BR112019015922B1

BR112019015922B1 - método de aprimoramento de corrente residual em um processo de coprodução de óxido de propileno/estireno

Info

Publication number: BR112019015922B1
Application number: BR112019015922-3A
Authority: BR
Inventors: Sandor Nagy; Ha H. Nguyen; Dan D. Lindsey; Barbara Kimmich; Nicholas Bruschi; James D. Montano-Lawrence; Justin E. Turner; Debra L. Jackson; Anthony S. Dearth
Original assignee: Lyondell Chemical Technology, L.P
Priority date: 2017-02-03
Filing date: 2018-02-01
Publication date: 2021-03-09
Also published as: JP6896085B2; KR102234883B1; US10710004B2; US20180221787A1; RU2756585C2; MX2019009164A; WO2018144740A8; CN110291061A; WO2018144740A1; ES2897519T3; BR112019015922A2; EP3577097A1; SG11201906611UA; KR20190115008A; RU2019125892A; JP2020507454A; EP3577097B1; CN110291061B; RU2019125892A3

Abstract

A presente invenção refere-se a um método que inclui colocar uma corrente orgânica em contato com água e dióxido de carbono, de modo que seja extraído sódio da corrente orgânica, e separar uma fase aquosa que contém sal de sódio de uma fase orgânica que compreende um teor de sódio reduzido. A corrente orgânica pode ser um resíduo pesado formado na coprodução de óxido de propileno e estireno. O contato pode incluir combinar o dióxido de carbono com a água para formar uma corrente de água saturada com CO2 e colocar a corrente de água saturada com CO2 em contato com a corrente orgânica, e/ou combinar a corrente orgânica e a água para formar uma mistura e injetar o dióxido de carbono como um gás na mesma. O método pode incluir ainda repetir o contato e a separação uma ou mais vezes na fase orgânica, submetendo a fase orgânica à troca iônica, ou ambas, para obter uma fase orgânica que tem um teor de sódio ainda reduzido. Também é fornecido um sistema para realizar o método.

Description

Referência cruzada a pedidos relacionados

[001]Este pedido é depositado sob o Tratado de Cooperação em Matéria de Patentes, o qual reivindica o benefício da prioridade do Pedido Provisório No US 62/454.542, depositado em 3 de fevereiro de 2017, o qual está incorporado ao presente documento a título de referência em sua totalidade.

Campo da técnica

[002]A presente invenção refere-se ao aprimoramento de corrente residual; mais especificamente, esta descrição refere-se a sistemas e métodos para o aprimoramento de correntes residuais obtidas durante a produção de óxido de propileno; mais especificamente ainda, esta descrição se refere a sistemas e métodos para tratar correntes de processo residuais pesadas formadas na coprodução de óxido de propileno e monômero de estireno através do contato das correntes de processo residuais com dióxido de carbono.

Antecedentes da invenção

[003]A coprodução de óxido de propileno e monômero de estireno, também conhecida como o processo "POSM", envolve a oxidação de etil benzeno para formar hidroperóxido de etil benzeno, a reação catalítica do hidroperóxido com propileno para formar óxido de propileno e 1-fenil etanol e a desidratação do 1-fenil etanol para produzir monômero de estireno. No processo POSM, diversas etapas de destilação são empregadas a fim de separar reagentes não reagidos, bem como diversas correntes de produto e uma ou mais etapas de tratamento cáustico podem ser empregadas a fim de reduzir as características ácidas de diversas correntes. No processo, uma corrente de resíduo pesado que contém níveis relativamente altos de compostos de sódio é formada. Sem tratamento adicional, a corrente de resíduo pesado é um produto de valor baixo que pode ser útil apenas como um combustível de baixo grau.

[004]A corrente de produto de valor baixo é convencionalmente tratada com ácido aquoso para formar uma mistura e, então, a separação de fase da mistura resultante fornece uma fase aquosa que contém a maior parte do sódio anteriormente associado à corrente de valor baixo e uma fase orgânica que tem um teor de sódio reduzido que pode ser usada como combustível de grau superior.

[005]Em processos de separação de fases convencionais, é muitas vezes constatado que volumes grandes de uma camada irregular tendem a se formar nos vasos de separador. A camada irregular é uma emulsão de água na camada orgânica pesada que não se separa em uma fase aquosa ou orgânica. A camada irregular impede a separação completa das fases aquosas e orgânicas e reduz a eficiência do processo de separação.

[006]Consequentemente, existe uma necessidade contínua por sistemas e métodos para o aprimoramento de resíduo (ou resíduos) pesado de valor baixo produzido no processo POSM.

Sumário da Invenção

[007]É descrito no presente documento um método que compreende: (a) colocar uma corrente orgânica em contato com água e dióxido de carbono, de modo que seja extraído sódio da corrente orgânica; e (b) separar uma fase aquosa de pasta fluida que contém sal de sódio de uma fase orgânica que compreende um teor de sódio reduzido em relação à corrente orgânica. Nas modalidades, a corrente orgânica é um resíduo pesado formado na coprodução de óxido de propileno e estireno. Nas modalidades, o contato em (a) compreende combinar o dióxido de carbono com a água para formar uma corrente de água saturada com CO2 e colocar a corrente de água saturada com CO2 em contato com a corrente orgânica. Nas modalidades, o contato em (a) é realizado de maneira concorrente, de maneira contracorrente ou uma combinação dos mesmos. Nas modalidades, o método compreende ainda controlar a concentração de dióxido de carbono na corrente de água saturada com CO2 mediante o controle da temperatura, da pressão ou de ambas. Nas modalidades, a pressão se situa na faixa de cerca de pressão atmosférica a cerca de 3,45 MPa (500 psi), de cerca de pressão atmosférica a cerca de 0,69 MPa (100 psi), de cerca de 0,07 MPa (10 psi) a cerca de 0,34 MPa (50 psi) ou de cerca de 0,14 MPa (20 psi) a cerca de 0,28 MPa (40 psi). Nas modalidades, a temperatura se situa na faixa de cerca de 5°C a cerca de 90°C, de cerca de 15°C a cerca de 70°C ou de cerca de 20°C a cerca de 60°C. Nas modalidades, a temperatura é temperatura do meio ambiente. Nas modalidades, a temperatura é temperatura ambiente.

[008]Nas modalidades, o contato em (a) compreende combinar a corrente orgânica e a água para formar uma mistura e injetar o dióxido de carbono como um gás na mesma. Nas modalidades, a injeção do gás de dióxido de carbono compreende ainda borbulhar ou espargir o gás de dióxido de carbono na mistura. Nas modalidades, o gás de dióxido de carbono é injetado em uma taxa de fluxo na faixa de cerca de 1% em peso a cerca de 90% em peso da massa combinada das fases aquosa e orgânica, de cerca de 10% em peso a cerca de 40% em peso da massa combinada das fases aquosa e orgânica ou de cerca de 10% em peso a cerca de 25% em peso da massa combinada das fases aquosa e orgânica. Nas modalidades, o contato em (a) é realizado em uma pressão maior ou igual a cerca de pressão atmosférica. Nas modalidades, a separação em (b) compreende ainda separar um gás que compreende dióxido de carbono, um gás carreador ou ambos. Nas modalidades, o método compreende ainda reciclar pelo menos uma porção do gás separado para o contato de (a). Nas modalidades, (a) e (b) são realizados em um único aparelho.

[009]Nas modalidades, o método compreende ainda: repetir (a) e (b) uma ou mais vezes na fase orgânica; submeter a fase orgânica à troca iônica; ou ambas, para obter uma fase orgânica que tem um teor de sódio ainda reduzido. Nas modalidades, o método compreende submeter a fase orgânica à troca iônica, em que a troca iônica compreende troca de cátions. Nas modalidades, o método compreende submeter a fase orgânica à troca iônica e a troca iônica é efetuada com uma resina de troca iônica que compreende grupos ácido sulfônico. Nas modalidades, o método compreende submeter a fase orgânica à troca iônica e a troca iônica é efetuada com um meio de troca iônica que é natural ou sintético. Nas modalidades, a troca iônica é efetuada com uma resina de troca iônica selecionada do grupo que consiste em resinas de polímero, zeólitos, argilas e combinações dos mesmos.

