CN101341231B - 从气流中脱除含氧物质的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种从还含有二氧化碳的气流中脱除含氧物质的方法,所述方法包括:a)提供含有一种或多种单烯烃,至少100ppm(重量计)的一种或多种含氧物质以及至少0.1wt%的二氧化碳的第一气流,和b)处理该第一气流以生成第二气流,该第二气流含有一种或多种单烯烃和至少0.1wt%的二氧化碳并具有降低的含氧物质含量,其中所述处理包括将第一气流与第一水流和与第一液态烃流接触,和c)随后处理该第二气流以脱除其中的二氧化碳。

Description

从气流中脱除含氧物质的方法
本发明涉及一种从还含有一种或多种单烯烃和二氧化碳的气流中脱除含氧物质(oxygenates)的方法,特别是一种从得自自热裂解过程(autothermal crackingprocess)的产品流中脱除含氧物质的方法。
自热裂解是一种生产烯烃的方法,在此过程中烃进料与氧混合并通过自热裂解催化剂。在催化剂表面上引发燃烧,并就地生成将反应物提高至工艺温度以及进行该吸热裂解过程所需的热量。得自自热裂解过程的产品流典型地产生一种气流,该气流含有一种或多种烯烃,含氧物质,二氧化碳和一氧化碳。这样的方法在例如EP332289B;EP-529793B;EP-A-0709446和WO00/14035中有描述。
在二氧化碳脱除系统中与含氧物质存在相关的问题是已知的。例如,WO01/64609描述了利用链烷醇胺脱除二氧化碳的酸性气体回收单元中聚合物形成的问题。WO01/64609描述了在酸性气体回收单元中使用重芳香溶剂连同链烷醇胺水溶液以脱除形成的聚合物并使该单元顶部物质(overheads)污染最小化。
US2005/224394和EP0264280 A2同样均描述了羰基化合物,如乙醛在常规用于脱除二氧化碳的轻金属氢氧化物(caustic)或胺清洗单元中形成聚合物的问题。两个文件均描述了直接在二氧化碳脱除单元中加入抑制剂来抑制聚合物形成和脱除含氧物质。如US2005/224394所述,在这种单元中使用芳香溶剂或抑制剂均会产生很多问题。如重芳香溶剂可能被碱性物质如轻金属氢氧化物或链烷醇胺所污染,其阻止该溶剂的进一步处理。
本发明通过提供在脱除二氧化碳前实施的单独的含氧物质脱除步骤来避免本领域中的上述问题。
使用轻金属氢氧化物洗涤液(caustic washes)与含氧物质反应是本领域众所周知的。但是这种物流也可以与二氧化碳反应,因此当大量二氧化碳存在时,这种物流就不太适用了。
使用亚硫酸氢钠(sodium bisulphite)通过形成络合物分离含氧物质,例如醛是本领域所众所周知的,并在例如US3,816,478,US5,157,205或US6,037,516中均有描述。然而,将其应用于还含有大量二氧化碳的气流中时仍然有必须要解决的问题。
因此,需要可选的用以脱除还含有二氧化碳的气流中的含氧物质来生产具有更低含氧物质含量的气流的方法。
据此本发明提供了一种从还含有二氧化碳的气流中脱除含氧物质的方法,所述方法包括:
a)提供含有一种或多种单烯烃,至少100ppmw的一种或多种含氧物质以及至少0.1wt%的二氧化碳的第一气流,
b)处理该第一气流以生成第二气流,该第二气流含有一种或多种单烯烃和至少0.1wt%的二氧化碳并具有降低的含氧物质含量,其中所述处理包括将第一气流与第一水流(aqueous stream)和与第一液态烃流接触,和
