquer fonte, tal como, por exemplo, ar. As faixas para a razão molar de oxigênio para etano que são adequadas são de 0,01 para 1, mais adequadamente, 0,05 para 0,5. A dita razão de oxigênio para etano é a razão antes de o oxigênio e o etano entrarem em contato com o catalisador. Em outras palavras, a dita razão de oxigênio para etano é a razão de oxigênio, conforme alimentado para etano conforme alimentado. Obviamente, após o contato com o catalisador, pelo menos parte do oxigênio e do etano é consumida.

[0034] Os catalisadores de desidrogenação oxidativa adequados para utilização na presente divulgação não são particularmente limitados, e podem incluir qualquer catalisador de desidrogenação oxidativa (oxidesidrogenação) de etano. A quantidade de tal catalisador não é essencial. De um modo preferencial, é utilizada uma quantidade cataliticamente eficaz do catalisador, isto é, uma quantidade suficiente para promover a reação de oxidesidrogenação de etano.

[0035] Exemplos de catalisadores de desidrogenação oxidativa adequados incluem, mas não estão necessariamente limitados, um ou mais catalisadores de óxidos metálicos mistos compreendendo molibdênio, vanádio, nióbio e, opcionalmente, telúrio como os metais, e podem ter a seguinte fórmula: Mo1VaTebNbcOn em que: a, b, c e n representam a razão da quantidade molar do elemento em questão para a quantidade molar de molibdênio (Mo); a (para V) é de 0,01 para 1, de preferência, 0,05 para 0,60, com mais preferência, 0,10 para 0,40, com mais preferência, 0,20 para 0,35, com máxima preferência, 0,25 para 0,30; b (para Te) é 0 ou de >0 para 1, de preferência, 0,01 para 0,40, com mais preferência, 0,05 para 0,30, com mais preferência, 0,05 para 0,20, com máxima preferência, 0,09 para 0,15; c (para Nb) é de >0 para 1, de preferência, 0,01 para 0,40, com mais preferência, 0,05 para 0,30, com mais preferência, 0,10 para 0,25, com máxima preferência, 0,14 para 0,20; e n (para O) é um número que é determinado pela valência e pela frequência de elementos diferentes de oxigênio.

[0036] Opcionalmente, um leito de catalisador pode compreender mais do que um catalisador de desidrogenação oxidativa. Por exemplo, em uma modalidade, um leito de catalisador pode compreender uma pluralidade de catalisadores de desidrogenação oxidativa que têm níveis de atividade variados (por exemplo, de modo a variar o nível de atividade ao longo do comprimento do tubo de reator). Além disso, se desejado, o leito de catalisador pode ainda compreender material inerte (por exemplo, para diluir e/ou reduzir a atividade do leito de catalisador).

[0037] De preferência, o catalisador de desidrogenação oxidativa é heterogêneo e na forma de partículas. Além disso, de preferência, o dito catalisador heterogêneo é poroso, especificamente, um catalisador de particulado poroso.

[0038] O reator de ODH que pode ser usado na etapa de ODH mencionada acima pode ser qualquer reator, incluindo reatores de leito fixo e de leito fluidizado. De modo adequado, o reator é um reator de leito fixo. Os exemplos dos processos de oxidesidrogenação, incluindo catalisadores e condições de processo, são revelados, por exemplo, nos documentos supracitados no US7091377, WO2003064035, US20040147393, WO2010096909 e US20100256432.

[0039] O processo de VAM, conforme descrito no presente documento, procede tipicamente coalimentando-se a corrente compreendendo um ácido acético vaporoso e etileno em uma razão molar preferencial de etileno:ácido acético na faixa de 2:1 a 4:1, juntamente com oxigênio em uma concentração, preferencialmente, de no máximo 9% em volume, com base no volume total da alimentação do gás de processo de VAM, na presença de um catalisador ativo para a produção de acetato de vinila. Catalisadores adequados para a conversão oxidativa de etileno e ácido acético em acetato de vinila são conhecidos na técnica, e tipicamente compreendem paládio não suportado ou suportado (por exemplo, em sílica ou alumina). Tipicamente, os catalisadores de VAM adequados compreendem ainda um ou mais promotores de metal alcalino, por exemplo, acetato de sódio ou potássio, e um copromotor opcional, tal como ouro e/ou cádmio. A pressão está tipicamente na faixa de 0,5 a 0,8 MPa (5 a 8 bara), e a temperatura está tipicamente na faixa de 100 a 250 °C, preferencialmente, na faixa de 160 a 180 °C. Geralmente, um sal de acetato é coalimentado com a alimentação de ácido acético/etileno de modo a compensar as perdas do promotor alcalino de catalisador de VAM. O reator de VAM que pode ser usado na etapa de ODH mencionada acima pode ser qualquer reator, incluindo reatores de leito fixo e de leito fluidizado. De modo adequado, o reator é um reator de leito fixo.

