DE60022140T2

DE60022140T2 - Verfahren zur Reinigung von Kohlendioxid in einer Ethylenglykolanlage

Info

Publication number: DE60022140T2
Application number: DE60022140T
Authority: DE
Inventors: Ijaz Ahmed; Adbulmohsin M. Al-Khamees; Abdulaziz M. Al-Jodai; Shaker A. Al-Saif
Original assignee: Saudi Basic Industries Corp
Current assignee: Saudi Basic Industries Corp
Priority date: 1999-09-13
Filing date: 2000-09-07
Publication date: 2006-02-16
Anticipated expiration: 2020-09-08
Also published as: DK1084744T3; DE60022140D1; ES2246799T3; US6224843B1; EP1084744A1; EP1084744B1; ATE302644T1; SA00210151B1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft die katalytische Reinigung von Kohlendioxid und Wasserkondensat, die mit gesättigten, ungesättigten und chlorierten Kohlenwasserstoffen aus Ethylenglykolanlagen verunreinigt sind. Die Erfindung findet Anwendung, wo CO₂-Abgas, das von Ethylenglykolanlagen erzeugt wird, in Anwendungen verwendet werden soll, die hochreines CO₂ erfordern, wie etwa in der Methanolproduktion, wo es eine Spezifikation an insgesamt erlaubbaren Chloriden von 0,01 ppm erfüllen muß, und in mit Kohlensäure versetzten Getränken. Zusätzlich ermöglicht die Erfindung, daß rückgewonnenes Abwasser als Kesselspeisewasser (BFW) recycelt wird.
Chlor als HCl kann aus vielen Abgasen mit herkömmlichen Adsorptionsmitteln entfernt werden. Die Entfernung organischer Chloride ist jedoch problematisch gewesen. Eine kleine Menge CO₂ für Lebensmittelverwendungen wird gegenwärtig durch Adsorption auf verschiedenen Arten von Kohlebetten gereinigt; es ist jedoch kein lebensfähiges Schema verfügbar gewesen, chlorierte Kohlenwasserstoffe katalytisch in HCl umzuwandeln, gefolgt von Adsorption. Die vorliegende Erfindung betrifft ein kombiniertes Verfahren zur vollständigen katalytischen Verbrennung von gesättigten, ungesättigten und chlorierten Kohlenwasserstoffen und Monoethylenglykol (MEG) zu CO₂, H₂O und HCl. Das erfinderische Verfahren bietet die Reinigung von CO₂-Abgas, das von Ethylenglykolanlagen erzeugt wird, durch Oxidation gesättigter, ungesättigter und chlorierter Kohlenwasserstoffe über Katalysator auf Edelmetall-Basis, z.B. Platin, in Gegenwart von überschüssigem Sauerstoff; Kondensation von reinem Sättigungswasser; Entfernung von HCl auf einem Adsorptionsmittel, gefolgt von schließlicher Entfernung von überschüssigem Sauerstoff durch Reaktion mit Wasserstoff auf einem kommerziellen Deoxo-Katalysator. Der resultierende CO₂-Strom erfüllt die Spezifikationen der Lebensmittel-, Oxyalkohol- und Methanol-Industrien, und das erzeugte Wasserkonzentrat erfüllt BFW-Anforderungen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Es gibt gegenwärtig keine verfügbare Technologie für die kombinierte Umwandlung gesättigter, ungesättigter und chlorierter Kohlenwasserstoffe, wie sie durch diese Erfindung bereitgestellt wird. Einige Arbeiten sind jedoch an einzelnen Schemata durchgeführt worden, wie etwa Oxidation von gesättigten und ungesättigten Kohlenwasserstoffen allein über Katalysator auf Edelmetallbasis, d.h. Palladium oder Platin. In einigen Ethylenglykol-Industrien ist es auch Praxis, Kohlenwasserstoffe im Kohlendioxid-Abgas in CO₂ und H₂O umzuwandeln, gefolgt von Kohlendioxid-Abgabe an die Atmosphäre oder weitere Reinigung eines kleinen Stromes von CO₂ mit guter Qualität durch Adsorption auf Kohle. Relevante Patente und veröffentlichte Anmeldungen werden unten diskutiert.
Das Dokument US-A-5059405 lehrt ein Verfahren zur Reinigung eines CO₂-Stromes mit Entfernung von Halogen und halogenierten Kohlenwasserstoffen vor Oxidation des CO₂ umfassenden Gasstromes.
