DE102011102971A1 - Process for the production of ethylene - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Herstellung von Ethylen, aufweisend die Schritte: Einspeisen eines ethanolhaltigen Stoffstromes (S) in zumindest einen Reaktor (10–13) und Dehydratisieren von im Stoffstrom (S) enthaltenen Ethanol in dem mindestens einen Reaktor (10–13) unter Entstehung von Ethylen. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Stoffstrom (S) vor dem Einspeisen in den mindestens einen Reaktor (10–13) mittels einer Pumpe (6) verdichtet wird.Process for the production of ethylene, comprising the steps: feeding an ethanol-containing stream (S) into at least one reactor (10-13) and dehydrating ethanol contained in the stream (S) in the at least one reactor (10-13) with the formation of ethylene . According to the invention, the material stream (S) is compressed by means of a pump (6) before it is fed into the at least one reactor (10-13).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Ethylen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a process for the production of ethylene according to the preamble of claim 1.

Bei einem solchen Verfahren wird z. B. ein ethanolhaltiger Stoffstrom in zumindest einen Reaktor eingespeist und dort unter Bildung von Ethylen dehydratisiert.In such a method z. B. fed an ethanol-containing stream in at least one reactor and dehydrated there to form ethylene.

Der Gewinnung von Ethylen aus Ethanol durch Dehydratisierung an einem heterogenen Katalysator ist eine Technologie, die aufgrund ihrer Charakteristik (sehr hohe Selektivität, sehr hoher Umsatz) und vergleichsweise einfachen Zerlegungsteils auch für kleinere Produktionsmengen interessant ist.The recovery of ethylene from ethanol by dehydration on a heterogeneous catalyst is a technology that is interesting because of their characteristics (very high selectivity, very high conversion) and relatively simple decomposition parts for smaller production quantities.

Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art insbesondere im vorgenannten Bereich kostengünstig und effizient zu gestalten.The invention is therefore based on the problem of designing a method of the type mentioned, in particular in the aforementioned area, cost-effectively and efficiently.

Dieses Problem wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This problem is solved by a method having the features of claim 1.

Danach ist vorgesehen, dass der flüssige Stoffstrom lediglich vor dem Einspeisen (stromauf) in den mindestens einen Reaktor mittels einer Pumpe (Hochdruckpumpe) bzw. eines Pumpmittels verdichtet wird, d. h., mittels der besagten Pumpe auf einen vordefinierbaren Druck gebracht wird. Das Pumpmittel kann natürlich mehrere Pumpen stromauf des mindestens einen Reaktors aufweisen.Thereafter, it is provided that the liquid stream is compressed only before feeding (upstream) in the at least one reactor by means of a pump (high pressure pump) or a pumping means, d. h., Is brought by means of said pump to a predefinable pressure. Of course, the pumping means may comprise a plurality of pumps upstream of the at least one reactor.

Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass jener ethylenhaltige Stoffstrom aus dem mindestens einen Reaktor abgezogen wird. Das gasförmige Reaktionsprodukt (Stoffstrom) wird dann bevorzugt abgekühlt, wobei ein Teil kondensiert, insbesondere das bei der Dehydratisierung abgespaltene Wasser.Preferably, it is further provided that that ethylene-containing material stream is withdrawn from the at least one reactor. The gaseous reaction product (stream) is then preferably cooled, wherein a part condenses, in particular the water split off during the dehydration.

Zur Kühlung bietet sich einerseits der aufzuwärmende in den mindestens einen Reaktor einzuleitende Stoffstrom (Feedstrom) an (siehe unten), insbesondere in Kombination mit einem zweiten Kühlwasserstrom. Es kann bei ausreichender Verfügbarkeit ebenfalls ausschließlich ein Kühlwasserkreislauf eingebunden werden. Der durch Abkühlen resultierende zweiphasige Stoffstrom enthaltend eine ethylenhaltige Gasphase wird bevorzugt in eine mit dem Reaktor druckleitend verbundene erste Kolonne (z. B. Stripper) zum weiteren Fraktionieren, insbesondere zum Auswaschen zumindest eines wasserlöslichen Bestandteiles (z. B. in Form von Oxygenaten wie Ketonen, Estern und/oder Ethern) aus der Gasphase, eingespeist.For cooling, on the one hand, the material flow (feed stream) to be introduced into the at least one reactor (see below), in particular in combination with a second cooling water stream, is recommended. It can also be integrated with sufficient availability, only a cooling water circuit. The biphasic material stream resulting from cooling, comprising an ethylene-containing gas phase, is preferably fractionated into a first column (eg stripper) connected to the reactor for further fractionation, in particular for washing off at least one water-soluble constituent (eg in the form of oxygenates such as ketones , Esters and / or ethers) from the gas phase.

Dabei wird der zweiphasige Stoffstrom vorzugsweise in der ersten Kolonne im Gegenstrom zu am Kopf der Kolonne eingespeisten Frischwasser gefahren. Am Sumpf der ersten Kolonne kann dann eine ethanolhaltige Phase abgezogen werden, die insbesondere dem in den mindestens einen Reaktor einzuleitenden Stoffstrom zugegeben wird, wobei jene Phase zuvor insbesondere zum Aufkonzentrieren des darin enthaltenen Ethanols durch einen Membranfilter geleitet wird.In this case, the two-phase stream is preferably driven in the first column in countercurrent to fresh water fed at the top of the column. At the bottom of the first column, an ethanol-containing phase can then be withdrawn, which is added in particular to the material stream to be introduced into the at least one reactor, wherein that phase is previously passed through a membrane filter, in particular for concentrating the ethanol contained therein.

Erfindungsgemäß wird der besagte Stoffstrom vorzugsweise so vor dem Einspeisen in den mindestens einen Reaktor unter Druck gesetzt, dass der Stoffstrom auch noch nach dem besagten Abkühlen beim Einspeisen in die besagte erste Kolonne einen zum Fraktionieren bzw. Auswaschen des mindestens einen wasserlöslichen Bestandteils erforderlichen Druck aufweist.According to the invention, said material stream is preferably pressurized prior to feeding into the at least one reactor such that the material stream still has a pressure required for fractionating or washing out the at least one water-soluble constituent even after said cooling when feeding into said first column.

Mit anderen Worten wird insbesondere eine Verdichtung des flüssigen Einsatzes (Stoffstromes) in Form von wässrigem Ethanol mittels einer (Hochdruck)pumpe vorgenommen, wobei der Druck soweit angehoben wird, dass nach Abkühlung des Reaktionsgemisches zumindest ein Druck vorliegt, wie er auch für die weitere Fraktionierung erforderlich ist (z. B. Auswaschen wasserlöslicher Bestandteile, siehe oben). Hierdurch kann insbesondere auf die herkömmliche, betriebskostenintensive mehrstufige Rohgasverdichtung mit Zwischenkühlung und Kondensatabscheidung verzichtet werden. Anstelle des Auswaschens wasserlöslicher Bestandteile bzw. ergänzend hierzu kann die besagte weitere Fraktionierung auch andere Verfahrensschritte umfassen (siehe unten).In other words, in particular a compression of the liquid feed (stream) in the form of aqueous ethanol by means of a (high pressure) pump is carried out, wherein the pressure is raised so far that after cooling of the reaction mixture is at least one pressure, as it is for further fractionation is required (eg washing out of water-soluble constituents, see above). As a result, it is possible in particular to dispense with the conventional, cost-intensive, multistage crude gas compression with intermediate cooling and condensate separation. Instead of washing out water-soluble constituents or in addition thereto, the said further fractionation may also comprise other process steps (see below).