c)随后处理该第二气流以脱除其中的二氧化碳。
优选,在至少5barg的压力下,如从5到35barg,最优选从10到30barg,提供含有一种或多种单烯烃,至少100ppmw(以重量计每百万份的份数)的一种或多种含氧物质以及至少0.1wt%的二氧化碳的第一气流。第一气流和第一水流的接触以及第一气流与第一液态烃流接触均优选在尽可能与该压力接近的情况下进行,尽管小的压降通常是不可避免的。因此,第一气流和第一水流的接触以及第一气流与第一液态烃流接触均优选在至少5barg的压力下进行,如从5到35barg,以及最优选在从10到35barg的压力。
在本发明的一个优选的实施方案中,含有一种或多种单烯烃,至少100ppmw的一种或多种含氧物质以及至少0.1wt%的二氧化碳的第一气流是自热裂解过程产生的产品流,其中,该过程包括与能够支持超过正常的富燃料可燃性极限的燃烧的催化剂接触,部分地燃烧烃进料与含分子氧的气体的混合物。
典型的,来自自热裂解反应的产品流含有乙烯、丙烯、丁烯、高级单烯烃、二烯,含氧物质,一氧化碳和二氧化碳。此外该产品流通常还包括烷烃,如甲烷和乙烷,炔类(acetylenes),芳族化合物,水和氢。
因此,在一个优选的实施方案中,本发明提供了一种生产一种或多种单烯烃的自热裂解方法,所述方法包括:
a)自热裂解烃进料和含有氧分子的气体的混合物,该裂解通过使所述混合物与能够支持超过正常的富燃料可燃性极限的燃烧的催化剂接触实现,从而提供含有一种或多种单烯烃,至少100ppmw的一种或多种含氧物质以及至少0.1wt%的二氧化碳的第一气流,
b)处理该第一气流,生成第二气流,该第二气流含有一种或多种单烯烃和至少0.1wt%的二氧化碳以及具有降低的含氧物质含量,其中所述处理包括将第一气流与第一水流和与第一液态烃流接触,和
c)随后处理第二气流以脱除其中的二氧化碳。
优选,所述自热裂解过程在高于5barg的压力下进行,如从5到35barg,最优选从10到35barg,从而生成具有这些压力范围内的压力的第一气流。第一气流与第一水流以及第一气流与第一液态烃流的接触也优选都在尽可能接近上述压力的条件下进行。
从自热裂解反应产生的第一气(产品)流,除了任何的含氧物质外,通常将含有作为主要成分的1-5wt%的氢,少于0.5wt%的氧,5-30wt%的甲烷,10-25wt%的一氧化碳,0.1-5wt%的二氧化碳,20-40wt%的乙烯,10-40wt%的乙烷和1-15wt%的丙烯。(除非另有说明,否则此处描述的所有浓度均是以重量百分数或以重量计的每百万份的份数(ppmw)提供)。
因此,含有一种或多种单烯烃,一种或多种含氧物质以及二氧化碳的第一气流还可以含有分子氧。例如,在第一气流为自热裂解过程中产生的产品流的情况下,如果进料到该过程的分子氧在自热裂解反应中没有被完全消耗,则所述气流可含有分子氧。
根据本发明方法的步骤(b)将第一气流与第一水流和第一液态烃流接触后,得到具有降低的含氧物质含量的第二气流,其可以输送到常规的裂解气处理步骤,如脱氧(如果需要)、脱二氧化碳和烯烃分离步骤。
本发明的步骤(b)包含许多的所述气流与不同液流的接触步骤,包括第一水流和第一液态烃流,以及后续将描述的任选的其他物流。不同的接触步骤可以分别在单独的接触塔中进行,但是优选,至少一些接触步骤在其中存在多个区段(multiple sections)的接触塔中进行,其中不同的接触步骤可在所述多个区段中进行。更优选,所有的接触步骤都可在单一一个具有多个接触区段的接触塔中进行。