Deutsches Patent Nr. DE 4305386 von H. Meye et al. beschreibt die Katalysatorentwicklung in der oxidativen Reinigung von gesättigtem Kohlenwasserstoff aus CO₂ mit einem Katalysator auf Platin- oder Palladiumbasis, geträgert auf alpha-Al₂O₃, mit einer spezifischen Oberfläche von weniger als 50 m²/g. Der Gehalt an Platin ist spezifiziert, daß er unter 0,2 Gew.-% liegt. Die in diesem Patent beschriebene Technologie wurde für Lebensmittelreinigung von CO₂ entwickelt und ist unterschiedlich von der vorliegenden Erfindung, weil DE 4305386 sich nur mit der Entwicklung eines Katalysators zur Entfernung organischer Verunreinigungen beschäftigt, insbesondere gesättigten Kohlenwasserstoffen aus einem CO₂-Strom. Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Entfernung chlorierter und ungesättigter Kohlenwasserstoffe durch eine Kombination von Oxidations-, Kondensations-, Adsorptions- und Deoxidationsschritten, um CO₂ mit hoher Reinheit zu erhalten.
Japanisches Patent Nr. 60086015 von H.J. Ishikawajima beschreibt ein Verfahren zur Reinigung von CO₂ durch physikalische Trennung. Da in diesem Patent keine chemische Reaktion involviert ist, ist es vollständig verschieden von der vorliegenden Erfindung.
Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich vom Stand der Technik auch insofern, als die Erfindung, zusammen mit der Oxidation ungesättigter Kohlenwasserstoffe über einem Katalysator auf Platinbasis, sich auch mit der katalytischen Umwandlung chlorierter Kohlenwasserstoffe in HCl, der Adsorption des HCl und der Oxidation von MEG zu CO₂ und H₂O beschäftigt, um nicht nur Kohlendioxid mit hoher Reinheit zu erzeugen, sondern auch Wasser, das die Spezifikation von Kesselspeisewasser (BFW) erfüllt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt ein vollständiges Verfahren zum Reinigen von CO₂-Abgas aus Ethylenglykolanlagen zur Verfügung, um hochreines Kohlendioxid durch katalytische Umwandlung zu erzeugen. Dieses hochreine Kohlendioxid kann in Lebensmittelanwendungen oder in der Herstellung von Methanol, Harnstoff, Oxyalkoholen, etc. verwendet werden, und das Kondensatwasser aus dem Verfahren kann als Kesselspeisewasser (BFW) verwendet werden.
Kohlendioxid-Abgas aus Ethylenglykolanlagen ist mit gesättigten, ungesättigten und chlorierten Kohlenwasserstoffen verunreinigt. Spuren dieser Chloride werden üblicherweise, zusammen mit Ethylen, Sauerstoff und anderen Verunreinigungen, im Lösemittel gelöst, das im System zur Entfernung von Kohlendioxid eingesetzt wird. Herkömmlicherweise werden die letzten Spuren, nach Zwischenflash, gestrippt und mit dem CO₂-Abgas, das mit Wasser gesättigt ist, bei 93°C abgegeben. Daher wird Kohlendioxid, das fast 100 Gew.-% Wasser enthält, produziert durch viele Ethylenglykolanlagen in der ganzen Welt, gegenwärtig an die Umwelt abgegeben. Einige Glykolanlagen kondensieren das CO₂-Abgas-Wasser jedoch vor der Oxidation und führen dann aus Umweltschutzgründen eine individuelle Oxidation von Kohlenwasserstoffen, die im Abgas vorhanden sind, in Gegenwart von überschüssigem Sauerstoff durch. Andere Glykolanlagen reinigen einen kleinen Strom von CO₂-Abgas, durch Kohleadsorption, um Lebensmittel-CO₂ für die Getränkeindustrie bereitzustellen. Wasserkondensat, das während der Abgasabkühlung erzeugt wird, wird üblicherweise vor Abwasserentsorgung zu einem biologischen Behandlungssystem geleitet, da es so viel wie 2.000–3.000 ppm Monoethylenglykol (MEG) enthält. Man glaubt, daß die katalytische Eliminierung organischer Chloride und die Reinigung von Abwasser aus Ethylenglykolanlagen-Abgas gegenwärtig nicht praktiziert wird. Daher glauben wir, daß ein Bedürfnis nach einem Verfahren besteht, daß dieses Abgas und sein Sättigungswasser reinigen könnte, so daß diese kommerziell eingesetzt werden könnten, statt abgelassen zu werden. Der erforderliche Reinigungsgrad hängt vom Typ der Endverwendung für dieses Abgas und assoziierte Kondensat ab.
Eine typische Analyse des Abgases aus Ethylenglykolanlagen ist wie folgt: TABELLE 1^a Zusammensetzung