So ist bevorzugt vorgesehen, dass der zweiphasige (ethylenhaltige) Stoffstrom aus der erste Kolonne abgezogen wird und zum Entfernen von CO2 in einer mit der ersten Kolonne strömungs- bzw. druckleitend verbundenen zweiten Kolonne einer Sauergaswäsche unterzogen wird.Thus, it is preferably provided that the two-phase (ethylene-containing) stream is withdrawn from the first column and is subjected to an acid gas scrubbing to remove CO 2 in a second column with the first column flow or pressure-conducting second column.

Hierzu wird der besagte Stoffstrom vorzugsweise im Gegenstrom zu einem NaOH-haltigen Strom (unter Bildung von Wasser und Na2CO3) gefahren, wobei insbesondere eine carbonathaltige Phase aus dem Sumpf der zweiten Kolonne abgezogen wird, und wobei bevorzugt der solchermaßen gereinigte und aus der zweiten Kolonne abgezogene ethylenhaltige zweiphasige Stoffstrom über einem Molsieb bzw. mittels eines Molsiebes getrocknet wird. Anstelle von NaOH sind auch weitere alkalische chemisch oder physikalisch wirkende, dem Fachmann bekannte Waschmittel einsetzbar.For this purpose, the said stream is preferably countercurrent to a NaOH-containing stream (to form water and Na 2 CO 3 ) driven, in particular a carbonate-containing phase from the bottom the second column is withdrawn, and preferably wherein the thus purified and withdrawn from the second column ethylene-containing two-phase material flow is dried over a molecular sieve or by means of a molecular sieve. Instead of NaOH and other alkaline chemically or physically acting, known in the art detergent can be used.

Weiterhin wird vorzugweise der aus der zweiten Kolonne abgezogene (ethylenhaltige) Stoffstrom zum Entfernen von schweren C3+-Bestandteilen (Kohlenwasserstoffe mit drei oder mehr als drei Kohlenstoffatomen) in eine mit der zweiten Kolonne strömungsmittel- bzw. druckleitend verbundene dritte Kolonnen eingespeist. Dabei sammeln sich jene schweren Bestandteile im Sumpf der dritten Kolonne und werden dort aus der dritten Kolonne abgezogen. Der die leichteren C1/C2-Bestandteile (ein bzw. zwei Kohlenstoffatome pro Molekül) enthaltende Stoffstrom wird hingegen aus dem Kopf der dritten Kolonne abgezogen und bevorzugt einer weiteren Fraktionierung zugeführt.Furthermore, the (ethylene-containing) stream withdrawn from the second column is preferably fed into a third column which is connected to the second column in a fluid or pressure-conducting manner to remove heavy C 3+ components (hydrocarbons having three or more than three carbon atoms). In this case, those heavy components accumulate in the bottom of the third column and are withdrawn there from the third column. The stream containing the lighter C 1 / C 2 components (one or two carbon atoms per molecule), on the other hand, is withdrawn from the top of the third column and preferably fed to a further fractionation.

Zum Entfernen leichter Bestandteile, wie z. B. CO und/oder CH4 wird schließlich bevorzugt der aus der dritten Kolonne abgezogene (ethylenhaltige) Stoffstrom in eine mit der dritten Kolonne strömungsmittel- bzw. druckleitend verbundene vierte Kolonne eingespeist, wobei eine (endgereinigte, konzentrierte) ethylenhaltige gasförmige Phase aus dem Sumpf der vierten Kolonnen abgezogen wird, und wobei jene leichten Bestandteile sich im Kopf der vierten Kolonne sammeln und dort abgezogen werden.For removing lighter components, such as. B. CO and / or CH 4 is finally preferably the withdrawn from the third column (ethylene-containing) stream fed into a third column with the fluid or pressure-conducting connected fourth column, wherein a (final purified, concentrated) ethylene-containing gaseous phase from the sump the fourth column is withdrawn, and wherein those light components are collected in the head of the fourth column and withdrawn there.

Bevorzugt wird der Druck des Stoffstromes mittels der Pumpe so eingestellt, dass dieser beim Abziehen des Stoffstromes in Form einer ethylenhaltigen (gasförmigen) Phase aus dem Sumpf der vierten Kolonne 10 bar bis 30 bar, bevorzugt 15 bar bis 25 bar beträgt.Preferably, the pressure of the stream is adjusted by means of the pump so that it is 10 bar to 30 bar, preferably 15 bar to 25 bar in the removal of the stream in the form of an ethylene-containing (gaseous) phase from the bottom of the fourth column.

Bevorzugt wird der in den mindestens einen Reaktor einzuleitende Stoffstrom hierzu vor dem Einleiten in den mindestens einen Reaktor auf 20 bis 100 bar, bevorzugt auf 30 bis 40 bar verdichtet. Dabei beträgt der Ethanolgehalt des Stoffstromes vor dem Einspeisen in den mindestens einen Reaktor bevorzugt 40 Vol% bis 99,9 Vol%, mehr bevorzugt 60 Vol% bis 96 Vol% und besonders bevorzugt 70 Vol% bis 90 Vol%.For this purpose, the material stream to be introduced into the at least one reactor is preferably compressed to from 20 to 100 bar, preferably to from 30 to 40 bar, before it is introduced into the at least one reactor. The ethanol content of the stream before being fed into the at least one reactor is preferably 40% by volume to 99.9% by volume, more preferably 60% by volume to 96% by volume and particularly preferably 70% by volume to 90% by volume.

Des Weiteren handelt es sich bei dem mindestens einen Reaktor in einer Variante der Erfindung bevorzugt um zumindest einen isothermen Reaktor, in dem die Dehydratisierung des Ethanols bei (im Wesentlichen) konstanter Temperatur durchgeführt wird. Eine Beheizung des Stoffstromes (Begleitheizung) kann dabei über ein Wärmeträgermedium vorgenommen werden, z. B. in Form von Dampf, Öl oder einer Salzschmelze.Furthermore, the at least one reactor in a variant of the invention is preferably at least one isothermal reactor in which the dehydration of the ethanol is carried out at (substantially) constant temperature. A heating of the material flow (heat tracing) can be made via a heat transfer medium, z. B. in the form of steam, oil or a molten salt.

In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der mindestens eine Reaktor als ein adiabatischer Reaktor ausgebildet ist. In einem adiabatischen System findet, abgesehen von Strahlungsverlusten über die Reaktorwand, näherungsweise kein Wärmeaustausch mit der Umgebung statt. Bei guter Wärmeisolation des Reaktors ist die adiabatische Reaktionsführung technisch einfach zu realisieren. Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass der Stoffstrom nach einem Durchlaufen des mindestens einen adiabatischen Reaktors zumindest einen weiteren, bevorzugt zwei weitere, am meisten bevorzugt drei weitere adiabatische Reaktoren durchläuft, die druck- bzw. strömungsmittelleitend miteinander verbunden sind (Adiabatbettkaskade).In an alternative embodiment of the invention it is provided that the at least one reactor is designed as an adiabatic reactor. In an adiabatic system, apart from radiation losses across the reactor wall, there is approximately no heat exchange with the environment. With good heat insulation of the reactor, the adiabatic reaction is technically easy to implement. Preferably, it is provided that, after passing through the at least one adiabatic reactor, the stream passes through at least one further, preferably two further, most preferably three further adiabatic reactors which are connected to one another by pressure or flow (adiabatic bed cascade).