为了避免疑问,因此,尽管本发明的每个接触步骤中的接触均将通过参考“接触塔”在下文进行描述,但是该描述同样适用于具有多个接触区段的接触塔中的单个区段。
每一个接触塔优选包括填充柱或板式柱(packed or trayed column)。每一个接触塔具有一个或多个理论级(theoretical stages),优选多于1个理论级,且更优选多于5个。
典型地,每一个接触塔被设计为具有低压降,例如,每一个接触步骤为500mbar或更低。设计所述塔使液体流速,在板式柱的情况下保持塔板上的液位没有液泛,或者在填充柱的情况下,保持填料足够润湿且无液泛,通常为液泛速率的20%到80%。
为了避免任何疑问,在步骤(b)中,脱除的二氧化碳的量通常被最小化,大部分的二氧化碳随后在步骤(c)中脱除。因此,在步骤(b)中第一水流和第一液态烃流应该基本上不含任何将与二氧化碳反应或络合的成分,这就意味着所述物流各自通常应具有低于2wt%的任何此类成分。例如,适宜地第一水流为相对清洁的水,即意味着含有至少95wt%的水,如至少98wt%的水。类似地,适宜地第一液态烃流含有至少95wt%的液态烃,如至少98wt%的液态烃。
在本发明方法的步骤(c)中,含有一种或多种单烯烃和二氧化碳以及具有降低的含氧物质含量的第二气流随后被处理以脱除其中的二氧化碳。
二氧化碳的脱除可以通过任何适宜的技术,优选通过与基于胺的吸收系统,如MEA或DGA二甘醇胺或TEA(或它们的混合物)接触进行。
因此,本发明的方法脱除含氧物质和二氧化碳这两者从而生成含有所需单烯烃的产品流。
含有一种或多种单烯烃,一种或多种含氧物质和二氧化碳的第一气流中存在的含氧物质通常包括醚,醛,酮,酯,羧酸,醇或它们的混合物中的至少一种。
优选地所述含氧物质包括醛,酮,酯或羧酸或其混合物中的至少一种。
如果含氧物质为酮,该含氧物质可以是丙酮,2-丁酮,2-戊酮,3-戊酮中的至少一种。
如果含氧物质为醛,该含氧物质可为甲醛,乙醛,丙醛,丁醛,异丁醛,巴豆醛或其混合物中的至少一种。
如果含氧物质为酯,该含氧物质可为甲酸甲酯,甲酸乙酯,甲酸丙酯,甲酸丁酯,甲酸异丁酯,醋酸甲酯,醋酸乙酯,醋酸丙酯,醋酸丁酯,醋酸异丁酯或其混合物中的至少一种。
如果含氧物质为羧酸,该含氧物质可为蚁酸,乙酸,丙酸,丁酸,异丁酸或其混合物中的至少一种。
优选地,所述一种或多种含氧物质含有一种或多种醛,且最优选乙醛,甲醛或巴豆醛,或其混合物。
所述一种或多种含氧物质通常存在于第一气流(处理之前)中的总浓度为至少200ppmw,如至少500ppmw。所述一种或多种含氧物质存在于第一气流(处理之前)中的典型的总浓度最高达10,000ppmw,如最高达5000ppmw。例如,在所述一种或多种含氧物质含有一种或多种醛的情况下,各种醛典型地可以以下述范围存在:甲醛10-200ppmw,乙醛100-1000ppmw,丙酮10-500ppmw和巴豆醛<1-200ppmw。
典型地,本发明的步骤(b)的过程除去第一气流中存在的至少80%重量的含氧物质,优选至少95%重量。
存在于待处理的第一气流中的二氧化碳的量为至少0.1wt%,通常为至少0.25wt%。二氧化碳典型地将以最高5wt%的量存在于待处理的第一气流中。
类似地,存在于第二气流中的二氧化碳的量为至少0.1wt%,通常为至少0.25wt%。二氧化碳典型地将以最高5wt%的量存在于第二气流中。