O₂ 0,24 ppmv

Ar (weniger als) 0,05''

CH₄ 0,07''

C₂H₄ 0,13''

C₂H₆ (weniger als) 0,05''

CO₂ 99,46''

EO (Ethylenoxid) (weniger als) 0,05''

H₂O gesättigt bei 93°C

Chloride

Methylchlorid <0,1 ppmv

Vinylchlorid <0,1''

Ethylchlorid 2,5''

Allylchlorid 0,1''

Ethylendichlorid <0,1''
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Abgas zunächst mit Sauerstoff im Überschuß der Menge, die für vollständige Verbrennung erforderlich ist, vermischt und auf ungefähr 300°C erhitzt, dann zur Oxidation über einen Katalysator auf Platinbasis geleitet. In diesem Schritt werden das gesamte MEG und alle ungesättigten Kohlenwasserstoffe, die im Abgas vorhanden sind, zu CO₂ und H₂O oxidiert und die chlorierten Kohlenwasserstoffe in HCl umgewandelt. Der Auslaßstrom aus der Oxidation wird dann auf etwa 45°C abgekühlt, um im wesentlichen das gesamte Wasser im Strom zu kondensieren, und das übrige Gas durch ein Adsorptionsmittelbett geleitet, wie etwa Aluminiumoxid, das mit Natrium imprägniert ist, um HCl abzutrennen, gefolgt von der katalytischen Reaktion von überschüssigem Sauerstoff mit Wasserstoff.
Obgleich einige der einzelnen Schritte, die in der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen werden, wie etwa Oxidation gesättigter und ungesättigter Kohlenwasserstoffe mit überschüssigem Sauerstoff über einem Katalysator auf Platinbasis, bereits vorher belegt sind, ist ein lebensfähiges Verfahren zur Reinigung von Ethylenglykol-CO₂-Abgas und all die spezifizierten Spurenverunreinigungen darin zur Herstellung von hochreinem CO₂ und Kondensat von BFW-Qualität vorher nicht belegt worden.
Die vorliegende Erfindung wurde in einer Einheit getestet, die on-line in einer Ethylenglykol-Produktionseinheit installiert war. Ergebnisse dieses Tests wurden kontinuierlich analysiert und der Gehalt an Gesamtchloriden in der CO₂-Abgascharge zwischen 3 bis 6 ppm geschätzt. Am Auslaß der CO₂-Abgas-Reinigungseinheit lagen die analysierten Gesamtchloride bei weniger als 0,01 ppm. Chloride im Auslaßstrom wurden wie folgt analysiert: TABELLE 2