Bei mehreren adiabatischen Reaktoren ist bevorzugt vorgesehen, dass der Stoffstrom zwischen zwei solchen adiabatischen Reaktoren jeweils erwärmt wird, wobei der Stoffstrom jeweils insbesondere auf eine Temperatur zwischen 300°C bis 500°C, bevorzugt 350°C bis 480°C, am meisten bevorzugt zwischen 400°C bis 450°C erwärmt wird.In the case of several adiabatic reactors, it is preferably provided that the stream is heated in each case between two such adiabatic reactors, the stream in each case in particular being heated to a temperature between 300 ° C. to 500 ° C., preferably 350 ° C. to 480 ° C., most preferably between 400 ° C to 450 ° C is heated.

Zum Dehydratisieren des Ethanols in den besagten Reaktoren ist vorzugsweise vorgesehen, dass diese jeweils zumindest ein Katalysatorbett enthalten, das mit dem Stoffstrom beaufschlagt wird, wobei jene Katalysatorbetten vorzugsweise einen Al2O3- oder einen ZSM5-Katalysator aufweisen.For dehydrating the ethanol in the said reactors, it is preferably provided that they each contain at least one catalyst bed which is charged with the stream, wherein those catalyst beds preferably comprise an Al 2 O 3 or a ZSM5 catalyst.

Vorzugsweise wird der Stoffstrom (gasförmiges Reaktionsprodukt) nach einem Durchlaufen der Gesamtheit der adiabatischen bzw. isothermen Reaktoren mit Hilfe eines indirekten Wärmeaustausches mit dem in den mindesten einen Reaktor einzuleitenden Stoffstrom in einem Wärmetauscher abgekühlt, so dass insbesondere das bei der Dehydratisierung abgespaltene Wasser auskondensiert.Preferably, after passing through the entirety of the adiabatic or isothermal reactors, the stream (gaseous reaction product) is cooled by means of an indirect heat exchange with the stream to be introduced into the at least one reactor in a heat exchanger, so that in particular the water split off during the dehydration condenses out.

Dieser indirekte Wärmetausch kann auch zum Erhitzen des Stoffstromes vor dem Einspeisen in die besagten Reaktoren verwendet werden. Dabei wird der einzuspeisende Stoffstrom vorzugsweise vollständig verdampft und/oder überhitzt. Der Wärmetausch kann auch mit einem sonstigen Prozessstrom durchgeführt werden, insbesondere in Form von Dampf (Hochdruckdampf). Zum Erhitzen des Stoffstromes kann dieser auch in einem Ofenraum erwärmt werden.This indirect heat exchange can also be used to heat the stream prior to feeding into said reactors. In this case, the material stream to be fed in is preferably completely evaporated and / or superheated. The heat exchange can also be carried out with another process stream be, especially in the form of steam (high-pressure steam). For heating the material flow, this can also be heated in a furnace chamber.

Das Ethanol für den in die Reaktoren einzuspeisenden Stoffstrom (Feed) wird vorzugsweise aus dem Kopf einer Destillationskolonne abgezogen, die insbesondere mit durch Fermentation hergestelltem Rohethanol beschickt wird, wobei insbesondere eine aus dem Sumpf der Destillationskolonne abgezogene ethanolhaltige flüssige Phase zum Aufkonzentrieren des Ethanols in jener Phase durch einen Membranfilter geschickt wird. Vorzugsweise wird jene ethanolhaltige Phase nach dem Durchlaufen des Membranfilters dem besagten, aus dem Kopf der Destillationskolonne abgezogenen ethanolhaltigen Stoffstrom zugegeben.The ethanol for the fed into the reactors stream (feed) is preferably withdrawn from the top of a distillation column, which is charged in particular with crude ethanol produced by fermentation, in particular a withdrawn from the bottom of the distillation column ethanol-containing liquid phase for concentrating the ethanol in that phase is sent through a membrane filter. Preferably, that ethanol-containing phase after passing through the membrane filter is added to the said, from the top of the distillation column withdrawn ethanol-containing material stream.

Bei der vorgenannten Fermentation wird in bekannter Weise aus Zuckern mit Hilfe von Mikroorganismen Alkohol (Ethanol) gewonnen. Im Allgemeinen wird dazu Hefe eingesetzt. Die Zucker stammen z. B. aus Pflanzen.In the aforementioned fermentation, alcohol (ethanol) is obtained in a known manner from sugars with the aid of microorganisms. In general, yeast is used. The sugars come z. B. from plants.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen durch die nachfolgende Figurenbeschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figur erläutert werden.Further details and advantages of the invention will be explained by the following description of an embodiment with reference to the figure.

Es zeigt:It shows:

1 eine schematische Darstellung einer Anlage bzw. eines Verfahrens zur Herstellung von Ethylen aus Ethanol. 1 a schematic representation of a plant or a process for the production of ethylene from ethanol.

1 zeigt eine Anlage (Anordnung) 1 bzw. ein entsprechendes Verfahren zur erfindungsgemäßen (heterogen-katalytischen) Dehydratisierung von Ethanol (EtOH) zu Ethylen. Hierzu weist die Anlage 1 vier miteinander verbundene, adiabatisch betriebene Reaktoren 1013 auf. 1 shows a plant (arrangement) 1 or a corresponding method for the inventive (heterogeneous catalytic) dehydration of ethanol (EtOH) to ethylene. For this purpose, the attachment 1 four interconnected, adiabatically operated reactors 10 - 13 on.

Erfindungsgemäß wird dabei eine Verdichtung eines flüssigen Einsatzes (Stoffstromes) S, der wässriges Ethanol (EtOH(aq)) enthält, mittels einer Pumpe, insbesondere in Form einer Hochdruckpumpe 6, vorgenommen. Dabei wird der Druck des Stoffstromes S vorzugsweise soweit angehoben, dass auch nach Abkühlung des Reaktionsgemisches (Stoffstromes) S noch ein Druck vorliegt, wie er für die weitere Fraktionierung erforderlich ist.According to the invention, a compression of a liquid feed (stream) S, which contains aqueous ethanol (EtOH (aq)), by means of a pump, in particular in the form of a high-pressure pump 6 , performed. In this case, the pressure of the stream S is preferably raised so far that even after cooling of the reaction mixture (stream) S is still a pressure as required for the further fractionation.