[010]Nas modalidades, o teor de sódio ainda reduzido compreende um teor de sódio menor que cerca de 100, 50 ou 10 ppm de sódio. Nas modalidades, o teor de sódio reduzido compreende um teor de sódio menor que cerca de 250, 150 ou 100 ppm de sódio. Nas modalidades, a corrente orgânica e a água estão presentes em uma razão volumétrica na faixa de cerca de 1:1 a cerca de 10:1, de cerca de 1:1 a cerca de 8:1 ou de cerca de 1:1 a cerca de 5:1. Nas modalidades, o contato de (a), a separação de (b) ou ambos são realizados continuamente. Nas modalidades, a separação de (b) é realizada em uma temperatura na faixa de cerca de 15°C a cerca de 85°C, de cerca de 20°C a cerca de 70°C ou de cerca de 30°C a cerca de 60°C.

[011]O método pode ser realizado com o uso de um sistema de duas fases ou um sistema de três fases. Nas modalidades, o dióxido de carbono é fornecido por um gás selecionado a partir do grupo que consiste em dióxido de carbono puro, outros gases que compreendem mais que cerca de 50 por cento em volume de dióxido de carbono e combinações dos mesmos. Nas modalidades, o gás que compreende mais que cerca de 50 por cento em volume de dióxido de carbono é um gás de combustão. Nas modalidades, o gás de combustão compreende mais que cerca de 70 por cento em volume de dióxido de carbono. Nas modalidades, pelo menos uma porção do contato de (a) ocorre em um contator de líquido-líquido. Nas modalidades, o contator de líquido- líquido é selecionado do grupo que consiste em misturador- decantadores, extratores de líquido-líquido, dispositivos misturadores- separadores e combinações dos mesmos.

[012]Também é descrito no presente documento um método que compreende: (a) colocar uma mistura que compreende uma corrente orgânica e água em contato com gás de dióxido de carbono e (b) separar uma fase aquosa que contém sal de sódio de uma fase orgânica que compreende um teor de sódio reduzido em relação à corrente orgânica, em que a corrente orgânica é um resíduo pesado formado na coprodução de óxido de propileno e estireno.

[013]Também é descrito no presente documento um método que compreende: (a) colocar uma corrente orgânica em contato com uma corrente de água saturada com CO2 e (b) separar uma fase aquosa que contém sal de sódio de uma fase orgânica que compreende um teor de sódio reduzido em relação à corrente orgânica, em que a corrente orgânica é um resíduo pesado formado na coprodução de óxido de propileno e estireno.

[014]Também é descrito no presente documento um sistema que compreende: (a) um dispositivo de mistura configurado para colocar uma corrente orgânica em contato com água e dióxido de carbono, de modo que seja extraído sódio da corrente orgânica, em que a corrente orgânica é um resíduo pesado formado na coprodução de óxido de propileno e estireno; (b) um dispositivo de separação configurado para separar uma fase aquosa que contém sal de sódio de uma fase orgânica que compreende um teor de sódio reduzido em relação à corrente orgânica; e (c) um sistema POSM configurado para produzir polipropileno e monômero de estireno e a partir do qual a corrente orgânica é gerada.

[015]Também é descrito no presente documento um método que compreende:(a) recuperar uma corrente orgânica pesada que compreende sódio a partir de um processo de coprodução de óxido de propileno e monômero de estireno (POSM); (b) colocar a corrente orgânica em contato com água e dióxido de carbono, de modo que seja extraído sódio da corrente orgânica; e (c) separar uma fase aquosa de pasta fluida que contém sal de sódio de uma fase orgânica que compreende um teor de sódio reduzido em relação à corrente orgânica, em que o processo POSM compreende a oxidação de etil benzeno para formar hidroperóxido de etil benzeno, a reação catalítica do hidroperóxido com propileno para formar óxido de propileno e 1-fenil etanol e a desidratação do 1-fenil etanol para produzir monômero de estireno. Nas modalidades, a corrente orgânica pesada que compreende sódio é uma corrente de subproduto ou residual que compreende cinzas recuperadas de um processo POSM. Nas modalidades, a corrente de subproduto ou residual que compreende cinzas é recuperada a partir de uma ou mais etapas de destilação e/ou tratamento cáustico em um processo POSM.

[016]Embora múltiplas modalidades sejam relevadas, ainda outras modalidades se tornarão evidentes aos versados na técnica a partir da descrição detalhada a seguir. Conforme será evidente, determinadas modalidades, conforme descrito no presente documento, têm capacidade para serem modificadas em vários aspectos óbvios, todos sem que se afaste do espírito e do escopo das reivindicações, conforme apresentado no presente documento. Consequentemente, a descrição detalhada doravante deve ser considerada como ilustrativa de natureza e não restritiva.

Breve Descrição do Desenho

[017]A figura a seguir ilustra uma modalidade do assunto descrito no presente documento. O assunto reivindicado pode ser compreendido com referência à descrição a seguir tomada em conjunto com as Figuras anexas, em que as referências numéricas semelhantes identificam elementos semelhantes, e em que:

[018]A Figura 1 é uma representação esquemática de um sistema para realizar o aprimoramento de uma corrente residual de POSM de acordo com uma modalidade desta descrição.

Descrição Detalhada

[019]São descritos no presente documento sistemas e métodos para o aprimoramento de correntes residuais geradas em um processo de óxido de propileno/estireno. Conforme observado acima no presente documento, volumes grandes de correntes residuais contaminadas com cinzas (principalmente sódio) e úteis apenas como um combustível de baixa qualidade, são produzidas durante processos, como o processo POSM. A remoção de cinzas (por exemplo, a remoção de pelo menos uma porção do teor de sódio do mesmo) pode ser efetuada para aumentar a qualidade de combustível de tais correntes residuais. Descobriu-se, inesperadamente, que a remoção de cinzas de uma corrente residual gerada em um processo de óxido de propileno/estireno pode ser efetuada através do método e sistema de tratamento descritos no presente documento, para fornecer uma fase orgânica estável, com baixo teor de sódio e neutra. O tratamento é efetuado através do uso de dióxido de carbono como o agente de remoção de cinzas. A fase orgânica submetida à remoção de cinzas resultante pode ser usada como um combustível estável de qualidade superior e/ou pode ser ainda melhorada para capturar o valor químico da mesma.

[020]Embora denominada como uma corrente "residual", deve ser compreendido que uma corrente "residual" de POSM submetida à remoção de cinzas através da presente descrição pode ser utilizável como um combustível e o termo "residual" indica que a corrente não é um produto de valor principal de um processo POSM, mas um subproduto do mesmo. Adicionalmente, embora a descrição do sistema e método descrito no presente documento seja com referência à remoção de cinzas de uma corrente residual de POSM, o sistema e método descritos no presente documento podem ser adequados para a remoção de cinzas de correntes orgânicas produzidas em processos diferentes de processos POSM.

[021]Conforme observado anteriormente neste documento, os processos convencionais para remover sódio de correntes residuais produzidas em processos POSM muitas vezes usam uma ou mais etapas de tratamento cáustico. Alguns processos envolvem a mistura da corrente residual de óxido de propileno/estireno com um hidrocarboneto e um ácido aquoso e a separação subsequente da mistura em uma fase aquosa de pasta fluida que contém sal de sódio e uma fase orgânica reduzida em sódio, que pode ser usada para aplicações de combustível. Embora tais processos possam ser eficazes na redução da contaminação de sódio na corrente residual (ou correntes residuais), os mesmos podem indesejavelmente gerar um volume grande de corrente residual (ou corrente residuais) ácida e podem resultar em um produto de combustível que é ácido, potencialmente resultando em corrosão e suscetibilidade à decomposição/incrustação indesejada.