Methylchlorid <0,01 (ppmv)

Vinylchlorid <0,01''

Ethylchlorid <0,01''

Allylchlorid <0,01''

Ethylendichlorid <0,01''

Gesamtchloride <0,01''
Kohlendioxid-Abgas, das von einer Ethylenglykolanlage erzeugt wird, ist im allgemeinen mit Wasser bei 93°C gesättigt und enthält MEG im Bereich von 3.000 bis 11.000 ppm, gewichtsbezogen, in Abhängigkeit vom Anlagenbetrieb. Die Abkühlung dieses Abgases vor der Oxidation führt zur Kondensation von Wasser und MEG, da MEG in Wasser hochlöslich ist. Die Entfernung von MEG aus Wasser ist jedoch sehr schwierig. Folglich finden es Ethylenglykolanlagen gegenwärtig sehr schwierig, dieses Wasser zu behandeln. Mit existierender Technologie wird das Abgaskondensat mit teurer biologischer Reinigung behandelt. Die durchschnittliche Analyse des nicht-behandelten Abgaskondensats aus Ethylenglykolanlagen ist wie folgt: TABELLE 3

Ethylenoxid 2,5 ppmw

Gesamtaldehyd 22''

MEG 8.500''

TOCs 3.800''
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird, statt der Kondensation von Wasser vor der Oxidation, zunächst MEG zusammen mit anderen Kohlenwasserstoffen in einem Oxidationsreaktor oxidiert. Wasser, das das CO₂-Abgas sättigt, wird aus dem Abgas erst nach dieser Oxidation kondensiert. Das resultierende Kondensat ist von hoher Reinheit und erfüllt die Spezifikationen für Trinkwasser oder BFW.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockdiagramm der Hauptschritte in einem Reinigungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung für hochreines CO₂;
2 ist ein Blockdiagramm der Hauptschritte in einem Reinigungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung für hochreines CO₂ und hochreines Wasserkondensat.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Ethylenoxid ist ein Vorläufer für die Ethylenglykolproduktion. In Ethylenoxidanlagen werden kleine Mengen organischer Chloride für die Kontrolle der Katalysatoraktivität eingespritzt. Spuren dieser Chloride erscheinen, zusammen mit Ethylen, Sauerstoff und anderen Abgasen, im CO₂-Abgas aus Ethylenglykolanlagen. Der durchschnittliche Wert dieser Verunreinigungen im CO₂-Abgas auf einer Trockenbasis ist wie folgt: TABELLE 4

Methan 650 ppmw

Ethan 2–3''

Ethylen 1.250''

MEG 6.000''

