BR112021006863B1

BR112021006863B1 - Métodos para converter um alcano inferior em um alceno

Info

Publication number: BR112021006863B1
Application number: BR112021006863-5A
Authority: BR
Inventors: Bolaji Olayiwola; Shahin Goodarznia; Vasily Simanzhenko; Michael Koselek; Kamal Serhal
Original assignee: Nova Chemicals (International) S.A.
Priority date: 2018-10-11
Filing date: 2019-10-09
Publication date: 2024-03-12
Also published as: AR116620A1; WO2020075088A1; BR112021006863A2; CA3058072A1; EP3863998A1; AR116621A1; US20220389330A1; US20200115637A1; US11447704B2; MX2021003815A

Abstract

SEPARAÇÃO OXIGENADA USANDO UM SAL METÁLICO. Um processo, um sistema e um aparelho para a separação de um oxigenado a partir de um fluxo são fornecidos. Mais especificamente, um fluxo que compreende o oxigenado é introduzido em uma torre de resfriamento brusco junto com um fluxo de saída de soda cáustica que compreende um sal metálico. O contato entre o oxigenado e o sal metálico resulta na conversão de uma porção de oxigenado em um sal derivado. O sal derivado e o oxigenado não convertido são condensados por resfriamento brusco e substancialmente removidos da torre de resfriamento brusco como um fluxo de saída de oxigenado. Os componentes gasosos do fluxo, sem uma porção substancial de oxigenado, são removidos da torre de resfriamento brusco como um fluxo de saída de resfriamento brusco.

Description

CAMPO TÉCNICO

[001] A presente invenção refere-se geralmente à separação de oxigenados de alcanos inferiores usando resíduos de soda cáustica.

TÉCNICA ANTERIOR

[002] Olefinas como etileno, propileno e butileno, podem ser blocos de construção básicos para uma variedade de polímeros comercialmente valiosos. Uma vez que as fontes de ocorrência natural de olefinas podem não existir em quantidades comerciais, os produtores de polímeros podem confiar em métodos para converter os alcanos inferiores mais abundantes em olefinas. Normalmente, um produtor de polímero pode utilizar craqueamento sob vapor para produzir alcenos a partir de alcanos inferiores. O craqueamento sob vapor é um processo altamente endotérmico, em que alcanos inferiores diluídos sob vapor são submetidos muito brevemente a uma alta temperatura de, pelo menos, 700°C, o que requer uma alta demanda de energia. Além disso, o craqueamento sob vapor pode causar a formação de coque no reator, o que pode levar ao aumento dos custos de manutenção e diminuição da lucratividade.

[003] A desidrogenação oxidativa (ODH) é uma alternativa ao craqueamento sob vapor que pode ser exotérmica, pode ter uma baixa demanda de energia e produzir pouco ou nenhum coque. Em ODH, um alcano inferior é misturado com oxigênio na presença de um catalisador e, opcionalmente, um diluente inerte a baixas temperaturas, tal como, por exemplo, 300°C, para produzir o alceno correspondente. Em alguns exemplos, vários outros subprodutos, tais como, por exemplo, monóxido de carbono, dióxido de carbono e um oxigenado também podem ser produzidos no processo de ODH. Os subprodutos podem ser submetidos a processamento adicional antes de se tornarem um produto comercializável ou podem ser descartados. O processamento adicional para separação de subprodutos do produto comercializável pode aumentar a complexidade de um complexo químico e as demandas de energia associadas.

[004] O processamento adicional a jusante do processo de ODH inclui a remoção de oxigenados, tal como ácido acético, usando uma torre de resfriamento brusco (quench tower), seguida pela remoção de óxidos de carbono, particularmente dióxido de carbono, usando uma torre de amina ou lavagem de soda cáustica, ou ambas. Os oxigenados removidos da torre de resfriamento brusco usando uma torre de resfriamento brusco resultam em soluções diluídas do oxigenado que podem exigir processamento adicional para serem comercializáveis. O uso de uma lavagem de soda cáustica para remover os óxidos de carbono produz sodas cáusticas usadas ou sais metálicos, tal como carbonato de sódio ou sulfureto de hidrogênio de sódio, que precisam ser descartados usando poço de injeção profundo, oxidação por ar úmido ou incineração. Esta invenção refere-se ao uso de sais metálicos para simplificar a separação e concentração de oxigenados presentes e removidos de um fluxo gasoso.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[005] Em um aspecto, é fornecido um método para a separação de um oxigenado a partir de um fluxo. Mais especificamente, o fluxo que compreende o oxigenado é introduzido em uma torre de resfriamento brusco junto com um fluxo de saída de soda cáustica que compreende um sal metálico. Os fluxos são resfriados bruscamente com a adição de água e entram em contato entre o oxigenado e o sal metálico durante o resfriamento brusco que facilita a conversão do oxigenado em um sal derivado. Um fluxo de saída de oxigenado que compreende uma porção substancial de sal derivado e, pelo menos, uma porção substancial de oxigenado não convertido é removido da torre de resfriamento brusco. Um fluxo de saída de resfriamento brusco, que compreende componentes gasosos presentes no fluxo, também é removido da torre de resfriamento brusco.

[006] Em ainda outro aspecto, um aparelho para a separação de um oxigenado a partir de um fluxo é fornecido. Mais especificamente, o aparelho compreende uma torre de resfriamento brusco que compreende uma entrada de resfriamento brusco, uma saída de resfriamento brusco, uma entrada de sal metálico e uma saída de oxigenado. A entrada de resfriamento brusco é configurada para receber o fluxo que compreende o oxigenado. A entrada de sal metálico é configurada para receber na torre de resfriamento brusco um fluxo de saída de soda cáustica que compreende um sal metálico, permitindo entrar em contato o fluxo de saída de soda cáustica com o fluxo. A saída de resfriamento brusco é adequada para remover um fluxo de saída de resfriamento brusco e a saída de oxigenado é adequada para remover um fluxo de saída de oxigenado que compreende, pelo menos, uma porção substancial de um sal derivado formado por entrar em contato o oxigenado com o sal metálico e, pelo menos, uma porção substancial de oxigenado não convertido.

[007] Em ainda outro aspecto, é fornecido um sistema para separação de um oxigenado a partir de um fluxo. Mais especificamente, o sistema compreende uma torre de resfriamento brusco configurada para receber um fluxo que compreende o oxigenado e um fluxo de saída de soda cáustica que compreende um sal metálico resultando entrar em contato o oxigenado com o sal metálico e conversão de uma porção de oxigenado em um sal derivado, resfriar bruscamente o fluxo e o fluxo de saída de soda cáustica, remover pelo menos uma porção substancial de um sal derivado e, pelo menos, uma porção substancial de oxigenado não convertido e remover um fluxo de saída de resfriamento brusco que compreende componentes gasosos do fluxo.

[008] Em um aspecto, é fornecido um método para converter um alcano inferior em um alceno. Mais especificamente, um fluxo de entrada que compreende oxigênio e o alcano inferior é introduzido em um reator de desidrogenação oxidativo (ODH). Pelo menos uma porção de alcano inferior é convertida no alceno no reator de ODH e um fluxo de saída de ODH que compreende o alceno, um oxigenado e um óxido à base de carbono é produzido. O fluxo de saída de ODH e um fluxo de saída de soda cáustica que compreendem um sal metálico são introduzidos em uma torre de resfriamento brusco e resfriados bruscamente. O contato na torre de resfriamento brusco entre o oxigenado e o sal metálico facilita a conversão de uma porção de oxigenado em um sal derivado. Um fluxo de saída de resfriamento brusco que compreende, pelo menos, uma porção substancial de alceno e, pelo menos, uma porção substancial de óxido à base de carbono é removido da torre de resfriamento brusco, assim como um fluxo de saída de oxigenado que compreende, pelo menos, uma porção substancial de oxigenado não convertido e, pelo menos, uma porção substancial de sal derivado. O fluxo de saída de resfriamento brusco é introduzido em uma torre de lavagem de soda cáustica e entra em contato com um agente de soda cáustica na torre de lavagem de soda cáustica para formar um sal metálico que é removido da torre de soda cáustica e pode ser reciclado e usado como parte do fluxo de saída de soda cáustica introduzido na torre de resfriamento brusco com o fluxo de saída de ODH.

[009] Em outro aspecto, um aparelho é fornecido para a desidrogenação oxidativa (ODH) de um alcano inferior em um alceno. Mais especificamente, o aparelho compreende um reator de ODH, uma torre de resfriamento brusco, uma torre de lavagem de soda cáustica e uma linha de retorno. O reator de ODH compreende uma entrada de ODH e uma saída de ODH. A entrada de ODH é adequada para transportar um fluxo de entrada de ODH que compreende o alcano inferior para o reator de ODH. A saída de ODH é adequada para transportar um fluxo de saída de ODH que compreende o alceno, um oxigenado e um óxido à base de carbono. A torre de resfriamento brusco compreende uma entrada de resfriamento brusco, uma saída de resfriamento brusco, uma entrada de sal metálico e uma saída de oxigenado. A entrada de resfriamento brusco está em comunicação fluida com a saída de ODH para receber o fluxo de saída de ODH. A saída de resfriamento brusco é adequada para transportar um fluxo de saída de resfriamento brusco que compreende, pelo menos, uma porção substancial de alceno e, pelo menos, uma porção substancial de óxido à base de carbono. A saída de oxigenado é adequada para transportar um fluxo de saída de oxigenado que compreende, pelo menos, uma porção substancial de oxigenado e um sal derivado. A torre de lavagem de soda cáustica compreende uma entrada de lavagem, uma saída de lavagem, uma entrada de soda cáustica e uma saída de soda cáustica. A entrada de lavagem está em comunicação fluida com a saída de resfriamento brusco para receber o fluxo de saída de resfriamento brusco. A saída de soda cáustica é adequada para transportar um fluxo de saída de soda cáustica que compreende um sal metálico. A linha de retorno está em comunicação fluida com a saída de soda cáustica para receber o fluxo de saída de soda cáustica e enviar o fluxo de saída de soda cáustica para a entrada de sal metálico da torre de resfriamento brusco.

[010] Em outro aspecto, um sistema é fornecido para desidrogenação oxidativa (ODH) de um alcano inferior. Mais especificamente, o sistema compreende um reator de ODH, uma torre de resfriamento brusco, uma torre de lavagem de soda cáustica e uma linha de retorno. O reator de ODH é configurado para receber um fluxo de entrada que compreende oxigênio e o alcano inferior. O reator de ODH é configurado para produzir um fluxo de saída de ODH que compreende um alceno, um oxigenado e um óxido à base de carbono. A torre de resfriamento brusco é configurada para receber e resfriar bruscamente o fluxo de saída de ODH e um fluxo de saída de soda cáustica que compreendem um sal metálico, entrar em contato o oxigenado com o sal metálico para converter uma porção de oxigenado em um sal derivado, remover um fluxo de saída de oxigenado que compreende, pelo menos, uma porção substancial de oxigenado não convertido e, pelo menos, uma porção substancial de sal derivado e produzem um fluxo de saída de resfriamento brusco que compreende, pelo menos, uma porção substancial de alceno e, pelo menos, uma porção substancial de óxido à base de carbono. A torre de lavagem de soda cáustica é configurada para receber o fluxo de saída de resfriamento brusco e entrar em contato com uma porção substancial de óxido à base de carbono do fluxo de saída de resfriamento brusco com um agente de soda cáustica para formar um fluxo de saída de soda cáustica que compreende um sal metálico. A linha de retorno é configurada para direcionar o fluxo de saída de soda cáustica para a torre de resfriamento brusco e entrar em contato o fluxo de saída de soda cáustica com o fluxo de saída de ODH para formar um sal derivado de sal metálico e de oxigenado. O fluxo de saída de oxigenado compreende uma porção substancial de sal derivado.

[011] Entende-se que as invenções descritas neste relatório descritivo não estão limitadas aos exemplos resumidos neste Sumário. Vários outros aspectos são descritos e exemplificados aqui.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[012] As características e vantagens dos exemplos e a maneira de obtê-los se tornarão mais evidentes e os exemplos serão melhor compreendidos por referência à seguinte descrição de exemplos tomada em conjunto com as figuras anexas, em que:

[013] A FIGURA 1 é um fluxograma que ilustra um exemplo não limitativo de um sistema para converter um alcano em um alceno;

[014] A FIGURA 2 é um fluxograma que ilustra um exemplo não limitativo de um sistema para separar um oxigenado de um fluxo incluindo uma torre de resfriamento brusco com um estágio primário e um estágio secundário;

[015] A FIGURA 3 é um fluxograma que ilustra um exemplo não limitativo de um sistema que compreende um recipiente de separação;

[016] A FIGURA 4 é um fluxograma que ilustra um exemplo não limitativo de um sistema que compreende um removedor de oxigênio;

[017] A FIGURA 5 é um fluxograma que ilustra um exemplo não limitativo de um sistema que compreende uma torre de amina; e

[018] A FIGURA 6 é um fluxograma que ilustra um exemplo não limitativo de um sistema que compreende um reator de polimerização.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES

[019] As exemplificações estabelecidas aqui ilustram certos exemplos, em uma forma, e tais exemplificações não devem ser interpretadas como limitando o escopo dos exemplos de qualquer maneira.

[020] Certos aspectos exemplares da presente invenção serão agora descritos para fornecer uma compreensão geral dos princípios da estrutura, função, fabricação e uso dos sistemas, aparelhos e métodos descritos aqui. Um ou mais exemplos desses aspectos são ilustrados nos desenhos anexos. Aqueles versados na técnica compreenderão que os sistemas e métodos especificamente descritos aqui e ilustrados nos desenhos anexos são aspectos exemplares não limitativos e que o escopo dos vários exemplos da presente invenção é definido apenas pelas reivindicações. As características ilustradas ou descritas em conexão com um aspecto exemplar podem ser combinadas com as características de outros aspectos. Pretende-se que tais modificações e variações sejam incluídas dentro do escopo da presente invenção.

[021] Referência ao longo do relatório descritivo a "vários exemplos", "alguns exemplos", "um exemplo" ou "um exemplo", ou similares, significa que um recurso, estrutura ou característica particular descrita em conexão com o exemplo está incluído em, pelo menos, um exemplo. Assim, as aparições das frases "em vários exemplos", "em alguns exemplos", "em um exemplo" ou "em um exemplo", ou similares, em locais ao longo do relatório descritivo não estão necessariamente se referindo ao mesmo exemplo. Além disso, os recursos, estruturas ou características particulares podem ser combinados de qualquer maneira adequada em um ou mais exemplos. Assim, os recursos, estruturas ou características particulares ilustrados ou descritos em conexão com um exemplo podem ser combinados, no todo ou em parte, com as estruturas de recursos ou características de um ou mais outros exemplos, sem limitação. Tais modificações e variações devem ser incluídas dentro do escopo dos presentes exemplos.

[022] Exceto nos exemplos operacionais ou onde indicado de outra forma, todos os números ou expressões referentes a quantidades de ingredientes, condições de reação, etc. usados no relatório descritivo e reivindicações devem ser entendidos como modificados em todos os casos pelo termo "cerca de". Desta maneira, a menos que indicado ao contrário, os parâmetros numéricos estabelecidos no seguinte relatório descritivo e reivindicações anexas são aproximações que podem variar dependendo das propriedades desejadas, que a presente invenção deseja obter. No mínimo, e não como uma tentativa de limitar a aplicação da doutrina dos equivalentes ao escopo das reivindicações, cada parâmetro numérico deve ser interpretado, pelo menos, à luz do número de dígitos significativos relatados e aplicando técnicas de arredondamento comuns.

[023] Não obstante, as faixas numéricas e parâmetros que estabelecem o amplo escopo da invenção são aproximações, os valores numéricos estabelecidos nos exemplos específicos são relatados tão precisamente quanto possível. Quaisquer valores numéricos, no entanto, contêm inerentemente certos erros necessariamente resultantes do desvio padrão encontrado em suas respectivas medições de teste.

[024] Além disso, deve ser entendido que qualquer faixa numérica recitada aqui se destina a incluir todas as subfaixas aqui incluídas. Por exemplo, uma faixa de "1 a 10" se destina a incluir todas as subfaixas entre e incluindo o valor mínimo recitado de 1 e o valor máximo recitado de 10; isto é, tendo um valor mínimo igual ou maior que 1 e um valor máximo igual ou menor que 10. Como as faixas numéricas descritas são contínuas, elas incluem todos os valores entre os valores mínimo e máximo. A menos que expressamente indicado de outra forma, as várias faixas numéricas especificadas neste pedido são aproximações.

[025] Os artigos gramaticais "um", "uma" e "o/a", conforme usados aqui, destinam-se a incluir "pelo menos um" ou "um ou mais", a menos que indicado de outra forma, mesmo se "pelo menos um" ou "um ou mais” é expressamente usado em certos casos. Assim, os artigos gramaticais anteriores são usados aqui para se referir a um ou mais de um (isto é, a "pelo menos um") dos elementos identificados em particular. Além disso, o uso de um substantivo no singular inclui o plural, e o uso de um substantivo no plural inclui o singular, a menos que o contexto do uso exija o contrário.

[026] Conforme usado aqui, o termo "porção substancial" significa, pelo menos, 50 por cento em peso. Uma porção substancial pode ser de 50% a 100% em peso, tal como, por exemplo, pelo menos 60% em peso, pelo menos 70% em peso, pelo menos 80% em peso, pelo menos 90% em peso, ou pelo menos 95% em peso.