[022]De acordo com esta descrição dióxido de carbono, em vez de ou ainda a um ácido mineral como ácido sulfúrico, é usado como um agente conveniente para tratar uma "corrente orgânica" (que pode ser, nas modalidades, uma corrente residual de POSM ou uma corrente residual de POSM diluída conforme descrito ainda doravante). Sem limitação, o dióxido de carbono pode ser combinado em uma fase aquosa antes de entrar em contato com a corrente residual orgânica, ou o dióxido de carbono pode ser combinado com uma mistura da corrente residual orgânica e água. Nas modalidades, o tratamento de dióxido de carbono descrito no presente documento substitui o tratamento de ácido mineral convencional. Em outras modalidades, o tratamento de dióxido de carbono de acordo com esta descrição é usado em combinação com (por exemplo, subsequente a) tratamento de ácido mineral convencional.

[023]É descrito no presente documento um sistema para o aprimoramento de uma corrente residual produzida durante a coprodução de óxido de propileno e monômero de estireno. Um sistema para o aprimoramento de uma corrente residual produzida durante um processo POSM será agora descrito com referência à Figura 1, que é uma representação esquemática de um sistema I para realizar o aprimoramento de uma corrente residual de POSM de acordo com uma modalidade desta descrição. O sistema I compreende uma fonte de uma corrente que tem um teor de cinzas (por exemplo, sódio) a ser reduzido 5, um ou mais dispositivos de mistura 25 e um ou mais dispositivos de separação 35. Embora representados como dispositivos separados na modalidade da Figura 1, o dispositivo de mistura 25 e o dispositivo de separação 35 podem ser fornecidos em um único dispositivo misturador/separador, em algumas modalidades. Uma linha 10 pode conectar (ou compreender) de modo fluido a fonte da corrente que tem o teor de cinzas a ser reduzido 5 com o um ou mais dispositivos de mistura 25. Uma ou mais linhas 20 podem ser configuradas para introduzir gás de dióxido de carbono a partir de uma fonte de gás de dióxido de carbono na linha 10. Alternativa ou ainda, uma linha 20 pode ser configurada para introduzir gás de dióxido de carbono a partir de uma fonte de gás de dióxido de carbono diretamente no dispositivo de mistura 25. Uma ou mais linhas 15 podem ser configuradas para introduzir água carbonatada a partir de uma fonte de água carbonatada na linha de entrada de fase orgânica 10. Alternativa ou ainda, uma linha 15 pode ser configurada para introduzir água carbonatada a partir de uma fonte de água carbonatada diretamente no dispositivo de mistura 25. Uma linha 14 pode ser configurada para a introdução de água ("fase aquosa") na linha de entrada de fase orgânica 10, de modo que uma mistura de água e fase orgânica possa ser introduzida no dispositivo de mistura 25 através da linha de entrada de misturador combinada 12. Alternativa ou ainda, uma linha de entrada de água 14 pode ser configurada para introduzir água diretamente no dispositivo de mistura 25.

[024]Uma linha 30 pode conectar de modo fluido o dispositivo de mistura 25 com o dispositivo de separação 35, de modo que uma mistura produzida através da combinação da corrente residual orgânica, água e dióxido de carbono no dispositivo de mistura 25 possa ser introduzida no dispositivo de separação 35. Uma linha de saída de gás 45 pode ser conectada de modo fluido com o dispositivo (ou dispositivos) de separação 35 e configurada para a remoção de gás (por exemplo, dióxido de carbono) a partir do dispositivo (ou dispositivos) de separação 35. A linha de saída de gás 45 pode conectar de modo fluido o dispositivo de separação 35 com uma unidade de reciclagem e tratamento de gás configurada para tratar e/ou reciclar um gás, por exemplo, dióxido de carbono, para o dispositivo (ou dispositivos) de mistura 25. Nas modalidades, o sistema pode compreender um compressor configurado para comprimir o dióxido de carbono e/ou outro gás reciclado para a introdução no dispositivo de mistura 25. Uma linha de saída de fase orgânica 40 pode ser conectada de modo fluido com o dispositivo (ou dispositivos) de separação 35 e configurada para a remoção a partir de dispositivo (ou dispositivos) de separação 35 de uma corrente orgânica tratada que tem um teor de cinzas reduzido em comparação com o teor de cinzas da corrente de origem 5. Uma linha de saída de fase aquosa 50 pode ser conectada de modo fluido com o dispositivo (ou dispositivos) de separação 35 e configurada para a remoção de uma fase aquosa enriquecida com cinzas da mesma. A linha de saída de fase aquosa 50 pode conectar de modo fluido o dispositivo (ou dispositivos) de separação 35 com uma unidade de reciclagem e/ou tratamento de água servida configurada para tratar e/ou reciclar água, por exemplo, para o dispositivo (ou dispositivos) de mistura 25.

[025]O sistema I pode ser operacional como um sistema de duas fases ou um sistema de três fases. Nas modalidades, o sistema é operacional com uma fase orgânica e uma fase aquosa. Nas modalidades, existe também uma fase de gás.

[026]É descrito também no presente documento um método para reduzir teor de cinzas (por exemplo, sódio) em um resíduo pesado, como aquele formado em um processo POSM para a coprodução de óxido de propileno e estireno. O método compreende: (a) colocar uma corrente orgânica em contato com água e dióxido de carbono, de modo que seja extraído sódio da corrente orgânica; e (b) separar uma fase aquosa de pasta fluida que contém sal de sódio de uma fase orgânica que compreende um teor de sódio reduzido em relação à corrente orgânica. Nas modalidades, a corrente orgânica é um resíduo pesado formado na coprodução de óxido de propileno e estireno. Tal método será agora descrito com referência à Figura 1, que é uma representação esquemática de um sistema para realizar o aprimoramento de uma corrente residual de POSM de acordo com uma modalidade desta descrição. Uma corrente residual de POSM a ser tratada é introduzida a partir da fonte de corrente residual de POSM 5 no dispositivo de mistura 25 através da linha de entrada de fase orgânica 10. A corrente residual de POSM pode ser produzida através de qualquer processo POSM conhecido por aqueles versados na técnica para fornecer uma corrente residual que contém cinzas (por exemplo, que contém sódio).

[027]A corrente orgânica com "alto" teor de cinzas a ser submetida à remoção de cinzas pode compreender de cerca de 500 ppm a cerca de 10.000 ppm de cinzas, de cerca de 700 ppm a cerca de 10.000 ppm de cinzas ou de cerca de 1.000 ppm a cerca de 5.000 ppm de cinzas. Nas modalidades, as cinzas compreendem mais que ou igual a cerca de 97%, 98% ou 99% de sódio. As cinzas podem compreender ainda quantidades menores de outros metais, como, sem limitação, Fe, Mg, Ca e K. A corrente orgânica com "alto" teor de cinzas a ser submetida à remoção de cinzas pode compreender de cerca de 500 ppm a cerca de 10.000 ppm de sódio, de cerca de 700 ppm a cerca de 10.000 ppm de sódio ou de cerca de 1.000 ppm a cerca de 5.000 ppm de sódio. Nas modalidades, a corrente orgânica a ser submetida à remoção de cinzas compreende mais que ou igual a cerca de 500, 750, 1.000, 2.500, 3.000, 4.000, 5.000, 6.000, 7.000, 8.000, 9.000 ou 10.000 ppm de sódio.

[028]Nas modalidades, a corrente orgânica é modificada com um material orgânico diferente ou uma mistura de materiais orgânicos para alcançar uma viscosidade e/ou densidade desejável, para intensificar a separação entre a fase orgânica e a fase aquosa. Nas modalidades, a viscosidade da fase orgânica é menor que 2 Pa^s (20 cP), menor que 1 Pa^s (10 cP) ou menor que 0,2 Pa^s (2 cP). Nas modalidades, a densidade da fase orgânica é menor que 1,0 g/cm3, menor que 0,975 g/ cm3 ou menor que 0,95 g/ cm3.

[029]Nas modalidades, o resíduo pesado de um processo POSM é diluído através da combinação com um ou mais outros produtos químicos orgânicos, como, sem limitação, aqueles que compreendem grupos aromáticos ou alifáticos, para formar a corrente orgânica antes do contato com dióxido de carbono. Nas modalidades, o um ou mais outros produtos químicos orgânicos compreendem etil benzeno, tolueno, cumeno, xileno, hexano, heptano, octano, nonano, decano, etc. ou uma combinação dos mesmos. Nas modalidades, o resíduo pesado é combinado com etil benzeno antes do contato da corrente orgânica com dióxido de carbono. Nas modalidades, a razão em peso entre o resíduo pesado e o um ou mais outros produtos químicos orgânicos (por exemplo, etil benzeno) se situa na faixa de razão de cerca de 1:10 em p/p a razão de cerca de 2:1 em p/p, razão de cerca de 1:10 em p/p a razão de cerca de 1:1 em p/p ou razão de cerca de 1:8 em p/p a razão de cerca de 2:1 em p/p.