在本发明的一种优选实施方式中,本发明的步骤(b)也包括将第一气流(可以是从自热裂解过程得到的产品流)与水接触,作为在用第一水流和第一液态烃流处理前的含氧物质预脱除步骤。该含氧物质预脱除步骤脱除一部分含氧物质,生成含有一种或多种单烯烃,残留含氧物质和二氧化碳的气流,该气流随后用第一水流和第一液态烃流进行处理。通常,该含氧物质预脱除步骤脱除极容易溶于水的含氧物质组分,并且减少了后续处理中需脱除的含氧物质的量。
通常,水洗温度越低,该步骤中脱除的含氧物质越多,并且,因此,随后所需脱除的含氧物质越少。
典型地,该含氧物质预脱除步骤在从5℃到190℃,优选在低于50℃,且最优选在从25℃到40℃的温度(冷却水温度)实施。
该含氧物质预脱除步骤的压力优选基本上与供应的第一气流的压力相同,尽管小的压降可能是固有的。因此,典型地,该含氧物质预脱除步骤在至少5barg,例如从5到35barg的压力实施,且最优选的压力范围为从10到35barg。
从该含氧物质预脱除步骤中脱除的水中含有含氧物质。优选地,至少对一部分该水进行处理以脱除其中的至少一部分含氧物质,然后该水被循环并作为含氧物质预脱除步骤中的洗涤水再次使用。优选的处理方法为将含有含氧物质的水通过水汽提塔(water stripper),在此,所述水与汽提气接触,如空气或氮气,但是优选水蒸汽(steam),以脱除至少一部分所述含氧物质。被脱除的含氧物质可以被燃烧,例如在适宜的焚化炉中。所述水汽提塔典型地使用低压水蒸汽在最高达5bar的压力(流出物供应到适宜的燃料系统或焚化炉的适宜压力)下在最高达150℃,如120℃到150℃的温度下操作。
在使含有含氧物质的水通过水汽提塔之前,优选对其进行处理以脱除任何可能存在的有机相,例如,脱除在水与第一气流接触期间水中夹带的任何烃类。这典型地通过使用倾析器来实现。
在进行处理以脱除含氧物质之前,在含氧物质预脱除步骤中产生的含有含氧物质的水可以和其它的从本发明的过程中得到的含有含氧物质的水流结合,实例在下面进行描述,结合的物流被处理以脱除其中的含氧物质,优选通过倾析脱除任何有机相然后按照上面的描述在水汽提塔中进行汽提。
在本发明的方法中,含有一种或多种单烯烃,至少100ppmw的一种或多种含氧物质,以及至少0.1wt%的二氧化碳的第一气流,任选经过任何含氧物质预脱除步骤之后,与第一水流和与第一液态烃流进行接触,优选逆流接触。该接触可以以任何适合的次序进行。因此,第一气流可以先与第一液态烃流进行接触,优选逆流接触,接下来与第一水流进行接触,同样优选逆流接触。或者,优选,第一气流可以先与第一水流进行接触,优选逆流接触,随后与第一液态烃流进行接触,同样优选逆流接触。
在含有一种或多种单烯烃,含氧物质,以及二氧化碳的第一气流与第一水流接触期间,第一水流会吸收含氧物质并生成具有增加的含氧物质含量的第二水流和具有降低的含氧物质含量的气流。
如已经提及的那样,第一水流适宜地为相对洁净的水,其意味着含有至少95wt%的水,如至少98wt%的水,并且基本上应该不含任何在步骤(b)中将与二氧化碳反应或络合的成分。然而水中可以含有有助于含氧物质脱除的成分,只要这些成分在接触步骤所使用的条件下不与二氧化碳发生任何大程度的反应或络合。
典型的,第一液态烃流会吸收可能存在于第一气流中的弱极性的(less polar)含氧物质,所述弱极性含氧物质是很可能被第一水流吸收的那些,以生成具有增加的含氧物质含量的第二液态烃流和具有降低的含氧物质含量的气流。这些含氧物质典型是那些具有较长烃链的含氧物质,其通常比短链含氧物质具有更强的亲脂性。
