DE102019115382A1

DE102019115382A1 - Verfahren und Anlage zur Gewinnung eines oder mehrerer Olefine

Info

Publication number: DE102019115382A1
Application number: DE102019115382.4A
Authority: DE
Inventors: Helmut Fritz; David Oberle; Florian Mündl
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 2019-06-06
Filing date: 2019-06-06
Publication date: 2020-12-10

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (100, 200, 300) zur Gewinnung eines oder mehrerer Olefine, bei dem unter Einsatz einer oxidativen Kopplung von Methan (10) ein Gasgemisch gebildet wird, unter Verwendung des Gasgemischs ein erster Stoffstrom (a) bereitgestellt wird, und der erste Stoffstrom (a) einer Tieftemperaturtrennung (1-9) zugeführt wird, wobei der erste Stoffstrom Wasserstoff, Methan, Kohlenmonoxid und höher als Methan siedende Kohlenwasserstoffe enthält. Es ist vorgesehen, dass die Tieftemperaturtrennung (1-9) umfasst, den ersten Stoffstrom (a) auf ein erstes Temperaturniveau abzukühlen und anschließend in einer Stripkolonne (2), die auf einem ersten Druckniveau betrieben wird, einem gasförmigen Stripgasstrom (b) entgegenzuschicken, wodurch in der Stripkolonne (2) eine wasserstoffarme oder wasserstofffreie Flüssigkeit gebildet wird, die zumindest einen Teil des Methans, des Kohlenmonoxids und der höher als Methan siedenden Kohlenwasserstoffe aus dem ersten Stoffstrom (a) enthält, und dass die Tieftemperaturtrennung (1-9) ferner umfasst, unter Verwendung der wasserstoffarmen oder wasserstofffreien Flüssigkeit einen zweiten Stoffstrom (c) zu bilden und den zweiten Stoffstrom (c) einer Rektifikation in einer Rektifikationskolonne (3), die auf einem zweiten Druckniveau unterhalb des ersten betrieben wird, zuzuführen. Eine entsprechende Anlage ist ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung eines oder mehrerer Olefine und eine entsprechende Anlage gemäß den Oberbegriffen der jeweiligen unabhängigen Patentansprüche.
Stand der Technik
Die oxidative Kopplung von Methan ist in der Literatur beschrieben, beispielsweise bei J.D. Idol et al., „Natural Gas", in: J.A. Kent (Hrsg.), „Handbook of Industrial Chemistry and Biotechnology", Band 2, 12. Auflage, Springer, New York 2012.
Die oxidative Kopplung von Methan umfasst nach derzeitigem Kenntnisstand eine katalysierte Gasphasenreaktion von Methan mit Sauerstoff, bei der von zwei Methanmolekülen jeweils ein Wasserstoffatom abgespalten wird. Die dabei entstehenden Methylradikale reagieren zunächst zu einem Ethanmolekül. Bei der Reaktion wird ferner ein Wassermolekül gebildet. Bei geeigneten Verhältnissen von Methan zu Sauerstoff, geeigneten Reaktionstemperaturen und der Wahl geeigneter Katalysebedingungen erfolgt anschließend eine Oxydehydrierung des Ethans zu Ethylen, einer Zielverbindung bei der oxidativen Kopplung von Methan. Hierbei wird ein weiteres Wassermolekül gebildet. Der eingesetzte Sauerstoff wird bei den genannten Reaktionen typischerweise vollständig umgesetzt.
Die Reaktionsbedingungen bei der oxidativen Kopplung von Methan umfassen klassischerweise eine Temperatur von 500 bis 900 °C, einen Druck von 5 bis 10 bar und hohe Raumgeschwindigkeiten. Jüngere Entwicklungen gehen insbesondere auch in Richtung der Verwendung tieferer Temperaturen. Die Reaktion kann homogen- und heterogenkatalytisch im Festbett oder in der Wirbelschicht erfolgen. Bei der oxidativen Kopplung von Methan können auch höhere Kohlenwasserstoffe mit bis zu sechs oder acht Kohlenstoffatomen gebildet werden, der Schwerpunkt liegt jedoch auf Ethan bzw. Ethylen und ggf. noch Propan bzw. Propylen.
Insbesondere aufgrund der hohen Bindungsenergie zwischen Kohlenstoff und Wasserstoff im Methanmolekül sind die Ausbeuten bei der oxidativen Kopplung von Methan vergleichsweise gering. Typischerweise werden nicht mehr als 10 bis 15% des eingesetzten Methans umgesetzt. Außerdem begünstigen die vergleichsweise harschen Reaktionsbedingungen und Temperaturen, die zur Spaltung dieser Bindungen erforderlich sind, auch die weitere Oxidation der Methylradikale und anderer Intermediate zu Kohlenmonoxid und Kohlendioxid.
Wenngleich den geringen Ausbeuten und der Bildung von Kohlenmonoxid und Kohlendioxid teilweise durch die Wahl optimierter Katalysatoren und angepasster Reaktionsbedingungen entgegengewirkt werden kann, enthält ein bei der oxidativen Kopplung von Methan gebildetes Gasgemisch neben den Zielverbindungen wie Ethylen und ggf. Propylen überwiegend nicht umgesetztes Methan sowie Kohlendioxid, Kohlenmonoxid und Wasser. Durch ggf. erfolgende nichtkatalytische Spaltreaktionen können auch beträchtliche Mengen an Wasserstoff enthalten sein. Ein derartiges Gasgemisch wird im hier verwendeten Sprachgebrauch auch als „Produktgemisch“ der oxidativen Kopplung von Methan bezeichnet, obwohl es überwiegend nicht die gewünschten Produkte, sondern auch das nicht umgesetzte Edukt Methan und die soeben erläuterten Nebenprodukte enthält.
Bei der oxidativen Kopplung von Methan können Reaktoren eingesetzt werden, in denen einer katalytischen Zone eine nichtkatalytische Zone nachgeschaltet ist. Das aus der katalytischen Zone ausströmende Gasgemisch wird in die nichtkatalytische Zone überführt, wo es zunächst noch auf den vergleichsweise hohen Temperaturen vorliegt, die in der katalytischen Zone eingesetzt werden. Insbesondere durch die Anwesenheit des bei der oxidativen Kopplung von Methan gebildeten Wassers ähneln die Reaktionsbedingungen hier jenen herkömmlicher Dampfspaltverfahren (engl. Steam Cracking). Daher können hier Ethan und höhere Paraffine zu Olefinen umgesetzt werden. In die nichtkatalytische Zone können auch weitere Paraffine eingespeist werden, so dass die Restwärme der oxidativen Kopplung von Methan in besonders vorteilhafter Weise ausgenutzt werden kann. Ein derartiges gezieltes Dampfspalten in einer der katalytischen Zone nachgeschalteten nichtkatalytischen Zone wird auch als „Post Bed Cracking“ bezeichnet. Nachfolgend wird hierfür auch der Begriff „postkatalytisches Dampfspalten“ verwendet.