[030]De acordo com o método descrito no presente documento, a corrente orgânica é colocada em contato com dióxido de carbono. Nas modalidades, a fase orgânica a ser submetida à remoção de cinzas é cuidadosamente misturada com o dióxido de carbono e água (e/ou água carbonatada) antes da etapa de separação. O dióxido de carbono e água podem ser adicionados simultaneamente (por exemplo, como água carbonatada) ou podem ser adicionados separadamente à fase orgânica. A ordem de adição do dióxido de carbono e da água pode não ser crítica. Nas modalidades, o contato é realizado em condições relativamente brandas. As condições de contato podem compreender uma temperatura na faixa de 20°C a 100°C, de 40°C a 90°C, de 5°C a 90°C, de 15°C a 70°C ou de 20°C a 60°C. O contato da corrente residual orgânica com dióxido de carbono pode ser realizado em pressão ambiente ou acima da pressão ambiente. Embora o contato possa ser eficaz em temperatura ambiente, a eficácia de remoção de sódio pode ser mantida ou até aumentada em temperaturas acima ou abaixo da temperatura ambiente. Nas modalidades, o contato e separação são realizados em um único recipiente e o dióxido de carbono, água e/ou água carbonatada é adicionada diretamente no recipiente de separação juntamente com a fase orgânica a ser submetida à remoção de cinzas.

[031]Nas modalidades, o contato compreende combinar o dióxido de carbono com água para formar uma corrente de água saturada com CO2 e colocar a corrente de água saturada com CO2 em contato com a corrente orgânica. Por exemplo, nas modalidades, a água carbonatada é formada através da colocação do gás de dióxido de carbono em contato com água para produzir uma corrente ou fonte de água carbonatada, que é combinada com a corrente residual de POSM na linha 10 através da introdução na mesma através da linha de água carbonatada 15. Nas modalidades, a água carbonatada na linha de água carbonatada 15 e refugo de POSM introduzido através da linha de entrada de fase orgânica 10 podem ser introduzidos no dispositivo de mistura 25 através da linha de entrada de misturador combinada 12. Em modalidades alternativas, a fase orgânica a ser submetida à remoção de cinzas e água carbonatada são introduzidas separadamente, através da linha de entrada de fase orgânica 10 e linha de entrada de água carbonatada 15 no dispositivo de mistura 25.

[032]Nas modalidades, a fase orgânica que compreende refugo de POSM a ser submetido à remoção de cinzas e água estão presentes dentro do dispositivo de mistura 25 em uma razão volumétrica na faixa de cerca de 1:1 a cerca de 10:1, de cerca de 1:1 a cerca de 8:1 ou de cerca de 1:1 a cerca de 5:1.

[033]Nas modalidades, a corrente de água carbonatada introduzida no dispositivo de mistura 25 através da linha de entrada de água carbonatada 15 compreende uma corrente de água saturada com dióxido de carbono. A concentração de dióxido de carbono na corrente de água saturada com CO2 pode ser controlada, nas modalidades, mediante o controle da temperatura, da pressão ou de ambas. A pressão pode se situar na faixa de cerca de pressão atmosférica a cerca de 3,45 MPa (500 psi), de cerca de atmosférica a cerca de 0,69 MPa (100 psi), de cerca de 0,07 MPa (10 psi) a cerca de 0,34 MPa (50 psi) ou de cerca de 0,14 MPa (20 psi) a cerca de 0,28 MPa (40 psi). A temperatura pode se situar na faixa de cerca de 5°C a cerca de 90°C, de cerca de 15°C a cerca de 70°C ou de cerca de 20°C a cerca de 60°C. Nas modalidades, a temperatura é temperatura do meio ambiente. Nas modalidades, a temperatura é temperatura ambiente. Nas modalidades, uma temperatura abaixo da temperatura ambiente, uma pressão mais alta ou ambas, é usada para aumentar a quantidade de dióxido de carbono na corrente de água saturada com CO2. O contato da corrente de água carbonatada e da fase orgânica pode ser realizado de modo concorrente ou contracorrente.

[034]O dispositivo de mistura 25 pode compreender um contato de líquido-líquido, em que a água carbonatada (introduzida através da linha de entrada de água carbonatada 15 e da linha de entrada de dispositivo de mistura 12 ou introduzida diretamente no dispositivo de mistura 25) é colocada em contato com a fase orgânica (introduzida no mesmo através da linha de entrada de fase orgânica 10 e linha de entrada de dispositivo de mistura 12 ou introduzida diretamente no dispositivo de mistura 25). Os contatores de líquido-líquido incluem, sem limitação, misturador-decantadores, extratores líquido-líquido, dispositivos misturadores-separadores e combinações dos mesmos.

[035]Nas modalidades, o método compreende combinar a corrente orgânica e água (ou "fase aquosa") para formar uma mistura e injetar o dióxido de carbono como um gás na mesma. Por exemplo, nas modalidades, a fase orgânica é combinada com água e gás de dióxido de carbono é introduzido na mesma, por exemplo, através da linha de entrada de dióxido de carbono 20. Nas modalidades, a água é combinada, por exemplo, através da linha de entrada de água 14, com a fase orgânica na linha de entrada de fase orgânica 10 para fornecer uma mistura da fase orgânica e água que é introduzida no dispositivo de mistura 25 através da linha de entrada de dispositivo de mistura 12. Nas modalidades, a água é introduzida na linha de entrada de dispositivo de mistura 12 através de uma linha de entrada de água 14. Nas modalidades, a água é introduzida diretamente no dispositivo de mistura 25.

[036]O dióxido de carbono pode ser fornecido por um gás selecionado do grupo que consiste em dióxido de carbono puro e/ou outros gases que compreendem mais que cerca de 50 por cento em volume de dióxido de carbono. Nas modalidades, o gás que compreende mais que cerca de 50 por cento em volume de dióxido de carbono é um gás de combustão. O gás de combustão pode compreender mais que cerca de 70 por cento em volume de dióxido de carbono. Nas modalidades, o dióxido de carbono é fornecido por um gás que compreende mais que 80, 85, 90, 95, 96, 97, 98 ou 99 por cento em volume de dióxido de carbono.

[037]O gás de dióxido de carbono pode ser borbulhado, espargido ou de outro modo introduzido em uma mistura que compreende a fase orgânica e água. Por exemplo, o dispositivo de mistura 25 pode compreender um aspersor, através do qual as bolhas de gás de dióxido de carbono são introduzidas em uma mistura das fases aquosa e orgânica. Nas modalidades, o gás de dióxido de carbono é injetado em uma taxa de fluxo que fornece de cerca de 1% em peso a cerca de 90% em peso da massa combinada das fases aquosa e orgânica, de cerca de 10% em peso a cerca de 40% em peso da massa combinada das fases aquosa e orgânica ou de cerca de 10% em peso a cerca de 25% em peso da massa combinada das fases aquosa e orgânica. O gás de dióxido de carbono pode ser colocado em contato com as fases aquosa e orgânica em uma pressão maior ou igual a cerca da pressão atmosférica.