[0040] A presente revelação refere-se ainda a um sistema de reação que é apropriado para a realização dos processos de ODH e VAM, tais como revelado no presente documento, mais em particular, uma configuração de desidrogenação oxidativa (ODH) de sistema de reação integrado e uma configuração de configuração de acetato de vinila (VAM), compreendendo uma primeira zona de reação,que tem uma entrada para receber uma corrente de alimentação que contém etano, uma entrada para receber uma corrente de alimentação que contém oxigênio, e uma saída para descarregar um efluente da primeira zona de reação, uma unidade de permeação de vapor,que tem uma entrada para receber um efluente da primeira zona de reação, uma saída para descarregar uma corrente de efluente de água exaurida da unidade de permeação de vapor, e uma saída para descarregar água da zona de separação de acetato de vinila, uma segunda zona de reação,que tem uma entrada para receber a corrente de efluente de água exaurida da unidade de permeação de vapor, uma entrada para receber uma corrente de alimentação que contém oxigênio, uma entrada para receber uma corrente de alimentação que contém ácido acético concentrado, e uma saída para descarregar um efluente da segunda zona de reação, uma zona de separação de acetato de vinila, que tem uma entrada para receber um efluente da segunda zona de reação, opcionalmente, uma entrada para receber uma corrente de líquido de lavagem, uma saída para descarregar uma corrente de líquido enriquecido com acetato de vinila da zona de separação de acetato de vinila, e uma saída para descarregar uma corrente gasosa de acetato de vinila exaurido da zona de separação de acetato de vinila, uma zona de purificação,que tem uma entrada para receber uma corrente de líquido enriquecido com acetato de vinila da zona de separação de acetato de vinila, uma saída para descarregar uma corrente que contém ácido acético concentrado da zona de purificação, e uma saída para descarregar uma corrente de acetato de vinila concentrado da zona de purificação, e uma ou mais saídas para descarregar compostos adicionais, e opcionalmente, uma zona de remoção de dióxido de carbono, que tem uma entrada para receber uma corrente gasosa de acetato de vinila exaurido da zona de separação de acetato de vinila, e uma saída para descarregar uma corrente de dióxido de carbono exaurido da dita zona de remoção de dióxido de carbono, e, opcionalmente, uma unidade de separação de etano/etileno,que tem uma entrada para receber uma corrente gasosa de dióxido de carbono exaurido da zona de remoção de dióxido de carbono, uma saída para descarregar uma corrente enriquecida com etileno da dita unidade de separação de etano/etileno; e uma saída para descarregar uma corrente enriquecida com etano da dita unidade de separação de etano/etileno.

[0041] Como mostrado nas Figuras 1 a 3, a seção de vinilacetato que compreende uma unidade de reação de vinilacetato (13), uma zona de lavagem (17) e uma zona de purificação (19), pode ser inserida entre a unidade de permeação de vapor (5) e a unidade de remoção de CO2 (21) de um aparelho existente (usina) para desidrogenação oxidativa de alcanos. Tipicamente, tal projeto de integração envolve meios, tais como linha de desvio (30), para desviar a unidade de reação de vinilacetato, permitindo a produção, por meio de desidrogenação oxidativa (somente) sob condições adequadas, de etileno e ácido acético na especificação de mercado quando o processo de VAM está desativado.