Bezüglich den beim Dampfspalten herrschenden Reaktionsbedingungen sei ebenfalls auf Fachliteratur wie den Artikel „Ethylene“ in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Onlineausgabe, 15. April 2007, DOI 10.1002/14356007.a10 045.pub2, verwiesen. Das Dampfspalten wird beispielsweise zur Gewinnung von kurzkettigen Olefinen wie Ethylen und Propylen, Diolefinen wie Butadien oder von Aromaten eingesetzt, ist jedoch nicht hierauf beschränkt.
Produktgemische, die unter Verwendung eines Verfahrens zur oxidativen Kopplung von Methan gebildet werden, enthalten aus den oben erläuterten Gründen insbesondere große Mengen an Methan, das vorteilhafterweise abgetrennt und in die oxidative Kopplung zurückgeführt werden sollte. Die trenntechnische Bearbeitung eines entsprechenden Produktgemischs stellt sich dabei aufgrund des hohen Methananteils bei dem vergleichsweise geringem Gehalt an Zielprodukten als ausgesprochen aufwendig dar.
Die trenntechnische Bearbeitung des Produktgemischs umfasst dabei herkömmlicherweise eine Verdichtung und anschließend eine Kühlung auf Umgebungstemperatur. Diese erfolgt auf dem Druck, auf dem das Produktgemisch stromab der oxidativen Kopplung von Methan vorliegt, also typischerweise 5 bis 10 bar, beispielsweise 7 bis 8 bar. Hierbei kondensiert der überwiegende Teil des in dem Produktgemisch enthaltenen Wassers aus. Anschließend erfolgt eine Entfernung des Kohlendioxids, beispielsweise unter Verwendung einer Amin- und/oder Laugenwäsche, aus dem Produktgemisch. Restwasser wird anschließend typischerweise adsorptiv, beispielsweise unter Verwendung von Molsiebadsorbern, abgetrennt.
Ein durch eine entsprechende Aufbereitung aus dem Produktgemisch erhaltenes Gasgemisch wird einer Tieftemperaturtrennung zugeführt, in der Methan und tiefer als Methan siedende Komponenten, also insbesondere Kohlenmonoxid und Wasserstoff, sofern enthalten, zumindest überwiegend abgetrennt werden. Das verbleibende Kohlenwasserstoffgemisch enthält überwiegend oder ausschließlich Ethylen und höher als Ethylen siedende Verbindungen, soweit in dem Produktgemisch enthalten.
Verfahren zur Abtrennung von Methan und tiefer siedenden Verbindungen aus unterschiedlichen Kohlenwasserstoffgemischen, beispielsweise aus Erdgas oder aus Gasgemischen, die unter Verwendung von Dampfspaltverfahren erhalten wurden, sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt. Diese Verfahren können jedoch bei der trenntechnischen Bearbeitung von Gasgemischen, die unter Einsatz der oxidativen Kopplung von Methan erhalten wurden, Nachteile aufweisen. Beispielsweise ist das für Erdgas verwendete sogenannte Recycle-Split-Vapor-(RSV-)Verfahren der Firma Ortloff, wie es in der US 4,157,904 A offenbart und bei H.-W. Häring (Hrsg.), Industrial Gases Processing, Wiley-VCH, 2006, Abschnitt 7.6.2, „Separation of Liquefied Petroleum Gas“, näher erläutert ist, für die Trennung eines Gasgemischs, das unter Einsatz der oxidativen Kopplung von Methan erhalten wurde, nicht geeignet, da sich aufgrund der abweichenden Zusammensetzung die erforderlichen Reinheiten nur mit nicht ohne weiteres erzielen ließen.
Die vorliegende Erfindung will daher insbesondere die Abtrennung von Methan und tiefer siedender Verbindungen aus einem Gasgemisch, das unter Einsatz der oxidativen Kopplung von Methan erhalten wurde, gegenüber dem Stand der Technik verbessern und energetisch und/oder apparativ optimieren.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund schlägt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Gewinnung eines oder mehrerer Olefine und eine entsprechende Anlage gemäß den Oberbegriffen der jeweiligen unabhängigen Patentansprüche vor. Ausgestaltungen sind jeweils Gegenstand der abhängigen Patentansprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
Vor der Erläuterung der Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden noch einige Grundlagen und die verwendeten Begriffe erläutert.
Ist nachfolgend davon die Rede, dass ein Gasgemisch „unter Einsatz eines Verfahrens zur oxidativen Kopplung von Methan“ gebildet wird, soll hierunter verstanden werden, dass bei der Bildung des Produktgemischs ein Verfahren beteiligt ist, das die zuvor erläuterten Reaktionen umfasst, insbesondere die Bildung von Methylradikalen, deren Kopplung zu Ethan und die anschließende Oxydehydrierung. Zusätzlich können jedoch weitere Verfahren bzw. Verfahrensschritte umfasst sein, insbesondere das oben erläuterte postkatalytische Dampfspalten. Diesem oder diesen weiteren Verfahren oder Verfahrensschritten können weitere Einsätze zugeführt werden, die zumindest teilweise zu Produkten umgesetzt werden, welche sich in dem Gasgemisch wiederfinden. Mit anderen Worten muss bei einer Bildung des Gasgemischs, die „unter Einsatz” des Verfahrens zur oxidativen Kopplung von Methan erfolgt, nicht nur die oxidative Kopplung von Methan beteiligt sein.
In entsprechender Weise soll nachfolgend unter einem „Reaktor, der zur oxidativen Kopplung von Methan eingerichtet ist“ ein Reaktor verstanden werden, der zumindest in einer Reaktorzone einen Katalysator aufweist der sich für die oxidative Kopplung von Methan eignet. Zumindest in dieser Reaktorzone können durch geeignete Mittel, beispielsweise durch Brenner und vorgeschaltete Verdichter, Temperatur- und Druckbedingungen geschaffen werden, die unter Einfluss des Katalysators zu einer oxidativen Kopplung von Methan führen, wie zuvor erläutert. Ein entsprechender Reaktor kann neben der erläuterten Reaktorzone weitere Reaktorzonen aufweisen, insbesondere eine stromab der katalytischen Zone angeordnete nichtkatalytische Zone, die zum erläuterten postkatalytischen Dampfspalten verwendet wird, und in die weitere Kohlenwasserstoffe eingespeist werden können.