[027] Conforme usado aqui, o termo "alcano" refere-se a um hidrocarboneto saturado acíclico. Em vários exemplos, um alcano consiste em átomos de hidrogênio e carbono dispostos em uma estrutura linear na qual todas as ligações carbono- carbono são ligações simples. Um alcano tem a fórmula química geral CnH2n+2 e em vários exemplos, para um alcano inferior, 'n' está em uma faixa de 2 a 4. Em vários exemplos, um alcano refere-se a um ou mais de etano, propano, butano, pentano, hexano, octano, decano e dodecano. Em vários exemplos, um alcano inferior refere- se a um ou mais de etano, propano e butano.

[028] Conforme usado aqui, o termo "alceno" refere-se a um hidrocarboneto insaturado que contém, pelo menos, uma ligação dupla carbono-carbono. Em vários exemplos, alceno refere-se a alfa olefinas. Por exemplo, alceno pode referir-se a um ou mais de etileno, propileno, 1-buteno, butadieno, penteno, pentadieno, hexeno, octeno, deceno e dodeceno.

[029] Conforme usado aqui, o termo "alfa olefina" ou "α-olefina" refere-se a uma família de compostos orgânicos que são um alceno (também conhecido como olefina) com uma fórmula química CxH2x, que se distingue por ter uma ligação dupla na posição primária ou alfa (α). Em vários exemplos, alfa olefina refere-se a um ou mais de etileno, propileno, 1-buteno, 1-penteno, 1-hexeno, 1-octeno, 1-deceno e 1- dodeceno.

[030] Conforme usado aqui, o termo "reator de leito fixo" refere-se a um ou mais reatores, em série ou paralelo, muitas vezes incluindo um tubo cilíndrico preenchido com péletes de catalisador com reagentes fluindo através do leito e sendo convertidos em produtos. O catalisador no reator pode ter várias configurações, incluindo, por exemplo, um grande leito, vários leitos horizontais, vários tubos paralelos empacotados, vários leitos em seus próprios invólucros e/ou combinações dos mesmos.

[031] Conforme usado aqui, o termo "reator de leito fluidizado" refere-se a um ou mais reatores, em série ou paralelo, muitas vezes incluindo um fluido (por exemplo, gás ou líquido) que pode ser passado através de um catalisador granular sólido, que pode ter a forma como esferas minúsculas, a uma velocidade alta o suficiente para suspender o catalisador granular sólido e fazer com que o catalisador granular sólido se comporte como um fluido.

[032] Conforme usado aqui, o termo "HDPE" refere-se a polietileno de alta densidade, que geralmente tem uma densidade maior ou igual a 0,941 g/cm3. O HDPE tem um baixo grau de ramificação. O HDPE pode ser frequentemente produzido usando catalisadores de cromo/sílica, catalisadores de Ziegler-Natta ou catalisadores de metaloceno.

[033] Conforme usado aqui, o termo "LDPE" refere-se a polietileno de baixa densidade, que pode ser um polietileno com um alto grau de ramificação com cadeias longas. Frequentemente, a densidade de um LDPE variará de 0,910 - 0,940 g/cm3. O LDPE pode ser criado por polimerização de radical livre.

[034] Conforme usado aqui, o termo "LLDPE" refere-se a polietileno de baixa densidade linear, que pode ser um polietileno que pode ter números significativos de ramificações curtas resultantes da copolimerização de etileno com, pelo menos, um comonômero de α-olefina. Em alguns exemplos, o LLDPE tem uma densidade na faixa de 0,915 - 0,925 g/cm3. Em alguns exemplos, o LLDPE pode ser um copolímero de etileno hexeno, copolímero de etileno octeno ou copolímero de etileno buteno. A quantidade de comonômero incorporada pode ser de 0,5% em mol a 12% em mol em relação ao etileno, em alguns exemplos de 1,5% em mol a 10% em mol, e em outros exemplos de 2% em mol a 8% em mol.

[035] Conforme usado aqui, o termo "MDPE" refere-se a polietileno de média densidade, que pode ser um polietileno com alguma ramificação de cadeia curta e/ou longa e uma densidade na faixa de 0,926 - 0,940 g/cm3. O MDPE pode ser produzido usando catalisadores de cromo/sílica, catalisadores de Ziegler-Natta ou catalisadores de metaloceno.

[036] Conforme usado aqui, o termo "VLDPE" refere-se a polietileno de densidade muito baixa, que pode ser um polietileno com altos níveis de ramificação de cadeia curta com uma densidade típica na faixa de 0,880 - 0,915 g/cc. Em alguns exemplos, VLDPE pode ser um polímero substancialmente linear. O VLDPE pode ser tipicamente produzido por copolimerização de etileno com α-olefinas. O VLDPE pode ser produzido usando catalisadores de metaloceno.

[037] Conforme usado aqui, o termo "processo de polietileno em fase gasosa" refere-se a um processo, onde uma mistura de etileno, comonômeros de alfa olefina opcionais e hidrogênio pode ser passada por um catalisador em um reator de leito fixo ou fluidizado. O etileno e as alfa olefinas opcionais polimerizam para formar grãos de polietileno, suspensos no fluxo de gás, que podem passar para fora do reator. Em vários exemplos, dois ou mais dos reatores individuais são colocados em paralelo ou em série, cada um dos quais sob condições ligeiramente diferentes, de modo que as propriedades dos diferentes polietilenos dos reatores estão presentes na mistura de polietileno resultante. Em alguns exemplos, o sistema de catalisador inclui, por exemplo, catalisadores de cromo, catalisadores de Ziegler-Natta, catalisadores de zirconoceno e catalisadores de metaloceno e combinações dos mesmos.

[038] Conforme usado aqui, o termo "processo de polietileno de alta pressão" refere-se à conversão de gás de etileno em um sólido branco por aquecimento a pressões muito altas na presença de quantidades mínimas de oxigênio (menos de 10 ppm de oxigênio) a 1000 bar - 3000 bar e a 80°C - 300°C. Em alguns exemplos, o processo de polietileno de alta pressão produz LDPE.

[039] Conforme usado aqui, o termo "processo de polietileno de baixa pressão" refere-se à polimerização de etileno usando um catalisador que, em alguns exemplos, inclui alumínio a pressões geralmente mais baixas do que o processo de polietileno de alta pressão. Em alguns exemplos, o processo de polietileno de baixa pressão pode ser realizado a 10 bar - 80 bar e a 70°C - 300°C. Em vários exemplos, o processo de polietileno de baixa pressão fornece HDPE. Em vários exemplos, um comonômero de α-olefina pode ser incluído no processo de polietileno de baixa pressão para fornecer LLDPE.

[040] Conforme usado aqui, o termo "processo de polietileno em solução" refere-se a processos que polimerizam etileno e uma ou mais α-olefinas opcionais em uma mistura de hidrocarbonetos de alcano inferior na presença de um ou mais catalisadores. Em vários exemplos, dois ou mais dos reatores individuais podem ser colocados em paralelo ou em série, cada um dos quais pode estar sob condições ligeiramente diferentes, de modo que as propriedades dos diferentes polietilenos dos reatores estejam presentes na mistura de polietileno resultante. Em alguns exemplos, os catalisadores incluem, mas não são limitados a catalisadores de cromo, catalisadores de Ziegler-Natta, catalisadores de zirconoceno, catalisadores de hafnoceno, catalisadores de fosfinimina, catalisadores de metaloceno e combinações dos mesmos.

[041] Conforme usado aqui, o termo "processo de polietileno em pasta fluida" refere-se a reatores de circuito de tubo único, reatores de circuito de tubo duplo ou autoclaves (reatores de tanque agitado) usados para polimerizar etileno e α-olefinas opcionais na presença de um sistema de catalisador e um diluente. Exemplos não limitativos de diluentes incluem isobutano, n-hexano ou n-heptano. Em alguns exemplos, dois ou mais dos reatores individuais são colocados em paralelo ou em série, cada um dos quais pode estar sob condições ligeiramente diferentes, de modo que as propriedades de diferentes polietilenos dos reatores estão presentes na mistura de polietileno resultante. Em alguns exemplos, o sistema de catalisador inclui, por exemplo, catalisadores de cromo, catalisadores de Ziegler-Natta, catalisadores de zirconoceno, catalisadores de hafnoceno, catalisadores de fosfinimina, catalisadores de metaloceno e combinações dos mesmos.

[042] Conforme usado aqui, o termo "ramificação de cadeia longa" refere-se a uma situação onde durante a polimerização de α-olefina, uma cadeia de polímero terminada em vinil pode ser incorporada em uma cadeia de polímero em crescimento. Ramificações longas, muitas vezes, têm um comprimento que pode ser maior do que a distância crítica média de emaranhamento de uma cadeia de polímero linear (por exemplo, sem ramificação de cadeia longa). Em alguns exemplos, os efeitos de ramificação de cadeia longa derretem o comportamento reológico.

[043] Conforme usado aqui, o termo "ramificação de cadeia curta" refere-se a um copolímero de etileno com uma α-olefina ou com ramificações de menos de 40 átomos de carbono. Em alguns exemplos, a α-olefina ou ramificações estão presentes em menos de 20% em peso de polietileno, em alguns exemplos menos de 15% em peso. Em alguns exemplos, a presença de ramificações de cadeia curta pode interferir com a formação da estrutura de cristal de polietileno e pode ser observada como uma densidade mais baixa em comparação com um polietileno linear (sem ramificação de cadeia curta) de mesmo peso molecular.

[044] Conforme usado aqui, o termo "monômero" refere-se a pequenas moléculas contendo, pelo menos, uma ligação dupla que pode reagir na presença de um iniciador de polimerização de radical livre para se tornar quimicamente ligado a outros monômeros para formar um polímero.

[045] Conforme usado aqui, o termo "monômero olefínico" inclui, sem limitação, α-olefinas e, em alguns exemplos, etileno, propileno, 1-buteno, 1-hexeno, 1-octeno e combinações dos mesmos.

[046] Conforme usado aqui, o termo "poliolefina" refere-se a um material, que é preparado por polimerização de uma composição de monômero contendo, pelo menos, um monômero olefínico.

[047] Conforme usado aqui, o termo "polietileno" pode incluir, por exemplo, um homopolímero de etileno, um copolímero de etileno e uma α-olefina.

[048] Conforme usado aqui, o termo "polipropileno" pode incluir um homopolímero de propileno, tais como, por exemplo, polipropileno isotático e polipropileno sindiotático, um copolímero de propileno e uma α-olefina.

[049] Conforme usado aqui, o termo "polímero" refere-se a macromoléculas compostas por unidades estruturais repetidas conectadas por ligações químicas covalentes e pode incluir, por exemplo, um homopolímero, um copolímero aleatório, um copolímero em bloco e um copolímero de enxerto.

[050] Conforme usado aqui, o termo "termoplástico" refere-se a uma classe de polímeros que podem amolecer ou se tornar líquidos quando aquecidos e podem endurecer quando resfriados. Em alguns exemplos, um termoplástico pode ser um polímero de alto peso molecular que pode ser aquecido e remodelado repetidamente. Em vários exemplos, uma resina termoplástica pode incluir uma poliolefina e um elastômero que têm propriedades termoplásticas.

[051] Conforme usado aqui, os termos "elastômeros termoplásticos" e "TPE" referem-se a uma classe de copolímeros ou uma mistura de polímeros (em alguns exemplos, uma mistura de um termoplástico e uma borracha) que inclui materiais com propriedades termoplásticas e elastoméricas.

[052] Conforme usado aqui, o termo "olefina termoplástica" ou "TPO" refere- se a misturas de polímero/enchimento que contêm alguma fração de polietileno, polipropileno, copolímeros em bloco de polipropileno, borracha e um enchimento de reforço. Os enchimentos podem incluir, por exemplo, talco, fibra de vidro, fibra de carbono, volastonita, oxi sulfato de metal e combinações dos mesmos. A borracha pode incluir, por exemplo, borracha de etileno-propileno, EPDM (borracha de etileno- propileno-dieno), copolímero de etileno-butadieno, copolímeros de bloco de estireno- etileno-butadieno-estireno, copolímeros de estireno-butadieno, copolímeros de etileno-acetato de vinil, copolímeros de etileno-alquil (met) acrilato e VLDPE, tais como aqueles disponíveis sob o nome comercial de resina Flexomer® de Dow Chemical Co., Midland, MI, estireno-etileno-etileno-propileno-estireno (SEEPS). Eles também podem ser usados como os materiais a serem modificados pelo interpolímero para ajustar suas propriedades reológicas.

[053] A menos que especificado de outra forma, todos os valores de peso molecular são determinados usando cromatografia de permeação em gel (GPC). Os pesos moleculares são expressos como equivalentes de polietileno com um desvio padrão relativo de 2,9% para o peso molecular médio numérico ("Mn") e 5,0% para o peso molecular médio ponderal ("Mw"). Salvo indicação ao contrário, os valores de peso molecular aqui indicados são pesos moleculares médios ponderais (Mw).

[054] A menos que especificado de outra forma, todos os valores de pressão são valores de pressão manométrica.

[055] Conforme usado aqui, o termo "aparelho" refere-se a, pelo menos, um de um dispositivo, uma máquina, uma estrutura e outro equipamento adequado que pode realizar as funções do método, do aparelho e do sistema de acordo com a presente invenção. Por exemplo, o termo "aparelho" pode ser um complexo químico e os termos são intercambiáveis.

[056] Muitos processos de produção químicos podem ter um co-produto de um oxigenado, tais como, por exemplo, ácido acético, ácido acrílico, ácido maleico e anidrido maleico. Uma torre de resfriamento brusco é normalmente usada para remover o oxigenado de um fluxo de processo. Na torre de resfriamento brusco, um agente de resfriamento brusco pode condensar o oxigenado no fluxo de processo, enquanto um hidrocarboneto não reagido e um óxido à base de carbono ou um sulfureto podem estar em um estado gasoso. Isso pode permitir a separação do oxigenado condensado dos componentes gasosos. Em alguns processos de resfriamento brusco, o oxigenado pode ser diluído para uma concentração baixa que pode ser insuficiente para aplicações subsequentes.

[057] O oxigenado pode requerer purificação e/ou processamento adicional a fim de gerar um produto suficiente para aplicações subsequentes. Por exemplo, água pode ter que ser removida do oxigenado para aumentar a concentração de oxigenado. A separação de oxigenado da água pode aumentar a complexidade de uma torre de resfriamento brusco e/ou um recipiente de separação devido à pequena separação térmica (por exemplo, ponto de ebulição) entre o oxigenado e a água. Em vários exemplos, uma mistura de oxigenado e água pode ser azeotrópica. O recipiente de separação pode empregar uma grande coluna, uma alta quantidade de estágios, uma alta relação de refluxo e uma alta demanda de energia para separar uma mistura azeotrópica de oxigenado e água.

[058] Na indústria petroquímica, um fluxo de processo pode ser tratado com um agente de soda cáustica a fim de remover um contaminante. Por exemplo, durante o processamento de gasolina, querosene e gás de petróleo liquefeito (LPG), sulfuretos e ácidos orgânicos são removidos por tratamento com um agente de soda cáustica, tal como hidróxido de sódio. Em um processo de craqueamento de etano, o dióxido de carbono pode ser removido usando um agente de soda cáustica. O tratamento pode compreender a reação do agente de soda cáustica com o contaminado para formar um produto diferente que pode ser removido do fluxo de processo. Por exemplo, a reação de sulfureto de hidrogênio gasoso com uma solução de hidróxido de sódio de soda cáustica pode produzir água e sulfureto de hidrogênio de sódio que podem ser removidos no estado líquido com a água. No caso de um craqueamento de etano, o dióxido de carbono pode ser removido do fluxo de processo pela conversão do dióxido de carbono em bicarbonato de sódio na torre de soda cáustica.

[059] Ao reagir o agente de soda cáustica com o contaminado, o agente de soda cáustica é consumido (por exemplo, gasto). A soda cáustica gasta pode ser indesejável e pode exigir descarte, o que pode ser dispendioso e aumentar a complexidade do processo de produção química. Por exemplo, a soda cáustica gasta pode ser vendida para fabricantes de papel e celulose, que podem exigir o transporte da soda cáustica gasta para uma instalação diferente. A soda cáustica gasta também pode ser descartada em poço de injeção profundo, incineração e/ou neutralizada por oxidação com ar úmido. Esses processos de descarte podem exigir energia, custo e complexidade adicionais no processo de produção química.

[060] Converter a soda cáustica gasta em um produto comercializável que pode remover o oxigenado do fluxo de processo pode reduzir os requisitos de energia, custo e complexidade de um processo de produção química. Assim, são fornecidos um método, um sistema e um aparelho que podem aumentar a purificação do oxigenado e reduzir os requisitos de energia para a purificação. Mais especificamente, um fluxo que compreende o oxigenado pode ser introduzido em uma torre de resfriamento brusco e o oxigenado pode ser removido do fluxo. Um fluxo de saída de soda cáustica que compreende um sal metálico pode ser introduzido na torre de resfriamento brusco. O fluxo pode entrar em contato com o fluxo de saída de soda cáustica para formar um sal derivado de sal metálico e de oxigenado. Um fluxo de saída de resfriamento brusco pode ser produzido na torre de resfriamento brusco e um fluxo de saída de oxigenado que compreende, pelo menos, uma porção substancial de oxigenado e, pelo menos, uma porção substancial de sal derivado pode ser produzido na torre de resfriamento brusco.

[061] A desidrogenação oxidativa (ODH) pode acoplar a desidrogenação endotérmica de um alcano com a oxidação fortemente exotérmica do hidrogênio. Por exemplo, ODH de um alcano pode compreender entrar em contato com um alcano e oxigênio em um reator de ODH com um catalisador de ODH sob condições de reação (por exemplo, temperatura, pressão, taxa de fluxo, etc.) que podem promover a oxidação do alcano no alceno correspondente. O alceno correspondente inclui hidrocarbonetos com o mesmo número de carbonos que o alcano usado no reator de ODH, mas com a adição de um carbono à ligação dupla de carbono. Por exemplo, utilizando ODH, o etano pode ser convertido em etileno, o propano pode ser convertido em propileno e o butano pode ser convertido em butileno.