Chlorierte Kohlenwasserstoffe 1 bis 5''
Wenn der Kohlendioxid-Abgasstrom in Lebensmittelprodukten oder in der Produktion von Methanol, Harnstoff, Ethylhexanol oder vielen anderen nützlichen Produkten verwendet werden soll, müssen organische Chloride und Kohlenwasserstoffe entfernt werden. Die Entfernung organischer Chloride ist schwierig und bisher ist kein belegtes Schema für diese Entfernung verfügbar gewesen.
Überraschenderweise erfüllt das Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Reinigung von Ethylenglykolanlagen-CO₂-Abgas die Anforderungen an hochgereinigtes CO₂ und Wasser. Das Verfahren wurde in einer on-line-Testeinheit für 2,5 NM³/HRCO²-Abgaskapazität am Ort einer Ethylenglykolanlage demonstriert.
Für Lebensmittel-CO₂ sollen Kohlenwasserstoffe bis unter 5 ppmv entfernt werden. Diese Spezifikation wird auch auf Methan angewendet, das sehr unreaktiv ist, sogar noch unreaktiver als die organischen Chloride, die in Ethylenglykol-Abgas enthalten sind. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden diese Kohlenwasserstoffe durch katalytische Verbrennung mit Sauerstoff bei einer Temperatur zwischen 300°C und 450°C, um CO₂ und H₂O zu bilden, entfernt. Repräsentative Katalysatoren, die für diesen Oxidationsschritt verwendet werden können, schließen z.B. Palladium und Platin ein. Die erforderliche Menge an überschüssigem Sauerstoff und die Verbrennungstemperatur hängen von der Art und dem Umfang der zu entfernenden Kohlenwasserstoffe ab. Im beschriebenen on-line-Test wurde festgestellt, daß etwa 0,05% bis etwa 1,5% Überschuß Sauerstoff bei einer Verbrennungstemperatur von maximal 450°C hervorragende Ergebnisse lieferte.
Die on-line-Testeinheit reinigte CO₂-Abgas, wobei Spuren von chlorierten organischen Verbindungen und anderen Kohlenwasserstoffen entfernt wurden, indem sie in einer Verbrennungskammer zu CO₂, H₂O und HCl oxidiert wurden, gefolgt von Adsorption von HCl auf einem Adsorptionsmittel.
Kohlendioxid-Abgas aus einer Ethylenglykolanlage wird normalerweise bei niedrigem Druck erhalten und enthält nahezu 100 Gew.-% Wasserdampf. In einer Ausführungsform des erfinderischen Verfahrens wird dieses Abgas komprimiert, dann erhitzt und über Edelmetall-Oxidationskatalysator zur katalytischen Umwandlung von gesättigtem und ungesättigtem Kohlenwasserstoff und chlorierten Kohlenwasserstoffen in Gegenwart von überschüssigem Sauerstoff geleitet. Restlicher Sauerstoff wird dann durch Reaktion mit Wasserstoff deoxidiert, um die Reinigung des CO₂-Abgases zu vervollständigen.
BEISPIEL 1
Details des Verfahrensschemas für hochreines CO₂ sind in dem Flußdiagramm angegeben, das in 1 dargestellt ist.