Zunächst wird das in einem vorgelagerten, bioverfahrenstechnischen Prozessschritt durch Fermentation in einer Fermentationseinrichtung 2 erhaltene Rohethanol von den Hefebestandteilen der Fermentationsbrühe abgetrennt und zur Aufkonzentration über eine Leitung 3 einer Destillationskolonne 4 zugeführt. Am Kopf 40 der Destillationskolonne 4 kann dann eine ethanolreiche Phase abgezogen werden, während eine aus dem Sumpf der Destillationskolonne 4 abgezogene Phase über eine Leitung 36 zur Erhöhung der Produktausbeute und Prozesswasserbehandlung durch einen Membranfilter 38 gegeben wird. Mit diesem wird ein ethanolarmes Permeat zur problemlosen Einleitung in eine kommunale/industrielle Kläranlage erhalten, andererseits ein ethanol- und zwischenproduktreiches Retentat zur Rückführung in den aus dem Kopf 40 der Destillationskolonne 4 abgezogenen Stoffstrom S im Sinne der Ausbeutesteigerung.First, this is done in an upstream, bioprocessing process step by fermentation in a fermentation facility 2 obtained crude ethanol separated from the yeast constituents of the fermentation broth and concentrated over a line 3 a distillation column 4 fed. At the head 40 the distillation column 4 then an ethanol-rich phase can be withdrawn, while one from the bottom of the distillation column 4 withdrawn phase via a line 36 for increasing the product yield and process water treatment through a membrane filter 38 is given. With this a low-ethanol permeate for easy introduction into a municipal / industrial wastewater treatment plant is obtained, on the other hand, an ethanol- and intermediate rich retentate for return to the head 40 the distillation column 4 withdrawn stream S in terms of yield increase.

Der ethanolreiche Stoffstrom S wird sodann über eine Leitung 5 der Pumpe 6 zugeführt und insbesondere auf 20 bar bis 100 bar, bevorzugt auf 30 bar bis 40 bar verdichtet. Der Ethanolgehalt des Stoffstromes S beträgt dabei insbesondere 40 Vol% bis 99,9 Vol%, bevorzugt 60 Vol% bis 96 Vol% und besonders bevorzugt 70 Vol% bis 90 Vol%.The ethanol-rich material flow S is then via a line 5 the pump 6 supplied and in particular to 20 bar to 100 bar, preferably compressed to 30 bar to 40 bar. The ethanol content of the stream S is in particular 40% by volume to 99.9% by volume, preferably 60% by volume to 96% by volume and particularly preferably 70% by volume to 90% by volume.

Der Verdichtung schließt sich eine Erwärmung, vollständige Verdampfung und Überhitzung des Feeds (Stoffstromes) S an. Hierzu wird eine Wärmekopplung mit einem heißen Reaktoreffluent bevorzugt, d. h., der Stoffstrom S wird von der Pumpe 6 ausgehend über eine Leitung 7 in einen Wärmetauscher 8 eingespeist, in dem der Stoffstrom S z. B. im Gegenstrom oder einer sonstigen Fahrweise in indirekten Wärmetausch mit dem aus den Reaktoren 1013 abgezogenen Stoffstrom S tritt. Hierdurch wird der aus den Reaktoren 1013 abgezogene Stoffstrom S abgekühlt und der in die Reaktoren 1013 einzuspeisende Stoffstrom S entsprechend erwärmt.The compression is followed by heating, complete evaporation and overheating of the feed S. For this purpose, a heat coupling with a hot reactor effluent is preferred, ie, the stream S is from the pump 6 starting via a line 7 in a heat exchanger 8th fed, in which the stream S z. B. in countercurrent or other driving in indirect heat exchange with that from the reactors 10 - 13 withdrawn stream S occurs. This will be the from the reactors 10 - 13 cooled stream S cooled and the in the reactors 10 - 13 to be fed stream S heated accordingly.

Alternativ hierzu kann jedoch auch ein anderer geeigneter Prozessstrom, z. B. HD-Dampf, Verwendung finden oder die wässrige Ethanollösung S in einem Ofenraum entsprechend konditioniert werden.Alternatively, however, another suitable process stream, for. B. HD steam, use or the aqueous ethanol solution S are conditioned in a corresponding furnace chamber.

Nach dem Erhitzen des Stoffstromes S (Feed) im Wärmetauscher 8 wird der Stoffstrom S über eine Leitung 9 in den Kopf 14 eines ersten Reaktors 10 eingegeben, wobei zumindest ein Abschnitt 9a der besagten Leitung 9 mittels eines Heizmittels 17 beheizt wird, um die Temperatur des Stoffstromes S anzuheben. Innerhalb des ersten, adiabatisch betriebenen Reaktors 10 wird der Stoffstrom S auf ein Katalysatorbett 15 aufgegeben, das einen hochselektiven Al2O3- oder ZSM5-Katalysator enthält. Am Sumpf 16 des ersten Reaktors 10 wird der Stoffstrom S, in dem nun Ethylen entsprechend angereichert ist, wieder abgezogen und über eine Leitung 10b, die wiederum zumindest abschnittweise mittels des Heizmittels 17 beheizt wird (Abschnitt 10a) in den Kopf 14 eines zweiten Reaktors 11 eingespeist, in dem der erwärmte Stoffstrom S wiederum auf ein Katalysatorbett 15 aufgegeben wird (Al2O3- oder ZSM5). In der gleichen Weise wird noch ein dritter und ein vierter (analog beschaffener) Katalysator 12, 13 vom Stoffstrom S durchlaufen, wobei ein Abschnitt 11a einer den zweiten mit dem dritten Reaktor 11, 12 verbindenden Leitung 11b und ein Abschnitt 12a einer den dritten mit dem vierten Reaktor 12, 13 verbindenden Leitung 12b wiederum mittels des Heizmittels 17 beheizt werden, um den adiabatischen Betrieb der Reaktoren 1013 zu gewährleisten.After heating the stream S (feed) in the heat exchanger 8th the stream S is via a line 9 in the head 14 a first reactor 10 entered, with at least a section 9a of the said lead 9 by means of a heating medium 17 is heated to raise the temperature of the stream S. Within the first, adiabatically operated reactor 10 the stream S is on a catalyst bed 15 abandoned, which contains a highly selective Al 2 O 3 or ZSM5 catalyst. At the swamp 16 of the first reactor 10 the stream S, in which now ethylene is enriched accordingly, withdrawn again and via a line 10b , in turn, at least in sections by means of the heating means 17 is heated (section 10a ) in the head 14 a second reactor 11 fed, in which the heated stream S in turn on a catalyst bed 15 is abandoned (Al 2 O 3 - or ZSM5). In the same way is still a third and a fourth (analogue) catalyst 12 . 13 traversed by the stream S, with a section 11a one the second with the third reactor 11 . 12 connecting line 11b and a section 12a one the third with the fourth reactor 12 . 13 connecting line 12b again by means of the heating medium 17 be heated to the adiabatic operation of the reactors 10 - 13 to ensure.