[062] Qualquer catalisador de ODH conhecido na técnica pode ser adequado para uso com a presente invenção. Por exemplo, um catalisador de ODH contendo um óxido de metal misto pode ser usado. Além disso, as condições de reação podem ser controladas para ajustar a seletividade e o rendimento dos produtos do reator de ODH. Como conhecido na técnica, as condições irão variar e podem ser otimizadas para um alcano particular, para um catalisador específico, um produto selecionado e/ou um diluente inerte particular. Um co-produto de uma reação de ODH pode ser um oxigenado que pode precisar ser removido do fluxo de processo e o processo de ODH pode gerar soda cáustica gasta.

[063] Assim, em vários exemplos, um método, um sistema e um aparelho são fornecidos para converter um alcano inferior em um alceno. Um fluxo de entrada que compreende oxigênio e o alcano inferior pode ser introduzido em um reator de ODH. Pelo menos uma porção de alcano inferior pode ser convertida em alceno no reator de ODH e um fluxo de saída de ODH que compreende o alcano e um oxigenado, e um óxido à base de carbono pode ser produzido. O fluxo de saída de ODH pode ser introduzido em uma torre de resfriamento brusco e o oxigenado pode ser removido do fluxo de saída de ODH. Um fluxo de saída de resfriamento brusco que compreende, pelo menos, uma porção substancial de alceno e, pelo menos, uma porção substancial de óxido à base de carbono pode ser produzido na torre de resfriamento brusco. Além disso, um fluxo de saída de oxigenado que compreende, pelo menos, uma porção substancial de oxigenado pode ser produzido na torre de resfriamento brusco. O fluxo de saída de resfriamento brusco pode ser introduzido em uma torre de lavagem de soda cáustica. O fluxo de saída de resfriamento brusco pode entrar em contato com um agente de soda cáustica na torre de lavagem de soda cáustica para formar um fluxo de saída de soda cáustica que compreende um sal metálico. O fluxo de saída de soda cáustica pode ser introduzido na torre de resfriamento brusco. O fluxo de saída de ODH pode entrar em contato com o fluxo de saída de soda cáustica para formar um sal derivado de sal metálico e de oxigenado. O fluxo de saída de oxigenado pode compreender uma porção substancial de sal derivado.

[064] Referindo-se à FIGURA 1, é ilustrado um fluxograma de um exemplo não limitativo de um sistema 100 para converter um alcano em um alceno. Conforme ilustrado, um reator de ODH 102 e uma torre de resfriamento brusco 104 podem estar em comunicação operativa. Por exemplo, uma saída de ODH 102b do reator de ODH 102 pode estar em comunicação fluida com uma entrada de resfriamento brusco 104a da torre de resfriamento brusco 104 através de uma linha de saída de ODH 110. Além disso, uma saída de resfriamento brusco 104c da torre de resfriamento brusco 104 pode estar em comunicação fluida com uma entrada de lavagem 106a da torre de lavagem de soda cáustica 106 através de uma linha de saída de resfriamento brusco 114. Desta maneira, o reator de ODH 102 pode estar em comunicação fluida com a torre de lavagem de soda cáustica 106 através da torre de resfriamento brusco 104.

[065] O reator de ODH 102 pode compreender uma entrada de ODH 102a que pode ser configurada para receber um fluxo de entrada de ODH de uma linha de entrada de ODH 108 e pode ser adequada para transportar o fluxo de entrada de ODH para o reator de ODH 102. O fluxo de entrada de ODH pode compreender uma mistura gasosa de um alcano inferior e oxigênio. Em vários exemplos, o fluxo de entrada de ODH pode incluir adicionalmente, pelo menos, um de um óxido à base de carbono, um sulfureto, vapor e um diluente inerte. Em vários exemplos, o fluxo de entrada de ODH pode compreender outro hidrocarboneto, tal como, por exemplo, metano. O diluente inerte pode compreender, por exemplo, nitrogênio. Em vários exemplos, o óxido à base de carbono pode compreender, pelo menos, um de dióxido de carbono e monóxido de carbono. A concentração do oxigênio e do alcano inferior dentro da mistura no fluxo de entrada de ODH e a temperatura e pressão do fluxo de entrada de ODH podem ser ajustadas de modo que a mistura possa estar fora dos limites de inflamabilidade da mistura. Em vários exemplos, o alcano inferior está em um estado gasoso. Em vários exemplos, o óxido à base de carbono está em um estado gasoso. Em vários exemplos, o sulfureto está em um estado gasoso.

[066] Em vários exemplos, pode haver várias linhas de entrada de ODH configuradas para introduzir o fluxo de entrada de ODH no reator de ODH 102. Por exemplo, cada reagente (por exemplo, alcano inferior, oxigênio, vapor, óxido à base de carbono e diluente inerte) pode ser adicionado diretamente ao reator de ODH 102, cada um em linhas de entrada separadas (não mostradas). Alternativamente, um ou mais reagentes podem ser pré-misturados e adicionados em mais de uma linha de entrada. Em vários exemplos, os reagentes podem ser misturados juntos antes do reator de ODH 102 e subsequentemente introduzidos no reator de ODH em uma entrada de ODH comum. Em vários exemplos, o vapor pode ser adicionado indiretamente como água misturada com um reagente adicional e a mistura resultante pode ser preaquecida antes de entrar no reator de ODH 102. Ao adicionar vapor indiretamente como água, o processo de preaquecimento pode aumentar a temperatura da mistura de modo que a água pode ser substancialmente convertida, e em vários exemplos totalmente convertida, em vapor antes de entrar no reator de ODH 102.

[067] O reator de ODH 102 pode incluir um catalisador capaz de catalisar a conversão dos reagentes dentro do fluxo de entrada de ODH em produtos tais como, por exemplo, um alceno e um oxigenado e, em vários exemplos, um óxido à base de carbono. O catalisador pode ser, por exemplo, um catalisador de óxido de metal misto, muitas variedades dos quais foram descritas na técnica. Em vários exemplos, os produtos podem incluir adicionalmente água.

[068] Como conhecido na técnica, a composição de catalisador, a composição de fluxo de entrada de ODH e as condições de reação dentro do reator de ODH 102, tais como temperatura e pressão, podem ser ajustadas a fim de promover seletividade, conforme desejado, de um produto. Por exemplo, a relação de alcano inferior para o oxigênio pode estar fora do limite superior de inflamabilidade da mistura. Em vários exemplos, a concentração de oxigênio no fluxo de entrada de ODH pode estar em uma faixa de 0,1% a 30% em peso do fluxo de entrada de ODH e, em alguns exemplos, varia de 0,1% a menos de 30% em peso, menos de 25% em peso ou menos de 20% em peso. Em vários exemplos, a concentração de alcano inferior no fluxo de entrada de ODH pode variar de 0,1% a 50% em peso do fluxo de entrada de ODH e, em alguns exemplos, varia de 0,1% a menos de 50% em peso ou menos de 40% em peso.

[069] Em vários exemplos, o aumento da concentração de vapor no fluxo de entrada de ODH pode aumentar a quantidade de oxigenado produzido em relação ao alceno produzido no reator de ODH 102. Em vários exemplos, a redução da concentração de vapor no fluxo de entrada de ODH pode diminuir a quantidade de oxigenado produzida em relação ao alceno produzido no reator de ODH 102. A concentração de vapor no fluxo de entrada de ODH pode estar em uma faixa de 0,1% a 40% em peso do fluxo de entrada de ODH total 108, e em alguns exemplos varia de 0,1% a menos de 40% em peso, ou menos de 25% em peso. Em vários exemplos, a concentração do fluxo no fluxo de entrada de ODH pode ser de, pelo menos, 1% em peso. Em vários exemplos, o fluxo de entrada de ODH pode compreender 20% em peso de oxigênio, 40% em peso de alcano inferior e o equilíbrio sendo vapor, dióxido de carbono e/ou um diluente inerte.

[070] Em vários exemplos, o processo ODH tem uma seletividade para o alceno correspondente (por exemplo, etileno no caso de etano ODH) superior a 95%, tal como, por exemplo, superior a 98%. A velocidade espacial horária do gás (GHSV) dentro do reator de ODH 102 pode ser de 500 a 30000 h-1 e, em alguns exemplos, a GHSV dentro do reator de ODH 102 pode ser maior do que 1000 h-1. Em vários exemplos, o rendimento espaço-tempo de alceno correspondente (por exemplo, produtividade) em gramas (g)/hora por quilograma (kg) do catalisador pode ser de pelo menos 900, tal como, por exemplo, maior do que 1500, maior do que 3000, ou maior do que 3500, a uma temperatura de reator de ODH de, por exemplo, 350°C a 400°C. Em vários exemplos, a produtividade do catalisador pode aumentar com o aumento da temperatura no reator de ODH 102 até que a seletividade do alceno diminua.

[071] O uso de um reator de ODH para realizar uma reação de ODH consistente com a descrição cai dentro do conhecimento dos versados na técnica. Em vários exemplos, a reação pode ser conduzida em temperaturas em uma faixa de 300°C a 450°C, tal como, por exemplo, 300°C a 425°C ou 330°C a 400°C. Em vários exemplos, a reação pode ser conduzida a pressões em uma faixa de 0,5 libra por polegada quadrada (psi) a 100 psi (3,447 a 689,47 kPa), tal como, por exemplo, 15 psi a 50 psi (103,4 a 344,73 kPa). Em vários exemplos, o alcano inferior pode ter um tempo de residência no reator de ODH 102 em uma faixa de 0,002 segundo a 30 s, ou de 1 s a 10 s.

[072] Os produtos da reação de ODH podem deixar o reator de ODH 102 através da saída de ODH 102b em um fluxo de saída de ODH. A saída de ODH 102b pode ser configurada para receber o fluxo de saída de ODH e pode ser adequada para transportar o fluxo de saída de ODH 110 para fora do reator de ODH 102 e para a linha de saída de ODH 110. Em vários exemplos, além dos produtos, o fluxo de saída de ODH pode incluir componentes que não reagiram do fluxo de entrada de ODH, tais como, por exemplo, alcano inferior, óxido à base de carbono, oxigênio, vapor, diluente inerte e combinações dos mesmos. Em vários exemplos, a temperatura do fluxo de saída de ODH pode estar em uma faixa de 100°C a 450°C, tal como por exemplo, 300°C a 425°C e, em certos exemplos, 330°C a 400°C.

[073] Qualquer um dos tipos de reatores conhecidos aplicáveis para a ODH de um alcano pode ser usado com a presente invenção. Por exemplo, um reator de leito fixo, um reator de leito fluidizado ou combinações dos mesmos podem ser usados para o reator de ODH 102. Em um reator de leito fixo típico, os reagentes são introduzidos no reator em uma entrada e passam por um catalisador imobilizado. Os produtos são formados e saem pela saída do reator. Uma pessoa versada na técnica entenderia quais recursos são necessários com relação ao formato e dimensões do reator, entradas para reagentes, saídas para produtos, controle de temperatura e pressão e meios para imobilizar o catalisador.

[074] Em um reator de leito fluidizado típico, o leito do catalisador pode ser suportado por uma estrutura porosa ou uma placa distribuidora e localizado próximo a uma extremidade inferior do reator. Os reagentes fluem através do reator de leito fluidizado a uma velocidade suficiente para fluidizar o leito (por exemplo, o catalisador sobe e começa a girar de maneira fluidificada). Os reagentes podem ser convertidos em produtos em contato com o catalisador fluidizado e os reagentes são subsequentemente removidos de uma extremidade superior do reator. Um versado na técnica entenderia quais recursos são necessários com relação à forma e dimensões do reator, a forma e o tamanho da placa distribuidora, a temperatura de entrada, a temperatura de saída, a temperatura e pressão do reator, entradas para reatores, saídas para reagentes e velocidades para atingir a fluidização.

[075] Em vários exemplos, pode haver vários reatores de ODH conectados em série ou em paralelo. Cada reator de ODH pode ser igual ou diferente. Por exemplo, cada reator de ODH pode conter o mesmo ou diferente catalisador de ODH. Em vários exemplos, os múltiplos reatores de ODH podem ser, cada um, um reator de leito fixo, um reator de leito fluidizado ou os múltiplos reatores de ODH podem ser combinações de reatores de leito fixo e reatores de leito fluidizado.

[076] Independentemente da configuração do reator de ODH 102, a saída de ODH 102b pode estar em comunicação fluida com a entrada de resfriamento brusco 104a da torre de resfriamento brusco 104 através da linha de saída de ODH 110 para direcionar o fluxo de saída de ODH para a torre de resfriamento brusco 104. A entrada de resfriamento brusco 104a pode ser configurada para receber o fluxo de saída de ODH da linha de saída de ODH 110 e pode ser adequada para transportar o fluxo de saída de ODH para a torre de resfriamento brusco 104. Em vários exemplos, a entrada de resfriamento brusco 104a pode ser configurada para receber um fluxo de produto e pode ser adequada para transportar o fluxo de produto para a torre de resfriamento brusco 104. O fluxo de produto pode compreender, pelo menos, um de um hidrocarboneto, tais como, por exemplo, um alcano ou um alceno, e um álcool orgânico, tal como, por exemplo, etanol.

[077] A torre de resfriamento brusco 104 pode compreender um tambor de flash, um purificador de oxigênio, similares ou combinações dos mesmos. A torre de resfriamento brusco 104 pode ser configurada para resfriar bruscamente os componentes no fluxo de saída de ODH e remover, pelo menos, uma porção substancial de alceno do fluxo de saída de ODH. Em vários exemplos, a torre de resfriamento brusco 104 pode facilitar a remoção de oxigenado e água do fluxo de saída de ODH. A torre de resfriamento brusco 104 pode produzir um fluxo de saída de resfriamento brusco que compreende, pelo menos, uma porção substancial de alceno do fluxo de saída de ODH e, em vários exemplos, pelo menos uma porção substancial de óxido à base de carbono do fluxo de saída de ODH. Em vários exemplos, o fluxo de saída de resfriamento brusco pode compreender componentes adicionais do fluxo de saída de ODH, tais como, por exemplo, uma porção de oxigênio, uma porção de oxigenado, uma porção de diluente inerte, uma porção de vapor e uma porção de alcano não reagido. Em vários exemplos, o fluxo de saída de resfriamento brusco está em um estado gasoso. O fluxo de saída de resfriamento brusco sai da torre de resfriamento brusco 104 através da saída de resfriamento brusco 104c. A saída de resfriamento brusco 104c pode ser configurada para receber o fluxo de saída de resfriamento brusco e pode ser adequada para transportar o fluxo de saída de resfriamento brusco para fora da torre de resfriamento brusco 104 para a linha de saída de resfriamento brusco 114.

[078] A torre de resfriamento brusco 104 pode produzir um fluxo de saída de oxigenado que compreende, pelo menos, uma porção substancial de oxigenado do fluxo de saída de ODH e, em alguns exemplos, um sal derivado como aqui discutido. Em vários exemplos, o fluxo de saída de oxigenado pode compreender componentes adicionais do fluxo de saída de ODH, tais como, por exemplo, uma porção substancial da água (por exemplo, vapor), alcano inferior, alceno, oxigênio e óxido à base de carbono. O fluxo de saída de oxigenado pode sair da torre de resfriamento brusco 104 através de uma saída de oxigenado 104b da torre de resfriamento brusco 104. A saída de oxigenado 104b pode ser configurada para receber o fluxo de saída de oxigenado e pode ser adequada para transportar o fluxo de saída de oxigenado para fora da torre de resfriamento brusco 104 na linha de saída de oxigenado 112.

[079] Em vários exemplos, a torre de resfriamento brusco 104 pode estar em comunicação operativa com uma torre de lavagem de soda cáustica 106. A saída de resfriamento brusco 104c pode estar em comunicação fluida com a entrada de lavagem 106a da torre de lavagem de soda cáustica 106 através da linha de saída de resfriamento brusco 114 para direcionar o fluxo de saída de resfriamento brusco para a torre de lavagem de soda cáustica 106. A entrada de lavagem 106a pode ser configurada para receber o fluxo de saída de resfriamento brusco da linha de saída de resfriamento brusco 114 e pode ser adequada para transportar o fluxo de saída de resfriamento brusco para a torre de lavagem de soda cáustica 106.

[080] A torre de lavagem de soda cáustica 106 pode compreender a entrada de lavagem 106a, uma saída de lavagem 106c, uma entrada de soda cáustica 106d e uma saída de soda cáustica 106b. A entrada de soda cáustica 106d pode ser configurada para receber um fluxo de agente de soda cáustica que compreende um agente de soda cáustica de uma linha de agente de soda cáustica 120 e pode ser adequada para transportar o fluxo de agente de soda cáustica para a torre de lavagem de soda cáustica 106. O agente de soda cáustica pode compreender um hidróxido, tais como, por exemplo, pelo menos um de hidróxido de sódio, hidróxido de potássio e hidróxido de amônia. Em vários exemplos, o fluxo de agente de soda cáustica inclui água ou qualquer outro componente adequado.