Flüssige und gasförmige Gemische können im hier verwendeten Sprachgebrauch reich oder arm an einer oder mehreren Komponenten sein, wobei „reich“ für einen Gehalt von wenigstens 50%, 75%, 90%, 95%, 99%, 99,5%, 99,9% oder 99,99% und „arm“ für einen Gehalt von höchstens 50%, 25%, 10%, 5%, 1%, 0,1 % oder 0,01 % auf molarer, Gewichts- oder Volumenbasis stehen kann. Der Begriff „überwiegend“ kann der Definition von „reich“ entsprechen.
Die vorliegende Anmeldung verwendet zur Charakterisierung von Drücken und Temperaturen die Begriffe „Druckniveau“ und „Temperaturniveau“, wodurch zum Ausdruck gebracht werden soll, dass entsprechende Drücke und Temperaturen in einer entsprechenden Anlage nicht in Form exakter Druck- bzw. Temperaturwerte verwendet werden müssen, um das erfinderische Konzept zu verwirklichen. Jedoch bewegen sich derartige Drücke und Temperaturen typischerweise in bestimmten Bereichen, deren Maximal- und Minimalwerte sich um beispielsweise nicht mehr als 1 %, 5%, 10%, 20% oder sogar 50% unterscheiden.
Entsprechende Druckniveaus und Temperaturniveaus können dabei in disjunkten Bereichen liegen oder in Bereichen, die einander überlappen. Insbesondere schließen beispielsweise Druckniveaus unvermeidliche oder zu erwartende Druckverluste, beispielsweise aufgrund von Abkühlungseffekten, ein. Entsprechendes gilt für Temperaturniveaus. Bei den hier in bar angegebenen Druckniveaus handelt es sich jeweils um Absolutdrücke.
Bei einer „Rektifikationskolonne“ handelt es sich im hier verwendeten Sprachgebrauch um eine Trenneinheit, die dafür eingerichtet ist, ein gasförmig oder flüssig oder in Form eines Zweiphasengemischs mit flüssigen und gasförmigen Anteilen, ggf. auch im überkritischen Zustand, eingespeistes Stoffgemisch durch Rektifikation zumindest teilweise aufzutrennen, also aus dem Stoffgemisch jeweils Reinstoffe oder zumindest Stoffgemische mit anderer Zusammensetzung zu erzeugen.
Typischerweise sind Rektifikationskolonnen als zylindrische Metallbehälter ausgebildet, die mit Einbauten, beispielsweise Siebböden oder geordneten oder ungeordneten Packungen, ausgerüstet sind. Neben den zur eigentlichen Trennung vorgesehenen Bereichen, die nachfolgend auch als „Trennbereiche“ bezeichnet werden, können Rektifikationskolonnen auch für andere Zwecke vorgesehene Bereiche aufweisen, beispielsweise Kondensationsräume, die lediglich zur Phasentrennung von Zweiphasengemischen eingerichtet sind und auf diese Weise im Wesentlichen einen entsprechenden extern ausgebildeten Behälter ersetzen.
Eine Rektifikationskolonne weist einen Sumpfverdampfer auf. Hierbei handelt es sich um eine Einrichtung mit einem Wärmetauscher, der beheizt wird, und der dafür eingerichtet ist, eine im Sumpf der Rektifikationskolonne anfallende flüssige Fraktion, auch als Sumpfflüssigkeit bezeichnet, zu erwärmen. Mittels eines Sumpfverdampfers wird kontinuierlich ein Teil des Sumpfprodukts verdampft und gasförmig in dem Trennbereich zurückgespeist werden.
Im Gegensatz zu einer Rektifikationskolonne verfügt eine „Absorptionskolonne“ nicht über einen Sumpfverdampfer, aber über eine kopfseitige Einspeisemöglichkeit für eine Absorptionsflüssigkeit. Absorptionskolonnen werden zur Absorption im Phasengegenstrom verwendet und daher auch als Gegenstromkolonnen bezeichnet. Bei der Absorption im Phasengegenstrom strömt die abgebende Gasphase aufwärts durch die Absorptionskolonne. Die aufnehmende Absorptionsflüssigkeit fließt, von oben aufgegeben und unten abgezogen, der Gasphase entgegen. In einer Absorptionskolonne sind ebenfalls typischerweise Einbauten vorgesehen, die für einen stufenweisen oder stetigen Phasenkontakt sorgen.
Auch in einer „Stripkolonne“ werden Fluidströme einander entgegengeschickt. Allerdings wird eine Stripkolonne dazu eingesetzt, aus einer flüssigen Phase, die in der Stripkolonne einer aufsteigenden Gasphase entgegengeschickt wird, leichter flüchtige Komponenten mittels eines Strip- bzw. Austreibgases auszutreiben bzw. zu strippen. Die entsprechend in die Gasphase übergegangenen leichter flüchtigen Komponenten können am Kopf der Stripkolonne abgezogen werden, die von den leichter flüchtigen Komponenten befreite flüssige Phase sammelt sich im Sumpf.
Vorteile der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft die Trennung eines Gasgemischs, das unter Einsatz der oxidativen Kopplung von Methan bereitgestellt wird, und das Methan, leichter als Methan siedende Komponenten und höher als Methan siedende Kohlenwasserstoffe aufweist. Dieses Gasgemisch kann insbesondere aus einem Produktgemisch einer oxidativen Kopplung von Methan gebildet werden, indem dieses zumindest größtenteils von Wasser und Kohlendioxid befreit wird. Bei der Bildung des Produktgemischs können, wie erwähnt, auch weitere Verfahren oder Verfahrensschritte wie das postkatalytische Dampfspalten beteiligt sein. Wie insoweit bekannt, kann ein derartiges Gasgemisch in einer Rektifikationskolonne aufgetrennt werden, auf die ein Rücklauf aufgegeben wird, welcher durch Teilkondensation von Kopfgas der Rektifikationskolonne als Kondensat gebildet wird. Das Kopfgas enthält überwiegend oder ausschließlich Methan und tiefer als Methan siedende Verbindungen. Ein weiterer Teil des Kopfgases, insbesondere dessen bei der Teilkondensation gasförmig verbleibender Teil, kann stromab der Rektifikationskolonne einer oder mehreren weiteren Trenneinrichtungen zugeführt werden, beispielsweise um Methan abzutrennen, das in die oxidative Kopplung von Methan zurückgeführt werden soll.
Die vorliegende Erfindung beruht nun auf der Erkenntnis, dass es besonders vorteilhaft ist, wenn ein entsprechendes Gasgemisch, dem insbesondere auch ein Erdgasstrom zugespeist werden kann, vor der Trennung in einer Rektifikationskolonne an Wasserstoff abgereichert wird. Auf diese Weise kann der für die Rektifikation erforderliche Druck verringert werden.