Die Zwischenerwärmung mittels des Heizmittels 17 ist notwendig, da es sich bei der Dehydratisierung um eine endotherme Reaktion handelt (+44,6 kJ/mol), bei der in einem adiabaten Reaktor 1013 ein Abfall von 180 bis 200 K auftritt, je nach Bedeutung von Nebenreaktionen. Da bei einem solchen Abfall keine nennenswerte Aktivität des besagten Katalysators mehr besteht, wird wenigstens ein Teil des Intermediates (Stoffstrom S) dem Reaktor 1012 entnommen und abermals überhitzt. Diese Zwischenerwärmung wird wenigstens einmal, bevorzugt bis zu dreimal vorgenommen. Gleichzeitig können diese Stellen auch Punkte für Zwischeneinspeisungen von frischem Feed (ethanolreicher Stoffstrom S) sein.Intermediate heating by means of a heating medium 17 is necessary because the dehydration is an endothermic reaction (+44.6 kJ / mol) in an adiabatic reactor 10 - 13 a drop of 180 to 200 K occurs, depending on the importance of side reactions. Since there is no appreciable activity of said catalyst in such a drop, at least part of the intermediate (stream S) becomes the reactor 10 - 12 taken and overheated again. This intermediate heating is carried out at least once, preferably up to three times. At the same time, these points can also be points for intermediate feeds of fresh feed (ethanol-rich stream S).

Alternativ zu einer Adiabatbettkaskade 1013 kann ein isothermer Reaktor mit einer Begleitheizung vorgesehen werden, die den Stoffstrom über ein Wärmeträgermedium (z. B. Dampf, Öl, Salzschmelze) beheizt.Alternatively to an adiabatic bed cascade 10 - 13 For example, an isothermal reactor with a heat tracer can be provided which heats the material stream via a heat transfer medium (eg steam, oil, molten salt).

Bevorzugte Anwärmniveaus für den adiabatischen Prozess, d. h., für die besagte Zwischenerwärmung, liegen jeweils bei 300°C bis 500°C, bevorzugt bei 350°C bis 480°C, am meisten bevorzugt bei 400°C bis 450°C. Bei einem isothermen Reaktor würde man etwa 20 K bis 30 K unterhalb der max. Eintrittstemperatur des adiabatischen Bettes bleiben.Preferred heating levels for the adiabatic process, d. h., for said intermediate heating, are each at 300 ° C to 500 ° C, preferably at 350 ° C to 480 ° C, most preferably at 400 ° C to 450 ° C. In an isothermal reactor would be about 20 K to 30 K below the max. Inlet temperature of the adiabatic bed remain.

Das aus dem Sumpf 16 des vierten Reaktors 13 abgezogene gasförmige Reaktionsprodukt (Stoffstrom S) wird dann über eine Leitung 18 zum Wärmetauscher 8 geleitet und dort abgekühlt, wobei ein Teil kondensiert, insbesondere das abgespaltene Wasser. Zur Kühlung im Wärmetauscher 8 bietet sich – wie oben bereits angedeutet – einerseits der aufzuwärmende Feedstrom (Stoffstrom) S an, ggf. in Kombination mit einem zweiten Kühlwasserstrom. Es kann bei ausreichender Verfügbarkeit ebenfalls ausschließlich ein Kühlwasserkreislauf eingebunden werden.That from the swamp 16 of the fourth reactor 13 withdrawn gaseous reaction product (stream S) is then passed through a conduit 18 to the heat exchanger 8th passed and cooled there, with a part condensed, in particular the split-off water. For cooling in the heat exchanger 8th offers itself - as already indicated above - on the one hand to be heated feed stream (flow) S, possibly in combination with a second cooling water flow. It can also be integrated with sufficient availability, only a cooling water circuit.

Das abgekühlte, zweiphasige Reaktionsprodukt (Stoffstrom) S wird über eine Leitung 19 in eine erste Kolonne 20 (Stripper) geleitet, um unter Zufuhr von Frischwasser und einem Kreislaufstrom der wässrigen Phase die wasserlöslichen Reaktionsprodukte möglichst vollständig aus der Gasphase auszuwaschen. Der so von Oxygenaten wie Ketonen, Estern und Ethern gereinigte Gasstrom (Stoffstrom S), der im Wesentlichen aus Olefinen besteht, kann am Kopf 21 der ersten Kolonne 20 abgezogen werden und enthält noch Spuren von CO, CH4 und CO2. Letzteres wird in einer Sauergaswäsche entfernt. Hierzu wird der Stoffstrom S über eine Leitung 23 in eine zweite Kolonne 24 eingegeben und im Gegenstrom mit einem NaOH-Storm gefahren (andere Waschmittel können ebenfalls eingesetzt werden, siehe oben). Entsprechend kann am Kopf 25 der zweiten Kolonne ein von CO2 gereinigter Stoffstrom S abgezogen werden. Eine entsprechend carbonathaltige Phase wird am Sumpf 26 der zweiten Kolonne abgezogen. Das so gereinigte Gas wird vorzugsweise über einem Molsieb getrocknet, um den Qualitätsanspruch ”Chemical Grade Ethylene” (Ethylen mit chemischer Qualität) zu erhalten.The cooled, two-phase reaction product (stream) S is via a line 19 in a first column 20 (Stripper) passed to wash out the water-soluble reaction products as completely as possible from the gas phase with supply of fresh water and a circulation stream of the aqueous phase. The thus purified from oxygenates such as ketones, esters and ethers gas stream (stream S), which consists essentially of olefins, can head 21 the first column 20 are deducted and still contains traces of CO, CH 4 and CO 2 . The latter is removed in an acid gas wash. For this purpose, the stream S is via a line 23 in a second column 24 and run in countercurrent with a NaOH-Storm (other detergents can also be used, see above). Accordingly, on the head 25 the second column, a purified from CO 2 stream S are deducted. A corresponding carbonate-containing phase is at the bottom 26 subtracted from the second column. The thus purified gas is preferably dried over a molecular sieve to obtain the quality standard "Chemical Grade Ethylene".

Die weitere Aufreinigung zu „Polymer Grade Ethylene” (Polymer-Qualität Ethylen) umfasst eine C3+-Abtrennung (Moleküle mit drei oder mehr als drei Kohlenstoffatomen) in einer mit der zweiten Kolonne 25 über eine Leitung 27 verbundenen dritten Kolonne 28 (C3+-Bestandteile werden am Sumpf 30 der dritten Kolonne 28 abgezogen) sowie eine Abtrennung der Spuren von CO und CH4 über den Kopf 33 einer vierten Kolonne (Destilationskolonne) 34, die über eine Leitung 31 mit der dritten Kolonne 28 verbunden ist.The further purification to "Polymer Grade Ethylene" comprises a C 3+ separation (molecules having three or more than three carbon atoms) in one with the second column 25 over a line 27 connected third column 28 (C 3+ components are added to the sump 30 the third column 28 deducted) and a separation of the traces of CO and CH 4 over the head 33 a fourth column (distillation column) 34 over a line 31 with the third column 28 connected is.

Der Enddruck des aufgereinigten Ethylens, das aus dem Sumpf der vierten Kolonne 34 abgezogen wird, liegt bei 10 bar bis 30 bar, bevorzugt 15 bar bis 25 bar.The final pressure of the purified ethylene coming from the bottom of the fourth column 34 is withdrawn, is 10 bar to 30 bar, preferably 15 bar to 25 bar.

Die aus dem Sumpf 22 der ersten Kolonne 20 abgezogene Phase kann zur Rückgewinnung des darin enthaltenen Ethanols über eine Leitung 35 durch den Membranfilter 38 geleitet werden, so dass eine ethanolreiche Phase über eine weitere Leitung 50 dem Feedstrom (Stoffstrom) S vor dem Verdichten zugegeben werden kann.The ones from the swamp 22 the first column 20 withdrawn phase can be used to recover the contained ethanol via a line 35 through the membrane filter 38 be directed, so that one ethanol-rich phase via another line 50 the feed stream (stream) S can be added before compacting.