[038]Após o contato da fase orgânica com dióxido de carbono conforme descrito anteriormente neste documento, a mistura resultante é separada em fases imiscíveis, através do dispositivo de separação 35. Os sais de sódio e cinzas podem ser solubilizados na fase aquosa. Especificamente, a separação fornece uma fase aquosa que contém sódio e uma fase orgânica que tem teor de sódio reduzido em relação à corrente orgânica, em que o teor de sódio reduzido está abaixo daquele esperado da diluição ou adição de água sozinha. Nas modalidades, como mostrado na Figura 1, após o contato da fase orgânica com água e dióxido de carbono (através do contato da fase orgânica com água carbonatada, através do contato de gás de dióxido de carbono com uma mistura da fase orgânica e água ou ambos) no dispositivo de mistura 25, a mistura é introduzida em um ou mais dispositivos de separação 35. Conforme indicado na Figura 1, uma linha de saída de mistura 30 pode introduzir a mistura que resulta do contato no dispositivo de separação 35. Conforme observado anteriormente neste documento, nas modalidades, o dispositivo de separação 35 pode ser uma zona de separação dentro do dispositivo de mistura 25 ou pode ser o mesmo recipiente. Ou seja, o contato/mistura do dióxido de carbono com a fase orgânica e a separação da fase orgânica de uma fase aquosa podem ocorrer dentro de um único aparelho ou dispositivo, nas modalidades. A separação é operada sob condições que fornecem uma fase que contém sódio aquosa imiscível e uma fase orgânica que tem teor de sódio reduzido.

[039]O dispositivo de separação 35 é operacional para separar uma fase orgânica que tem teor de sódio reduzido (isto é, uma fase orgânica submetida à remoção de cinzas) de uma fase aquosa que contém cinzas extraídas (por exemplo, sódio). Uma corrente orgânica tratada que tem um teor de cinzas mais baixo/reduzido pode ser extraída do dispositivo de separação 35 através da linha de refugo de POSM "tratado" ou melhorado 40. Uma fase aquosa que compreende cinzas aumentadas é extraída do dispositivo de separação 35 através da linha de saída de fase aquosa 50. A fase aquosa pode ser enviada para o tratamento de água servida, reciclada ou similares, conforme é de conhecimento dos versados na técnica. A temperatura de separação de fases pode variar dependendo de condições de operação como a pressão. Nas modalidades, a separação pode ser realizada a uma temperatura na faixa de cerca de 15°C a cerca de 85°C, de cerca de 20°C a cerca de 85°C, de cerca de 20°C a cerca de 70°C, de cerca de 25°C a cerca de 70°C ou de cerca de 30°C a cerca de 60°C. Nas modalidades, a separação de fases é realizada em uma temperatura mais alta que o contato/mistura. O uso de uma temperatura de separação de fases mais alta pode intensificar a separação de gás de dióxido de carbono das fases aquosa e orgânica, nas modalidades.

[040]A fase orgânica de "cinzas reduzidas" tratada pode compreender um teor de sódio menor que cerca de 250, 150 ou 100 ppm de sódio. Nas modalidades, o teor de sódio "reduzido" compreende um teor de sódio que é pelo menos 50, 60 ou 75% menor que o teor de sódio esperado a partir do simples contato da fase orgânica a ser submetida à remoção de cinzas com uma quantidade equivalente de água (isto é, através do mesmo método com ausência do dióxido de carbono). Nas modalidades, a fase orgânica submetida à remoção de cinzas compreende um teor de sódio que é 90, 92,5 ou 95% menor que aquele da fase orgânica antes do tratamento. A fase orgânica de "cinzas reduzidas" tratada pode compreender um teor de cinzas menor que cerca de 250, 150 ou 100 ppm de cinzas. Nas modalidades, o teor de cinzas "reduzido" compreende um teor de cinzas que é pelo menos 50, 60 ou 75% menor que o teor de cinzas esperado a partir do simples contato da fase orgânica a ser submetida à remoção de cinzas com uma quantidade equivalente de água (isto é, através do mesmo método com ausência do dióxido de carbono). Nas modalidades, a fase orgânica submetida à remoção de cinzas compreende um teor de cinzas que é 90,92,5 ou 95% menor que aquele da fase orgânica antes do tratamento.

[041]Nas modalidades, a separação é efetuada através de métodos conduzidos por gravidade diferentes, como, sem limitação, separação por gravidade através de decantação ou através de métodos forçados para intensificar a separação, como, sem limitação, através de centrifugação ou através da combinação dos mesmos, como, sem limitação, através de um coalescedor. Nas modalidades, certos produtos químicos, como desemulsificantes, que podem intensificar a separação, são empregados em conjunto com as operações de separação.

[042]Nas modalidades, a separação é realizada por separação de fases conduzida por gravidade, como decantação. Na decantação, a corrente aquosa/dióxido de carbono/resíduo misturada na linha de saída de mistura 30 pode ser introduzida em um dispositivo de separação de unidade de decantador 50, em que a separação de fases ocorre. Nas modalidades, a separação de fases conduzida por gravidade pode fornecer uma fase aquosa que contém sal de sódio e uma fase orgânica que tem teor de sódio reduzido. Para decantação, o volume do decantador deve fornecer um tempo de permanência adequado para que a separação de fases ocorra em uma taxa de fluxo especificada.

[043]Nas modalidades, um recipiente combinado de mistura/separação é periodicamente misturado ou agitado e, então, a agitação é cessada e as fases deixadas se separarem durante um tempo. Por exemplo, uma mistura das fases orgânica e aquosa pode ser periodicamente espargida com gás de dióxido de carbono ou uma mistura de água carbonatada e fase orgânica pode ser periodicamente agitada (por exemplo, através de um agitador, através da circulação ao redor de um laço de circulação ou outros meios). As fases podem ser, então, deixadas se separarem durante um período de tempo de, por exemplo, 1, 2, 3 ou 4 horas ou mais, até 1 ou 2 dias ou mais, até a separação de fases ser efetuada. Uma vez que a separação é efetuada, a camada aquosa pode ser drenada, deixando uma fase orgânica neutra, que foi submetida à remoção de cinzas. Alternativamente, a fase orgânica melhorada (camada superior reduzida em sódio) pode ser extraída ou decantada a partir do topo do recipiente, deixando a camada (fundo) aquosa otimizada com sódio.

[044]Nas modalidades, o método compreende ainda separar um gás que compreende dióxido de carbono, um gás carreador (por exemplo, um gás inerte como nitrogênio) ou ambos. Por exemplo, uma linha de saída de gás 45 pode ser operacional para extrair um gás do dispositivo de separação 35. O gás separado pode ser tratado e/ou reciclado. Por exemplo, o gás de dióxido de carbono extraído do dispositivo de separação 35 pode ser, nas modalidades, reciclado para o dispositivo de mistura 25.

[045]O método pode compreender ainda repetir o contato da fase orgânica com dióxido de carbono, a separação da fase aquosa da fase orgânica ou tanto a etapa de contato como de separação uma ou mais vezes para obter uma fase orgânica que tem um teor de sódio e/ou cinzas ainda reduzido. Por exemplo, a fase orgânica tratada extraída do dispositivo de separação 35 através da linha de saída de corrente residual de POSM melhorada 40 pode ser reciclada para o dispositivo de mistura 25, por exemplo, através da linha de entrada de fase orgânica 10.

[046]Nas modalidades, o método compreende ainda submeter a fase orgânica a uma ou mais etapas de "polimento" de troca iônica para reduzir ainda mais o teor de cinzas e/ou sódio da fase orgânica. Submeter a fase orgânica à troca iônica pode compreender submeter a fase orgânica à troca de cátions. A troca iônica pode ser efetuada através de qualquer troca iônica conhecida por aqueles versados na técnica. Por exemplo, nas modalidades, a troca iônica é efetuada com uma resina de troca iônica que compreende grupos ácido sulfônico. A troca iônica pode ser realizada com o uso de um meio de troca iônica que é natural ou sintético. Nas modalidades, a troca iônica é efetuada com uma resina de troca iônica selecionada do grupo que consiste em resinas de polímero, zeólitos, argilas e combinações dos mesmos. Por exemplo, a forma ácida de zeólitos e/ou materiais em camadas, como argilas, pode fornecer meios de troca iônica eficazes, nas modalidades.