[0042] Por conseguinte, em uma modalidade, o aparelho conforme revelado no presente documento compreende meios para desviar a segunda zona de reação, sendo que os ditos meios compreendem meios para alimentar diretamente a corrente de efluente de ODH desidratada da unidade de permeação de vapor (5) para a zona de separação de VAM e/ou a zona de remoção de dióxido de carbono (e, subsequente, unidade de separação de etano/etileno). Conforme utilizado no presente documento, tais “meios” compreendem tipicamente um conduto para conectar de modo fluido uma saída com uma entrada dos aparelhos e/ou unidades referenciados, e podem ainda compreender equipamento para, por exemplo, comprimir correntes em tais condutos, se necessário.

[0043] Conforme utilizado no presente documento, “alimentar diretamente a zona de separação de VAM e/ou zona de remoção de dióxido de carbono” deve ser entendido como implicando que nenhum, ou substancialmente nenhum, efluente da seção de desidratação é suprido e reagido na unidade de reação de acetato de vinila; pode ainda ser possível, no entanto, ter unidades de processo diferentes das unidades de seção de VAM presentes entre a unidade de permeação de vapor de efluente de ODH e a zona de separação de VAM e/ou zona de remoção de dióxido de carbono.

[0044] Na presente invenção, qualquer dióxido de carbono pode ser removido das correntes que contêm dióxido de carbono por qualquer um dos métodos bem conhecidos em uma zona de remoção de dióxido de carbono que compreende uma ou mais unidades de remoção de dióxido de carbono. Um agente de remoção de dióxido de carbono adequado que pode ser alimentado a uma unidade de remoção de dióxido de carbono pode ser uma solução aquosa de uma base, por exemplo, hidróxido de sódio ou uma amina. Após tal remoção de dióxido de carbono, a corrente deve ser seca em uma unidade de secagem para remover água residual da corrente. O contato de uma solução aquosa de uma amina com uma corrente que contém dióxido de carbono é preferencial em um caso em que a quantidade de dióxido de carbono é relativamente alta. O contato de uma solução aquosa de hidróxido de sódio com uma corrente que contém dióxido de carbono é preferencial em um caso em que a concentração de dióxido de carbono é relativamente baixa, ou como uma segunda etapa de remoção de dióxido de carbono, no caso de um efluente de ODH de etano que foi, primeiro, tratado com uma solução aquosa de uma amina e que ainda contém algum dióxido de carbono residual.

[0045] A zona de purificação de acetato de vinila será geralmente uma combinação de aparelhos configurados para destilação (azeotrópica) de vinilacetato e água, seguida de decantação e purificação, e remoção dos elementos leves (acetaldeído) e pesados ((di)acetato de etila) por destilação.

[0046] A separação de etano do etileno na (“nona”) corrente gasosa de dióxido de carbono exaurido produzida na etapa de reação de VAM é tipicamente realizada utilizando destilação criogênica, em que a dita corrente é resfriada até ser liquefeita e, subsequentemente, destilada nas várias temperaturas de ebulição dos componentes. Outros métodos de separação de etano/etileno não criogênicos adequados incluem absorção por oscilação de pressão e oscilação de temperatura, em que os componentes da corrente gasosa são seletivamente adsorvidos ou absorvidos por um material absorvente ou adsorvente, dependendo da sua afinidade para o dito material na pressão ou temperatura predominante, respectivamente, e seletivamente dessorvidos alterando-se a dita pressão ou temperatura; permeação de membrana, que é baseada na diferença na taxa de permeação através de uma membrana; e combinações de tais métodos, tais como permeação por oscilação de pressão.

[0047] A unidade de permeação de vapor pode ser qualquer aparelho de permeação de vapor que seja capaz de remover seletivamente a água da corrente de efluente vaporosa da primeira zona de reação (ODH), e o versado na técnica será capaz de selecionar materiais de membrana apropriados e condições de temperatura e pressão.

[0048] Conforme utilizado no presente documento, a zona de lavagem pode ser qualquer aparelho que seja capaz de colocar uma corrente de efluente de VAM gasosa ou vaporosa em contato com água ou outra corrente de absorvente de líquido com o objetivo de separar o acetato de vinila e outros condensáveis. Isso pode, por exemplo, ser uma coluna de absorção ou lavagem que tem entradas para receber uma corrente de efluente de VAM e para uma corrente de absorvente, em que a corrente de efluente é alimentada para a zona inferior de uma coluna embalada ou de bandeja e o absorvente de líquido é alimentado na zona superior da coluna, e em que o acetato de vinila é absorvido pelo absorvente através do contato direto da corrente de vapor ascendente e do absorvente em queda.