Das CO₂-Abgas aus einer Ethylenglykolanlage, zugeführt bei einer Temperatur von 93°C und Umgebungsdruck und mit der im Detail in Tabelle 1 dargestellten Zusammensetzung, wird in einen Wärmetauscher 10 eingebracht, wo es mit gekühltem Wasser bei 16°C auf 45°C abgekühlt wird. Das gebildete Kondensatwasser wird in einem Abscheider 20 abgetrennt. Der Druck im Abscheider 20 ist niedriger als der Umgebungsdruck, so daß eine Kondensatwasser-Abgabeeinheit 21 eingesetzt wird, um den Eintritt von Luft in das System zu verhindern. Gas, das aus dem Abscheider 20 austritt, wird durch Kondensatfalle 30 geleitet, um mitgerissenes Kondensat zu entfernen, und dann in Kompressor 40 komprimiert. Der Saugdruck von Kompressor 40 beträgt ungefähr 0,8 bar. Ein Ventil (nicht dargestellt) ist vorgesehen, um die Durchflußrate einzustellen. Kompressor 40 hat einen Austrittsdruck von etwa 2,3 bar.
Komprimiertes CO₂-Abgas, das aus Kompressor 40 austritt, wird zu Heizeinrichtung 50 geleitet und auf 400°C erhitzt, bevor es in Verbrennungsreaktor 60 für die Oxidation über Katalysator geleitet wird. Eine kontrollierte Menge Sauerstoff für die Oxidation wurde in das beheizte Gas stromaufwärts des Reaktors eingeführt. Die Menge Sauerstoff wurde bei 1,5 Vol.-% gehalten. Die Menge Sauerstoff kann so eingestellt werden, daß der Sauerstoffgehalt im Bereich von 0,8 bis 1,5 Vol.-% gehalten wird.
Verbrennungsreaktor 60 enthält einen Katalysator auf Pt-Basis auf einem Al₂O₃-Trägertyp. Der in der Testeinheit eingesetzte Katalysator war 7718R LEUNA, bezogen von Linde AG, Deutschland. Reaktor 60 oxidiert die Kohlenwasserstoffe und chlorierten Kohlenwasserstoffe zu CO₂, H₂O und HCl. Der Prozeßstrom verläßt Reaktor 60 mit einer Austrittstemperatur von ungefähr 425°C und wird zu Luftkühler 70 geleitet, der die Temperatur des Prozeßstroms auf ungefähr 65°C senkt, d.h. etwa 30°C oberhalb des Taupunktes, um Kondensation in Adsorber 80 zu verhindern, der Salzsäure entfernt, die in Reaktor 60 gebildet ist. Adsorber 80 setzt Aluminiumoxid, das mit Natrium imprägniert ist, als ein Adsorptionsmittel ein (LA-5711, Linde AG, Deutschland).
Austrittsgas aus Adsorber 80 wird zu Deoxo-Reaktor 90 geleitet, der Katalysator 7748 R statt 7718R LEUNA enthält, der der oben in Zusammenhang mit Reaktor 60 beschriebene Katalysator auf Platinbasis ist, um den restlichen Sauerstoff im Austrittsgas in Wasser umzuwandeln. Wasserstoff wird zum Gasstrom vor Eintritt in den Deoxo-Reaktor 90 zugegeben. Der Deoxo-Reaktor wird mit einer Austrittstemperatur von etwa 230°C und einem Austrittsdruck von wenigstens 1,2 bar betrieben. Gereinigtes CO₂-Abgas tritt aus Deoxo-Reaktor 90 aus.
Die beschriebenen on-line-Tests erreichten überraschend gute CO₂-Reinheit von 0,003 ppm Chloriden bzw. unter 1 ppm Ethylen.
Proben aus dem katalytischen Verbrennungsreaktor 60 und aus dem Adsorber 80 zeigten kein Durchrutschen von Chloriden, weil alle Chloride oxidiert wurden. Die Chloridgehalte am Auslaß von Reaktor 60 wurden als weniger als 0,003 ppm gemessen, was unterhalb der 0,01 ppm-Chargenspezifikation für den Katalysator eines Methanolreaktors liegt.