[081] A torre de lavagem de soda cáustica 106 pode ser configurada para entrar em contato com o fluxo de agente de soda cáustica com o fluxo de saída de resfriamento brusco. Em vários exemplos que compreendem um óxido à base de carbono que compreende dióxido de carbono, o agente de soda cáustica pode reagir com dióxido de carbono e/ou sulfureto no fluxo de saída de resfriamento brusco para formar um sal metálico. O sal metálico pode ser, por exemplo, pelo menos, um de um sulfureto e um carbonato. O carbonato pode compreender, pelo menos, um de bicarbonato de sódio, carbonato de potássio e bicarbonato de amônio. O sulfureto pode compreender sulfureto de hidrogênio. Em vários exemplos, o sal metálico pode ser solúvel em água. A reação pode remover, pelo menos, uma porção substancial de óxido à base de carbono (por exemplo, dióxido de carbono) e, em vários exemplos, o sulfureto (por exemplo, sulfureto de hidrogênio), do fluxo de saída de resfriamento brusco e produzir um fluxo de saída de lavagem e um fluxo de saída de soda cáustica. Por exemplo, a reação de hidróxido de sódio e dióxido de carbono é mostrada no Esquema 1. Esquema 1 C02 + NaOH ↔ NaHC03

[082] O fluxo de saída de lavagem pode compreender componentes que não reagiram do fluxo de saída de resfriamento brusco. A saída de lavagem 106c pode ser configurada para receber o fluxo de saída de lavagem e pode ser adequada para transportar o fluxo de saída de lavagem para fora da torre de lavagem de soda cáustica 106 para a linha de saída de lavagem 116.

[083] O fluxo de saída de soda cáustica pode compreender uma porção substancial do sal metálico e, em alguns exemplos, pelo menos um de água, agente de soda cáustica e oxigenado. Em vários exemplos, a saída de soda cáustica 106b pode ser configurada para receber o fluxo de saída de soda cáustica e pode ser adequada para transportar o fluxo de saída de soda cáustica para uma linha de retorno 118. A linha de retorno 118 pode ser configurada para receber o fluxo de saída de soda cáustica e fluxo de saída de soda cáustica para uma entrada de sal metálico 104d da torre de resfriamento brusco 104. Em vários exemplos, o fluxo de saída de soda cáustica pode compreender um fluxo de soda cáustica gasta.

[084] Em vários exemplos, o fluxo de saída de soda cáustica pode ser produzido por vários processos adequados. Por exemplo, o fluxo de saída de soda cáustica pode ser produzido por um processo de craqueamento, tais como craqueamento de etileno, um processo de refinaria, tais como a oxidação de mercaptano, um processo de fabricação de papel, um processo de fabricação de sabão, um processo de fabricação de detergente, um processo de fabricação de alimentos, qualquer outro processo de produção de soda cáustica adequado e combinações dos mesmos. Em vários exemplos, um recipiente de armazenamento pode armazenar resíduos de soda cáustica e o recipiente de armazenamento pode compreender uma saída de recipiente de armazenamento (não mostrada) adequada para a saída do fluxo de saída de soda cáustica na entrada de sal metálico 104d. Desta maneira, o método, o sistema e o aparelho de acordo com a presente invenção não estão limitados a processos ODH e o método, o sistema e o aparelho de acordo com a presente invenção podem ser usados com outros processos adequados.

[085] Em vários exemplos, o fluxo de resíduos de soda cáustica e o fluxo de saída de ODH podem ser separadamente e/ou concomitantemente introduzidos na torre de resfriamento brusco 104.

[086] A torre de resfriamento brusco 104 pode ser configurada para entrar em contato com o fluxo de saída de soda cáustica com o fluxo de saída de ODH. Em vários exemplos, a torre de resfriamento brusco 104 pode ser configurada para reagir o fluxo de saída de soda cáustica com o fluxo de saída de ODH para formar um sal derivado e, em vários exemplos, um óxido à base de carbono e/ou um sulfureto, do sal metálico e do oxigenado. Em vários exemplos, a torre de resfriamento brusco 104 pode reagir o sal metálico com o oxigenado e, em alguns exemplos, com água e agente de soda cáustica, para formar o sal derivado e o óxido à base de carbono e/ou sulfureto. O sal derivado pode compreender um acetato, um acrilato e um malonato. Por exemplo, o acetato pode compreender, pelo menos, um de acetato de sódio, acetato de potássio e acetato de amônio. O acrilato pode compreender, pelo menos, um de acrilato de sódio, acrilato de potássio e acrilato de amônio. O malonato pode compreender, pelo menos, um de malonato de sódio, malonato de potássio e malonato de amônio. Em vários exemplos, o sal derivado pode ser solúvel em água. Como um exemplo, a reação de bicarbonato de sódio e de oxigenado para formar acetato de sódio, dióxido de carbono e água é ilustrada pela reação no Esquema 2. Esquema 2 NaHC03 + CH3C00H ↔ C02 + H20 + NaC2H302

[087] Em vários exemplos, a relação molar de sal metálico no fluxo de saída de soda cáustica para oxigenar no fluxo de saída de ODH pode estar em uma faixa de 0,8:1 a 1,2:1, tal como por exemplo, 1:1. Em vários exemplos, a relação molar de sal metálico no fluxo de saída de soda cáustica para oxigenar no fluxo de saída de ODH pode ser maior do que 1:1, tal como, por exemplo, 2:1.

[088] Em vários exemplos, a torre de resfriamento brusco 104 pode ser configurada para manter um pH em uma faixa de 2 a 12, tal como, por exemplo, 4 a 11, 4 a 7 ou 7 a 11. Em vários exemplos, a torre de resfriamento brusco 104 pode ser configurada para manter um pH em uma faixa de um pKa de oxigenado a um pKa de sal metálico, a fim de facilitar a formação de sal derivado. Em vários exemplos, o oxigenado compreende ácido acético com um pKa de 4,7 e bicarbonato de sódio com um pKa de 10,3. Em vários exemplos, o pH é medido em uma mistura de água, oxigenado e sal metálico.

[089] O fluxo de saída de resfriamento brusco pode compreender uma porção substancial de óxido à base de carbono na torre de resfriamento brusco 104 do fluxo de saída de ODH. Em vários exemplos, o óxido à base de carbono do fluxo de saída de ODH pode passar através da torre de resfriamento brusco 104 substancialmente sem reagir. O fluxo de saída de oxigenado pode compreender o oxigenado, o sal derivado e a água. Adicionar o fluxo de saída de soda cáustica à torre de resfriamento brusco pode diminuir a quantidade de oxigenado e aumentar a quantidade de sal derivado no fluxo de saída de resfriamento brusco. A diminuição no oxigenado no fluxo de saída de resfriamento brusco pode ser um resultado da conversão do oxigenado no sal derivado. A conversão do oxigenado no sal derivado pode facilitar a remoção de oxigenado do fluxo de saída de ODH e limitar o oxigenado de sair da torre de resfriamento brusco 104 no fluxo de saída de alceno.

[090] A torre de resfriamento brusco 104 pode ser um único estágio ou múltiplos estágios. Por exemplo, referindo-se à FIGURA 2, é ilustrado um fluxograma de um exemplo não limitativo de um sistema 200 que compreende uma torre de resfriamento brusco de múltiplos estágios. Conforme ilustrado, a linha de saída de ODH 110 pode estar em comunicação fluida com uma primeira entrada de trocador de calor (HX) 222a de um primeiro HX 222. A primeira entrada HX 222a pode ser configurada para receber o fluxo de saída de ODH da linha de saída de ODH 110 e pode ser adequada para transportar o fluxo de saída de ODH para o primeiro HX 222. O primeiro HX 222 pode ser configurado para ajustar a temperatura do fluxo de saída de ODH. Por exemplo, o primeiro HX 222 pode resfriar o fluxo de saída de ODH a uma temperatura inferior a 200°C, tais como, por exemplo, inferior a 100°C, inferior a 50°C, inferior a 40°C e em alguns exemplos , o primeiro HX 222 pode resfriar o fluxo de saída de ODH a uma temperatura de 20°C a 80°C. Em vários exemplos, o primeiro HX 222 pode resfriar o fluxo de saída de ODH a uma temperatura que induz a condensação do oxigenado, tal como, por exemplo, uma temperatura menor ou igual ao ponto de ebulição do oxigenado e/ou uma temperatura que reduz a pressão de vapor do oxigenado. O primeiro HX 222 pode ser qualquer HX conhecido na técnica. Por exemplo, o primeiro HX 222 pode ser um HX autônomo separado de uma torre de resfriamento brusco. Em vários exemplos, o primeiro HX 222 pode ser um HX integrado que faz parte de uma torre de resfriamento brusco.

[091] O fluxo de saída de ODH com temperatura ajustada pode sair do primeiro HX 222 através de uma primeira saída HX 222b como um primeiro fluxo de saída HX. A primeira saída HX 222b pode ser configurada para receber o primeiro fluxo de saída HX e pode ser adequada para transportar o primeiro fluxo de saída HX para fora do primeiro HX 222 para a primeira linha de saída HX 236.

[092] A primeira saída HX 222b pode estar em comunicação fluida com uma entrada do separador 238a de um separador 238 através da primeira linha de saída HX 236 para direcionar o primeiro fluxo de saída HX para o separador 238. O separador 238 pode compreender um separador vapor-líquido, tal como, por exemplo, um tanque de expansão. A entrada do separador 238a pode ser configurada para receber o primeiro fluxo de saída HX da primeira linha de saída HX 236 e pode ser adequada para transportar o primeiro fluxo de saída HX para o separador 238.

[093] O separador 238 pode ser configurado para condensar o oxigenado e produzir um fluxo de saída de condensado substancialmente composto por líquido e um fluxo de saída de alceno substancialmente composto por gás. O fluxo de saída de condensado pode compreender oxigenado do primeiro fluxo de saída de HX. Em vários exemplos, o fluxo de saída de condensado pode compreender, pelo menos, 80% de oxigenado em peso tal como, por exemplo, pelo menos 90% de oxigenado em peso, pelo menos 95% de oxigenado em peso ou 80% a 100% de oxigenado em peso. Em vários exemplos, o fluxo de saída de condensado pode compreender adicionalmente água do primeiro fluxo de saída de HX.

[094] Uma saída de condensado 238b do separador 238 pode ser configurada para receber o fluxo de saída de condensado e pode ser adequada para transportar o fluxo de saída de condensado para fora do separador 238 e para a linha de condensado 242. Uma saída de alceno 238c do separador 238 pode ser configurada para receber o fluxo de saída de alceno e pode ser adequada para transportar o fluxo de saída de alceno para fora do separador 238 para a linha de saída de alceno 240.

[095] Em vários exemplos, um segundo HX 224 pode ser fornecido em comunicação fluida com o separador 238. Por exemplo, a linha de saída de alceno 240 pode estar em comunicação fluida com uma segunda entrada HX 224a do segundo HX 224. A segunda entrada HX 224a pode ser configurada para receber o fluxo de saída de alceno da linha de saída de alceno 240 e pode ser adequada para transportar o fluxo de saída de ODH para o segundo HX 224. O segundo HX 224 pode ser configurado para ajustar a temperatura do fluxo de saída de alceno. Por exemplo, o segundo HX 224 pode resfriar o fluxo de saída de alceno a uma temperatura inferior a 170°C, tais como, por exemplo, inferior a 100°C, inferior a 50°C, inferior a 40°C, e em alguns exemplos, o segundo HX 224 pode resfriar o fluxo de saída de alceno a uma temperatura de 20°C a 80°C. Em vários exemplos, o segundo HX 224 pode resfriar o fluxo de saída de ODH a uma temperatura que induz a condensação do oxigenado, tais como, por exemplo, uma temperatura menor ou igual ao ponto de ebulição do oxigenado e/ou uma temperatura que reduz a pressão de vapor do oxigenado. O segundo HX 224 pode ser qualquer HX conhecido na técnica. Por exemplo, o segundo HX 224 pode ser um HX autônomo separado de uma torre de resfriamento brusco. Em vários exemplos, o segundo HX 224 pode ser um HX integrado que faz parte de uma torre de resfriamento brusco.

[096] O fluxo de saída de ODH com temperatura ajustada pode sair do segundo HX 224 através de uma segunda saída HX 224b como um segundo fluxo de saída HX. A segunda saída HX 224b pode ser configurada para receber o segundo fluxo de saída HX e pode ser adequada para transportar o segundo fluxo de saída HX para fora do segundo HX 224 para a segunda linha de saída HX 256.

[097] A segunda saída HX 224b pode estar em comunicação fluida com uma entrada de resfriamento brusco 204a de uma torre de resfriamento brusco 204 através da segunda linha de saída HX 256 para direcionar o segundo fluxo de saída HX para a torre de resfriamento brusco 204a. A entrada de resfriamento brusco 204a pode ser configurada para receber o segundo fluxo de saída HX da segunda linha de saída HX 256 e pode ser adequada para transportar o segundo fluxo de saída HX para a torre de resfriamento brusco 204.

[098] Uma entrada de sal metálico 204d da torre de resfriamento 204 pode ser configurada para receber o fluxo de saída de soda cáustica da linha de retorno 118 e pode ser adequada para transportar o fluxo de saída de soda cáustica para a torre de resfriamento brusco 204. A torre de resfriamento brusco 204 pode ser configurada para entrar em contato com o fluxo de saída de soda cáustica com o segundo fluxo de saída HX. Em vários exemplos, a torre de resfriamento brusco 204 pode ser configurada para reagir o fluxo de saída de soda cáustica com o segundo fluxo de saída HX para formar um sal derivado e em vários exemplos, um óxido à base de carbono e/ou sulfureto. Em vários exemplos, a torre de resfriamento brusco 204 pode reagir o sal metálico com o oxigenado e, em alguns exemplos, com água e agente de soda cáustica, para formar o sal derivado e óxido à base de carbono e/ou sulfureto. O fluxo de saída de soda cáustica pode permitir a remoção mais eficiente do oxigenado do fluxo de saída de alceno. Remover mais oxigenado do fluxo de saída de alceno pode prolongar a vida operacional do equipamento a jusante que pode ser obstruído pela formação de um sal derivado de oxigenado.

[099] A torre de resfriamento brusco 204 pode ser configurada para resfriar bruscamente os componentes no segundo fluxo de saída HX e remover, pelo menos, uma porção substancial de alceno do segundo fluxo de saída HX. Em vários exemplos, a torre de resfriamento brusco 204 pode facilitar a remoção de oxigenado e água do segundo fluxo de saída HX. A torre de resfriamento brusco 204 pode produzir um fluxo de saída de resfriamento brusco que compreende, pelo menos, uma porção substancial de alceno e, pelo menos, uma porção substancial de óxido à base de carbono do segundo fluxo de saída de HX. Em vários exemplos, o fluxo de saída de resfriamento brusco pode compreender componentes adicionais do segundo fluxo de saída de HX, tais como, por exemplo, oxigênio, oxigenado, diluente inerte, água (por exemplo, vapor) e alcano não reagido. O fluxo de saída de resfriamento brusco sai da torre de resfriamento brusco 204 através da saída de resfriamento brusco 204c. A saída de resfriamento brusco 204c pode ser configurada para receber o fluxo de saída de resfriamento brusco e pode ser adequada para transportar o fluxo de saída de resfriamento brusco para fora da torre de resfriamento brusco 204 para a linha de saída de resfriamento brusco 114.

[0100] A torre de resfriamento brusco 204 pode produzir um fluxo de saída de sal derivado que compreende, pelo menos, uma porção substancial de oxigenado do segundo fluxo de saída de HX e/ou pelo menos uma porção substancial de sal derivado formada pela torre de resfriamento brusco 204. Em vários exemplos, o fluxo de saída de sal derivado pode compreender componentes adicionais do segundo fluxo de saída de HX, tais como, por exemplo, uma porção substancial da água, alcano inferior, alceno, oxigênio e óxido à base de carbono. O fluxo de saída de sal derivado sai da torre de resfriamento brusco 204 através de uma saída de oxigenado 204b da torre de resfriamento brusco 204. A saída de oxigenado 204b pode ser configurada para receber o fluxo de saída de sal derivado e pode ser adequada para transportar o fluxo de saída de sal derivado para fora da torre de resfriamento brusco 204 na linha de saída oxigenada 212.

[0101] Em vários exemplos, o oxigenado no fluxo de saída de oxigenado, o fluxo de saída de condensado ou o fluxo de saída de sal derivado podem ser submetidos a processamento adicional. Por exemplo, referindo-se à FIGURA 3, o oxigenado pode ser separado do sal derivado em um recipiente de separação 326. A FIGURA 3 é um fluxograma de um exemplo não limitativo de um sistema 300 que compreende o recipiente de separação 326. Conforme ilustrado, o recipiente de separação 326 tem uma entrada de separação 326a, uma primeira saída de separação 326b e uma segunda saída de separação 326c. A entrada de separação 326a pode ser configurada para receber o fluxo de saída de oxigenado da linha de saída oxigenada 112 e pode ser adequada para transportar o fluxo de saída de oxigenado para o recipiente de separação 326. Em vários exemplos, a entrada de separação 326a pode ser configurada para receber, pelo menos, um do fluxo de saída de sal derivado da linha de saída de oxigenado 212 e o fluxo de saída de condensado da linha de condensado 242 e pode ser adequada para transportar os respectivos fluxos para o recipiente de separação 326.

[0102] O recipiente de separação 326 pode separar o oxigenado do sal derivado e, em vários exemplos, o recipiente de separação 326 pode separar o oxigenado da água. A presença de sal derivado no recipiente de separação 326 pode aumentar a separação de oxigenado da água. Por exemplo, o sal derivado e o oxigenado podem se dissociar e/ou reagir com água para formar um íon de sal derivado (por exemplo, CH3COO-) e um ácido (por exemplo, H3O+, Na+). Uma vez que o sal derivado e o oxigenado podem formar um íon comum, um aumento na concentração de um do sal derivado e do oxigenado pode afetar o outro. Por exemplo, as reações de acetato de sódio (C2H3NaO2), ácido acético (CH3COOH), íon de bicarbonato (HCO3-), dióxido de de carbono (CO2) e água (H2O) são ilustradas no Esquema 3. Esquema 3

[0103] Conforme ilustrado no Esquema 3, o acetato de sódio pode formar um íon de acetato que pode afetar a reação de equilíbrio de ácido acético e água. Por exemplo, o acetato de sódio pode fazer com que a reação de equilíbrio de ácido acético e água tenha uma preferência maior para as espécies separadas de ácido acético e água do que um íon de acetato e um ácido em relação a ser sem a presença de acetato.