[0049] O sistema de reação, tal como revelado no presente documento, pode ainda compreender meios para recircular a corrente que contém ácido acético concentrado da zona de purificação para a segunda zona de reação ou para a zona de separação de acetato de vinila (VAM).

[0050] O sistema de reação, tal como revelado no presente documento, pode ainda compreender meios para recircular o absorvente recuperado da zona de purificação para a zona de separação do acetato de vinila (VAM).

[0051] O sistema de reação, tal como revelado no presente documento, pode ainda compreender meios para recircular uma corrente que contém etileno da unidade de separação de etano/etileno para a segunda zona de reação.

[0052] O sistema de reação, tal como revelado no presente documento, pode ainda compreender meios para recircular uma corrente que contém etano da unidade de separação de etano/etileno para a primeira zona de reação.

[0053] O sistema de reação, tal como revelado no presente documento, pode ainda compreender meios para recircular a corrente gasosa de dióxido de carbono exaurido da zona de remoção de dióxido de carbono para a primeira zona de reação.

[0054] Combinações de duas ou mais das modalidades acima também se enquadram no escopo da presente divulgação.

DESCRIÇÃO DETALHADA DOS DESENHOS

[0055] A Figura 1 é uma vista esquemática de um esquema de fluxo para a hidrogenação oxidativa de etileno e produção de acetato de vinila, de acordo com uma modalidade da presente divulgação. No esquema de fluxo da Figura 1, uma corrente (1) compreendendo etano e uma corrente compreendendo oxigênio (2) são alimentadas à primeira unidade de reação (oxidesidrogenação) (3). Uma corrente (4) compreendendo etileno, etano não convertido, ácido acético e água deixa a unidade de oxidesidrogenação (3) e é fornecida a uma unidade de permeação de vapor (5) para produzir uma corrente de vapor de água (7) e uma corrente desidratada (8) compreendendo etileno, etano e ácido acético. A corrente desidratada (8) compreendendo etileno, etano e ácido acético é fornecida à segunda unidade de reação (vinilacetato; “VAM”) (13), bem como a corrente contendo oxigênio (14). Uma corrente (15) compreendendo ácido acético concentrado é também fornecida à unidade de reação de vinilacetato (13). Essa corrente (15) compreendendo ácido acético concentrado pode compreender ácido acético concentrado obtido como corrente (27) a partir da seção de purificação de acetato de vinila.

[0056] A corrente de efluente (16) da unidade de reação de vinilacetato (13) é fornecida a uma zona de separação de acetato de vinila (17), que pode ser ou um condensador ou uma unidade de lavagem à qual um agente de lavagem líquido é fornecido como corrente (31). Uma corrente de líquido (18) compreendendo vinilacetato, ácido acético, água, opcionalmente, agente de lavagem e outros componentes opcionais (tipicamente, componentes pesados, tais como acetaldeído e acetato de etila) deixa a zona de lavagem de vinilacetato (17) e é subsequentemente fornecida à zona de purificação de acetato de vinila (19). Na zona de purificação (19), a corrente (18) é separada em uma corrente de vinilacetato concentrado (26), uma corrente de ácido acético concentrado (27) e uma ou mais correntes (28) compreendendo água e subprodutos, tais como acetaldeído e acetato de etila. Como mencionado acima, toda, ou pelo menos uma porção, a corrente de ácido acético concentrado (27) pode ser usada como corrente de alimentação (15) para a segunda unidade de reação (vinilacetato) (13). Como mostrado adicionalmente na Figura 1, a corrente de ácido acético concentrado (27) pode adicional ou alternativamente ser recirculada como agente de lavagem para a zona de lavagem de vinilacetato (17). Uma corrente (20) compreendendo etano, etileno e dióxido de carbono que deixa a zona de lavagem de vinilacetato (17) pode ser fornecida para a zona de remoção de dióxido de carbono (21) para produzir uma corrente de dióxido de carbono (21a) e uma corrente (22) compreendendo etano e etileno exauridos de dióxido de carbono.