Durchschnittliche Betriebsergebnisse für 8-monatigen Betrieb des beschriebenen Tests sind unten in Tabelle 6 zusammengefaßt.
TABELLE 6
BEISPIEL 2
Um den Betrieb des Verfahrensschemas von 1 bei unterschiedlichen Bedingungen in Reaktor 60 zu zeigen, wurde das Verfahren von Beispiel 1 wiederholt, wobei aber Reaktor 60 bei einer Verbrennungstemperatur zwischen 280°C–300°C und mit 0,05% Überschuß Sauerstoffeintrag betrieben wurde. Bei diesen Reaktionsbedingungen zeigten die analytischen Testergebnisse, daß alle niedrigreaktiven Kohlenwasserstoffe auf unter 1 ppm oxidiert wurden und chlorierte Kohlenwasserstoffe durch Umwandlung in Salzsäure weit unter dem Zielgehalt von 0,01 ppm eliminiert wurden. Die gesättigten Kohlenwasserstoffe, wie etwa Methan und Ethan, verblieben jedoch auf dem durchschnittlichen Gehalt von 600 bzw. 3 ppm. Um die niedrigreaktiven Kohlenwasserstoffe zu eliminieren, mußte die Temperatur des Chargengases zu Reaktor 60 auf 400°C erhöht und die Überschußsauerstoffkonzentration in der Beschickung zu Reaktor 60 auf etwa 2% erhöht werden.
Es wurde geschlossen, daß es nur eine geringe Anforderung für Deoxo-Reaktor 90 im Reinigungssystem gibt, da der überschüssige Sauerstoff im Austrittsgas aus Reaktor 60 minimal war. Weil das HCl aus Reaktor 60 unter 0,01 ppm lag, ist auch der Adsorptionsschritt für bestimmte gereinigte CO₂-Endverwendungen nicht erforderlich.
BEISPIEL 3
Das Oxidieren von MEG zusammen mit Kohlenwasserstoffen in Reaktor 60 durch Anheben der Einlaßtemperatur des Beschickungsstromes wurde ebenfalls untersucht. Anstelle des Kondensierens von Wasser stromaufwärts von Reaktor 60 wurde das CO₂-Abgas abgekühlt und am Auslaß von Reaktor 60 kondensiert. Es wurde festgestellt, daß MEG oxidiert wurde und nicht im kondensierten Wasser erschien. Dieses Schema ist in 2 angegeben, wo gleiche Einheiten dieselben Nummern wie in 1 tragen.
Es wurde gezeigt, daß MEG in Reaktor 60, zusammen mit den ungesättigten Kohlenwasserstoffen und chlorierten Verbindungen, wirtschaftlich oxidiert werden konnte, um ultrareines Wasser zu erzeugen, bei Betriebsbedingungen, die denjenigen von Beispiel 1 entsprechen. In diesem Schema wird CO₂-Abgas bei 2,4 bar auf 400°C erhitzt und zu 1,5% O₂ zudosiert, bevor es in den katalytischen Verbrennungsreaktor 60 eingeführt wird. Auslaßgas aus Reaktor 60 wird auf 45°C abgekühlt und sein mitgerissenes Kondensat wird entfernt, bevor das Gas in den HCl-Adsorber 80 eingebracht wird. Deoxo-Reaktor 90 wird bei einer Austrittstemperatur von etwa 230°C und einem Austrittsdruck von wenigstens 1,2 bar betrieben. Ultrareine Wasserqualität, die aus dieser Ausführungsform der Erfindung produziert wurde, ist detailliert in Tabelle 7 dargestellt. Dieselben Ergebnisse wurden erreicht, wenn das CO₂-Abgas auf 300°C erhitzt und zu 1,5% O₂ zudosiert wurde, bevor es in Reaktor 60 eingebracht wurde.
TABELLE 7