Reines Methan besitzt bei -100 ° C einen Siededruck von ca. 29 bar. Ist neben Methan in einem entsprechenden Gasgemisch auch Wasserstoff, in dem geschilderten Gasgemisch beispielsweise in einem Gehalt von 5 bis 10 Molprozent, enthalten, erhöht sich der Siededruck deutlich. Für eine Rektifikation ist es erforderlich, das Kopfgas einer verwendeten Rektifikationskolonne bei ca. -100 °C kondensieren zu können, um einen Rücklauf auf die Rektifikationskolonne bereitzustellen, weil zur Kondensation vorteilhafterweise Ethylenkältemittel verwendet wird. Mittels Ethylenkältemittel kann ein Temperaturniveau von -102 °C bereitgestellt werden. Um eine Rektifikation zu ermöglichen, muss der Rektifikationsdruck daher bei Anwesenheit von Wasserstoff beträchtlich, d.h. auf deutlich mehr als 30 bar, erhöht werden.
Die hohen Rektifikationsdrücke erfordern einerseits kostenintensive, weil entsprechend hochdruckfeste Rektifikationskolonnen. Andererseits ist die Rektifikation bei entsprechend hohen Drücken deutlich aufwendiger, weil sich die Dichtedifferenz zwischen Gas und Flüssigkeit verringert. Eine entsprechende Rektifikationskolonne muss daher auch ein deutlich größeres Volumen aufweisen, um eine höhere Bodenzahl zu ermöglichen. Dies erhöht neben der erforderlichen Druckfestigkeit ebenfalls die Baukosten einer entsprechenden Rektifikationskolonne. Bei größeren zu bearbeitenden Volumenströmen ist der Einsatz zweier oder mehrerer parallel angeordneter Rektifikationskolonnen erforderlich.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht es dagegen, die Rektifikation bei geringeren Drücken durchzuführen, weil das Kopfgas der Rektifikationskolonnen aufgrund der stromaufwärtigen Abreicherung an Wasserstoff wasserstoffarm oder im Wesentlichen wasserstofffrei ist. Durch den Einsatz einer zur Wasserstoffabreicherung verwendeten Stripkolonne wird zwar eine zusätzliche Kolonne erforderlich, der bauliche Aufwand ist jedoch deutlich geringer als im zuvor geschilderten Fall.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird eine beträchtliche Verdichtung eines Teils des Kopfgases der Rektifikationskolonne vorgenommen. Durch diese Verdichtung kann anschließend durch Entspannung ein nochmals deutlich geringeres Temperaturniveau erzeugt werden als es durch die Verwendung von Ethylenkältemittel erzielbar ist. Es wird aufgrund der im Rahmen der vorliegenden Erfindung erzielten Zusammensetzung damit gewissermaßen ein offener Methankältemittelkreislauf geschaffen, der eine nochmals bessere Kondensation des Kopfgases ermöglicht. Ein im Rahmen der vorliegenden Erfindung zur Verdichtung des Kopfgases eingesetzter Verdichter wird hierdurch gewissermaßen zum Teil einer Kältemaschine, die zur Bereitstellung von Kälteleistung in dem Verfahren eingesetzt werden kann. Auf diese Weise muss zwar eine entsprechende Verdichterleistung bereitgestellt werden, die jedoch ebenfalls weniger aufwendig als die anderenfalls erforderliche Vergrößerung der Rektifikationskolonne(n) sein kann.
Durch die vorliegende Erfindung können ferner besondere Vorteile erzielt werden, wenn dem verwendeten Gasgemisch auch ein Erdgasstrom zugespeist werden kann bzw. wenn dieses Gasgemisch auch unter Verwendung eines Erdgasstroms bereitgestellt werden kann. Auf diese Weise ist es möglich, auch entsprechendes Erdgas in dem Verfahren zu bearbeiten. Beispielsweise kann auf diese Weise eine methanreiche Fraktion auch unter Verwendung von Methan aus dem Erdgas bereitgestellt werden, das als Exportstrom aus dem Verfahren ausgeleitet werden kann. Wie nachfolgend erläutert, können dabei ein oder mehrere methanreiche Ströme in flüssigem oder gasförmigem Zustand bereitgestellt werden. Durch die zusätzliche Verwendung von Erdgas können ferner in diesem enthaltene Paraffine zusammen mit den aus dem Produktstrom der oxidativen Kopplung von Methan stammenden Paraffinen abgetrennt und zusammen mit diesem beispielsweise einem postkatalytischen Dampfspalten zugeführt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich damit auch für die Gewinnung von Kohlenwasserstoffeinsätzen.
Die vorliegende Erfindung schlägt insgesamt ein Verfahren zur Gewinnung eines oder mehrerer Olefine vor, bei dem unter Einsatz einer oxidativen Kopplung von Methan ein Gasgemisch gebildet wird, unter Verwendung des Gasgemischs ein erster Stoffstrom bereitgestellt wird, und der erste Stoffstrom einer Tieftemperaturtrennung zugeführt wird, wobei der erste Stoffstrom Wasserstoff, Methan, Kohlenmonoxid und höher als Methan siedende Kohlenwasserstoffe enthält. Details wurden bereits erläutert und werden auch nachfolgend noch angegeben.
Erfindungsgemäß umfasst die Tieftemperaturtrennung, den ersten Stoffstrom auf ein erstes Temperaturniveau abzukühlen und anschließend in einer Stripkolonne entgegenzuschicken, wodurch in der Stripkolonne eine wasserstoffarme oder wasserstofffreie Flüssigkeit gebildet wird, die zumindest einen Teil des Methans, des Kohlenmonoxids und der höher als Methan siedenden Kohlenwasserstoffe aus dem ersten Stoffstrom enthält, und dass die Tieftemperaturtrennung ferner umfasst, unter Verwendung der wasserstoffarmen oder wasserstofffreien Flüssigkeit einen zweiten Stoffstrom zu bilden und den zweiten Stoffstrom einer Rektifikation in einer Rektifikationskolonne zu unterwerfen. Die Abtrennung des Wasserstoffs in der Stripkolonne bewirkt die zuvor erläuterten Vorteile der Trennbarkeit bei geringeren Rektifi kationsdrücken .
Das erwähnte erste Temperaturniveau wird insbesondere durch eine Abkühlung in einem Wärmetauscher erzielt, der durch Rückströme aus dem erfindungsgemäßen Verfahren gekühlt wird. Das erste Temperaturniveau liegt im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere bei -90 bis -100 °C, beispielsweise bei ca. -97 °C.