第一液态烃流优选是在40℃下(在大气压下)为液态的一种或多种烃的物流。因此第一液态烃流可以是单独一种(液态)烃。然而,优选使用烃的混合物。所述烃优选具有低的挥发性。适合的混合物为汽油,柴油和瓦斯油(gas oil),以及和这些物流具有类似性质的混合物。(以下提及汽油,柴油和瓦斯油时,包括和这些物流具有类似性质的混合物。)
在第一气流是自热裂解过程产生的产品流的情况下,第一液态烃流优选至少部分含有该自热裂解过程本身生成的“重质尾部馏分”烃,正如后面进一步描述的那样,其是指那些在该自热裂解过程中生成并具有至少40℃的沸点的烃。
第一液态烃流也会吸收存在于第一气流中的至少一部分任何“重质尾部馏分”烃成分。当第一气流为自热裂解过程的产品流时,可能存在的典型的重质尾部馏分成分包括重于C5的烷属烃,芳烃和烯烃,如己烷、甲苯、萘和苯。如果没有从第一气流中脱除,这些成分倾向于在后续处理步骤中积聚。依据本发明的方法采用第一液态烃流的优势在于这些重质尾部馏分成分通常在第一液态烃流中比在水中更易溶解,因此,可以比用水更有效地从第一气流中被脱除。
含有一种或多种单烯烃,含氧物质,和二氧化碳的气流与第一水流在这样的塔中的接触,生成具有增加的含氧物质含量的第二水流,该第二水流需从所述塔中脱除。
第二水流可以从这样的塔的任何位置脱除。优选,第二水流从其中实施气流与第一水流的接触的塔的底部脱除。第二水溶液(含有含氧物质)可以作为第一水流循环至所述塔。所述循环物流的一部分可以作为净化流(purge)被脱除,脱除的溶液被新鲜的水所替代从而防止含氧物质的积累和保持溶液的体积。
优选,在第二水流被循环并作为第一水流再利用之前,对第二水流的至少一部分进行处理以脱除其中至少一部分的含氧物质。优选的处理方法为将含有含氧物质的第二水流通过水汽提塔,在此,所述水与汽提气接触,如空气或氮气,但是优选水蒸汽,以脱除至少一部分所述含氧物质,如对从任何第一含氧物质预脱除步骤中脱除的含有含氧物质的水的处理描述的那样。在将含有含氧物质的第二水流通入水汽提塔之前,优选对第二水流进行处理以脱除任何可能存在的有机相,典型地通过使用倾析器来实现。
最优选地,在进行处理以脱除含氧物质之前,含有含氧物质的第二水流可以与其它的可在本发明的方法中得到的含有含氧物质的水流结合,对结合后的物流进行处理脱除其中的含氧物质。
含有一种或多种单烯烃,含氧物质,和二氧化碳的第一气流与第一液态烃流在在塔中的接触,生成具有增加的含氧物质含量的第二液态烃流,该第二液态烃流需从所述塔中脱除。
第二液态烃流可以从塔的任何位置脱除。优选,从其中可以进行第一气流和第一液态烃流的接触的塔的底部对第二液态烃流进行脱除。第二液态烃流(含有含氧物质和“重质尾部馏分”烃成分)可以作为第一液态烃流循环至所述塔中。优选,在第二液态烃流被循环并作为第一液态烃流再利用之前,对第二液态烃流的至少一部分进行处理脱除其中的至少一部分含氧物质。例如,所述循环物流的一部分可以作为净化流被脱除,脱除的溶液被新鲜的液态烃流替代从而防止含氧物质的积累。
被脱除的液态烃流(净化流)可以在焚化炉中燃烧。但是,优选尽可能多的利用该液态烃流而不是燃烧。例如,当第一液态烃流是汽油或柴油流时,被脱除的第二液态烃流可以被处理以脱除其中的含氧物质,随后进行使用。
第二液态烃流的最优选的处理方法是将第二液态烃流通入包括填充柱或板式柱的适宜的接触塔中,在此所述物流与水接触,优选逆流,然后通过蒸馏柱。