[0104] O recipiente de separação 326 pode compreender vários equipamentos conhecidos pelos versados na técnica. Por exemplo, o recipiente de separação 326 pode compreender uma torre de extração, uma coluna empacotada, uma coluna de bandeja de peneira, uma coluna de pulverização, uma coluna KARR, um contator de disco rotativo, um extrator de célula agitada, uma torre de retificação, um separador e combinações dos mesmos. Em vários exemplos, o recipiente de separação 326 pode compreender um extrator líquido-líquido. Desta maneira, o sal derivado no fluxo de entrada de oxigenado pode aumentar a eficiência do recipiente de separação 326 e pode facilitar a separação eficiente de oxigenado da água.

[0105] O recipiente de separação 326 pode produzir um segundo fluxo de saída de separação que compreende uma porção substancial de oxigenado do fluxo de saída de oxigenado. Em vários exemplos, o segundo fluxo de saída de separação pode compreender componentes adicionais do fluxo de saída de oxigenado, tal como, por exemplo, água. Em vários exemplos, o segundo fluxo de saída de separação pode compreender, pelo menos, 80% de oxigenado em peso tal como, por exemplo, pelo menos 90% de oxigenado em peso, pelo menos 95% de oxigenado em peso ou 80% a 100% de oxigenado em peso. O segundo fluxo de saída de separação pode sair do recipiente de separação 326 através da segunda saída de separação 326c do recipiente de separação 326. A segunda saída de separação 326c pode ser configurada para receber o segundo fluxo de saída de separação e pode ser adequada para transportar o segundo fluxo de saída de separação para fora do recipiente de separação 326 para a segunda linha de saída de separação 328.

[0106] O recipiente de separação 326 pode produzir um primeiro fluxo de saída de separação que compreende uma porção substancial de sal derivado do fluxo de saída de oxigenado e, em vários exemplos, uma porção substancial da água do fluxo de saída de oxigenado. Em vários exemplos, o primeiro fluxo de saída de separação pode compreender pelo menos 10% em peso de sal derivado, tal como, por exemplo, pelo menos 30% em peso de sal derivado, pelo menos 50% em peso de sal derivado ou 30% a 70% em peso de sal derivado. Em vários exemplos, o primeiro fluxo de saída de separação pode compreender pelo menos 5% em peso de água, tal como, por exemplo, pelo menos 10% em peso de água, pelo menos 25% em peso de água ou 15% a 50% em peso de água. O primeiro fluxo de saída de separação pode sair do recipiente de separação 326 através da primeira saída de separação 326b do recipiente de separação 326. A primeira saída de separação 326b pode ser configurada para receber o primeiro fluxo de saída de separação e pode ser adequada para transportar o primeiro fluxo de saída de separação para fora do recipiente de separação 326 para a primeira linha de saída de separação 330.

[0107] O recipiente de separação 326 pode ser configurado com uma linha de reciclagem 332 em comunicação fluida com a primeira linha de saída de separação 330 e/ou a primeira saída de separação 326b. A linha de reciclagem 332 pode ser configurada para reciclar uma porção do sal derivado do primeiro fluxo de saída de separação para o recipiente de separação 326 através da entrada de reciclagem 326d. A linha de reciclagem 332 pode ser configurada para receber uma porção do primeiro fluxo de saída de separação e pode ser adequada para transportar um fluxo de reciclagem para uma entrada de reciclagem 326d do recipiente de separação 326. A entrada de reciclagem 326d pode ser configurada para receber o fluxo de reciclagem e pode ser adequada para transportar o fluxo de reciclagem para o recipiente de separação 326. Por exemplo, o fluxo de reciclagem pode compreender uma porção do sal derivado do primeiro fluxo de saída de separação e, em vários exemplos, uma porção da água do primeiro fluxo de saída de separação.

[0108] A linha de reciclagem 332 pode ser configurada para reciclar o sal derivado do primeiro fluxo de saída do recipiente de separação até que uma concentração selecionada de sal derivado seja alcançada no recipiente de separação 326. Em vários exemplos e com referência às FIGURAS 1 e 3, a linha de retorno 118 pode permitir a geração adicional de sal derivado na torre de resfriamento brusco 104 que fluiria para o recipiente de separação 326 através da linha de saída de oxigenado 112 para aumentar a concentração de sal derivado no recipiente de separação 326.

[0109] Em vários exemplos, um fluxo de sal suplementar pode ser adicionado ao recipiente de separação 326. Em vários exemplos, o sal suplementar pode compreender acetato de etil.

[0110] Com referência à FIGURA 4, em vários exemplos, um removedor de oxigênio 444 pode ser disposto intermediário ao reator de ODH 102 e a torre de resfriamento brusco 104. A FIGURA 4 é um fluxograma de uma modalidade não limitativa de um sistema 400 que compreende um removedor de oxigênio 444. Como ilustrado, o removedor de oxigênio 444, que compreende uma entrada de removedor 444a e uma saída de removedor 444b, pode ser fornecido em comunicação fluida com o reator de ODH 102 (FIGURA 1) através da linha de saída de ODH 110 e a torre de resfriamento brusco 104 através da linha de saída de removedor 446. A entrada do removedor 444a pode ser configurada para receber o fluxo de saída de ODH e pode ser adequada para transportar o fluxo de saída de ODH para o removedor de oxigênio 444. O removedor de oxigênio 444 pode remover uma porção substancial do oxigênio no fluxo de saída de ODH e produzir um fluxo de saída de removedor que compreende o fluxo de saída de ODH com a porção substancial do oxigênio removido. O removedor de oxigênio 444 pode ser de vários modelos, conforme conhecido na técnica. A saída de removedor 444b pode ser configurada para receber o fluxo de saída de removedor e pode ser adequada para transportar o fluxo de saída de removedor para fora do removedor de oxigênio 444 para a linha de saída de removedor 446. A entrada de resfriamento brusco 104a da torre de resfriamento brusco 104 pode ser configurada para receber o fluxo de saída do removedor.

[0111] Com referência à FIGURA 5, em vários exemplos, uma torre de amina 548 pode ser disposta intermediária à torre de resfriamento brusco 104 e à torre de lavagem de soda cáustica 106. A FIGURA 5 é um fluxograma de um exemplo não limitativo de um sistema 500 que compreende uma torre de amina 548. Conforme ilustrado, a torre de amina 548, que compreende uma entrada de torre de amina 548a e uma saída de torre de amina 548b, pode ser fornecida em comunicação fluida com a torre de resfriamento brusco 104 (FIGURA 1) através da linha de saída de resfriamento brusco 114 e a torre de lavagem de soda cáustica 106 através da linha de saída da torre de amina 550. A entrada da torre de amina 548a pode ser configurada para receber o fluxo de saída de resfriamento brusco e pode ser adequada para transportar o fluxo de saída de resfriamento brusco para a torre de amina 548. A torre de amina 548 pode remover uma porção substancial de dióxido de carbono no fluxo de saída de resfriamento brusco e produzir um fluxo de saída da torre de amina que compreende o fluxo de saída de resfriamento brusco com a porção substancial do dióxido de carbono removido. A torre de amina 548 pode ser de vários projetos, conforme conhecido na técnica.

[0112] A saída da torre de amina 548b pode ser configurada para receber o fluxo de saída da torre de amina e pode ser adequada para transportar o fluxo de saída da torre de amina para fora da torre de amina 548 para a linha de saída da torre de amina 550. A entrada de lavagem 106a da torre de lavagem de soda cáustica 106 pode ser configurada para receber o fluxo de saída da torre de amina da linha de saída da torre de amina 550.

[0113] Ter uma remoção de oxigenado de alta eficiência antes da torre de amina 548 pode limitar, e em alguns exemplos prevenir, a degradação da amina à presença do oxigenado na torre de amina 548. Por exemplo, o oxigenado pode formar sais estáveis ao calor com amina na torre de amina 548 que pode degradar a eficiência e encurtar a vida operacional da torre de amina 548.

[0114] Com referência à FIGURA 6, em vários exemplos, um reator de polimerização 652 pode estar em comunicação fluida com a torre de lavagem de soda cáustica 106 através da linha de saída de lavagem 116. A FIGURA 6 é um fluxograma de um exemplo não limitativo de um sistema 600 que compreende um reator de polimerização 652. Conforme ilustrado, o reator de polimerização 652, que compreende uma entrada de polimerização 652a e uma saída de polimerização 652b, pode ser fornecido em comunicação fluida com a torre de lavagem de soda cáustica 106 através da linha de saída de lavagem 116. Em vários exemplos, um desmetanizador (não mostrado) pode ser disposto na linha de saída de lavagem 116 entre a torre de lavagem de soda cáustica 106 e o reator de polimerização 652. A entrada de polimerização 652a pode ser configurada para receber o fluxo de saída de ODH e pode ser adequada para transportar o fluxo de saída de ODH para o reator de polimerização 652. O reator de polimerização 652 pode produzir um polímero a partir de alceno e produzir um fluxo de saída de polimerização que compreende o polímero. Em vários exemplos, o polímero compreende, pelo menos, um de polietileno, polipropileno e polibutileno. O reator de polimerização 652 pode ser de vários projetos, conforme conhecido na técnica. A saída de polimerização 652b pode ser configurada para receber o fluxo de saída de polimerização e pode ser adequada para transportar o fluxo de saída de polimerização para fora do reator de polimerização 652 para a linha de saída de polimerização 654.

[0115] As concentrações dos componentes dentro do sistema podem ser medidas em qualquer ponto do processo usando qualquer meio conhecido na técnica. Por exemplo, um detector, tais como um cromatógrafo de gás, um espectrômetro infravermelho e um espectrômetro Raman, pode ser disposto a jusante ou a montante do reator de ODH 102, torre de resfriamento brusco 104, torre de lavagem de soda cáustica 106, separador 238, recipiente de separação 326, removedor de oxigênio 444, torre de amina 548 e reator de polimerização 652.

[0116] Em vários exemplos, o fluxo de entrada de ODH 108 pode compreender misturas que caem dentro dos limites de inflamabilidade dos componentes. Por exemplo, a mistura pode existir em condições que impeçam a propagação de um evento explosivo. Nestes exemplos, a mistura inflamável pode ser criada em um meio onde a ignição pode ser imediatamente resfriada bruscamente. Em vários exemplos, o oxigênio e os alcanos inferiores podem ser misturados em um ponto onde são cercados por um material corta-chamas. Assim, qualquer ignição pode ser resfriada bruscamente pelo material circundante. O material corta-chamas inclui, por exemplo, componentes metálicos ou cerâmicos, tais como paredes de aço inoxidável ou suportes de cerâmica. Em vários exemplos, o oxigênio e os alcanos inferiores podem ser misturados a uma temperatura baixa, onde um evento de ignição não pode levar a uma explosão, em seguida, a mistura pode ser introduzida no reator de ODH antes de aumentar a temperatura. Portanto, as condições inflamáveis podem não existir até que a mistura possa ser envolvida pelo material corta-chamas dentro do reator.

[0117] Em vários exemplos, as olefinas produzidas usando um reator de ODH, ou qualquer um dos processos ou complexos aqui descritos, podem ser usadas para fazer vários derivados de olefina utilizando um reator de polimerização. Derivados de olefina incluem, mas não são limitados a polietileno, polipropileno, óxido de etileno, óxido de propileno, óxido de polietileno, óxido de polipropileno, acetato de vinil, cloreto de vinil, ésteres acrílicos (por exemplo, metacrilato de metil), elastômeros termoplásticos, olefinas termoplásticas, misturas dos mesmos, e combinações dos mesmos.

[0118] Em vários exemplos, etileno e opcionalmente α-olefinas podem ser produzidos em um reator de ODH, ou qualquer um dos processos ou complexos aqui descritos, e são usados para fazer polietileno utilizando um reator de polimerização. O polietileno feito de etileno e α-olefinas opcionais aqui descritas podem incluir homopolímeros de etileno, copolímeros de etileno e α-olefinas, resultando em HDPE, MDPE, LDPE, LLDPE e VLDPE.

[0119] O polietileno produzido usando o etileno e α-olefinas opcionais aqui descritas podem ser produzidos usando qualquer processo e equipamento de polimerização adequados. Os processos de polimerização de etileno adequados incluem, mas não são limitados a processos de polietileno em fase gasosa, processos de polietileno de alta pressão, processos de polietileno de baixa pressão, processos de polietileno de solução, processos de polietileno em pasta fluida e combinações adequadas dos acima dispostos em paralelo ou em série.

[0120] Um processo para converter um alcano inferior em um alceno de acordo com a presente invenção pode incluir a introdução de um fluxo de entrada que compreende oxigênio e o alcano inferior para um reator de ODH 102. Em vários exemplos, o fluxo de entrada pode incluir adicionalmente, pelo menos, um de um carbono à base de óxido, vapor e um diluente inerte. Pelo menos uma porção de alcano inferior pode ser convertida no alceno no reator de ODH 102. Em vários exemplos, o alcano pode compreender etano e o alceno compreender etileno. Em vários exemplos, o alcano pode compreender propano e o alceno compreender propileno. Em vários exemplos, o alcano compreende butano e o alceno pode compreender butileno. Um fluxo de saída de ODH que compreende o alceno, um oxigenado e um óxido à base de carbono podem ser produzidos. Em vários exemplos, o fluxo de saída de ODH pode compreender, pelo menos, um de um sulfureto, água, um alcano não reagido, oxigênio e um diluente inerte.

[0121] O fluxo de saída de ODH pode ser introduzido em uma torre de resfriamento brusco 104 e o oxigenado pode ser removido do fluxo de saída de ODH na torre de resfriamento brusco 104 para produzir um fluxo de saída de resfriamento brusco que compreende, pelo menos, uma porção substancial de alceno e, pelo menos, uma porção substancial de óxido à base de carbono. Além disso, a torre de resfriamento brusco 104 pode produzir um fluxo de saída de oxigenado que compreende, pelo menos, uma porção substancial de oxigenado.

[0122] Em vários exemplos, o fluxo de saída de ODH pode ser introduzido em um removedor de oxigênio 444 antes da torre de resfriamento 104. O oxigênio pode ser removido do fluxo de saída de ODH no removedor de oxigênio 444 e o fluxo de saída de ODH pode ser introduzido na torre de resfriamento brusco 104 após o removedor de oxigênio 444.

[0123] O fluxo de saída de resfriamento brusco pode ser introduzido em uma torre de lavagem de soda cáustica 106. O fluxo de saída de resfriamento brusco pode entrar em contato com um agente de soda cáustica para formar um fluxo de saída de soda cáustica que compreende um sal metálico. Em vários exemplos, o fluxo de saída de resfriamento brusco entra em contato com o agente de soda cáustica na torre de lavagem de soda cáustica 106.

[0124] Em vários exemplos, o fluxo de saída de resfriamento brusco pode ser introduzido em uma torre de lavagem de amina 548 antes da torre de lavagem de soda cáustica 106. Uma porção substancial de óxido à base de carbono pode ser removida do fluxo de saída de resfriamento brusco. O fluxo de saída de resfriamento brusco com a porção substancial de óxido à base de carbono removida pode ser introduzido na torre de lavagem de soda cáustica 106.

[0125] O fluxo de saída de soda cáustica pode ser introduzido na torre de resfriamento brusco 104 e o fluxo de saída de ODH pode entrar em contato com o fluxo de saída de soda cáustica para formar um sal derivado e, em vários exemplos, um óxido à base de carbono e um sulfureto. Em vários exemplos, o fluxo de saída de ODH entra em contato com o fluxo de saída de soda cáustica na torre de resfriamento brusco 104. O fluxo de saída de oxigenado pode compreender uma porção substancial de sal derivado. Em vários exemplos, o pH da torre de resfriamento brusco 104 pode ser mantido em uma faixa de 2 a 12, tal como, por exemplo, 4 a 11, 4 a 7 ou 7 a 11. Em vários exemplos, o pH da torre de resfriamento brusco 104 pode ser mantido em uma faixa de um pKa de oxigenado a um pKa de sal metálico.

[0126] Em vários exemplos, o fluxo de saída de oxigenado pode ser introduzido em um recipiente de separação 326. O oxigenado pode ser separado do sal derivado dentro do fluxo de saída de oxigenado. Um segundo fluxo de saída de oxigenado que compreende uma porção substancial de oxigenado do fluxo de saída de oxigenado pode ser produzido. Um fluxo de saída de separação que compreende uma porção substancial de sal derivado do fluxo de saída de oxigenado pode ser produzido. Em vários exemplos, uma porção do fluxo de saída de separação pode ser reciclada para o recipiente de separação 326. Em vários exemplos, um sal suplementar pode ser introduzido no recipiente de separação 326, tal como, por exemplo, acetato de etil.

[0127] Em vários exemplos, o fluxo de saída de ODH pode ser separado em um primeiro fluxo intermediário e um segundo fluxo intermediário. O primeiro fluxo intermediário pode compreender, pelo menos, uma porção substancial de oxigenado do fluxo de saída de ODH. O segundo fluxo intermediário pode compreender, pelo menos, uma porção substancial de alceno do fluxo de saída de ODH. O segundo fluxo intermediário pode entrar em contato com o fluxo de saída de soda cáustica para formar o sal derivado e, em vários exemplos, um óxido à base de carbono e/ou um sulfureto.

[0128] Em vários exemplos, derivados de olefina podem ser produzidos a partir de alceno.