Claims

Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen reinem Kohlendioxid aus einem CO₂-Abgasstrom aus einer Ethylenglykolanlage, der ungesättigte Kohlenwasserstoffe, gesättigte Kohlenwasserstoffe, chlorierte Kohlenwasserstoffe, Kohlendioxid und Wasser umfasst, wobei besagtes Verfahren umfasst: Auskondensieren von Wasser, das zunächst im CO₂-Abgasstrom vorhanden ist, um einen entwässerten Abgasstrom zu erzeugen; Unterwerfen des entwässerten Abgasstromes unter katalytische Oxidation in Gegenwart von überschüssigem Sauerstoff, wodurch besagte ungesättigten Kohlenwasserstoffe, gesättigten Kohlenwasserstoffe und chlorierten Kohlenwasserstoffe oxidiert werden, wodurch ein Oxidationsproduktstrom erzeugt wird, der Kohlendioxid, Wasser und Salzsäure umfasst; In-Kontakt-Bringen des Oxidationsproduktstromes mit HCl-Adsorptionsmittel, um Salzsäure zu adsorbieren, um einen mit Adsorptionsmittel in Kontakt gebrachten Strom zu erzeugen; und Sammeln von im wesentlichen reinem Kohlendioxid aus dem mit Adsorptionsmittel in Kontakt gebrachten Strom.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Adsorptionsmittel in Kontakt gebrachte Strom katalytischer Deoxidation in Gegenwart von Wasserstoff unterworfen wird, um nicht-oxidierten Sauerstoff, der im katalytischen Oxidationsschritt eingeführt wird, in Wasser umzuwandeln.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgasstrom eine oder mehrere Verbindungen aus der Gruppe umfasst, die aus Methylchlorid, Vinylchlorid, Ethylchlorid, Allylchlorid, Ethylendichlorid, Ethylenoxid, Aldehyden, Monoethylenglykol, Methan, Ethan und Ethylen besteht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die katalytische Oxidation in Gegenwart eines Edelmetall-Oxidationskatalysators durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Oxidationskatalysator Edelmetall auf einem Träger umfasst.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Edelmetall Platin umfasst.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger Aluminiumoxid umfasst.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der entwässerte Abgasstrom katalytischer Oxidation bei einer Beschickungstemperatur von wenigstens 300°C unterworfen wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der entwässerte Abgasstrom katalytischer Oxidation bei einem Beschickungsdruck von wenigstens 1,5 bar unterworfen wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der entwässerte Abgasstrom katalytischer Oxidation bei einer Beschickungstemperatur von wenigstens 425°C unterworfen wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der entwässerte Abgasstrom katalytischer Oxidation bei einer Beschickungstemperatur von etwa 450°C unterworfen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das HCl-Adsorptionsmittel Aluminiumoxid, imprägniert mit Natrium, umfasst.
Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen reinem Kohlendioxid und im wesentlichen reinem Kondensatwasser aus einem CO₂-Abgasstrom aus einer Ethylenglykolanlage, der ungesättigte Kohlenwasserstoffe, gesättigte Kohlenwasserstoffe, chlorierte Kohlenwasserstoffe, Ethylenglykol, Kohlendioxid und Wasser umfasst, wobei besagtes Verfahren umfasst: Unterwerfen des CO₂-Abgasstromes unter katalytische Oxidation in Gegenwart von überschüssigem Sauerstoff, wodurch besagte ungesättigten Kohlenwasserstoffe, gesättigten Kohlenwasserstoffe, chlorierten Kohlenwasserstoffe und Ethylenglykol oxidiert werden, wodurch ein Oxidationsproduktstrom erzeugt wird, der Kohlendioxid, Wasser und Salzsäure umfasst; Kondensieren von Wasser aus dem Oxidationsproduktstrom, um im wesentlichen reines Wasser und einen entwässerte Abgasstrom zu erzeugen; In-Kontakt-Bringen des entwässerten Abgasstromes mit HCl-Adsorptionsmittel, um Salzsäure zu adsorbieren, wodurch ein mit Adsorptionsmittel in Kontakt gebrachter Strom erzeugt wird; und Sammeln von im wesentlichen reinem Kohlendioxid aus dem mit Adsorptionsmittel in Kontakt gebrachten Strom.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Adsorptionsmittel in Kontakt gebrachte Strom katalytischer Deoxidation in Gegenwart von Wasserstoff unterworfen wird, um nicht-oxidierten Sauerstoff, der in den katalytischen Oxidationsschritt eingeführt wird, in Wasser umzuwandeln.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgasstrom eine oder mehrere Verbindungen aus der Gruppe umfasst, die aus Methylchlorid, Vinylchlorid, Ethylchlorid, Allylchlorid, Ethylendichlorid, Ethylenoxid, Aldehyden, Monoethylenglykol, Methan, Ethan und Ethylen besteht.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die katalytische Oxidation in Gegenwart eines Edelmetall-Oxidationskatalysators durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Oxidationskatalysator Edelmetall auf einem Träger umfasst.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Edelmetall Platin umfasst.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger Aluminiumoxid umfasst.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der entwässerte Abgasstrom katalytischer Oxidation bei einer Beschickungstemperatur von wenigstens 300°C unterworfen wird.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der entwässerte Abgasstrom katalytischer Oxidation bei einem Beschickungsdruck von wenigstens 1,5 bar unterworfen wird.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der entwässerte Abgasstrom katalytischer Oxidation bei einer Beschickungstemperatur von wenigstens 425°C unterworfen wird.
Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der entwässerte Abgasstrom katalytischer Oxidation bei einer Beschickungstemperatur von etwa 450°C unterworfen wird.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Adsorptionsmittel Aluminiumoxid, imprägniert mit Natrium, umfasst.