Bei der Rektifikation in der Rektifikationskolonne werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorteilhafterweise eine Sumpfflüssigkeit, die arm an oder frei von Methan und Kohlenmonoxid ist und zumindest einen Teil der höher als Methan siedenden Kohlenwasserstoffe aus dem zweiten Stoffstrom enthält, und ein Kopfgas, das arm an oder frei von höher als Methan siedenden Kohlenwasserstoffen ist und zumindest einen Teil des Methans und des Kohlenmonoxids aus dem zweiten Stoffstrom enthält, gebildet. Das Kopfgas in der erläuterten Zusammensetzung ist bei geringeren Drücken als im Stand der Technik mit Ethylenkältemittel kondensierbar.
Wie bereits erwähnt, ist es von besonderem Vorteil, wenn unter Verwendung zumindest eines Teils des Kopfgases der Rektifikationskolonne ein dritter Stoffstrom gebildet und auf ein drittes Druckniveau oberhalb des ersten verdichtet wird. Details zu den erwähnten Druckniveaus werden nachfolgend erläutert.
Unter Verwendung des dritten Stoffstroms wird vorteilhafterweise ein flüssiger Rücklaufstrom gebildet und auf die Rektifikationskolonne zurückgeführt. Dies ist möglich, weil aufgrund der beträchtlichen Verdichtung und der nachfolgenden Entspannung eine große Kältemenge generiert werden kann.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden vorteilhafterweise ein oder mehrere Exportströme gebildet und aus dem Verfahren ausgeleitet. Dies kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere bei der erwähnten zusätzlichen Bearbeitung von Erdgas Vorteile bieten, weil auf diese Weise an Verbraucher bereitstellbare flüssige oder gasförmige Ströme mit hohem Methangehalt bereitgestellt werden können.
In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, die auch unter Bezugnahme auf die 2 noch erläutert wird, liegen das erste Druckniveau, das zweite Druckniveau und das dritte Druckniveau bei jeweils geeigneten Werten. Dabei wird durch die Wahl entsprechender Druckniveaus eine Rektifikation bei vergleichsweise geringen Drücken ermöglicht.
Besonders vorteilhaft kann in dieser Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sein, wenn der Stripgasstrom unter Verwendung eines Teils des dritten Stoffstroms gebildet wird. Auf diese Weise kann auf die Bereitstellung externer wasserstoffarmer Ströme verzichtet und ein entsprechender Stripgasstrom auf ausreichend geringem Temperaturniveau bereitgestellt werden.
Im Rahmen dieser Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es besonders vorteilhaft, wenn ein Teil des dritten Stoffstroms nach dem Verdichten auf das dritte Druckniveau durch Abkühlen teilkondensiert und in eine flüssige und eine gasförmige Fraktion separiert wird. Das Abkühlen kann beispielsweise mittels einer Kältemittelkaskade umfassend Ethan- und Ethylenkältemittel auf unterschiedlichen Druckniveaus erfolgen, die eine Teilkondensation des entsprechenden Teils des dritten Stoffstroms ermöglichen.
Die soeben erläuterte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst vorteilhafterweise, den flüssigen Rücklaufstrom unter Verwendung zumindest eines Teils der flüssigen Fraktion zu bilden und die gasförmige Fraktion zumindest teilweise kopfseitig in die Stripkolonne einzuspeisen.
In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, die auch unter Bezugnahme auf die 3 noch erläutert wird, liegen das erste Druckniveau, das zweite Druckniveau und das dritte Druckniveau ebenfalls jeweils bei geeigneten Werten, durch die sich weitere Vorteile erzielen lassen.
Diese Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht insbesondere eine besonders verbesserte Energieintegration. Bei dieser kann der dritte Stoffstrom vor dem Verdichten auf das dritte Druckniveau erwärmt und nach dem Verdichten und vor dem Bilden des Rücklaufstroms abgekühlt werden. Der Rücklaufstrom wird vorteilhafterweise zum Beheizen eines Sumpfverdampfers der Rektifikationskolonne und zum Erwärmen des dritten Stoffstroms vor dem Verdichten verwendet.
Eine besonders effektive Entspannung ergibt sich durch die Verwendung einer Entspannungsmaschine, mittels derer der Rücklaufstrom in die Rektifikationskolonne entspannt wird.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Anlage zur Gewinnung eines oder mehrerer Olefine, die dafür eingerichtet ist, unter Einsatz einer oxidativen Kopplung von Methan ein Gasgemisch zu bilden, unter Verwendung des Gasgemischs einen ersten Stoffstrom bereitzustellen, und den ersten Stoffstrom einer Tieftemperaturtrennung zuzuführen, wobei der erste Stoffstrom Wasserstoff, Methan, Kohlenmonoxid und höher als Methan siedende Kohlenwasserstoffe enthält. Die Anlage weist erfindungsgemäß Mittel auf, die dafür eingerichtet sind, zur Tieftemperaturtrennung den ersten Stoffstrom auf ein erstes Temperaturniveau abzukühlen und anschließend in einer Stripkolonne, die auf einem ersten Druckniveau betrieben wird, einem gasförmigen Stripgasstrom entgegenzuschicken, und hierdurch in der Stripkolonne eine wasserstoffarme oder wasserstofffreie Flüssigkeit zu bilden, die zumindest einen Teil des Methans, des Kohlenmonoxids und der höher als Methan siedenden Kohlenwasserstoffe aus dem ersten Stoffstrom enthält, und durch Mittel, die dafür eingerichtet sind, in der Tieftemperaturtrennung ferner unter Verwendung der wasserstoffarmen oder wasserstofffreien Flüssigkeit einen zweiten Stoffstrom zu bilden und den zweiten Stoffstrom (c) einer Rektifikation in einer Rektifikationskolonne, die auf einem zweiten Druckniveau unterhalb des ersten betrieben wird, zuzuführen
Zu Merkmalen und Vorteilen einer entsprechenden Anlage sei auf die zuvor erläuterten Verfahrensmerkmale ausdrücklich verwiesen. Dies gilt auch für die vorteilhafterweise vorgesehene Anlage, die zusätzlich zur Durchführung eines Verfahrens eingerichtet ist, wie es zuvor erläutert wurde, und die hierzu eingerichtete Mittel aufweist.
Die Erfindung wird in bevorzugten Ausgestaltungen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Figurenliste

1 veranschaulicht ein Verfahren gemäß einer allgemeinen Ausführungsform der Erfindung in Form eines stark vereinfachten Prozessflussdiagramms.
2 veranschaulicht ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in Form eines vereinfachten Prozessflussdiagramms.