[047]A fase orgânica que tem um teor de cinzas "ainda reduzido" pode compreender um teor de cinzas menor que cerca de 100, 50 ou 10 ppm de cinzas. Nas modalidades, o teor de cinzas "ainda reduzido" compreende um teor de cinzas que é pelo menos 50, 60 ou 75% menor que o teor de cinzas esperado a partir do simples contato da fase orgânica a ser submetida à remoção de cinzas com uma quantidade equivalente de água. Nas modalidades, a fase orgânica submetida à remoção de cinzas adicional compreende um teor de cinzas que é 95, 97,5 ou 99,0% menor que aquele da fase orgânica antes do tratamento. Nas modalidades, a fase orgânica que tem um teor de sódio "ainda reduzido" pode compreender um teor de sódio menor que cerca de 100, 50, 10 ou 1 ppm de sódio. Nas modalidades, o teor de sódio "ainda reduzido" compreende um teor de sódio que é pelo menos pelo menos 50, 60 ou 75% menor que o teor de sódio esperado a partir do simples contato da fase orgânica a ser submetida à remoção de cinzas com uma quantidade equivalente de água. Nas modalidades, o teor de sódio "ainda reduzido" compreende um teor de sódio que é 95, 97,5 ou 99,0% menor que aquele da fase orgânica antes do tratamento.

[048]Nas modalidades, o método é realizado continuamente. Nas modalidades, o contato da corrente orgânica a ser tratada/submetida à remoção de cinzas, a separação da fase orgânica de cinzas reduzidas da fase aquosa de cinzas aumentadas ou ambas são realizadas continuamente.

[049]Nas modalidades, a fase orgânica submetida à remoção de cinzas que tem teor de cinzas reduzido (e que compreende componentes orgânicos pesados formados no processo POSM) é usada como uma corrente de combustível melhorada sem processamento adicional. Nas modalidades, a fase orgânica que tem teor de sódio reduzido é ainda processada. Processamento adicional opcional de fase orgânica submetida à remoção de cinzas

[050]Nas modalidades, pelo menos uma porção da fase orgânica submetida à remoção de cinzas que tem teor de sódio reduzido é ainda melhorada por meio de craqueamento para produzir monômero de estireno. Em tais modalidades, um catalisador de ácido compatível, como, sem limitação, ácido p-toluenossulfônico pode ser adicionado à fase orgânica e a mistura resultante craqueada em temperatura elevada para formar 1-fenil etanol e monômero de estireno. Nas modalidades, o 1-fenil etanol e monômero de estireno são separados por destilação dos materiais pesados restantes. As condições para o craqueamento são conhecidas na técnica e incluem, sem limitação, temperaturas na faixa de 70°C a 300°C, de 120°C a 220°C ou de 70°C a 220°C e pressões abaixo da atmosférica, por exemplo, 100 mm Hg (0,01 MPa (1,9 psi)) a 400 mm Hg (0,05 MPa (7,7 psi)), que são adequadas para vaporização de materiais leves.

[051]Nas modalidades, pelo menos uma porção da fase orgânica submetida à remoção de cinzas é submetida à evaporação de filme untado a fim de separar uma porção da corrente como uma fração suspensa volátil. Nas modalidades, essa fração suspensa é craqueada em temperaturas elevadas (conforme descrito acima) para produzir monômero de estireno. Nas modalidades, a corrente suspensa volátil é passada diretamente para a etapa de desidratação de 1-fenil etanol empregada no processo POSM a partir da qual o refugo de POSM a ser submetido à remoção de cinzas foi gerado, de modo que os componentes da corrente suspensa volátil sejam convertidos em monômero de estireno nas condições empregadas para a desidratação de 1-fenil etanol.

[052]O produto 1-fenil etanol e monômero de estireno a partir do processamento adicional opcional da fase orgânica submetida à remoção de cinzas por representar rendimentos aumentados de produtos desejados obteníveis através de um processo POSM geral. Ainda, os materiais pesados a partir do processamento adicional/aprimoramento opcional podem ser úteis como um combustível melhorada em virtude do baixo teor de sódio dos mesmos. Produção de corrente residual de POSM a ser submetida à remoção de cinzas

[053]Nas modalidades, o método compreende ainda gerar, através de um processo POSM, uma corrente residual de POSM a ser melhorada/submetida à remoção de cinzas de acordo com o sistema e método descritos no presente documento. Os processos POSM são bem conhecidos na técnica e uma corrente residual tratada através do sistema e método desta descrição pode ser produzida através de qualquer processo POSM conhecido. Por exemplo, os processos POSM são descritos nas Patentes No U.S. 3.351.635; 3.439.001; 4.066.706; 4.262.143; e 5.210.354, a descrição de cada uma das quais estando incorporada ao presente documento em sua totalidade, para todos os propósitos não contrários a esta descrição.

[054]Nas modalidades do processo POSM através do qual a corrente residual de POSM a ser submetida à remoção de cinzas é gerada, etil benzeno é reagido com oxigênio molecular em temperatura elevada, de acordo com técnicas conhecidas, para formar hidroperóxido de etil benzeno. Uma pequena quantidade de álcali pode ser incorporada na mistura de oxidação a fim de aperfeiçoar a seletividade e taxa de oxidação. Nas modalidades, o hidroperóxido de etil benzeno é subsequentemente reagido com propileno para formar óxido de propileno e 1-fenil etanol. A mistura de reação de epoxidação pode ser submetida à lavagem cáustica e a uma série de destilações a fim de separar os materiais contidos na mesma. Nas modalidades, a mistura de reação é destilada para separar propileno suspenso de componentes mais pesados. O propileno separado pode ser reciclado para a etapa de epoxidação. Nas modalidades, os componentes mais pesados são ainda destilados, opcionalmente após a lavagem cáustica, em uma série de destilações para separar o produto óxido de propileno, produto 1- fenil etanol e etil benzeno não reagido, que pode ser reciclado, opcionalmente após uma lavagem cáustica. A corrente de 1-fenil etanol pode ser desidratada para produzir monômero de estireno. Nas modalidades, uma corrente de produto de valor baixo que contém sódio orgânico pesado que resulta de tais processos de separação ou similares, é usada como a corrente residual de POSM introduzida no dispositivo de mistura 25 através da linha de entrada de fase orgânica 10, de modo que o resíduo pesado que contém sódio possa ser tratado conforme descrito anteriormente neste documento a fim de melhorar (por exemplo, submeter à remoção de cinzas) a corrente.

[055]Nas modalidades, a corrente de resíduo orgânico pesado a partir do processo de óxido de propileno/monômero de estireno compreende principalmente compostos de arila oxigenados, que podem ter, sem limitação, pesos moleculares maiores ou iguais a 90 g/mol, 94 g/mol, 200 g/mol, 215 g/mol ou 225 g/mol. Nas modalidades, a corrente de resíduo orgânico pesado a partir do processo de óxido de propileno/monômero de estireno compreende compostos de arila oxigenados. Nas modalidades, a corrente de resíduo orgânico pesado a partir do processo de óxido de propileno/monômero de estireno compreende principalmente compostos de arila oxigenados. Nas modalidades, a corrente de resíduo orgânico pesado a partir do processo de óxido de propileno/monômero de estireno compreende pelo menos 20, 30, 40 ou 50 por cento em peso de compostos de arila oxigenados. Nas modalidades, a corrente orgânica a ser submetida à remoção de cinzas compreende mais que ou igual a cerca de 0,25% em peso (2.500 ppm), 0,3% em peso (3.000 ppm), 0,4% em peso (4.000 ppm), 0,5% em peso (5.000 ppm), 0,75% em peso (7.500 ppm) ou 1,0% em peso (10.000 ppm) de cinzas. As cinzas podem compreender principalmente sódio. Nas modalidades, a corrente orgânica a ser submetida à remoção de cinzas compreende mais que ou igual a cerca de 0,25% em peso (2.500 ppm), 0,3% em peso (3.000 ppm), 0,4% em peso (4.000 ppm), 0,5% em peso (5.000 ppm), 0,75% em peso (7.500 ppm) ou 1,0% em peso (10.000 ppm) de sódio.

[056]O sistema e o método dessa descrição fornecem a remoção de cinzas de um resíduo pesado, como aquele formado na coprodução de óxido de propileno e estireno. O processo da descrição compreende colocar o resíduo pesado em contato com dióxido de carbono e água e separar a mistura resultante em uma fase aquosa que contém sal de sódio e uma fase orgânica que tem teor de sódio reduzido. O sistema e método descritos possibilitam a remoção intensificada de sódio da fase orgânica em relação a sistemas e métodos com ausência do dióxido de carbono e possibilitam a remoção de sódio sem ou com um uso reduzido da utilização convencional de ácido e/ou solvente adicionado para controlar as propriedades da corrente orgânica.