Durch die Verdichtung in flüssiger Phase sind im Ergebnis die Betriebskosten (Dampf oder Strom) beim erfindungsgemäßen Verfahren erheblich niedriger. Ein Beispiel zum Vergleich (gleiche Zustandsbedingungen für Feed- und Produkt): Die Produktion von einer Tonne Ethylen mit dem vorliegend beschriebenen Prozess erfordert weniger als 5 kW Verdichtungsleistung, das herkömmliche Verfahren mit mehrstufiger Verdichtung in der Fraktionierung hat einen Verbrauch von 60 bis 70 kW Verdichtungsleistung je Tonne Ethylen.As a result of the compaction in the liquid phase, the operating costs (steam or electricity) in the process according to the invention are considerably lower. An example for comparison (same condition conditions for feed and product): The production of one ton of ethylene with the process described herein requires less than 5 kW of compression power, the conventional multi-stage compression process in fractionation has a consumption of 60 to 70 kW compaction performance per ton of ethylene.

Weiterhin ist von Vorteil, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kein stark olefinhaltiger Strom verdichtet werden muss, der bekanntlich zum Faulen (in den Verdichterstufen) neigt, womit sich die Verfügbarkeit der Anlagen vorbekannter Art verringern kann.A further advantage is that with the method according to the invention no strong olefin-containing stream must be compressed, which is known to fouling (in the compressor stages) tends, which can reduce the availability of plants previously known type.

Entgegen der Erwartung lässt sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bei identischer Temperatur ein vergleichbar hoher Umsatz von Ethanol zu Ethylen erzielen. Dies ist bei der gasförmigen Reaktion mit Molzahlverdopplung a priori nicht zu erwarten gewesen. Gleichfalls kann durch den höheren Druck die Raum-Zeit-Ausbeute erheblich gesteigert werden von einer LHSV im Bereich von 0,1 bis 0,2 auf 1 bis 1,2 1/h. Damit benötigt das Verfahren nur etwa 15% bis 20% so viel Katalysator und Reaktorvolumen wie das vorbekannte Referenzverfahren mit mehreren Verdichterstufen, was zu weiteren Einsparungen bezogen auf die Gesamtinvestition führt.Contrary to expectations, a comparably high conversion of ethanol to ethylene can be achieved with the process according to the invention at identical temperature. This was not to be expected a priori in the gaseous reaction with doubling the number of moles. Likewise, the higher pressure can significantly increase the space-time yield from an LHSV in the range of 0.1 to 0.2 to 1 to 1.2 l / h. Thus, the process requires only about 15% to 20% as much catalyst and reactor volume as the previously known reference method with multiple compressor stages, which leads to further savings based on the total investment.

Des Weiteren wurden mehrere Laborexperimente durchgeführt (keine optimierten Bedingungen, die Zahlen dienen nur dem Vergleich für unterschiedliche Versuchsbedingungen), wobei Druck, Temperatur und Ethanol-Konzentration variiert wurden.Furthermore, several laboratory experiments were carried out (no optimized conditions, the numbers are only for comparison for different experimental conditions), whereby pressure, temperature and ethanol concentration were varied.

Diese Versuche wurden wie folgt durchgeführt:
Ein Ethanol-Wasser-Gemisch wurde mittels einer Pumpe zu einem Verdampfer gefördert. Anschließend wurde das verdampfte Ethanol in einem Rohrreaktor (Innendurchmesser 33.7 mm) katalytisch dehydratisiert. Der Rohrreaktor war mit 64 ml–160 ml Katalysator (saures Aluminiumoxid) befüllt.
These experiments were carried out as follows:
An ethanol-water mixture was pumped to an evaporator. Subsequently, the evaporated ethanol was catalytically dehydrated in a tubular reactor (internal diameter 33.7 mm). The tube reactor was filled with 64 ml-160 ml of catalyst (acidic alumina).

Der einphasige Produktstrom wurde abgekühlt (0–20°C) und die zwei resultierenden Phasen in einem Druckbehälter (Dekanter) getrennt. Die Gasphase wurde kontinuierlich mittels einer Gasuhr quantifiziert.The single-phase product stream was cooled (0-20 ° C) and the two resulting phases separated in a pressure vessel (decanter). The gas phase was continuously quantified by means of a gas meter.

Die Flüssigphase wurde nach dem Versuch abgelassen und ausgewogen. Beide Phasen wurden mittels Gaschromatographie detailliert analysiert. Zusätzlich wurde auch ein GO-MS angewendet, um Nebenprodukte zu identifizieren.The liquid phase was drained and weighed after the experiment. Both phases were analyzed in detail by gas chromatography. In addition, a GO-MS was also used to identify by-products.

A) Vergleich 5 und 30 bar:A) Comparison 5 and 30 bar:

Beispiel 1:Example 1:

  • Temperatur: 431°CTemperature: 431 ° C
  • Druck: 5,0 barPressure: 5.0 bar
  • LHSV: 1,1 h-1LHSV: 1.1 h-1
  • Ethanol in Wasser: 90 wt%Ethanol in water: 90 wt%
  • Ausbeute: 96 wt%Yield: 96 wt%

Beispiel 2:Example 2:

  • Temperatur: 431°CTemperature: 431 ° C
  • Druck: 30,0 barPressure: 30,0 bar
  • LHSV: 1,2 h-1LHSV: 1.2 h-1
  • Ethanol in Wasser: 90 wt%Ethanol in water: 90 wt%
  • Ausbeute: 93 wt%Yield: 93 wt%

B) Vergleich 75 wt%, 90 wt% und 96 wt% Ethanol:B) Comparison of 75 wt%, 90 wt% and 96 wt% ethanol:

Beispiel 3Example 3

  • Temperatur: 402°CTemperature: 402 ° C
  • Druck: 30,0 barPressure: 30,0 bar
  • LHSV: 1,2 h-1LHSV: 1.2 h-1
  • Ethanol in Wasser: 96 wt%Ethanol in water: 96 wt%
  • Ausbeute: 90 wt%Yield: 90 wt%

Beispiel 4:Example 4:

  • Temperatur: 402°CTemperature: 402 ° C
  • Druck: 30,0 barPressure: 30,0 bar
  • LHSV: 1,2 h-1LHSV: 1.2 h-1
  • Ethanol in Wasser: 90 wt%Ethanol in water: 90 wt%
  • Ausbeute: 90 wt%Yield: 90 wt%

Beispiel 5:Example 5:

  • Temperatur: 402°CTemperature: 402 ° C
  • Druck: 30,0 barPressure: 30,0 bar
  • LHSV: 1,2 h-1LHSV: 1.2 h-1
  • Ethanol in Wasser: 75 wt%Ethanol in water: 75 wt%
  • Ausbeute: 87 wt%.Yield: 87% by weight.