所述接触塔具有一个或多个理论级,优选多于1个理论级,且更优选多于5个。从该塔中脱除的水流含有含氧物质,并且该物流的至少一部分被处理以脱除其中的含氧物质,优选将所述物流通入水汽提塔,在此所述物流与汽提气接触,如空气或氮气,但是优选水蒸汽,以脱除所述含氧物质,如前面所描述的那样。在将含有含氧物质的所述水流通入汽提塔之前,优选对水流进行处理以脱除可能存在的任何有机相,典型地通过使用倾析器进行。最优选,在进行处理脱除含氧物质之前,将该水与可在本发明的方法中得到的含有含氧物质的其他水流结合,对结合后的物流进行处理脱除其中的含氧物质。
一旦与第一气流接触,第一液态烃流也可以从其吸收至少一部分“轻馏分”成分,即在大气压力下沸点低于15℃的成分。典型的成分有C2-C4烯烃和烷烃,例如乙烷和乙烯。希望回收所述成分,因此,在一个优选的实施方案中,在与水接触后第二液态烃流通过蒸馏柱,在此对其进行处理以生成含有轻馏分的轻级分流和经纯化的液态烃流,所述轻馏分来自第一气流,在与第一液态烃流接触时被吸收。
优选,经纯化的液态烃流作为两个不同的级分从蒸馏柱中移出,至少一部分这种经纯化的液态烃流被从该方法移除,余下的经纯化的液态烃流,优选至少一部分“较重”级分,作为第一液态烃流进行循环。
这还具有进一步的优势,即自热裂解产品流中有价值的适宜用于其他用途,例如用作动力汽油的“重质尾部馏分”烃成分,被从该方法中分离出来并得以使用。
根据本发明的方法,所述级分流可以与将第一气流与第一水流和第一液态烃流接触后产生的具有降低的含氧物质含量的第二气流再结合。所述轻级分流可以在任何适宜的阶段与具有降低的含氧物质含量的第二气流再结合,得到的物流通过常规的裂解气处理步骤,如二氧化碳脱除和烯烃分离步骤。但是,由于所述轻级分流,除不含有含氧物质之外,也不含有二氧化碳,故轻馏分优选在具有降低的含氧物质含量的所述第二气流通过二氧化碳脱除步骤例如胺单元之后,与具有降低的含氧物质含量的第二气流再结合。
如前面所述,重质尾部馏分含有大气压下沸点高于40℃的成分,典型的包括重于C5的烷属烃,芳烃和烯属烃,如己烷,苯,甲苯和萘。
为了加强蒸馏柱中的分离,第一液态烃流最优选具有与要分离的轻馏分成分存在差距的沸点范围,最优选大气压下沸点范围为从60到120℃。
典型地,第一气流与第一水流的接触是在5℃到100℃之间的温度进行,优选温度低于50℃,且最优选的温度范围为15℃到40℃。
典型地,第一气流与第一液态烃流的接触是在5℃到100℃之间的温度进行,优选温度低于50℃,且最优选的温度范围为15℃到40℃。
优选,第一气流与第一水流和与第一液态烃流的接触在与任何可能存在的含氧物质预脱除步骤的温度相同或是更低的温度下进行,这样在所述接触之前不需要额外加热。
典型地,第二液态烃流与水的接触是在5℃到100℃之间的温度进行,优选温度范围为5℃到60℃,且最优选的温度范围为15℃到40℃。
压力优选与第一液态烃流和第一气流接触时的压力相似,因此,优选压力范围为5到35barg,且最优选的压力范围为10到35barg。
典型地,与水接触后第二液态烃流的蒸馏在与第二液态烃流和水的接触步骤的压力相似的压力下进行,因此,优选的压力范围为5到35barg,且最优选的压力范围为10到35barg。
在含有一种或多种烯烃,一种或多种含氧物质和二氧化碳的第一气流是来自自热裂解过程的产品流的情况下,加入到自热反应器的烷属烃进料适宜地可以为乙烷,丙烷或丁烷。其可以基本上是纯的或可以是与其他烃和任选的其他物质,例如甲烷,氮气,一氧化碳,二氧化碳,水蒸气或氢气的混合物。