[057]Os exemplos a seguir ilustram meramente o sistema e método desta descrição. Aqueles que são versados na técnica reconhecerão muitas variações que estão dentro do espírito destadescrição e do escopo das reivindicações.

EXEMPLOS Exemplo 1: Tratamento único de corrente residual orgânica de acordo com esta descrição

[058]Os experimentos foram realizados para estudar a eficácia do tratamento de corrente de água servida de acordo com esta descrição. Nesse exemplo, 2 litros de uma corrente residual de processo de óxido de propileno/estireno básico que contém cerca de 4.000 ppm de sódio foram diluídos com 2 litros de etil benzeno (resultando em cerca de 2.000 ppm de sódio na fase orgânica) e combinados com quatro litros de água. A corrente residual do processo compreendeu uma mistura de álcool metil benzílico, 2-fenil etanol e éteres dos mesmos e incluiu componentes com peso molecular mais alto. A mistura diluída foi combinada em um recipiente de 5 galões equipado com um laço de recirculação um tubo de imersão para purga de dióxido de carbono. O recipiente foi, então, purgado com dióxido de carbono e pressurizado até 0,21 MPa (30 psi) de pressão de dióxido de carbono. A mistura foi periodicamente (três vezes, em um intervalo de uma hora) misturada mediante a circulação do líquido através do laço de recirculação durante aproximadamente um minuto. Após quatro horas, a mistura foi deixada se separar durante quatro horas e a camada aquosa foi drenada do recipiente, fornecendo uma fase orgânica neutra que contém cerca de 250 ppm de sódio. Esse Exemplo ilustra que um único tratamento de acordo com esta descrição pode fornecer redução de sódio significativa, nesse caso, de cerca de 4.000 ppm para cerca de 250 ppm.

Exemplo 2: Tratamento duplo de corrente residual orgânica de acordo com esta descrição

[059]A fase orgânica resultante do Exemplo 1, que contém cerca de 250 ppm de sódio, foi novamente tratada de acordo com esta descrição, mediante a mistura com água fresca e dióxido de carbono conforme o Exemplo 1. O tratamento resultou em uma fase orgânica que contém menos que cerca de 10 ppm de sódio. Esse Exemplo ilustra que um tratamento secundário forneceu redução adicional em nível de sódio, nesse caso, de cerca de 250 ppm de sódio para menos que cerca de 10 ppm de sódio.

Exemplo 3: Tratamento em três etapas de corrente residual orgânica de acordo com esta descrição

[060]Os dois litros da fase orgânica a partir do Exemplo 1, que contém cerca de 250 ppm de sódio, foram tratados através do fluxo através de um leito que contém 4 gramas de resina de troca iônica LEWATIT® K2629 (disponível junto à LANXESS Chemical Company em Shanghai, China) na taxa de 0,25 ml/min. A fase orgânica efluente resultante continha menos que 1 ppm de sódio. Esse Exemplo ilustra que o sódio foi reduzido ainda mais passando-se a alimentação tratada através de uma resina de troca iônica na forma ácida para produzir uma fase orgânica com um teor de sódio menor que cerca de 1 ppm.

Descrição adicional

[061]As modalidades particulares descritas acima são apenas ilustrativas, à medida que a presente descrição pode ser modificada e praticada de formas diferentes, mas equivalentes, evidentes para aqueles versados na técnica que têm o benefício dos ensinamentos no presente documento. Além disso, nenhuma limitação é destinada aos detalhes de construção ou projeto mostrados no presente documento, diferente do que é descrito nas reivindicações abaixo. Portanto, é evidente que as modalidades ilustrativas particulares descritas acima podem ser alteradas ou modificadas e todas tais variações são consideradas dentro do escopo e espírito da presente descrição. Modalidades alternativas que resultam da combinação, integração e/ou omissão de recursos da modalidade (ou modalidades) também estão dentro do escopo da descrição. Embora as composições e os métodos sejam descritos em termos mais amplos de "ter", "compreender", "conter" ou "incluir" diversos componentes ou etapas, as composições e os métodos também podem "consistir essencialmente em" ou "consistir em" diversos componentes e etapas. O uso do termo "opcionalmente" em relação a qualquer elemento de uma reivindicação significa que o elemento é necessário ou, alternativamente, o elemento não é necessário, sendo que ambas as alternativas estão dentro do escopo na reivindicação.

[062]Os números e faixas descritos acima podem variar em alguma quantidade. Sempre que uma faixa numérica com um limite inferior e um limite superior for descrito, qualquer número e qualquer faixa incluída que é abrangida pela faixa é especificamente descrita. Em particular, toda faixa de valores (da forma, "de cerca de a a cerca de b" ou, de modo equivalente, "de aproximadamente a a b", ou, de modo equivalente, "de aproximadamente a a b") descrita no presente documento deve ser entendida como apresentando todo número e faixa abrangidos pela faixa mais ampla de valores. Além disso, os termos nas reivindicações têm seu significado direto e comum, exceto onde explícita e claramente definido pelo titular de patente. Ademais, os artigos indefinidos "um" ou "uma", conforme usado nas reivindicações, são definidos no presente documento para significar um ou mais de um elemento que os mesmos introduzem. Se existir qualquer conflito nos usos de uma palavra ou termo neste relatório descritivo e em uma ou mais patentes ou outros documentos, as definições que são consistentes com este relatório descritivo devem ser adotadas.

[063]As modalidades descritas no presente documento incluem:

[064]A: Um método que compreende: (a) colocar uma corrente orgânica em contato com água e dióxido de carbono, de modo que seja extraído sódio da corrente orgânica; e (b) separar uma fase aquosa de pasta fluida que contém sal de sódio de uma fase orgânica que compreende um teor de sódio reduzido em relação à corrente orgânica.

[065]B: Um método que compreende: (a) colocar uma mistura que compreende uma corrente orgânica e água em contato com gás de dióxido de carbono; e (b) separar uma fase aquosa que contém sal de sódio de uma fase orgânica que compreende um teor de sódio reduzido em relação à corrente orgânica, em que a corrente orgânica é um resíduo pesado formado na coprodução de óxido de propileno e estireno.

[066]C: Um método que compreende: (a) colocar uma corrente orgânica em contato com uma corrente de água saturada com CO2; e (b) separar uma fase aquosa que contém sal de sódio de uma fase orgânica que compreende um teor de sódio reduzido em relação à corrente orgânica, em que a corrente orgânica é um resíduo pesado formado na coprodução de óxido de propileno e estireno.

[067]D: Um sistema que compreende:(a) um dispositivo de mistura configurado para colocar uma corrente orgânica em contato com água e dióxido de carbono, de modo que seja extraído sódio da corrente orgânica, em que a corrente orgânica é um resíduo pesado formado na coprodução de óxido de propileno e estireno; (b) um dispositivo de separação configurado para separar uma fase aquosa que contém sal de sódio de uma fase orgânica que compreende um teor de sódio reduzido em relação à corrente orgânica; e (c) um sistema POSM configurado para produzir polipropileno e monômero de estireno e a partir do qual a corrente orgânica é gerada.