Bezugszeichenliste 1 Anordnung zum Herstellen von Ethylen aus Ethanol 2 Fermentationseinrichtung 3, 5, 7, 9, 10b, 11b, 12b, 18, 19, 23, 27, 31, 35, 36, 37, 39, 50 Leitung 4 Destillationskolonne 6 Pumpe 8 Wärmetauscher 9a, 10a, 11a, 12a Leitungsabschnitt 10, 11, 12, 13 Reaktor 14, 40, 21, 25, 29, 33 Kopf 15 Katalysatorbett 16, 41, 22, 26, 30, 34 Sumpf 17 Heizmittel 20, 24, 28, 32 Kolonne 38 Membranfilter LIST OF REFERENCE NUMBERS 1 Arrangement for producing ethylene from ethanol 2 fermentation facility 3 . 5 . 7 . 9 . 10b . 11b . 12b . 18 . 19 . 23 . 27 . 31 . 35 . 36 . 37 . 39 . 50 management 4 distillation column 6 pump 8th heat exchangers 9a . 10a . 11a . 12a line section 10 . 11 . 12 . 13 reactor 14 . 40 . 21 . 25 . 29 . 33 head 15 catalyst bed 16 . 41 . 22 . 26 . 30 . 34 swamp 17 heating 20 . 24 . 28 . 32 column 38 membrane filter

Claims (15)