[0129] A presente invenção pode introduzir um uso alternativo para o fluxo de resíduos de soda cáustica que limita e, em alguns exemplos, pode eliminar a necessidade de descartar o fluxo de resíduos de soda cáustica. Além disso, a reutilização do fluxo de resíduos de soda cáustica pode introduzir um produto útil de sal derivado que pode ajudar na separação do oxigenado do fluxo de saída de resfriamento brusco e purificação de oxigenado no recipiente de separação. A remoção eficiente do oxigenado do fluxo de saída de resfriamento brusco pode prolongar a vida operacional do equipamento a jusante, tais como proteger a torre de amina contra incrustação e degradação da solução de amina. Além disso, o sal derivado pode ser vendido. Além disso, a purificação eficiente do oxigenado pode criar um produto comercializável tal como, por exemplo, ácido acético glacial.

[0130] O método, sistema e aparelho de acordo com a presente invenção podem compreender outro equipamento de processo adequado, tais como, por exemplo, um compressor e uma bomba.

EXEMPLOS

[0131] A modelagem computacional de um recipiente de separação líquido- líquido usando o software de simulação de processo químico ASPEN Plus® versão 8.6, comercialmente disponível de Aspen Technology, Inc. Bedford, Massachusetts, foi usada para demonstrar o aumento na concentração de um fluxo de oxigenado diluído usando o método descrito. O modelo simula o efeito da temperatura, taxa de fluxo de massa e composição do fluxo de saída de oxigenado na composição do fluxo de saída de separação e do segundo fluxo de saída de oxigenado. As composições escolhidas para cada exemplo refletem composições que podem estar presentes em um fluxo de saída de oxigenado que é produzido a partir de uma torre de resfriamento brusco a jusante de uma desidrogenação oxidativa do processo de etano. Fluxos de saída de oxigenado de um processo de etano ODH normalmente compreendem ácido acético diluído, onde a fração de massa de ácido acético varia de 1 a 5%, mas em alguns casos pode chegar a 25%. O fluxo de saída de oxigenado também pode compreender níveis de traços de óxidos de carbono, tal como dióxido de carbono. A adição de um fluxo de saída de soda cáustica que compreende um sal metálico na torre de resfriamento brusco pode ter o efeito de reduzir a fração de massa de ácido acético no fluxo de saída de oxigenado.

Exemplo 1

[0132] Por exemplo 1, os níveis de entrada representam composições de dióxido de carbono, água, ácido acético e acetato de sódio (como um íon de sódio e íon de acetato) representativas de um fluxo de saída de oxigenado vindo diretamente da torre de resfriamento brusco sem acetato de sódio adicional adicionado (através de uma linha de reciclagem). A taxa de fluxo de massa total foi fixada em 6.980 kg/h e a uma pressão manométrica de 185,7 kPa e a uma temperatura de 40°C. Os resultados da simulação revelaram uma taxa de fluxo de massa do fluxo de saída de separação de 5436 kg/h e uma taxa de fluxo de massa do segundo fluxo de saída de separação foi de 1545 kg/h.

Exemplo 2

[0133] Por exemplo 2, os níveis de entrada representam composições de dióxido de carbono, água, ácido acético e acetato de sódio (como um íon de sódio e um íon de acetato) para o fluxo de saída de oxigenado que inclui acetato de sódio adicional (adicionado através de uma linha de reciclagem). A taxa de fluxo de massa total foi fixada em 55982 kg/h e a uma pressão manométrica de 465 kPa e a uma temperatura de 65°C. Os resultados da simulação revelaram uma taxa de fluxo de massa do fluxo de saída de separação de 54917 kg/h e uma taxa de fluxo de massa do segundo fluxo de saída de separação foi de 975 kg/h.

Exemplo 3

[0134] Por exemplo 3, os níveis de entrada representam composições de dióxido de carbono, água, ácido acético e acetato de sódio (como um íon de sódio e íon de acetato) para o fluxo de saída de oxigenado que inclui acetato de sódio adicional (adicionado através de uma linha de reciclagem). A taxa de fluxo de massa total foi fixada em 61014 kg/h e a uma pressão manométrica de 465 kPa e a uma temperatura de 52°C. Os resultados da simulação revelaram uma taxa de fluxo de massa do fluxo de saída de separação de 60537 kg/h e uma taxa de fluxo de massa do segundo fluxo de saída de separação foi de 477 kg/h. TABELA 1

[0135] Conforme mostrado na Tabela 1, todos os exemplos mostram uma separação significativa de acetato de sódio do ácido acético, resultando em uma solução de ácido acético muito mais concentrada e mais pura. O segundo fluxo de saída de oxigenado em cada exemplo não mostra acetato de sódio detectável. A adição de acetato de sódio em excesso ao fluxo de saída de oxigenado através da reciclagem do fluxo de saída de separação aumentou a taxa de fluxo de massa sem aumentar a fração de massa de ácido acético no segundo fluxo de saída de oxigenado. No entanto, em ambos os exemplos 2 e 3, a fração de massa de ácido acético no fluxo de saída de oxigênio foi significativamente menor em comparação com o exemplo 1. Isso demonstra que a reciclagem do fluxo de saída de separação seria útil para fluxos de saída de oxigenado onde os níveis de oxigenado são mais baixos, tais como nos casos onde a torre de resfriamento brusco compreende um primeiro estágio e um segundo estágio. A remoção de uma porção substancial do ácido acético no primeiro estágio resulta na passagem do fluxo para o segundo estágio com uma fração de massa significativamente menor de ácido acético. Esses resultados mostram que, mesmo neste caso, o nível de ácido acético do segundo fluxo de saída de oxigenado é superior a 90% (fração de massa).

MODALIDADES ADICIONAIS

[0136] A presente invenção fornece as seguintes modalidades exemplares, cuja numeração não deve ser interpretada como designando níveis de importância.

[0137] A Modalidade 1 fornece um método para a separação de um oxigenado de um fluxo, o método incluindo introduzir o fluxo incluindo o oxigenado e um fluxo de saída de soda cáustica incluindo um sal metálico para uma torre de resfriamento brusco, entrar em contato o oxigenado com o sal metálico na torre de resfriamento brusco para converter uma porção de oxigenado em um sal derivado, e remover da torre de resfriamento brusco um fluxo de saída de resfriamento brusco e um fluxo de saída de oxigenado incluindo, pelo menos, uma porção substancial de oxigenado não convertido e, pelo menos, uma porção substancial de sal derivado.

[0138] A Modalidade 2 fornece o método da modalidade 1, em que o fluxo e o fluxo de saída de soda cáustica são introduzidos separadamente na torre de resfriamento brusco.

[0139] A Modalidade 3 fornece o método de qualquer uma das modalidades 1-2, em que a introdução do fluxo para a torre de resfriamento brusco ocorre concomitantemente com a introdução do fluxo de saída de soda cáustica para a torre de resfriamento brusco.

[0140] A Modalidade 4 fornece o método de qualquer uma das modalidades 1-3, em que o fluxo de saída de oxigenado é introduzido em um recipiente de separação para separar o oxigenado não convertido do sal derivado, produzindo um segundo fluxo de saída de oxigenado incluindo uma porção substancial de oxigenado não convertido do fluxo de saída de oxigenado e um fluxo de saída de separação incluindo uma porção substancial de sal derivado do fluxo de saída de oxigenado.

[0141] A Modalidade 5 fornece o método da modalidade 4, em que uma porção do fluxo de saída de separação é reciclado de volta para o recipiente de separação.

[0142] A Modalidade 6 fornece o método de qualquer uma das modalidades 4-5, em que acetato de etil é introduzido no recipiente de separação.

[0143] A Modalidade 7 fornece o método de qualquer uma das modalidades 1-6, em que o fluxo inclui, pelo menos, um de um óxido à base de carbono, um sulfureto, um alcano não reagido, um alceno e oxigênio e o fluxo de saída de resfriamento brusco inclui, pelo menos, uma porção substancial de, pelo menos, um de um óxido à base de carbono, um sulfureto, um alcano não reagido, um alceno e oxigênio que estão presentes no fluxo.

[0144] A Modalidade 8 fornece o método de qualquer uma das modalidades 1-7, em que ao fluxo inclui um óxido à base de carbono selecionado a partir de, pelo menos, um de monóxido de carbono e dióxido de carbono.

[0145] A Modalidade 9 fornece o método de qualquer uma das modalidades 7-8, em que o óxido à base de carbono inclui dióxido de carbono e inclui ainda introduzir o fluxo de saída de resfriamento brusco em uma torre de lavagem de amina e remover uma porção substancial de óxido à base de carbono do fluxo de saída de resfriamento brusco.

[0146] A Modalidade 10 fornece o método de qualquer uma das modalidades 1-9, em que o fluxo é introduzido em um removedor de oxigênio, e o oxigênio é removido do fluxo, se presente, antes de introduzir o fluxo na torre de resfriamento brusco.

[0147] A Modalidade 11 fornece o método de qualquer uma das modalidades 1-10, em que o pH da torre de resfriamento brusco é mantido em uma faixa de um pKa de oxigenado a um pKa de sal metálico.

[0148] A Modalidade 12 fornece o método de qualquer uma das modalidades 1-11, em que o oxigenado inclui ácido acético com um pKa de 4,7 e o sal metálico inclui bicarbonato de sódio com um pKa de 10,3.

[0149] A Modalidade 13 fornece o método de qualquer uma das modalidades 1-12, em que uma porção substancial de oxigenado é removida do fluxo antes de introduzir o fluxo na torre de resfriamento brusco.

[0150] A Modalidade 14 fornece o método de qualquer uma das modalidades 1-13, em que o fluxo de saída de resfriamento brusco é introduzido em uma torre de lavagem de soda cáustica e colocado em contato com um agente de soda cáustica selecionado a partir de, pelo menos, um de hidróxido de sódio, hidróxido de potássio e hidróxido de amônio, para formar o sal metálico que é removido da torre de lavagem de soda cáustica.

[0151] A Modalidade 15 fornece o método da modalidade 14, em que o sal metálico removido da torre de lavagem de soda cáustica é reciclado de volta para a torre de resfriamento brusco como um componente do fluxo de saída de soda cáustica.

[0152] A Modalidade 16 fornece o método de qualquer uma das modalidades 1-15, em que o sal metálico inclui, pelo menos, um de sulfureto de hidrogênio de sódio, bicarbonato de sódio, carbonato de potássio e bicarbonato de amônio.

[0153] A Modalidade 17 fornece o método de qualquer uma das modalidades 1-16, em que o oxigenado inclui, pelo menos, um de ácido acético, ácido acrílico, ácido maleico e anidrido maleico.

[0154] A Modalidade 18 fornece o método de qualquer uma das modalidades 1-17, em que o sal derivado inclui, pelo menos, um de acetato de sódio, acetato de potássio, acetato de amônio, acrilato de sódio, acrilato de potássio, acrilato de amônio, malonato de sódio, malonato de potássio e malonato de amônio.

[0155] A Modalidade 19 fornece o método de qualquer uma das modalidades 1-18, em que o fluxo de saída de soda cáustica é produzido por, pelo menos, um processo selecionado de um processo de desidrogenação oxidativo, um processo de craqueamento, um processo de refinaria, um processo de fabricação de papel, um processo de fabricação de sabão, um processo de fabricação de detergente e um processamento de fabricação de alimento.

[0156] A Modalidade 20 fornece o método de qualquer uma das modalidades 1-19, em que o fluxo inclui um alceno incluindo, pelo menos, um de etileno e propileno.

[0157] A Modalidade 21 fornece o método da modalidade 20, em que derivados de olefina são produzidos a partir de alceno.

[0158] A Modalidade 22 fornece o método da modalidade 21, em que os derivados de olefina incluem, pelo menos, um de polietileno, polipropileno, óxido de etileno, óxido de propileno, óxido de polietileno, óxido de polipropileno, elastômeros termoplásticos e olefinas termoplásticas.

[0159] A Modalidade 23 fornece o método da modalidade 22, em que o derivado de olefina é um polietileno e inclui, pelo menos, um de homopolímeros de etileno, copolímeros de etileno e α-olefinas, polietileno de alta densidade (HDPE), polietileno de média densidade (MDPE), polietileno de baixa densidade (LDPE), polietileno de baixa densidade linear (LLDPE) e polietileno de densidade muito baixa (VLDPE).

[0160] A Modalidade 24 fornece um aparelho para a separação de um oxigenado de um fluxo, o aparelho incluindo uma torre de resfriamento brusco incluindo uma entrada de resfriamento brusco para receber o fluxo incluindo o oxigenado, uma saída de resfriamento brusco para remover um fluxo de saída de resfriamento brusco, uma entrada de sal metálico para introduzir um fluxo de saída de soda cáustica incluindo um sal metálico, e uma saída de oxigenado para remover um fluxo de saída de oxigenado, e em que o oxigenado pode entrar em contato com o sal metálico na torre de resfriamento brusco para converter uma porção de oxigenado em um sal derivado, uma porção substancial do qual é removida juntamente com uma porção substancial de oxigenado não convertido como um componente do fluxo de saída de oxigenado.

[0161] A Modalidade 25 fornece o aparelho da modalidade 23, incluindo ainda um recipiente de separação incluindo uma entrada de separação em comunicação fluida com a saída de oxigenado e configurado para receber o fluxo de saída de oxigenado, uma saída de sal derivado para remover um fluxo de saída de sal derivado incluindo um sal derivado, e uma saída de separação configurada para remover um fluxo de saída de separação incluindo uma porção substancial de oxigenado não convertido presente no fluxo de saída de oxigenado.

[0162] A Modalidade 26 fornece o aparelho da modalidade 25, em que o recipiente de separação inclui ainda uma linha de reciclagem em comunicação fluida com a saída de sal derivado para receber o fluxo de saída de sal derivado e direcionar, pelo menos, uma porção do fluxo de saída de sal derivado para a entrada de separação do recipiente de separação.

[0163] A Modalidade 27 fornece o aparelho de qualquer uma das modalidades 25-26, em que o recipiente de separação inclui ainda uma entrada de sal suplementar adequada para introduzir acetato de etil no recipiente de separação.

[0164] A Modalidade 28 fornece o aparelho de qualquer uma das modalidades 24-27, em que o fluxo inclui, pelo menos, um de um óxido à base de carbono, um sulfureto, água, um alcano não reagido, um alceno e oxigênio.

[0165] A Modalidade 29 fornece o aparelho da modalidade 28, em que o óxido à base de carbono inclui, pelo menos, um de monóxido de carbono e dióxido de carbono.

[0166] A Modalidade 30 fornece o aparelho da modalidade 29, em que o óxido à base de carbono inclui dióxido de carbono e inclui ainda uma torre de lavagem de amina incluindo uma entrada de amina e uma saída de amina, a entrada de amina em comunicação fluida com a saída de resfriamento brusco para receber o fluxo de saída de resfriamento brusco, e a torre de lavagem de amina configurada para remover, pelo menos, uma porção de óxido à base de carbono do fluxo de saída de resfriamento brusco.

[0167] A Modalidade 31 fornece o aparelho de qualquer uma das modalidades 24-30, incluindo ainda um removedor de oxigênio incluindo uma entrada de removedor e uma saída de removedor, o removedor de oxigênio adequado para remover oxigênio do fluxo, e a saída de removedor em comunicação fluida com a entrada de resfriamento brusco da torre de resfriamento brusco para direcionar o fluxo para a entrada de resfriamento brusco.

[0168] A Modalidade 32 fornece o aparelho de qualquer uma das modalidades 24-31, em que a torre de resfriamento brusco é configurada para um pH em uma faixa de um pKa de oxigenado a um pKa de sal metálico.

[0169] A Modalidade 33 fornece o aparelho de qualquer uma das modalidades 24-32, em que o oxigenado inclui ácido acético com um pKa de 4,7 e o sal metálico inclui bicarbonato de sódio com um pKa de 10,3.

[0170] A Modalidade 34 fornece o aparelho de qualquer uma das modalidades 24-33, em que a torre de resfriamento brusco inclui um estágio primário e um estágio secundário, em que o estágio primário é configurado para remover uma porção substancial de oxigenado no fluxo e incluir a entrada de resfriamento brusco, uma primeira saída intermediária, e uma segunda saída intermediária, a primeira saída intermediária é configurada para remoção do fluxo do estágio primário e está em comunicação fluida com uma entrada intermediária do estágio secundário, a segunda saída intermediária adequada para remover a porção substancial de oxigenado removido do fluxo, e o segundo estágio incluindo a saída de resfriamento brusco, a entrada de sal metálico e a saída de oxigenado.

[0171] A Modalidade 35 fornece o aparelho de qualquer uma das modalidades 24-34, incluindo ainda uma torre de lavagem de soda cáustica incluindo uma entrada de lavagem, uma saída de lavagem, uma entrada de soda cáustica e uma saída de soda cáustica, a entrada de lavagem em comunicação fluida com a saída de resfriamento brusco para receber o fluxo de saída de resfriamento brusco, a saída de soda cáustica configurada para remover o fluxo de saída de soda cáustica, a entrada de soda cáustica configurada para introduzir, pelo menos, um de hidróxido de sódio, hidróxido de potássio e hidróxido de amônio na torre de lavagem de soda cáustica, e em que a torre de lavagem de soda cáustica inclui ainda uma linha de retorno em comunicação fluida com a saída de soda cáustica para receber o fluxo de saída de soda cáustica e enviar o fluxo de saída de soda cáustica para a entrada de sal metálico da torre de resfriamento brusco.

[0172] A Modalidade 36 fornece o aparelho de qualquer uma das modalidades 24-35, em que o sal metálico inclui, pelo menos, um de sulfureto de hidrogênio de sódio, bicarbonato de sódio, carbonato de potássio e bicarbonato de amônio.