[0057] A Figura 2 é uma vista esquemática de um esquema de fluxo para a hidrogenação oxidativa de etileno e produção de acetato de vinila de acordo com outra modalidade da presente divulgação. No esquema de fluxo da Figura 2, uma corrente (1) compreendendo etano e uma corrente compreendendo oxigênio (2) são alimentadas à primeira unidade de reação (oxidesidrogenação) (3). Uma corrente (4) compreendendo etileno, etano não convertido, ácido acético e água deixa a unidade de oxidesidrogenação (3) e é fornecida a uma unidade de permeação de vapor (5) para produzir uma corrente de vapor de água (7) e uma corrente desidratada (8) compreendendo etileno, etano e ácido acético. A corrente desidratada (8) compreendendo etileno, etano e ácido acético é fornecida à segunda unidade de reação (vinilacetato; “VAM”) (13), bem como a corrente contendo oxigênio (14). Uma corrente (15) compreendendo ácido acético concentrado é também fornecida à unidade de reação de vinilacetato (13). Essa corrente (15) compreendendo ácido acético concentrado pode compreender ácido acético concentrado obtido como corrente (27) a partir da seção de purificação de acetato de vinila.

[0058] A corrente de efluente (16) da unidade de reação de vinilacetato (13) é fornecida a uma zona de separação de acetato de vinila (17), que pode ser ou um condensador ou uma unidade de lavagem à qual um agente de lavagem líquido é fornecido como corrente (31). Uma corrente de líquido (18) compreendendo vinilacetato, ácido acético, água, opcionalmente, agente de lavagem e outros componentes opcionais (tipicamente, componentes pesados, tais como acetaldeído e acetato de etila) deixa a zona de lavagem de vinilacetato (17) e é subsequentemente fornecida à zona de purificação de acetato de vinila (19). Na zona de purificação (19), a corrente (18) é separada em uma corrente de vinilacetato concentrado (26), uma corrente de ácido acético concentrado (27) e uma ou mais correntes (28) compreendendo água e subprodutos, tais como acetaldeído e acetato de etila. Como mencionado acima, toda, ou pelo menos uma porção, a corrente de ácido acético concentrado (27) pode ser usada como corrente de alimentação (15) para a segunda unidade de reação (vinilacetato) (13). Se um absorvente for utilizado como corrente de agente de lavagem (31) para a zona de separação de VAM (17), o dito absorvente pode ser recuperado como corrente (29) da zona de purificação (19) e pelo menos parcialmente reciclado para a corrente de agente de lavagem (31) para a zona de separação de VAM (17).

[0059] Como mostrado adicionalmente na Figura 2, a corrente de ácido acético concentrado (27) pode adicional ou alternativamente ser recirculada como agente de lavagem para a zona de separação (lavagem) de vinilacetato (17). Uma corrente (20) compreendendo etano, etileno e dióxido de carbono que deixa a zona de lavagem de vinilacetato (17) é fornecida à zona de remoção de dióxido de carbono (21) para produzir uma corrente de dióxido de carbono (21a) e uma corrente (22) compreendendo etano e etileno exauridos de dióxido de carbono. A corrente (22) compreendendo etileno e etano pode ser (parcialmente) reciclada como corrente de alimentação (1) para a zona de reação ODH (3). Alternativa ou adicionalmente, a corrente (22) compreendendo etileno e etano pode ser fornecida à unidade de separação de etano/etileno (23) para produzir uma corrente enriquecida com etileno (24) e uma corrente enriquecida com etano (25). A corrente enriquecida com etileno (24) pode ser retirada como produto comercializável, ou pode ser reciclada (não mostrado) como corrente de alimentação para a zona de reação de VAM (13). A corrente enriquecida com etano (25) que deixa a unidade de separação de etano/etileno (23) pode ser pelo menos parcialmente recirculada (não mostrada) para a primeira zona de reação (desidrogenação oxidativa) (3).