Verfahren zur Herstellung von Ethylen, aufweisend die Schritte: – Einspeisen eines ethanolhaltigen Stoffstromes (S) in zumindest einen Reaktor (1013), und – Dehydratisieren von im Stoffstrom (S) enthaltenen Ethanol in dem mindestens einen Reaktor (1013) unter Entstehung von Ethylen, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoffstrom (S) vor dem Einspeisen in den mindestens einen Reaktor (1013) mittels einer Pumpe (6) verdichtet wird.Process for the production of ethylene, comprising the steps: - feeding an ethanol-containing material stream (S) into at least one reactor ( 10 - 13 ), and - dehydrating ethanol contained in the stream (S) in the at least one reactor ( 10 - 13 ) under formation of ethylene, characterized that the stream (S) before being fed into the at least one reactor ( 10 - 13 ) by means of a pump ( 6 ) is compressed. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass folgende weitere Schritte vorgesehen sind: – Abziehen eines ethylenhaltigen Stoffstromes (S) aus dem mindestens einen Reaktor (1013), – Abkühlen des ethylenhaltigen Stoffstromes (S) zur Bildung eines zweiphasigen Stoffstromes (S) enthaltend Wasser und eine ethylenhaltige Gasphase, wobei insbesondere das durch Dehydratisieren des im Stoffstrom (S) enthaltenen Ethanols abgespaltene Wasser kondensiert, und – Einspeisen des zweiphasigen Stoffstromes (S) in eine mit dem mindestens einen Reaktor (1013) strömungsleitend verbundene erste Kolonne (20) zum Fraktionieren des Stoffstromes (S), insbesondere zum Auswaschen zumindest eines wasserlöslichen Bestandteiles aus der ethylenhaltigen Gasphase in der ersten Kolonne (20), – wobei der Stoffstrom (S) vor dem Einspeisen in den mindestens einen Reaktor (1013) so verdichtet wird, dass der Stoffstrom (S) auch noch nach dem besagten Abkühlen beim Einspeisen in die besagte erste Kolonne (20) einen zum besagten Fraktionieren erforderlichen Druck aufweist.A method according to claim 1, characterized in that the following further steps are provided: - removing an ethylene-containing material stream (S) from the at least one reactor ( 10 - 13 Cooling the ethylene-containing material stream (S) to form a two-phase material stream (S) comprising water and an ethylene-containing gas phase, wherein in particular the water split off by dehydration of the ethanol present in the stream (S) condenses, and - feeding the two-phase material stream (S ) into one with the at least one reactor ( 10 - 13 ) flow-connected first column ( 20 ) for fractionating the stream (S), in particular for washing out at least one water-soluble constituent from the ethylene-containing gas phase in the first column ( 20 ), - wherein the stream (S) before feeding into the at least one reactor ( 10 - 13 ) is compressed so that the stream (S) even after said cooling during feeding into said first column ( 20 ) has a pressure required for said fractionation. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoffstrom (S) vor dem Einspeisen in den mindestens einen Reaktor (1013) auf 20 bis 100 bar, bevorzugt auf 30 bis 40 bar verdichtet wird.Process according to Claim 1 or 2, characterized in that the stream (S) before being fed into the at least one reactor ( 10 - 13 ) is compressed to 20 to 100 bar, preferably to 30 to 40 bar. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ethanolgehalt in dem Stoffstrom (S) vor dem Einspeisen in den mindestens einen Reaktor (1013) 40 Vol% bis 99,9 Vol%, bevorzugt 60 Vol% bis 96 Vol% und besonders bevorzugt 70 Vol% bis 90 Vol% beträgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the ethanol content in the stream (S) before feeding into the at least one reactor ( 10 - 13 ) 40% by volume to 99.9% by volume, preferably 60% by volume to 96% by volume and particularly preferably 70% by volume to 90% by volume. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Reaktor (1013) ein isothermer Reaktor ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one reactor ( 10 - 13 ) is an isothermal reactor. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Reaktor (1013) ein adiabatischer Reaktor ist, wobei insbesondere der Stoffstrom (S) nach einem Durchlaufen des mindestens einen Reaktors (1013) zumindest einen weiteren, bevorzugt zwei weitere, am meisten bevorzugt drei weitere adiabatische Reaktoren (1113) durchläuft, wobei der Stoffstrom (S) insbesondere vor einem Reaktor (1013) und/oder zwischen zwei Reaktoren (1013) jeweils erwärmt wird, wobei der Stoffstrom (S) insbesondere auf eine Temperatur zwischen 300°C bis 500°C, bevorzugt 350°C bis 480°C, am meisten bevorzugt zwischen 400°C bis 450°C erwärmt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one reactor ( 10 - 13 ) is an adiabatic reactor, wherein in particular the stream (S) after passing through the at least one reactor ( 10 - 13 ) at least one further, preferably two further, most preferably three further adiabatic reactors ( 11 - 13 ), wherein the stream (S) in particular before a reactor ( 10 - 13 ) and / or between two reactors ( 10 - 13 ) is heated in each case, the stream (S) in particular to a temperature between 300 ° C to 500 ° C, preferably 350 ° C to 480 ° C, most preferably between 400 ° C to 450 ° C is heated. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoffstrom (S) in dem mindestens einen Reaktor (1013) zum Dehydratisieren von im Stoffstrom (S) enthaltenen Ethanol auf zumindest ein Katalysatorbett (15) aufgegeben wird, das einen Al2O3- oder einen ZSM5-Katalysator aufweist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the stream (S) in the at least one reactor ( 10 - 13 for dehydrating ethanol present in the stream (S) to at least one catalyst bed ( 15 ), which has an Al 2 O 3 or a ZSM5 catalyst. Verfahren nach Anspruch 2 oder nach einem der Ansprüche 3 bis 7 soweit rückbezogen auf Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoffstrom (S) nach einem Durchlaufen des mindestens einen Reaktors (1013) durch einen indirekten Wärmeaustausch mit dem in den mindesten einen Reaktor (1013) einzuleitenden Stoffstrom (S) abgekühlt wird.Process according to Claim 2 or according to one of Claims 3 to 7 as far as dependent on Claim 2, characterized in that the stream (S) after passing through the at least one reactor ( 10 - 13 ) by an indirect heat exchange with the in the at least one reactor ( 10 - 13 ) to be introduced stream (S) is cooled. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoffstrom (S) vor dem Einspeisen in den mindestens einen Reaktor (1013) erwärmt, vollständig verdampft und/oder überhitzt wird, und zwar insbesondere durch einen indirekten Wärmeaustausch mit einem aus dem mindestens einen Reaktor (1013) abgezogenen Stoffstrom (S) und/oder einem sonstigen Prozessstrom, insbesondere in Form von Dampf und/oder durch Erwärmen in einem Ofenraum.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the stream (S) before feeding into the at least one reactor ( 10 - 13 ) is heated, completely evaporated and / or superheated, in particular by an indirect heat exchange with one of the at least one reactor ( 10 - 13 ) withdrawn stream (S) and / or another process stream, in particular in the form of steam and / or by heating in a furnace chamber. Verfahren nach Anspruch 2 oder nach einem der Ansprüche 3 bis 8 soweit rückbezogen auf Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweiphasige Stoffstrom (S) aus der erste Kolonne (20) abgezogen wird und zum Entfernen von CO2 in einer zweiten Kolonne (24) einer Sauergaswäsche unterzogen wird, wobei jener Stoffstrom (S) insbesondere im Gegenstrom zu einem NaOH-haltigen Strom gefahren wird, wobei insbesondere der solchermaßen gereinigte ethylenhaltige zweiphasige Stoffstrom (S) mittels eines Molsiebes getrocknet wird, und wobei insbesondere der Stoffstrom (S) vor dem Einspeisen in den mindestens einen Reaktor (1013) so verdichtet wird, dass der Stoffstrom (S) auch noch beim Einspeisen in die besagte zweite Kolonne (24) einen zur Sauergaswäsche erforderlichen Druck aufweist.Process according to Claim 2 or according to one of Claims 3 to 8 as far as dependent on Claim 2, characterized in that the two-phase material stream (S) from the first column ( 20 ) and to remove CO 2 in a second column ( 24 ) is subjected to an acid gas scrubbing, wherein said stream (S) is driven in particular countercurrent to a NaOH-containing stream, in particular the thus purified ethylene-containing two-phase stream (S) is dried by means of a molecular sieve, and wherein in particular the stream (S) before feeding into the at least one reactor ( 10 - 13 ) is compressed so that the stream (S) even when feeding into said second column ( 24 ) has a pressure required for sour gas scrubbing. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der aus der zweiten Kolonne (24) abgezogene Stoffstrom (S) zum Entfernen von schweren C3+-Bestandteilen in eine dritte Kolonne (28) eingespeist wird, wobei eine C3+-haltige Phase aus dem Sumpf (30) der dritten Kolonne (28) abgezogen wird, und wobei ein C1/C2-haltiger Stoffstrom (S) aus dem Kopf (29) der dritten Kolonne (28) abgezogen wird, und wobei insbesondere der Stoffstrom (S) vor dem Einspeisen in den mindestens einen Reaktor (1013) so verdichtet wird, dass der Stoffstrom (S) auch noch beim Einspeisen in die besagte dritte Kolonne (28) einen zum Entfernen der C3+-Bestandteile erforderlichen Druck aufweist.A method according to claim 10, characterized in that the from the second column ( 24 ) withdrawn stream (S) for removing heavy C 3+ components in a third column ( 28 ) fed with a C 3+ -containing phase from the sump ( 30 ) of the third column ( 28 ), and wherein a C 1 / C 2 -containing stream (S) from the head ( 29 ) of the third column ( 28 ), and in particular the stream (S) before being fed into the at least one reactor ( 10 - 13 ) is compressed so that the stream (S) even when feeding into said third column ( 28 ) has a pressure required to remove the C 3+ components. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der aus der dritten Kolonne (28) abgezogene Stoffstrom (S) zum Entfernen von leichten Bestandteilen, insbesondere in Form von CO und/oder CH4, in eine vierte Kolonne (32) eingespeist wird, wobei eine ethylenhaltige Phase aus dem Sumpf (34) der vierten Kolonne (32) abgezogen wird, und wobei jene leichten Bestandteile aus dem Kopf (33) der vierten Kolonne (32) abgezogen werden.A method according to claim 11, characterized in that the from the third column ( 28 ) withdrawn stream (S) for removing light components, in particular in the form of CO and / or CH 4 , in a fourth column ( 32 ), wherein an ethylenhaltige phase from the sump ( 34 ) of the fourth column ( 32 ), and wherein those light components from the head ( 33 ) of the fourth column ( 32 ) subtracted from. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck der aus dem Sumpf (34) der vierten Kolonne (32) abgezogenen ethylenhaltigen Phase 10 bar bis 30 bar, bevorzugt 15 bar bis 25 bar beträgt.A method according to claim 12, characterized in that the pressure of the sump ( 34 ) of the fourth column ( 32 ) withdrawn ethylene-containing phase is 10 bar to 30 bar, preferably 15 bar to 25 bar. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ethanolhaltige Stoffstrom (S) vor dem Verdichten mittels der Pumpe (6) aus dem Kopf (40) einer Destillationskolonne (4) abgezogen wird, die insbesondere mit durch Fermentation hergestelltem Rohethanol beschickt wird, wobei insbesondere eine aus dem Sumpf (41) der Destillationskolonne (4) abgezogene ethanolhaltige flüssige Phase zum Aufkonzentrieren des Ethanols in jener Phase durch einen Membranfilter (38) geschickt wird, und wobei insbesondere jene ethanolhaltige Phase nach dem Durchlaufen des Membranfilters (38) dem besagten, aus dem Kopf (40) der Destillationskolonne (4) abgezogenen ethanolhaltigen Stoffstrom (S) insbesondere vor dem Verdichten des Stoffstromes (S) zugegeben wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the ethanol-containing material flow (S) before compression by means of the pump ( 6 ) on the head ( 40 ) a distillation column ( 4 ) is withdrawn, which is fed in particular with crude ethanol produced by fermentation, in particular one from the sump ( 41 ) of the distillation column ( 4 ) withdrawn ethanol-containing liquid phase for concentrating the ethanol in that phase through a membrane filter ( 38 ) and in particular that ethanol-containing phase after passing through the membrane filter ( 38 ) the said, out of the head ( 40 ) of the distillation column ( 4 ) withdrawn ethanol-containing material stream (S) in particular before the compression of the stream (S) is added. Verfahren nach Anspruch 2 oder einem der Ansprüche 3 bis 14 soweit rückbezogen auf Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Sumpf (22) der ersten Kolonne (20) eine ethanolhaltige Phase abgezogen wird, die durch einen Membranfilter (38) geleitet wird, um in jener Phase enthaltenes Ethanol aufzukonzentrieren, wobei jene Phase insbesondere dem Stoffstrom (S) vor dem Verdichten zugegeben wird.Process according to claim 2 or any of claims 3 to 14 as far as dependent on claim 2, characterized in that from the sump ( 22 ) of the first column ( 20 ) an ethanol-containing phase is withdrawn through a membrane filter ( 38 ) is concentrated to concentrate ethanol contained in that phase, wherein said phase is added in particular to the stream (S) before compacting.
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