3 veranschaulicht ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in Form eines vereinfachten Prozessflussdiagramms.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
1 veranschaulicht ein Verfahren gemäß einer allgemeinen Ausführungsform der Erfindung in Form eines stark vereinfachten Prozessflussdiagramms. Das Verfahren ist insgesamt mit 100 bezeichnet. In den 2 und 3 sind Verfahren gemäß speziellerer Ausführungsformen veranschaulicht und mit 200 und 300 bezeichnet. Es wird zunächst unter Bezugnahme auf 1 die allgemeinere Ausführungsform, d.h. Verfahren 100, erläutert. Die in den 2 und 3 dargestellten Verfahren werden nur insoweit nochmals erläutert, als wesentliche Unterschiede bestehen. Die zu den 1 bis 3 erläuterten Komponenten bzw. Verfahrensschritte sind gleichzeitig Teil entsprechender Anlagen bzw. dort vorrichtungsmäßig implementiert, so dass die nachfolgenden Erläuterungen auch entsprechende Anlagen betreffen.
In dem Verfahren 100 wird eine oxidative Kopplung von Methan eingesetzt, wie hier in sehr vereinfachter Form gezeigt und mit 10 zusammengefasst. Der oxidativen Kopplung von Methan 10 können weitere Verfahren bzw. Verfahrensschritte zu- bzw. nachgeordnet sein, wie einleitend erläutert und hier durch Auslassungspunkte symbolisiert. Die oxidativen Kopplung von Methan 10 kann insbesondere mit einem oder mehreren methanreichen und Stoffströmen gespeist werden, wie hier nicht dargestellt. Der oxidativen Kopplung von Methan 10 können ferner ein oder mehrere sauerstoffreiche Stoffströme zugeführt werden, wie hier ebenfalls nicht dargestellt. In die oxidative Kopplung von Methan 10 kann auch insbesondere ein in dem Verfahren 100 bzw. stromab hiervon gebildeter methanreicher Stoffstrom zurückgeführt werden. Wird ein eingangs erläutertes postkatalytisches Dampfspalten eingesetzt, können diesem ein oder mehrere paraffinreiche Stoffströme, beispielsweise ein oder mehrerer Ethan- oder Propanströme, zugeführt werden. Auch diese können in dem Verfahren 100 oder stromab hiervon gebildet werden, wie auch nachfolgend noch erläutert.
Unter Einsatz der oxidativen Kopplung von Methan 10, d.h. auch ggf. unter Einsatz weiterer Verfahren bzw. Verfahrensschritte, insbesondere zur Aufbereitung eines Produktgemischs der oxidativen Kopplung von Methan 10 und ggf. des postkatalytischen Dampfspaltens, wird ein Gasgemisch bereitgestellt, das neben Methan tiefer als Methan siedende Komponenten, insbesondere Wasserstoff und Kohlenmonoxid, sowie höher als Methan siedende Kohlenwasserstoffe enthält, aber kein oder kaum Kohlendioxid und Wasser mehr. Kohlendioxid und Wasser wurden durch geeignete Trenneinrichtungen stromauf abgetrennt.
Das Gasgemisch wird in Form eines Stoffstroms a, der hier auch als „erster“ Stoffstrom bezeichnet wird, wird durch einen geeigneten, in 1 nicht veranschaulichten und in den 2 und 3 jeweils mit 1 bezeichneten Wärmetauscher geführt und dort auf ein Temperaturniveau abgekühlt, das hier auch als „erstes“ Temperaturniveau bezeichnet wird. Der erste Stoffstrom a wird auf diesem Temperaturniveau in eine Stripkolonne 2eingespeist, die auf einem Druckniveau betrieben wird, das hier auch als „erstes“ Druckniveau bezeichnet wird. Details zu verwendeten Druckwerten werden unter Bezugnahme auf die 2 und 3 erläutert.
Der Stripkolonne 2 wird ferner ein Stripgasstrom b zugeführt. Der erste Stoffstrom a wird in der Stripkolonne 2 dem Stripgasstrom b entgegengeschickt, wodurch in der Stripkolonne 2 durch Austreiben bzw. Strippen von Wasserstoff eine wasserstoffarme oder wasserstofffreie Flüssigkeit gebildet wird, die zumindest einen Teil des Methans, des Kohlenmonoxids und der höher als Methan siedenden Kohlenwasserstoffe aus dem ersten Stoffstrom a enthält. Diese wasserstoffarme oder wasserstofffreie Flüssigkeit sammelt sich im Sumpf der Stripkolonne.
Unter Verwendung der wasserstoffarmen oder wasserstofffreien Flüssigkeit wird ein Stoffstrom c gebildet, der hier als „zweiter“ Stoffstrom bezeichnet wird. Der zweite Stoffstrom c wird in einer Rektifikation in einer Rektifikationskolonne 3, die auf einem Druckniveau betrieben wird, das unterhalb des erwähnten ersten Druckniveaus liegt und hier auch als „zweites“ Druckniveau bezeichnet wird, zugeführt. Details zu verwendeten Druckwerten auch für das zweite Druckniveau werden unter Bezugnahme auf die 2 und 3 erläutert. Aufgrund der Abreicherung des in die Rektifikationskolonne 3 in Form des zweiten Stoffstroms c eingespeisten Fluids wird, wie oben erläutert, eine Trennung bei geringeren Druckwerten möglich als im Stand der Technik.
Bei der Rektifikation in der Rektifikationskolonne 3 wird eine Sumpfflüssigkeit, die arm an oder frei von Methan und Kohlenmonoxid ist und zumindest einen Teil der höher als Methan siedenden Kohlenwasserstoffe aus dem zweiten Stoffstrom c enthält, und ein Kopfgas, das arm an oder frei von höher als Methan siedenden Kohlenwasserstoffen ist und zumindest einen Teil des Methans und des Kohlenmonoxids aus dem zweiten Stoffstrom c enthält, gebildet. Die Rektifikationskolonne 3 wird hierzu unter Verwendung eines Sumpfverdampfers 7 beheizt. Die in der Rektifikationskolonne gebildete Sumpfflüssigkeit kann in Form eines Stoffstroms k ausgeleitet werden. Das in der Rektifikationskolonne 3 gebildete Kopfgas wird abgezogen und aus diesem wird ein Stoffstrom d gebildet, der hier als „dritter“ Stoffstrom bezeichnet wird.
Der dritte Stoffstrom d wird in einem Verdichter 4 teilweise auf ein unten näher spezifiziertes Druckniveau oberhalb des ersten verdichtet. Dieses Druckniveau wird hier auch als „drittes“ Druckniveau bezeichnet. Auf einem Zwischendruckniveau kann ein Teilstrom dem Verdichter 4 entnommen und als der Stripgasstrom b verwendet werden. Der dritte Stoffstrom d ist im Wesentlichen wasserstofffrei und enthält überwiegend oder ausschließlich Methan und Kohlenmonoxid. Er kann daher zum Austreiben bzw. Strippen des Wasserstoffs verwendet werden.