含分子氧的气体合适地可以是氧气或空气。
优选,氢气与烃进料,含分子氧的气体和任何其他进料成分一起进料到自热反应。适宜地,氢气和氧气的摩尔比的范围为0.2到4,优选,0.2到3。
只要产生含有烯烃的ATC产品流,烃和含氧气体可以以任何适宜的摩尔比与催化剂接触。优选的氢与氧气的化学计量比为烃充分燃烧为二氧化碳和水所需的烃与氧的化学计量比的5到16倍,优选5到13.5倍,优选6到10倍。
典型地,反应物以高于10,000h-1barg-1,优选高于20,000h-1barg-1,以及最优选高于100,000h-1barg-1的依赖于压力的时空间速度通过催化剂。例如,在20barg的压力下,气体时空间速度最优选高于2,000,000h-1
自热裂解步骤适宜地可在范围为600℃到1200℃的催化剂出口温度下进行。适宜地,催化剂出口温度为至少720℃,如至少750℃。优选,自热裂解步骤在范围为850℃到1050℃的催化剂出口温度下进行,且最优选,范围为850℃到1000℃。
任何含氧物质预脱除步骤、第一气(产品)流与第一水流和与第一液态烃流的接触以及这里描述的接下来的其他处理步骤的最优选的压力,通常是基于自热裂解反应的压力。通常优选下游处理步骤的压力尽可能与自热裂解反应压力接近,这样用于自热裂解反应的后续循环物流(例如,未反应的烃)的任何压缩被最小化,但是,实践中,由于气流通过处理步骤时不可避免的压降实际压力会降低。
自热裂解催化剂可以是任何能够支持超过富燃料的可燃性极限的燃烧的催化剂。所述催化剂可以含有VIII族金属作为其催化成分。适宜的VIII族金属包括铂,钯,钌,铑,锇和铱。铑,和特别是铂和钯,是优选的。
产品流从反应室中流出后通常被急冷从而避免进一步反应的发生,物流的温度被降低为750-600℃。
本发明的一个优选实施方案中含有一种或多种单烯烃,一种或多种含氧物质和二氧化碳的第一气流是来自自热反应中的产品流,在进行本发明方法的步骤(b)处理前,该气流先经过换热器。
现在根据图1对本发明作进一步描述,其中图1是本发明的一个优选实施方案的示意图。
在图1中,高压烷属烃进料,主要含有乙烷,通过管道(1)进入自热裂解器(2)。氧气通过管道(3)也进入自热裂解器。保持自热裂解器(2)在一定的反应条件下使得进行反应,生成含有乙烯,丙烯,甲烷,乙烷,二氧化碳,一氧化碳,氢气和含氧物质的产品流。产品流通过管道(4)从自热裂解器(2)中流出,并进入急冷塔(5)来降低产品气体的温度到约600℃,并且随后进一步冷却(6)到接近30℃。冷却的产品流的气相部分随后通过含有4个接触区段的急冷塔(7)。在第一接触区段(7a),冷却的气流与水(8a,8b)在填充柱中接触,作为含氧物质预脱除步骤,生成含有一种或多种单烯烃,剩余含氧物质和二氧化碳的物流。在第二接触区段(7b),冷却的气流直接与第一烃流(9a,9b)在填充柱内逆流接触。该物流随后经过含有填充柱的第三接触区段(7c),在此,直接与第一水流(10a,10b)逆流接触,而后进入第四接触区段(7d),在此,物流与另外的水流(11a,11b)接触。含有乙烯,丙烯,甲烷,乙烷,二氧化碳,一氧化碳和氢气以及含氧物质含量显著降低的所得到的气态产品流从塔顶流出(12),并且被输送到二氧化碳脱除区(13)。
实施例