[0173] A Modalidade 37 fornece o aparelho de qualquer uma das modalidades 24-36, em que o oxigenado inclui, pelo menos, um de ácido acético, ácido acrílico, ácido maleico e anidrido maleico.

[0174] A Modalidade 38 fornece o aparelho de qualquer uma das modalidades 24-37, em que o sal derivado inclui, pelo menos, um de acetato de sódio, acetato de potássio, acetato de amônio, acrilato de sódio, acrilato de potássio, acrilato de amônio, malonato de sódio, malonato de potássio e malonato de amônio.

[0175] A Modalidade 39 fornece o aparelho de qualquer uma das modalidades 24-38, em que o fluxo de saída de soda cáustica é produzido por, pelo menos, um processo selecionado a partir de um processo de desidrogenação oxidativo, um processo de craqueamento, um processo de refinaria, um processo de fabricação de papel, um processo de fabricação de sabão, um processo de fabricação de detergente e um processamento de fabricação de alimento.

[0176] A Modalidade 40 fornece o aparelho de qualquer uma das modalidades 24-39, em que o fluxo inclui um alceno incluindo, pelo menos, um de etileno e propileno.

[0177] A Modalidade 41 fornece o aparelho da modalidade 40, incluindo ainda um reator de polimerização adequado para fazer derivados de olefina a partir de alceno.

[0178] A Modalidade 42 fornece o aparelho da modalidade 41, em que os derivados de olefina incluem, pelo menos, um de polietileno, polipropileno, óxido de etileno, óxido de propileno, óxido de polietileno, óxido de polipropileno, elastômeros termoplásticos e olefinas termoplásticas.

[0179] A Modalidade 43 fornece o aparelho da modalidade 42, em que o derivado de olefina é polietileno e inclui, pelo menos, um de homopolímeros de etileno, copolímeros de etileno e α-olefinas, polietileno de alta densidade (HDPE), polietileno de média densidade (MDPE), polietileno de baixa densidade (LDPE), polietileno de baixa densidade linear (LLDPE) e polietileno de densidade muito baixa (VLDPE).

[0180] A Modalidade 44 fornece um sistema para a separação de um oxigenado de um fluxo, o sistema incluindo uma torre de resfriamento brusco configurada para receber o fluxo incluindo o oxigenado e um fluxo de saída de soda cáustica incluindo um sal metálico, entrar em contato o oxigenado com o sal metálico para converter uma porção de oxigenado em um sal derivado, resfriar bruscamente o sal derivado e o oxigenado não convertido, produzir um fluxo de saída de resfriamento brusco incluindo o fluxo com uma porção substancial de oxigenado removido, e produzir um fluxo de saída de oxigenado incluindo, pelo menos, uma porção substancial de oxigenado não convertido e, pelo menos, uma porção substancial de sal derivado.

[0181] A Modalidade 45 fornece o sistema da modalidade 44, incluindo ainda um recipiente de separação configurado para receber o fluxo de saída de oxigenado, separar o oxigenado não convertido do sal derivado dentro do primeiro fluxo de saída de oxigenado, produzir um segundo fluxo de saída de oxigenado incluindo uma porção substancial de oxigenado não convertido do fluxo de saída de oxigenado, e produzir um fluxo de saída de separação incluindo uma porção substancial de sal derivado do fluxo de saída de oxigenado.

[0182] A Modalidade 46 fornece o sistema da modalidade 45, em que o recipiente de separação inclui ainda uma linha de reciclagem configurada para reciclar uma porção do fluxo de saída de separação para o recipiente de separação.

[0183] A Modalidade 47 fornece o sistema de qualquer uma das modalidades 45-46, em que o recipiente de separação é ainda configurado para receber acetato de etil.

[0184] A Modalidade 48 fornece o sistema de qualquer uma das modalidades 44-47, em que o fluxo inclui, pelo menos, um de um óxido à base de carbono, um sulfureto, um alcano não reagido, um alceno e oxigênio.

[0185] A Modalidade 49 fornece o sistema da modalidade 48, em que o óxido à base de carbono inclui, pelo menos, um de monóxido de carbono e dióxido de carbono.

[0186] A Modalidade 50 fornece o sistema da modalidade 49, em que o óxido à base de carbono inclui dióxido de carbono e inclui ainda uma torre de lavagem de amina configurada para receber o fluxo de saída de resfriamento brusco e remover, pelo menos, uma porção de óxido à base de carbono do fluxo de saída de resfriamento brusco.

[0187] A Modalidade 51 fornece o sistema de qualquer uma das modalidades 44-50, incluindo ainda um removedor de oxigênio configurado para remover o oxigênio do fluxo e direcionar o fluxo para a torre de resfriamento brusco.

[0188] A Modalidade 52 fornece o sistema de qualquer uma das modalidades 44-51, em que a torre de resfriamento brusco é configurada para manter um pH em uma faixa de um pKa de oxigenado a um pKa de sal metálico.

[0189] A Modalidade 53 fornece o sistema de qualquer uma das modalidades 44-52, em que a torre de resfriamento brusco é configurada para manter um pH em uma faixa de 2 a 12.

[0190] A Modalidade 54 fornece o sistema de qualquer uma das modalidades 44-53, em que a torre de resfriamento brusco inclui dois estágios, o primeiro estágio configurado para remover uma porção substancial de oxigenado do fluxo, e o segundo estágio configurado para receber o fluxo com uma porção substancial de oxigenado removido.

[0191] A Modalidade 55 fornece o sistema de qualquer uma das modalidades 44-54, incluindo ainda uma torre de lavagem de soda cáustica configurada para receber o fluxo de saída de resfriamento brusco e um agente de soda cáustica selecionado a partir de, pelo menos, um de hidróxido de sódio, hidróxido de potássio e hidróxido de amônio, entrar em contato com uma porção substancial de óxido à base de carbono do fluxo de saída de resfriamento brusco com o agente de soda cáustica para formar um sal metálico, e produzir o fluxo de saída de soda cáustica, e incluir uma linha de retorno configurada para direcionar o fluxo de saída de soda cáustica da torre de lavagem de soda cáustica para a torre de resfriamento brusco.

[0192] A Modalidade 56 fornece o sistema de qualquer uma das modalidades 44-55, em que o sal metálico inclui, pelo menos, um de sulfureto de hidrogênio de sódio, bicarbonato de sódio, carbonato de potássio e bicarbonato de amônio.

[0193] A Modalidade 57 fornece o sistema de qualquer uma das modalidades 44-56, em que o oxigenado inclui, pelo menos, um de ácido acético, ácido acrílico, ácido maleico e anidrido maleico.

[0194] A Modalidade 58 fornece o sistema de qualquer uma das modalidades 44-57, em que o sal derivado inclui, pelo menos, um de acetato de sódio, acetato de potássio, acetato de amônio, acrilato de sódio, acrilato de potássio, acrilato de amônio, malonato de sódio, malonato de potássio e malonato de amônio.

[0195] A Modalidade 59 fornece o sistema de qualquer uma das modalidades 44-58, em que o fluxo de saída de soda cáustica é produzido por, pelo menos, um processo selecionado a partir de um processo de desidrogenação oxidativo, um processo de craqueamento, um processo de refinaria, um processo de fabricação de papel, um processo de fabricação de sabão, um processo de fabricação de detergente e um processamento de fabricação de alimento.

[0196] A Modalidade 60 fornece o sistema de qualquer uma das modalidades 44-59, em que o fluxo inclui ainda um alceno incluindo, pelo menos, um de etileno e propileno.

[0197] A Modalidade 61 fornece o sistema da modalidade 60, incluindo ainda um reator de polimerização configurado para fazer derivados de olefina a partir de alceno.

[0198] A Modalidade 62 fornece o sistema da modalidade 61, em que os derivados de olefina incluem, pelo menos, um de polietileno, polipropileno, óxido de etileno, óxido de propileno, óxido de polietileno, óxido de polipropileno, elastômeros termoplásticos e olefinas termoplásticas.

[0199] A Modalidade 63 fornece o sistema da modalidade 62, em que o derivado de olefina é polietileno e inclui, pelo menos, um de homopolímeros de etileno, copolímeros de etileno e α-olefinas, polietileno de alta densidade (HDPE), polietileno de média densidade (MDPE), polietileno de baixa densidade (LDPE), polietileno de baixa densidade linear (LLDPE) e polietileno de densidade muito baixa (VLDPE).

[0200] A Modalidade 64 fornece um método para converter um alcano inferior em um alceno incluindo introduzir um fluxo de entrada incluindo oxigênio e o alcano inferior para um reator de desidrogenação oxidativo (ODH) e converter, pelo menos, uma porção de alcano inferior em alceno no reator de ODH e produzir um fluxo de saída de ODH incluindo o alceno, alcano inferior não convertido, um oxigenado e um óxido à base de carbono, introduzir o fluxo de saída de ODH e um fluxo de saída de soda cáustica incluindo um sal metálico para uma torre de resfriamento brusco, entrar em contato o oxigenado com o sal metálico dentro do resfriamento brusco para converter uma porção de oxigenado em um sal derivado, resfriar bruscamente uma porção substancial de oxigenado não convertido e uma porção substancial de sal derivado, remover um fluxo de saída de resfriamento brusco incluindo o alceno, o alcano inferior não convertido e o óxido à base de carbono da torre de resfriamento brusco e remover um fluxo de saída de oxigenado incluindo o sal derivado resfriado bruscamente e o oxigenado não convertido resfriado bruscamente da torre de resfriamento brusco.

[0201] A Modalidade 65 fornece o método da modalidade 64, incluindo ainda introduzir o fluxo de saída de resfriamento brusco em uma torre de lavagem de soda cáustica incluindo um agente de soda cáustica, entrar em contato o óxido à base de carbono do fluxo de saída de resfriamento brusco com o agente de soda cáustica na torre de lavagem de soda cáustica para formar um sal metálico, remover um fluxo de saída de soda cáustica incluindo o sal metálico da torre de lavagem de soda cáustica, e introduzir o fluxo de saída de soda cáustica na torre de resfriamento brusco com o fluxo de saída de ODH.

[0202] A Modalidade 66 fornece o método de qualquer uma das modalidades 64-65, incluindo ainda introduzir o fluxo de saída de oxigenado em um recipiente de separação e separar o oxigenado não convertido do sal derivado no recipiente de separação para produzir um segundo fluxo de saída de oxigenado incluindo uma porção substancial de oxigenado não convertido do fluxo de saída de oxigenado e um fluxo de saída de separação incluindo uma porção substancial de sal derivado do fluxo de saída de oxigenado.

[0203] A Modalidade 67 fornece o método da modalidade 66, incluindo ainda reciclar uma porção do fluxo de saída de separação incluindo o sal derivado para o recipiente de separação.

[0204] A Modalidade 68 fornece o método de qualquer uma das modalidades 66-67, incluindo ainda introduzir acetato de etil no recipiente de separação.

[0205] A Modalidade 69 fornece o método de qualquer uma das modalidades 64-68, em que o óxido à base de carbono inclui dióxido de carbono e inclui ainda introduzir o fluxo de saída de resfriamento brusco em uma torre de lavagem de amina e remover uma porção substancial de óxido à base de carbono do fluxo de saída de resfriamento brusco antes de introduzir o fluxo de saída de resfriamento brusco na torre de lavagem de soda cáustica.

[0206] A Modalidade 70 fornece o método de qualquer uma das modalidades 64-69, em que o fluxo de saída de ODH inclui ainda, pelo menos, um de um sulfureto, água e oxigênio.

[0207] A Modalidade 71 fornece o método de qualquer uma das modalidades 64-70, incluindo ainda introduzir o fluxo de saída de ODH em um removedor de oxigênio e remover oxigênio do fluxo de saída de ODH no removedor de oxigênio antes de introduzir o fluxo de saída de ODH na torre de resfriamento brusco.

[0208] A Modalidade 72 fornece o método de qualquer uma das modalidades 64-71, incluindo ainda manter um pH da torre de resfriamento brusco em uma faixa de um pKa de oxigenado a um pKa de sal metálico.

[0209] A Modalidade 73 fornece o método de qualquer uma das modalidades 64-72, em que o oxigenado inclui ácido acético com um pKa de 4,7 e o sal metálico inclui bicarbonato de sódio com um pKa de 10,3.

[0210] A Modalidade 74 fornece o método de qualquer uma das modalidades 64-73, incluindo ainda remover uma porção substancial de oxigenado dentro do fluxo de saída de ODH antes de introduzir o fluxo de saída de ODH na torre de resfriamento brusco.

[0211] A Modalidade 75 fornece o método de qualquer uma das modalidades 65-74, em que o agente de soda cáustica inclui, pelo menos, um de hidróxido de sódio, hidróxido de potássio e hidróxido de amônio.

[0212] A Modalidade 76 fornece o método de qualquer uma das modalidades 64-75, em que o sal metálico inclui, pelo menos, um de bicarbonato de sódio, carbonato de potássio e bicarbonato de amônio.

[0213] A Modalidade 77 fornece o método de qualquer uma das modalidades 64-76, em que o óxido à base de carbono inclui, pelo menos, um de monóxido de carbono e dióxido de carbono.

[0214] A Modalidade 78 fornece o método de qualquer uma das modalidades 64-77, em que o oxigenado inclui, pelo menos, um de ácido acético, ácido acrílico, ácido maleico e anidrido maleico.

[0215] A Modalidade 79 fornece o método de qualquer uma das modalidades 64-78, em que o sal derivado inclui, pelo menos, um de acetato de sódio, acetato de potássio, acetato de amônio, acrilato de sódio, acrilato de potássio, acrilato de amônio, malonato de sódio, malonato de potássio e malonato de amônio.

[0216] A Modalidade 80 fornece o método de qualquer uma das modalidades 64-79, em que o alcano inferior inclui etano e o alceno inclui etileno.

[0217] A Modalidade 81 fornece o método de qualquer uma das modalidades 64-79, em que o alcano inferior inclui propano e o alceno inclui propileno.

[0218] A Modalidade 82 fornece o método de qualquer uma das modalidades 64-81, incluindo ainda produzir derivados de olefina a partir de alceno.

[0219] A Modalidade 83 fornece o método da modalidade 82, em que os derivados de olefina incluem, pelo menos, um de polietileno, polipropileno, óxido de etileno, óxido de propileno, óxido de polietileno, óxido de polipropileno, elastômeros termoplásticos e olefinas termoplásticas.

[0220] A Modalidade 84 fornece o método da modalidade 83, em que o derivado de olefina inclui polietileno e inclui, pelo menos, um de homopolímeros de etileno, copolímeros de etileno e α-olefinas, polietileno de alta densidade (HDPE), polietileno de média densidade (MDPE), polietileno de baixa densidade (LDPE), polietileno de baixa densidade linear (LLDPE) e polietileno de densidade muito baixa (VLDPE).

[0221] A Modalidade 85 fornece um aparelho para desidrogenação oxidativa (ODH) de um alcano inferior a um alceno, o aparelho incluindo um reator de ODH incluindo uma entrada de ODH e uma saída de ODH, a entrada de ODH configurada para receber um fluxo de entrada de ODH incluindo o alcano inferior no reator de ODH, a saída de ODH adequada para remover um fluxo de saída de ODH incluindo o alceno, alcano inferior não convertido, um oxigenado, e um óxido à base de carbono do reator de ODH, uma torre de resfriamento brusco incluindo uma entrada de resfriamento brusco, uma saída de resfriamento brusco, uma entrada de sal metálico, e uma saída de oxigenado, a entrada de resfriamento brusco em comunicação fluida com a saída de ODH para receber o fluxo de saída de ODH, a saída de resfriamento brusco configurada para remover um fluxo de saída de resfriamento brusco incluindo, pelo menos, uma porção substancial de alceno e, pelo menos, uma porção substancial de óxido à base de carbono da torre de resfriamento brusco, a entrada de sal metálico configurada para receber um fluxo de saída de soda cáustica incluindo um sal metálico, a saída de oxigenado adequada para remover um fluxo de saída de oxigenado incluindo, pelo menos, uma porção substancial de oxigenado e um sal derivado, uma torre de lavagem de soda cáustica incluindo uma entrada de lavagem, uma saída de lavagem, uma entrada de soda cáustica e uma saída de soda cáustica, a entrada de lavagem em comunicação fluida com a saída de resfriamento brusco para receber o fluxo de saída de resfriamento brusco, a saída de soda cáustica adequada para transportar um fluxo de saída de soda cáustica incluindo um sal metálico, e uma linha de retorno em comunicação fluida com a saída de soda cáustica para receber o fluxo de saída de soda cáustica e enviar o fluxo de saída de soda cáustica na entrada de sal metálico da torre de resfriamento brusco.

[0222] A Modalidade 86 fornece o aparelho da modalidade 85, incluindo ainda um recipiente de separação incluindo uma entrada de separação, uma saída de sal derivado e uma saída de separação, a entrada de separação em comunicação fluida com a saída de oxigenado para receber o fluxo de saída de oxigenado, a saída de sal derivado adequada para transportar um fluxo de saída de separação incluindo um sal derivado, a saída de separação adequada para transportar um segundo fluxo de saída de oxigenado incluindo uma porção substancial de oxigenado.

[0223] A Modalidade 87 fornece o aparelho da modalidade 86, em que o recipiente de separação inclui ainda uma linha de reciclagem em comunicação fluida com a saída de sal derivado para receber o fluxo de saída de separação e enviar, pelo menos, uma porção do fluxo de saída de separação para a entrada de separação do recipiente de separação.

[0224] A Modalidade 88 fornece o aparelho da modalidade 87, em que o recipiente de separação inclui ainda uma entrada de sal suplementar adequada para introduzir acetato de etil no recipiente de separação.