Stromab des Verdichters 4 wird der verbleibende Teil des Stoffstroms d in einem oder mehreren Wärmetauschern 5 stark abgekühlt und hierdurch teilkondensiert. Der oder die Wärmetauscher 5 werden mit einem geeigneten Kältemittel betrieben. Beispielsweise kann eine Kühlkaskade mit Propylen- und Ethylenkältemittel auf unterschiedlichen Druckniveaus vorgesehen sein. Es folgt eine Phasentrennung, beispielsweise in einem in 1 nicht veranschaulichten Kondensatabscheider, welcher in den 2 und 3 jeweils mit 6 bezeichnet ist.
Eine sich bei der Phasentrennung abscheidende flüssige Fraktion kann zur Bildung eines Stoffstroms f verwendet werden, eine gasförmig verbleibende Fraktion zur Bildung eines Stoffstroms g. Der Stoffstrom g kann kopfseitig in die Stripkolonne 2 eingespeist werden. Der Stoffstrom f kann zu einem Teil in Form eines Rücklaufstroms h auf die Rektifikationskolonne 3 zurückgeführt und optional zu einem Teil in Form eines Exportstroms i flüssig ausgeleitet werden.
Das Verfahren 100 und die nachfolgend dargestellten Verfahren 200 und 300 eignen sich in diesem Fall der Bildung eines Exportstroms i insbesondere für Fälle, in denen der Stoffstrom a nicht nur aus einem Abstrom einer oxidativen Kopplung von Methan gebildet wird sondern zugleich auch Erdgas zur Bildung des Stroms a verwendet wird. Dieses Erdgas kann zugleich in dem Verfahren 100 und den nachfolgend dargestellten Verfahren 200 und 300 trenntechnisch behandelt werden. Insbesondere kann aus entsprechendem Erdgas eine methanreiche Fraktion in flüssiger Form bereitgestellt werden und eine Fraktion mit höheren Kohlenwasserstoffen kann gewonnen werden, die beispielsweise zum postkatalytischen Dampfspalten geführt werden kann.
Der Stripkolonne 2, in die der erste Stoffstrom a, der Stripgasstrom b und der Stoffstrom g eingespeist werden, kann kopfseitig ein Stoffstrom o entnommen werden, der im Wesentlichen Methan, Wasserstoff und Kohlenmonoxid enthält.
In dem in 2 dargestellten spezielleren Verfahren 200 liegen das erste Druckniveau, auf dem die Rektifikationskolonne 2 betrieben wird, das zweite Druckniveau, auf dem die Stripkolonne 3 betrieben wird, und das dritte Druckniveau, auf das die Verdichtung in dem Verdichter 4 erfolgt, bei jeweils geeigneten Werten.
Im Gegensatz zu 1 ist hier der Wärmetauscher 1 veranschaulicht und es ist dargestellt, wie der Stoffstrom c und der Rücklaufstrom h über nicht näher bezeichnete Ventile in die Rektifikationskolonne 3 eingespeist werden. Der Verdichter 4 ist als Turboverdichter veranschaulicht und der Kondensatabscheider 6 explizit dargestellt. Entsprechendes gilt auch für die nachfolgende 3.
Wie in 2 ferner veranschaulicht, wird hier der Stripgasstrom b unter Verwendung eines Teils des dritten Stoffstroms d gebildet, der stromab des Verdichters 4 abgezweigt wird. Es ist jedoch auch beispielsweise eine Entnahme an einer Zwischenentnahmestelle eines entsprechenden mehrstufigen Verdichters 4 möglich.
Unter Verwendung eines Teils des dritten Stoffstroms d kann ein weiterer Exportstrom e gebildet und in gasförmigem Zustand ausgeführt werden.
Wie in 2 ebenfalls veranschaulicht, wird der Stoffstrom g mittels eines nicht näher bezeichneten Ventils in die Stripkolonne 2 entspannt. Den Wärmetauscher 1 durchströmen die Stoffströme o und c. Diese erwärmen sich auf diese Weise und können zur Kühlung des ersten Stoffstroms a verwendet werden.
In dem in 2 dargestellten Verfahren 200 liegen das erste Druckniveau, auf dem die Rektifikationskolonne 2 betrieben wird, das zweite Druckniveau, auf dem die Stripkolonne 3 betrieben wird, und das dritte Druckniveau, auf das die Verdichtung in dem Verdichter 4 erfolgt, jeweils bei geeigneten Werten.
Abweichend zu dem in 2 veranschaulichten Verfahren 200 wird in dem Verfahren 300, das in 3 veranschaulicht ist, unter Verwendung des Kopfgases der Rektifikationskolonne 3 neben dem dritten Stoffstrom d ein Stoffstrom n gebildet. Dieser wird über ein nicht gesondert bezeichnetes Ventil durch einen kopfseitig der Stripkolonne 2 angeordneten Wärmetauscher geführt. Den Wärmetauscher 1 durchströmen die Stoffströme o, n und c. Diese erwärmen sich auf diese Weise und können zur Kühlung des ersten Stoffstroms a verwendet werden. Der Stoffstrom o kann aufgrund beispielsweise stromauf des Verfahrens 300 eingesetzt, beispielsweise in die oxidative Kopplung von Methan 10 eingespeist werden, der Stoffstrom n eignet sich insbesondere für den Einsatz in einer Methanisierung stromab des Verfahrens 300.
Der gesamte Stoffstrom d wird in dem Verfahren 100 durch einen Wärmetauscher 8 geführt und anschließend in einem auch hier mit 4 bezeichneten Verdichter verdichtet. Anschließend erfolgt eine Abkühlung in einem oder mehreren Wärmetauschern 5, wie grundsätzlich bereits zu 1 erläutert. Unter Verwendung des dritten Stoffstroms I werden ein Rücklaufstrom I und ein Exportstrom m gebildet.