该实施例使用如图1所示的设备。作为烷属烃的乙烷在10barg的压力下以及氢气和氧气存在的情况下自热裂解。得到的产品流被急冷和冷却,气相部分(在约30℃)进入如图1所示的四区段接触塔。接触塔每区段的操作压力和温度为大约10barg和30℃。
用于烃接触步骤的烃为柴油。
结果如表1所示,表1中记载了进入四区段接触塔的冷却气流的含氧物质含量(ppm)以及离开塔的顶部气流的分析。
表1
含氧物质(主要的和全部的) 塔入口处的气流(ppm) 顶部气流(ppm)
乙醛 574 64
丙醛 41 12
丙酮 13 4
总计 644 81
经过水和柴油的处理,产品流中含氧物质含量有了明显的降低(>85%)。基本上所有的二氧化碳和乙烯(>99%)仍留在顶部物流中,表明含氧物质脱除处理对二氧化碳或乙烯几乎没有脱除。
与上面的数据相一致,接触后的水流分析显示了“轻”含氧物质的吸收,包括乙醛,丙酮,丙醛,醇(包括甲醇,乙醇和丙醇)和酸(包括乙酸和丙酸)。
接触后柴油的分析显示了“轻”含氧物质的部分吸收,尽管浓度比在水中的低,同时也显示了“高级”烃的吸收,包括甲苯,乙苯,二甲苯和苯乙烯。

Claims (9)

1.一种从还含有二氧化碳的气流中脱除含氧物质的方法,所述方法包括:
a)提供含有一种或多种单烯烃,按重量计至少100ppm的一种或多种含氧物质以及至少0.1wt%的二氧化碳的第一气流,和
b)处理该第一气流以生成第二气流,该第二气流含有一种或多种单烯烃和至少0.1wt%的二氧化碳并具有降低的含氧物质含量,其中所述处理包括将第一气流与第一水流和与第一液态烃流接触,和
c)随后处理该第二气流以脱除其中的二氧化碳,
第一气流中的大部分二氧化碳在步骤(c)中被脱除,
其中所述含氧物质包括醚,醛,酮,酯,羧酸,醇或它们的混合物中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的方法,其中第一水流和第一液态烃流各自都具有低于2wt%的将与二氧化碳反应或络合的任何组分。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中第一水流含有至少95wt%的水。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其中第一液态烃流含有至少95wt%的液态烃。
5.根据权利要求1所述的方法,其中含有一种或多种单烯烃,至少100ppmw的一种或多种含氧物质以及至少0.1wt%的二氧化碳的第一气流是来自自热裂解过程的产品流,其中,该过程包括与能够支持超过正常的富燃料可燃性极限的燃烧的催化剂接触,部分地燃烧烃进料与含分子氧的气体的混合物。
6.根据权利要求5所述的方法,其中含有一种或多种单烯烃,按重量计至少100ppm的一种或多种含氧物质以及至少0.1wt%的二氧化碳的第一气流在至少5barg的压力下提供,并且该第一气流和第一水流的接触以及该第一气流和第一液态烃流的接触各自在至少5barg的压力下进行。
7.根据权利要求1所述的方法,其中含有一种或多种单烯烃,至少100ppmw的一种或多种含氧物质以及至少0.1wt%的二氧化碳的第一气流还含有分子氧。
8.根据权利要求1所述的方法,其中含氧物质含有醛,酮,酯或羧酸或它们的混合物中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的方法,其中第一液态烃流是汽油,柴油或瓦斯油。
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