[0225] A Modalidade 89 fornece o aparelho de qualquer uma das modalidades 85-88, incluindo ainda uma torre de lavagem de amina incluindo uma entrada de amina e uma saída de amina, a entrada de amina em comunicação fluida com a saída de resfriamento brusco para receber o fluxo de saída de resfriamento brusco, a torre de lavagem de amina adequada para remover, pelo menos, uma porção de óxido à base de carbono do fluxo de saída de resfriamento brusco, e a saída de amina em comunicação fluida com a entrada de lavagem da torre de lavagem de soda cáustica para a saída do fluxo de saída de resfriamento brusco na entrada de lavagem.

[0226] A Modalidade 90 fornece o aparelho de qualquer uma das modalidades 85-89, em que o fluxo de saída de ODH inclui ainda, pelo menos, um de um sulfureto, água, um alcano não reagido e oxigênio.

[0227] A Modalidade 91 fornece o aparelho de qualquer uma das modalidades 85-90, incluindo ainda um removedor de oxigênio incluindo uma entrada de removedor e uma saída de removedor, a entrada de removedor em comunicação fluida com a saída de ODH para receber o fluxo de saída de ODH, o removedor de oxigênio adequado para remover oxigênio do fluxo de saída de ODH, e a saída do removedor em comunicação fluida com a entrada de resfriamento brusco da torre de resfriamento brusco para enviar o fluxo de saída de ODH para a entrada de resfriamento brusco.

[0228] A Modalidade 92 fornece o aparelho de qualquer uma das modalidades 85-91, em que a torre de resfriamento brusco é adequada para um pH em uma faixa de um pKa de oxigenado a um pKa de sal metálico.

[0229] A Modalidade 93 fornece o aparelho de qualquer uma das modalidades 85-92, em que o oxigenado inclui ácido acético com um pKa de 4,7 e o sal metálico inclui bicarbonato de sódio com um pKa de 10,3.

[0230] A Modalidade 94 fornece o aparelho de qualquer uma das modalidades 85-93, em que a torre de resfriamento brusco inclui ainda um estágio primário e um estágio secundário, o estágio primário configurado para remover uma porção substancial de oxigenado do fluxo de saída de ODH e incluir a entrada de resfriamento brusco, uma primeira saída intermediária e uma segunda saída intermediária, a primeira saída intermediária em comunicação fluida com uma entrada intermediária do estágio secundário, a segunda saída intermediária adequada para remover o oxigenado removido do fluxo de saída de ODH, e o segundo estágio incluindo a saída de resfriamento brusco, a entrada de sal metálico e a saída de oxigenado.

[0231] A Modalidade 95 fornece o aparelho de qualquer uma das modalidades 85-94, em que a entrada de soda cáustica é adequada para transportar, pelo menos, um de hidróxido de sódio, hidróxido de potássio e hidróxido de amônio para a torre de lavagem de soda cáustica.

[0232] A Modalidade 96 fornece o aparelho de qualquer uma das modalidades 85-95, em que o sal metálico inclui, pelo menos, um de bicarbonato de sódio, carbonato de potássio e bicarbonato de amônio.

[0233] A Modalidade 97 fornece o aparelho de qualquer uma das modalidades 85-96, em que o óxido à base de carbono inclui, pelo menos, um de monóxido de carbono e dióxido de carbono.

[0234] A Modalidade 98 fornece o aparelho de qualquer uma das modalidades 85-97, em que o oxigenado inclui, pelo menos, um de ácido acético, ácido acrílico, ácido maleico e anidrido maleico.

[0235] A Modalidade 99 fornece o aparelho de qualquer uma das modalidades 85-99, em que o sal derivado inclui, pelo menos, um de acetato de sódio, acetato de potássio, acetato de amônio, acrilato de sódio, acrilato de potássio, acrilato de amônio, malonato de sódio, malonato de potássio e malonato de amônio.

[0236] A Modalidade 100 fornece o aparelho de qualquer uma das modalidades 85-99, em que o alcano inferior inclui etano e o alceno inclui etileno.

[0237] A Modalidade 101 fornece o aparelho de qualquer uma das modalidades 85-99, em que o alcano inferior inclui propano e o alceno inclui propileno.

[0238] A Modalidade 102 fornece o aparelho de qualquer uma das modalidades 85-101, incluindo ainda um reator de polimerização adequado para fazer derivados de olefina a partir de alceno.

[0239] A Modalidade 103 fornece o aparelho da modalidade 102, em que os derivados de olefina incluem, pelo menos, um de polietileno, polipropileno, óxido de etileno, óxido de propileno, óxido de polietileno, óxido de polipropileno, elastômeros termoplásticos e olefinas termoplásticas.

[0240] A Modalidade 104 fornece o aparelho da modalidade 103, em que o derivado de olefina inclui polietileno e inclui, pelo menos, um de homopolímeros de etileno, copolímeros de etileno e α-olefinas, polietileno de alta densidade (HDPE), polietileno de média densidade (MDPE), polietileno de baixa densidade (LDPE), polietileno de baixa densidade linear (LLDPE) e polietileno de densidade muito baixa (VLDPE).

[0241] A Modalidade 105 fornece um sistema para desidrogenação oxidativa (ODH) de um alcano inferior, o sistema incluindo um reator de ODH configurado para receber um fluxo de entrada incluindo oxigênio e o alcano inferior e para produzir um fluxo de saída de ODH incluindo um alceno, um oxigenado e um óxido à base de carbono, uma torre de resfriamento brusco configurada para receber o fluxo de saída de ODH e um fluxo de saída de soda cáustica incluindo um sal metálico, entrar em contato o oxigenado com o sal metálico para converter uma porção de oxigenado em um sal derivado, resfriar bruscamente o fluxo de saída de ODH, remover substancialmente o oxigenado não convertido e o sal derivado do fluxo de saída de ODH, produzir um fluxo de saída de resfriamento brusco incluindo, pelo menos, uma porção substancial de alceno e, pelo menos, uma porção substancial de óxido à base de carbono, e produzir um fluxo de saída de oxigenado incluindo, pelo menos, uma porção substancial de oxigenado não convertido e, pelo menos, uma porção substancial de sal derivado, uma torre de lavagem de soda cáustica configurada para receber o fluxo de saída de resfriamento brusco e entrar em contato uma porção substancial de óxido à base de carbono do fluxo de saída de resfriamento brusco com um agente de soda cáustica para formar um fluxo de saída de soda cáustica incluindo um sal metálico, e uma linha de retorno configurada para direcionar o fluxo de saída de soda cáustica para a torre de resfriamento brusco e entrar em contato o fluxo de saída de soda cáustica com o fluxo de saída de ODH para formar o sal derivado de sal metálico e de oxigenado, em que o fluxo de saída de oxigenado inclui uma porção substancial de sal derivado.

[0242] A Modalidade 106 fornece o sistema da modalidade 105, incluindo ainda um recipiente de separação configurado para receber o fluxo de saída de oxigenado e separar o oxigenado do sal derivado dentro do fluxo de saída de oxigenado para produzir um segundo fluxo de saída de oxigenado incluindo uma porção substancial de oxigenado do fluxo de saída de oxigenado e um fluxo de saída de separação incluindo uma porção substancial de sal derivado do primeiro fluxo de oxigenado.

[0243] A Modalidade 107 fornece o sistema da modalidade 106, em que o recipiente de separação inclui ainda uma linha de reciclagem configurada para reciclar uma porção do fluxo de saída de separação incluindo o sal derivado para o recipiente de separação.

[0244] A Modalidade 108 fornece o sistema de qualquer uma das modalidades 106-107, em que o recipiente de separação é configurado para receber acetato de etil.

[0245] A Modalidade 109 fornece o sistema de qualquer uma das modalidades 105-108, incluindo ainda uma torre de lavagem de amina configurada para receber o fluxo de saída de resfriamento brusco, remover pelo menos uma porção de óxido à base de carbono do fluxo de saída de resfriamento brusco, e enviar o fluxo de saída de resfriamento brusco na torre de lavagem de soda cáustica.

[0246] A Modalidade 110 fornece o sistema de qualquer uma das modalidades 105-109, em que o fluxo de saída de ODH inclui ainda, pelo menos, um de um sulfureto, água, um alcano não reagido e oxigênio.

[0247] A Modalidade 111 fornece o sistema de qualquer uma das modalidades 105-110, incluindo ainda um removedor de oxigênio configurado para remover o oxigênio do fluxo de saída de ODH e adequado para enviar o fluxo de saída de ODH para a torre de resfriamento brusco.

[0248] A Modalidade 112 fornece o sistema de qualquer uma das modalidades 105-111, em que a torre de resfriamento brusco é configurada para manter um pH em uma faixa de um pKa de oxigenado a um pKa de sal metálico.

[0249] A Modalidade 113 fornece o sistema de qualquer uma das modalidades 105-112, em que a torre de resfriamento brusco é configurada para manter um pH em uma faixa de 2 a 12.

[0250] A Modalidade 114 fornece o sistema de qualquer uma das modalidades 105-113, em que a torre de resfriamento brusco inclui um estágio primário e um segundo estágio, o estágio primário configurado para remover uma porção substancial de oxigenado do fluxo de saída de ODH antes de direcionar o fluxo de saída de ODH para o segundo estágio, o segundo estágio configurado para entrar em contato o fluxo de saída de ODH com o fluxo de saída de soda cáustica para formar um sal derivado de sal metálico e de oxigenado.

[0251] A Modalidade 115 fornece o sistema de qualquer uma das modalidades 105-114, em que o agente de soda cáustica inclui, pelo menos, um de hidróxido de sódio, hidróxido de potássio e hidróxido de amônio para a torre de lavagem de soda cáustica.

[0252] A Modalidade 116 fornece o sistema de qualquer uma das modalidades 105-115, em que o sal metálico inclui, pelo menos, um de bicarbonato de sódio, carbonato de potássio e bicarbonato de amônio.

[0253] A Modalidade 117 fornece o sistema de qualquer uma das modalidades 105-116, em que o óxido à base de carbono inclui, pelo menos, um de monóxido de carbono e dióxido de carbono.

[0254] A Modalidade 118 fornece o sistema de qualquer uma das modalidades 105-117, em que o oxigenado inclui, pelo menos, um de ácido acético, ácido acrílico, ácido maleico e anidrido maleico.

[0255] A modalidade 119 fornece o sistema de qualquer uma das modalidades 105-118, em que o sal derivado inclui, pelo menos, um de acetato de sódio, acetato de potássio, acetato de amônio, acrilato de sódio, acrilato de potássio, acrilato de amônio, malonato de sódio, malonato de potássio e malonato de amônio.

[0256] A Modalidade 120 fornece o sistema de qualquer uma das modalidades 105-119, em que o alcano inferior inclui etano e o alceno inclui etileno.

[0257] A Modalidade 121 fornece o sistema de qualquer uma das modalidades 105-119, em que o alcano inferior inclui propano e o alceno inclui propileno.

[0258] A Modalidade 122 fornece o sistema de qualquer uma das modalidades 105-121, incluindo ainda um reator de polimerização configurado para fazer derivados de olefina a partir de alceno.

[0259] A Modalidade 123 fornece o sistema da modalidade 122, em que os derivados de olefina incluem, pelo menos, um de polietileno, polipropileno, óxido de etileno, óxido de propileno, óxido de polietileno, óxido de polipropileno, elastômeros termoplásticos e olefinas termoplásticas.

[0260] A modalidade 124 fornece o sistema da modalidade 123, em que o derivado de olefina inclui polietileno e inclui, pelo menos, um de homopolímeros de etileno, copolímeros de etileno e α-olefinas, polietileno de alta densidade (HDPE), polietileno de média densidade (MDPE), polietileno de baixa densidade (LDPE), polietileno de baixa densidade linear (LLDPE) e polietileno de densidade muito baixa (VLDPE).

[0261] Um versado na técnica reconhecerá que os componentes, dispositivos, operações/ações e objetos descritos aqui, e a discussão que os acompanha são usados como exemplos para fins de clareza conceitual e que várias modificações de configuração são contempladas. Consequentemente, conforme usado aqui, os exemplos/modalidades específicas estabelecidos e a discussão em anexo destinam- se a ser representativos de suas classes mais gerais. Em geral, o uso de qualquer exemplar específico se destina a ser representativo de sua classe, e a não inclusão de componentes, dispositivos, operações/ações específicos e objetos não deve ser considerada como limitante.

[0262] Embora a presente invenção forneça descrições de vários aspectos específicos com a finalidade de ilustrar vários aspectos da presente invenção e/ou suas aplicações potenciais, entende-se que variações e modificações ocorrerão para aqueles versados na técnica. Desta maneira, a invenção ou invenções aqui descritas devem ser entendidas, pelo menos, em ser tão amplas quanto reivindicadas, e não como definidas de forma mais restrita por aspectos ilustrativos particulares fornecidos aqui.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL

[0263] O processo é aplicável à separação de oxigenados de fluxos gasosos. O processo é aplicável para facilitar a remoção de oxigenados de fluxos gasosos pela conversão de uma porção de oxigenado em um sal derivado antes da remoção, o que permite a concentração simplificada de oxigenados removidos por separação líquido- líquido.

Claims

1. Método CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: converter um alcano inferior em um alceno em um reator de desidrogenação oxidativa (ODH) e produzir a partir do reator de ODH um fluxo de saída de ODH compreendendo o alceno, alcano inferior não convertido, um oxigenado e um óxido à base de carbono; introduzir o fluxo de saída de ODH e um fluxo de saída cáustica tendo um sal metálico em uma torre de resfriamento brusco e converter o oxigenado na torre de resfriamento brusco em um sal derivado formado a partir do oxigenado e do sal metálico, em que o sal derivado compreende pelo menos um dentre um acetato, um acri- lato ou um malonato; remover da torre de resfriamento brusco um fluxo de saída de resfriamento brusco compreendendo o alceno, o alcano inferior não convertido e o óxido à base de carbono; introduzir o fluxo de saída de resfriamento brusco em uma torre de lavagem cáustica; contactar o óxido à base de carbono do fluxo de saída de resfriamento brusco com um agente cáustico na torre de lavagem cáustica para formar o sal metálico; e remover da torre de lavagem cáustica o fluxo de saída cáustica que é introduzido na torre de resfriamento brusco.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o oxigenado é ácido acético, o sal metálico é um carbonato e o sal derivado é um acetato.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o alcano inferior compreende etano e o alceno compreende etileno.

4. Método, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende remover uma porção do oxigenado do fluxo de saída de ODH antes da introdução do fluxo de saída de ODH na torre de resfriamento brusco.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: remover da torre de resfriamento brusco um fluxo de saída de oxigenado compreendendo o sal derivado e oxigenado não convertido; introduzir o fluxo de saída do oxigenado em um recipiente de separação para separar o oxigenado não convertido do sal derivado; e produzir a partir do recipiente de separação uma segunda corrente de saída de oxigenado compreendendo o oxigenado não convertido e um fluxo de saída de separação compreendendo o sal derivado.

6. Método, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que o recipiente de separação compreende uma torre de extração líquido-líquido.

7. Método, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende a reciclagem de uma porção do fluxo de saída de separação compreendendo o sal derivado para o recipiente de separação.

8. Método, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende a reciclagem, através de uma linha de reciclagem, de uma porção do fluxo de saída de separação compreendendo o sal derivado como um fluxo de reciclagem para o recipiente de separação, em que a linha de reciclagem é acoplada a uma entrada de reciclagem do recipiente de separação e acoplada a uma linha de saída do recipiente de separação que transporta o fluxo de saída de separação.

9. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o oxigenado compreende ácido acético e o sal metálico compreende bicarbonato de sódio.

10. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o alcano inferior compreende pelo menos um dentre etano ou propano, em que o alceno compreende pelo menos um dentre etileno ou propileno, e em que o agente cáustico compreende pelo menos um dentre hidróxido de sódio, hidróxido de potássio ou hidróxido de amônio.

11. Método, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que o sal metálico compreende pelo menos um dentre bicarbonato de sódio, carbonato de potássio ou bicarbonato de amônio, e em que o óxido à base de carbono compreende pelo menos um dentre monóxido de carbono ou dióxido de carbono.

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que o oxigenado compreende pelo menos um dentre ácido acético, ácido acrílico, ácido maleico ou anidrido maleico, e em que o sal derivado compreende pelo menos um dentre acetato de sódio, acetato de potássio, acetato de amônio, acrilato de sódio, acrilato de potássio, acrilato de amônio, malonato de sódio, malonato de potássio ou malonato de amônio.

13. Método para converter um alcano inferior em um alceno, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: introduzir um fluxo de entrada que compreende oxigênio e o alcano inferior a um reator de desidrogenação oxidativo (ODH); converter, pelo menos, uma porção do alcano inferior ao alceno no reator de ODH e produzir um fluxo de saída de ODH que compreende o alceno, alcano inferior não convertido, um oxigenado e um óxido à base de carbono, em que o oxigenado é um coproduto de uma reação de ODH no reator de ODH; introduzir o fluxo de saída de ODH e um fluxo de saída cáustica compreendendo um sal metálico para uma torre de resfriamento brusco; contactar o oxigenado com o sal metálico na torre de resfriamento brusco para converter uma porção do oxigenado em um sal derivado compreendendo pelo menos um dentre um acetato, um acrilato ou um malonato, em que o sal derivado é formado a partir do sal metálico e do oxigenado; resfriar bruscamente uma porção substancial do oxigenado não convertido e uma porção substancial do sal derivado; remover um fluxo de saída de resfriamento brusco que compreende o alceno, o alcano inferior não convertido e o óxido à base de carbono da torre de resfriamento brusco; e remover um fluxo de saída de oxigenado que compreende o sal derivado resfriado bruscamente e o oxigenado não convertido resfriado bruscamente da torre de resfriamento brusco.