[068]Cada uma das modalidades A, B, C e D pode ter um ou mais dentre os seguintes elementos adicionais: Elemento 1: em que a corrente orgânica é um resíduo pesado formado na coprodução de óxido de propileno e estireno. Elemento 2: em que o contato em (a) compreende combinar o dióxido de carbono com a água para formar uma corrente de água saturada com CO2 e colocar a corrente de água saturada com CO2 em contato com a corrente orgânica. Elemento 3: em que o contato em (a) é realizado de maneira concorrente, de maneira contracorrente ou uma combinação dos mesmos. Elemento 4: que compreende ainda controlar a concentração de dióxido de carbono na corrente de água saturada com CO2 mediante o controle da temperatura, da pressão ou de ambas. Elemento 5: em que a pressão se situa na faixa de cerca de pressão atmosférica a cerca de 3,45 MPa (500 psi), de cerca de pressão atmosférica a cerca de 0,69 MPa (100 psi), de cerca de 0,07 MPa (10 psi) a cerca de 0,34 MPa (50 psi) ou de cerca de 0,14 MPa (20 psi) a cerca de 0,28 MPa (40 psi). Elemento 6: em que a temperatura se situa na faixa de cerca de 5°C a cerca de 90°C, de cerca de 15°C a cerca de 70°C ou de cerca de 20°C a cerca de 60°C. Elemento 7: em que a temperatura é temperatura do meio ambiente. Elemento 8: em que a temperatura é temperatura ambiente. Elemento 9: em que o contato em (a) compreende combinar a corrente orgânica e a água para formar uma mistura e injetar o dióxido de carbono como um gás na mesma. Elemento 10: em que a injeção do gás de dióxido de carbono compreende ainda borbulhar ou espargir o gás de dióxido de carbono na mistura. Elemento 11: em que o gás de dióxido de carbono é injetado em uma taxa de fluxo que fornece de cerca de 1% em peso a cerca de 90% em peso da massa combinada das fases aquosa e orgânica, de cerca de 10% em peso a cerca de 40% em peso da massa combinada das fases aquosa e orgânica ou de cerca de 10% em peso a cerca de 25% em peso da massa combinada das fases aquosa e orgânica. Elemento 12: em que o contato em (a) é realizado em uma pressão maior ou igual a cerca de pressão atmosférica. Elemento 13: em que a separação em (b) compreende ainda separar um gás que compreende dióxido de carbono, um gás carreador ou ambos. Elemento 14: que compreende ainda reciclar pelo menos uma porção do gás separado para o contato de (a). Elemento 15: em que (a) e (b) são realizados em um único aparelho. Elemento 16: que compreende ainda: repetir (a) e (b) uma ou mais vezes na fase orgânica; submeter a fase orgânica à troca iônica; ou ambas, para obter uma fase orgânica que tem um teor de sódio ainda reduzido. Elemento 17: que compreende submeter a fase orgânica à troca iônica, em que a troca iônica compreende troca de cátions. Elemento 18: a troca iônica é efetuada com uma resina de troca iônica que compreende grupos ácido sulfônico. Elemento 19: em que a troca iônica é efetuada com um meio de troca iônica que é natural ou sintético. Elemento 20: em que a troca iônica é efetuada com uma resina de troca iônica selecionada do grupo que consiste em resinas de polímero, zeólitos, argilas e combinações dos mesmos. Elemento 21: em que o teor de sódio ainda reduzido compreende um teor de sódio menor que cerca de 100, 50 ou 10 ppm de sódio. Elemento 22: em que o teor de sódio reduzido compreende um teor de sódio menor que cerca de 250, 150 ou 100 ppm de sódio. Elemento 23: em que a corrente orgânica e a água estão presentes em uma razão volumétrica na faixa de cerca de 1:1 a cerca de 10:1, de cerca de 1:1 a cerca de 8:1 ou de cerca de 1:1 a cerca de 5:1. Elemento 24: em que o contato de (a), a separação de (b) ou ambos são realizados continuamente. Elemento 25: em que a separação de (b) é realizada em uma temperatura na faixa de cerca de 15°C a cerca de 85°C, de cerca de 20°C a cerca de 70°C ou de cerca de 30°C a cerca de 60°C. Elemento 26: que compreende um sistema de duas fases ou um sistema de três fases. Elemento 27: em que o dióxido de carbono é fornecido como um gás selecionado a partir do grupo que consiste em dióxido de carbono puro, outros gases que compreendem mais que cerca de 50 por cento em volume de dióxido de carbono e combinações dos mesmos. Elemento 28: em que o gás que compreende mais que cerca de 50 por cento em volume de dióxido de carbono é um gás de combustão. Elemento 29: em que o gás de combustão compreende mais que cerca de 70 por cento em volume de dióxido de carbono. Elemento 30: em que pelo menos uma porção do contato de (a) ocorre em um contator de líquido-líquido. Elemento 31: em que o contator de líquido-líquido é selecionado do grupo que consiste em misturador- decantadores, extratores de líquido-líquido, dispositivos misturadores- separadores e combinações dos mesmos.

[069]Embora as modalidades preferenciais da descrição tenham sido mostradas e descritas, modificações das mesmas podem ser feitas por um versado na técnica sem que se afaste dos ensinamentos desta descrição. As modalidades descritas no presente documento são apenas exemplificadoras e não se destinam a limitar. Muitas variações e modificações da tecnologia descrita no presente documento são possíveis e estão dentro do escopo da descrição.

[070]Inúmeras outras modificações, equivalentes e alternativas ficarão evidentes aos versados na técnica, uma vez que a descrição acima é completamente observada. Pretende-se que as reivindicações a seguir sejam interpretadas como abrangendo todas as tais modificações, equivalentes e alternativas onde aplicável. Consequentemente, o escopo de proteção não é limitado pela descrição apresentada acima, mas é apenas limitado pelas reivindicações que se seguem, em que o escopo inclui todos os equivalentes do assunto das reivindicações. Toda e qualquer reivindicação está incorporada no relatório descritivo como uma modalidade da presente descrição. Dessa forma, as reivindicações são uma descrição adicional e são um adicional para a descrição detalhada da presente descrição. As descrições de todas as patentes, pedidos de patente e publicações citados no presente documento estão aqui incorporados a título de referência.

Claims

1.Método, que caracterizado pelo fato de que compreende: (a)conduzir uma produção para produzir um efluente compreendendo óxido de propileno e estireno; (b)recuperar uma corrente de resíduo pesado do efluente compreendendo óxido de propileno e estireno; (c)contatar água e dióxido de carbono com a corrente de resíduo pesado para produzir uma mistura, em que a mistura compreende uma fase orgânica e uma fase aquosa, (d)separar a fase orgânica e a fase aquosa, para produzir uma corrente orgânica e uma corrente aquosa, em que sódio é extraído da corrente orgânica; e em que a corrente aquosa compreende uma pasta fluida contendo sal de sódio da fase orgânica que compreende um teor de sódio reduzido em relação à corrente orgânica.

2.Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de contato compreende combinar o dióxido de carbono com a água para formar uma corrente de água saturada com CO2 e colocar a corrente de água saturada com CO2 em contato com a corrente orgânica.

3.Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que compreende ainda controlar a concentração de dióxido de carbono na corrente de água saturada com CO2 mediante a variação da temperatura, da pressão ou de ambas.

4.Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a pressão se situa na faixa de pressão atmosférica a 3,45 MPa (500 psi).

5.Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a temperatura está na faixa de 5°C a 90°C.

6.Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de contato compreende combinar a corrente de resíduo pesado e a água para formar uma mistura, e injetar o dióxido de carbono como um gás na mesma.

7.Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o gás de dióxido de carbono é injetado em uma taxa de fluxo na faixa de 1% em peso a 90% em peso da massa combinada das fases aquosa e orgânica.

8.Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a etapa de contato é realizada em uma pressão maior que ou igual a pressão atmosférica.

9.Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de separação compreende ainda separar um gás que compreende dióxido de carbono, um gás carreador ou ambos; reciclar pelo menos uma porção do gás separado para o contato de (a); ou ambos.

10.Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de contato e a etapa de separação são realizadas em um único aparelho.

11.Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende, ainda: repetir a etapa de contato e a etapa de separação uma ou mais vezes na fase orgânica; submeter a fase orgânica à troca iônica; ou ambas, para obter uma fase orgânica que tem um teor de sódio ainda reduzido.

12.Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o teor de sódio ainda reduzido compreende um teor de sódio menor que 100 ppm de sódio.

13.Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o teor de sódio reduzido compreende um teor de sódio menor que 250 ppm de sódio.

14.Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a corrente orgânica e a água estão presentes em uma razão volumétrica na faixa de 1:1 a 10:1.

15.Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de contato, a etapa de separação ou ambos são realizados continuamente.

16.Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de separação é realizada em uma temperatura na faixa de 15°C a 85°C.

17.Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dióxido de carbono é fornecido por um gás selecionado a partir do grupo que consiste em dióxido de carbono puro, outros gases que compreendem mais que 50 por cento em volume de dióxido de carbono e combinações dos mesmos.

18.Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma porção da etapa de contato ocorre em um contator de líquido-líquido.