[0060] A Figura 3 é uma vista esquemática de um esquema de fluxo para a hidrogenação oxidativa de etileno e produção de acetato de vinila, de acordo com outra modalidade da presente divulgação. No esquema de fluxo da Figura 3, além das unidades e correntes de processo já descritas nas Figuras 1 e 2, é possível (parcialmente) desviar da segunda unidade de reação (VAM) (13) e da segunda zona de separação (17), alimentando-se diretamente uma parte ou a totalidade da corrente de efluente desidratada (8) da unidade de permeação de vapor (5) para a zona de separação de vinilacetato (17) e/ou linha atravessante (30) de zona de remoção de dióxido de carbono (21) e recuperar ácido acético na zona de purificação (19). Isso permite que o sistema ODH-VAM integrado como revelado no presente documento (adicionalmente) produza ácido acético na especificação de mercado quando a produção de VAM não está em operação.

[0061] Será claro para um indivíduo versado na técnica que os diagramas esquemáticos dessas Figuras não mostram todas as entradas, saídas, correntes de reciclagem, etc. necessárias que podem estar presentes no sistema de reação. Além disso, nas Figuras, conforme será verificado, elementos podem ser adicionados, trocados e/ou eliminados de modo a proporcionar inúmeras modalidades adicionais. Além disso, conforme será observado, a proporção e a escala relativa dos elementos fornecidos nas Figuras estão destinadas a ilustrar as modalidades da presente revelação, e não devem ser interpretadas em um sentido limitante. Deve-se observar adicionalmente que a orientação e a configuração mostradas nas Figuras 1 a 3 não se destinam a ser limitantes ou exaustivas de todas as orientações ou configurações possíveis, mas, em vez disso, destinam-se a ser meramente exemplos fornecidos para ilustrar o espírito da presente revelação.

[0062] Na tabela abaixo, é indicado como a “primeira”, “segunda”, etc. correntes mencionadas nas reivindicações e na descrição correspondem aos algarismos arábicos nas Figuras 1 a 3.

Claims

1. Processo integrado para a produção de etileno e acetato de vinila (VAM), caracterizado pelo fato de que compreende contatar, em uma primeira zona de reação, uma corrente gasosa compreendendo etano e opcionalmente etileno com uma corrente de gás que contém oxigênio na presença de um catalisador de oxidesidrogenação sob condições de desidrogenação oxidativa para produzir uma primeira corrente de produto compreendendo etano, etileno, ácido acético e água, e opcionalmente outros compostos, separar a dita primeira corrente de produto em uma unidade de permeação de vapor em uma segunda corrente compreendendo água e uma terceira corrente compreendendo etano, etileno, ácido acético e opcionalmente outros compostos gasosos, contatar, em uma segunda zona de reação, toda ou pelo menos uma porção da referida terceira corrente com uma corrente contendo ácido acético concentrado e com uma corrente de gás que contém oxigênio na presença de um catalisador de VAM, para produzir uma quarta corrente de produto compreendendo acetato de vinila, ácido acético, etano, etileno, água, dióxido de carbono e opcionalmente outros compostos, separar a dita quarta corrente de produto em uma zona de separação de acetato de vinila em uma quinta corrente compreendendo vinilacetato, ácido acético, água e opcionalmente outros compostos condensáveis, e uma sexta corrente compreendendo etileno, etano, dióxido de carbono e opcionalmente outros compostos gasosos, e recuperar acetato de vinila da dita quinta corrente.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a zona de separação de acetato de vinila compreende um condensador.

3. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a zona de separação de acetato de vinila é uma zona de lavagem, em que a quarta corrente de produto é colocada em contato com água ou um absorvente de líquido para produzir uma quinta corrente compreendendo vinilacetato, ácido acético, água e/ou absorvente e opcionalmente outros compostos condensáveis, e uma sexta corrente compreendendo etileno, etano, dióxido de carbono e opcionalmente outros compostos gasosos.

4. Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a dita quinta corrente é alimentada a uma zona de purificação para produzir uma sétima corrente compreendendo ácido acético concentrado, uma oitava corrente compreendendo acetato de vinila concentrado, e uma ou mais correntes compreendendo água e/ou absorvente e opcionalmente outros compostos.

5. Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que toda ou pelo menos uma porção da sétima corrente compreendendo ácido acético concentrado é utilizada como a corrente de alimentação compreendendo ácido acético concentrado fornecido à segunda zona de reação.

6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 5, caracterizado pelo fato de que a sexta corrente compreendendo etileno, etano, dióxido de carbono e opcionalmente outros compostos gasosos é alimentada a uma zona de remoção de dióxido de carbono para remover dióxido de carbono e opcionalmente compostos condensáveis leves, para produzir uma nona corrente enriquecida em etano e etileno.

7. Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que toda ou pelo menos uma porção da dita nona corrente enriquecida em etano e etileno é reciclada para a primeira zona de reação.

8. Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a dita nona corrente enriquecida em etano e etileno é separada em uma unidade de separação de etano/etileno para produzir uma décima corrente enriquecida em etano e uma décima primeira corrente enriquecida em etileno.

9. Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que toda ou pelo menos uma porção da décima corrente enriquecida em etano é recirculada para a primeira zona de reação e/ou em que toda ou pelo menos uma porção da décima primeira corrente enriquecida em etileno é recirculada para a segunda zona de reação.

10. Sistema de reação para a desidrogenação oxidativa de etano e coprodução de acetato de vinila, o sistema para realizar o processo como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que compreende uma primeira zona de reação, tendo uma entrada para receber uma corrente de alimentação que contém etano, uma entrada para receber uma corrente de alimentação que contém oxigênio, e uma saída para descarregar um efluente da primeira zona de reação, uma unidade de permeação de vapor, tendo uma entrada para receber um efluente da primeira zona de reação, uma saída para descarregar uma corrente de efluente de água exaurida da unidade de permeação de vapor, e uma saída para descarregar água da unidade de permeação de vapor , uma segunda zona de reação, tendo uma entrada para receber a corrente de efluente de água exaurida da unidade de permeação de vapor, uma entrada para receber uma corrente de alimentação que contém oxigênio, uma entrada para receber uma corrente de alimentação que contém ácido acético concentrado, e uma saída para descarregar um efluente da segunda zona de reação, uma zona de separação de acetato de vinila, tendo uma entrada para receber um efluente da segunda zona de reação, opcionalmente uma entrada para receber uma corrente de líquido de lavagem, uma saída para descarregar uma corrente de líquido enriquecido com acetato de vinila da zona de separação de acetato de vinila, e uma saída para descarregar uma corrente gasosa de acetato de vinila exaurido da zona de separação de acetato de vinila, uma zona de purificação, tendo uma entrada para receber uma corrente de líquido enriquecido com acetato de vinila da zona de separação de acetato de vinila, uma saída para descarregar uma corrente que contém ácido acético concentrado da zona de purificação, e uma saída para descarregar uma corrente que contém acetato de vinila concentrado da zona de purificação, e uma ou mais saídas para descarregar compostos adicionais, e opcionalmente, uma zona de remoção de dióxido de carbono, tendo uma entrada para receber uma corrente gasosa de acetato de vinila exaurido da zona de separação de acetato de vinila, e uma saída para descarregar uma corrente de dióxido de carbono exaurido da dita zona de remoção de dióxido de carbono, e, opcionalmente, uma unidade de separação de etano/etileno, tendo uma entrada para receber uma corrente gasosa de dióxido de carbono exaurido da zona de remoção de dióxido de carbono, uma saída para descarregar uma corrente enriquecida com etileno da dita unidade de separação de etano/etileno; e uma saída para descarregar uma corrente enriquecida com etano da dita unidade de separação de etano/etileno.

11. Sistema de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente meios para recircular a corrente que contém ácido acético concentrado da zona de purificação para a segunda zona de reação, e/ou meios para recircular uma corrente enriquecida com etileno da unidade de separação de etano/etileno para a segunda zona de reação, e/ou meios para recircular uma corrente que contém etano da unidade de separação de etano/etileno para a primeira zona de reação.

12. Sistema de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente meios para desviar da segunda zona de reação e da zona de separação de acetato de vinila, sendo que os ditos meios compreendem meios para alimentar diretamente a corrente de efluente de água exaurida da unidade de permeação de vapor para a zona de separação de acetato de vinila e/ou zona de remoção de dióxido de carbono.