Der Rücklaufstrom I wird zunächst in dem Wärmetauscher 8 auf eine Zwischentemperatur abgekühlt. Er durchläuft danach den Sumpfverdampfer 7 und wird dort weiter abgekühlt. Eine nochmalige Abkühlung erfolgt wieder in dem Wärmetauscher 8, in den der Rücklaufstrom I auf einem Zwischentemperaturniveau eingespeist wird, und den dieser auf einem Endtemperaturniveau verlässt. Mittels einer Entspannungsmaschine 9 wird der Rücklaufstrom anschließend in die Rektifikationskolonne 3 entspannt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 4157904 A [0012]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Kopplung von Methan ist in der Literatur beschrieben, beispielsweise bei J.D. Idol et al., „Natural Gas“, in: J.A. Kent (Hrsg.), „Handbook of Industrial Chemistry and Biotechnology“, Band 2, 12. Auflage, Springer, New York 2012 [0002]
H.-W. Häring (Hrsg.), Industrial Gases Processing, Wiley-VCH, 2006, Abschnitt 7.6.2, „Separation of Liquefied Petroleum Gas [0012]

Claims

Verfahren (100, 200, 300) zur Gewinnung eines oder mehrerer Olefine, bei dem unter Einsatz einer oxidativen Kopplung von Methan (10) ein Gasgemisch gebildet wird, unter Verwendung des Gasgemischs ein erster Stoffstrom (a) bereitgestellt wird, und der erste Stoffstrom (a) einer Tieftemperaturtrennung (1-9) zugeführt wird, wobei der erste Stoffstrom Wasserstoff, Methan, Kohlenmonoxid und höher als Methan siedende Kohlenwasserstoffe enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Tieftemperaturtrennung (1-9) umfasst, den ersten Stoffstrom (a) auf ein erstes Temperaturniveau abzukühlen und anschließend in einer Stripkolonne (2), die auf einem ersten Druckniveau betrieben wird, einem gasförmigen Stripgasstrom (b) entgegenzuschicken, wodurch in der Stripkolonne (2) eine wasserstoffarme oder wasserstofffreie Flüssigkeit gebildet wird, die zumindest einen Teil des Methans, des Kohlenmonoxids und der höher als Methan siedenden Kohlenwasserstoffe aus dem ersten Stoffstrom (a) enthält, und dass die Tieftemperaturtrennung (1-9) ferner umfasst, unter Verwendung der wasserstoffarmen oder wasserstofffreien Flüssigkeit einen zweiten Stoffstrom (c) zu bilden und den zweiten Stoffstrom (c) einer Rektifikation in einer Rektifikationskolonne (3), die auf einem zweiten Druckniveau unterhalb des ersten betrieben wird, zuzuführen.
Verfahren (100, 200, 300) nach Anspruch 1, bei dem bei der Rektifikation in der Rektifikationskolonne (3) eine Sumpfflüssigkeit, die arm an oder frei von Methan und Kohlenmonoxid ist und zumindest einen Teil der höher als Methan siedenden Kohlenwasserstoffe aus dem zweiten Stoffstrom (c) enthält, und ein Kopfgas, das arm an oder frei von höher als Methan siedenden Kohlenwasserstoffen ist und zumindest einen Teil des Methans und des Kohlenmonoxids aus dem zweiten Stoffstrom (c) enthält, gebildet werden.
Verfahren (100, 200, 300) nach Anspruch 2, bei dem unter Verwendung zumindest eines Teils des Kopfgases der Rektifikationskolonne (3) ein dritter Stoffstrom (d) gebildet und auf ein drittes Druckniveau oberhalb des ersten verdichtet wird.
Verfahren (100, 200, 300), nach Anspruch 3, bei dem unter Verwendung eines Teils des dritten Stoffstroms (d) ein flüssiger Rücklaufstrom (h, I) gebildet und auf die Rektifikationskolonne (3) zurückgeführt wird.
Verfahren (100, 200, 300), nach Anspruch 4, bei dem unter Verwendung eines Teils des dritten Stoffstroms (d) ein oder mehrere Exportströme (e, i, m) gebildet und aus dem Verfahren (100, 200, 300) ausgeleitet werden.
Verfahren (100, 200) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, bei dem der Stripgasstrom (b) unter Verwendung eines Teils des dritten Stoffstroms (d) gebildet wird.
Verfahren (100, 200) nach Anspruch 6, bei dem ein Teil des dritten Stoffstroms (d) nach dem Verdichten auf das dritte Druckniveau durch Abkühlen teilkondensiert und in eine flüssige und eine gasförmige Fraktion separiert wird.
Verfahren (100, 200) nach Anspruch 7, bei dem der flüssige Rücklaufstrom (h) unter Verwendung zumindest eines Teils der flüssigen Fraktion gebildet wird.
Verfahren (100, 200) nach Anspruch 7 oder 8, bei dem die gasförmige Fraktion zumindest teilweise kopfseitig in die Stripkolonne (2) eingespeist wird.
Verfahren (300) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, bei der dritte Stoffstrom (d) vor dem Verdichten auf das dritte Druckniveau erwärmt und nach dem Verdichten und vor dem Bilden des Rücklaufstroms (I) abgekühlt wird.
Verfahren (300) nach Anspruch 10, bei dem der Rücklaufstrom (I) zum Beheizen eines Sumpfverdampfers der Rektifikationskolonne (3) und zum Erwärmen des dritten Stoffstroms (d) vor dem Verdichten verwendet wird.
Verfahren (300) nach Anspruch 9, bei dem der Rücklaufstrom mittels einer Entspannungsmaschine (9) in die Rektifikationskolonne (3) entspannt wird.
Anlage zur Gewinnung eines oder mehrerer Olefine, die dafür eingerichtet ist, unter Einsatz einer oxidativen Kopplung von Methan (10) ein Gasgemisch zu bilden, unter Verwendung des Gasgemischs einen ersten Stoffstrom (a) bereitzustellen, und den ersten Stoffstrom (a) einer Tieftemperaturtrennung (1-9) zuzuführen, wobei der erste Stoffstrom Wasserstoff, Methan, Kohlenmonoxid und höher als Methan siedende Kohlenwasserstoffe enthält, gekennzeichnet durch Mittel, die dafür eingerichtet sind, zur Tieftemperaturtrennung (1-9) den ersten Stoffstrom (a) auf ein erstes Temperaturniveau abzukühlen und anschließend in einer Stripkolonne (2), die auf einem ersten Druckniveau betrieben wird, einem gasförmigen Stripgasstrom (b) entgegenzuschicken, und hierdurch in der Stripkolonne (2) eine wasserstoffarme oder wasserstofffreie Flüssigkeit zu bilden, die zumindest einen Teil des Methans, des Kohlenmonoxids und der höher als Methan siedenden Kohlenwasserstoffe aus dem ersten Stoffstrom (a) enthält, und durch Mittel, die dafür eingerichtet sind, in der Tieftemperaturtrennung (1-9) ferner unter Verwendung der wasserstoffarmen oder wasserstofffreien Flüssigkeit einen zweiten Stoffstrom (c) zu bilden und den zweiten Stoffstrom (c) einer Rektifikation in einer Rektifikationskolonne (3), die auf einem zweiten Druckniveau unterhalb des ersten betrieben wird, zuzuführen.