DE60110101T2 - Verfahren zur entfernung von methanol aus abgas - Google Patents

Verfahren zur entfernung von methanol aus abgas Download PDF

Info

Publication number
DE60110101T2
DE60110101T2 DE60110101T DE60110101T DE60110101T2 DE 60110101 T2 DE60110101 T2 DE 60110101T2 DE 60110101 T DE60110101 T DE 60110101T DE 60110101 T DE60110101 T DE 60110101T DE 60110101 T2 DE60110101 T2 DE 60110101T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
water
exhaust air
cumene
methanol
air stream
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE60110101T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60110101D1 (de
Inventor
L. David BOGGS
William Paul BUCKLEY
H. Tara WIGHT
H. Andrew FARRELL
William John FULMER
Norman Bradley GEYER
Dale William KIGHT
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SABIC Global Technologies BV
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of DE60110101D1 publication Critical patent/DE60110101D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE60110101T2 publication Critical patent/DE60110101T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C39/00—Compounds having at least one hydroxy or O-metal group bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
    • C07C39/02—Compounds having at least one hydroxy or O-metal group bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring monocyclic with no unsaturation outside the aromatic ring
    • C07C39/04—Phenol
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/002—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by condensation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/102—Carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/704—Solvents not covered by groups B01D2257/702 - B01D2257/7027
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Diese Anmeldung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Methanol aus Abgasströmen, die in einem Cumol-zu-Phenol-Prozess erzeugt werden.
  • In dem bekannten Cumol-zu-Phenol-Prozess wird Methanol als geringfügiges Nebenprodukt während des Cumoloxidations-Reaktionsschritts gebildet. Verschiedene Reaktorgestaltungen existieren heutzutage in der Industrie, in denen die Reaktion typischerweise bei 70–130°C und 1,38–8,27 Bar (20–120 psig) geführt wird. In diesen Prozessen wird Luft kontinuierlich in das flüssige Cumol eingeführt, das in mehrfachen gasbesprengten Türmen oder Tanks enthalten ist. Der Luftsauerstoff dient als Rohmaterial zur Herstellung des erwünschten Zwischenprodukts, Cumolhydroperoxid. Der in dem Luftzuführstrom enthaltene Stickstoff verlässt zusammen mit 1 bis 10% restlichem Sauerstoff den Kopf jedes der Reaktoren. Dieser „Abluft" Strom ist mit Wasser, Cumol gesättigt und enthält andere Spuren flüchtiger organischer Verbindungen (VOC's) einschließlich Methanol. Vor dem Entlüften besteht die derzeitige Standardpraxis darin, diesen „Abluft" Strom durch eine Serie von Wärmeaustauschkühlern, gekühlten Kondensatabscheidern und Aktivkohleabsorptionsbetten zu leiten, um den darin enthaltenen Cumolanteil wiederzugewinnen und um VOC-Emissionen in die Umwelt zu verhindern.
  • Es ist in der Industrie weit bekannt, dass die zuvor erwähnten Aktivkohleadsorptionsbetten uneffektiv bei der Entfernung der Methanolkomponente sind und eine Mehrheit des im „Abluft"-Strom enthaltenen Methanols unadsorbiert durch die Betten strömt. Ebenso sind die in den Standardgestaltungen bereitgestellten Abgaskühler und gekühlten Kondensationsabscheider nicht wirksam beim Kondensieren des Methanols aus dem „Abluft"-Abgasstrom, auf Grund seiner hohen Flüchtigkeit und auf Grund der Tatsache, dass ein sehr großes Volumen „Abluft"-Strom mit sehr hoher Geschwindigkeit durch diese Mantel- und Röhrenaustauscher passiert, was zu einem schlechten Wärmeübergang und schlechter Kondensationseffizienz führt. Dieses ernste gefährliche Luftverschmutzungs-(HAP)-Emissionsproblem hat heutzutage einen negativen Einfluss auf alle Cumol-zu-Phenol-Erzeuger und teure und komplizierte Downstream-Kontrollvonichtungen müssen in diesen Anlagen installiert werden, um Methanolemissionen angemessen zu kontrollieren und reduzieren. Solche VOC-Kontrollvorrichtungen umfassen teure thermische Verbrennungsanlagen, katalytische Oxidationsverbrennungsanlagen und Spezialgaswaschsäulen.
  • Die US 5891411 (Gribbon) und US 5375562 (Brinck) beschreiben katalytische Verbrennungsverfahren, die eine regenerative katalytische Oxidierereinheit zum Reinigen von Abgasen aus chemischen Prozessen zwecks Entfernung flüchtiger organischer Verbindungen, einschließlich Methanol, verwenden. Dieser Prozess ist effektiv, benötigt aber eine hohe Kapitalinvestition für die einzigartige Ausrüstung, einschließlich Spezialmehrfachdurchgangs-Wärmeaustauscher und Katalysator. Dieses Verfahren riskiert ebenso die Bildung unerwünschter NOX-Verschmutzung auf Grund der benötigten hohen Betriebstemperaturen. Die US 5907066 (Wachs) beschreibt die Verwendung eines speziellen Metalloxidkatalytischen Prozesses, um Methanol in Abgas in Formaldehyd zu überführen. Dieses Verfahren ist auf Grund von Katalysator auch kostenintensiv, und die Umwandlung von Methanol in Formaldehyd ist nicht wünschenswert, weil es eine schädliche VOC-Verschmutzung ist.
  • Die US 5891410 (Modic) beschreibt ein Verfahren zur Reinigung eines Methanol enthaltenden Abgases, das aus der Oxidation von Xylol mit Luft entspringt. Jedoch werden in diesem Fall spezielle Lösungsmittel eingesetzt und teure Gegenstrom-Mehrschrittextraktionskolonnen werden benötigt, um das Methanol bis auf geringe Konzentrationen zu entfernen. Ähnliche und noch kompliziertere und teurere Gaswäsche-Extraktionssysteme zur Entfernung von VOC's aus Abgasen unter Verwendung von Wasser sind in US 5186728 , US 4948402 und 4734108 beschrieben. All diese Verfahren leiden an hohen Investitionskosten in Verbindung mit einem komplizierten Betrieb.
  • Somit verbleibt ein Bedürfnis für Prozessverbesserungen, die die Entfernung von Methanol aus Cumol-zu-Phenol-Prozessabgasen bei angemessenen Kosten erleichtern.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Es wurde nun überraschend festgestellt, dass die Einspritzung von sogar sehr kleinen Mengen zusätzlichen Wassers in den Abluftstrom bei Punkten stromaufwärts von den Wärmeaustauschkühler (n) ermöglicht, dass diese Wärmeaustauschkühler sowohl als Extraktoren als auch als Kondensierer wirken. Es ist somit möglich, ein Methanol/Wasser Kondensat aus dem Wärmeaustauschkühler wiederzugewinnen, wodurch man die Menge Methanol im Abluftstrom vor dem Austritt wesentlich reduziert. Somit stellt die Erfindung eine Verbesserung gegenüber bekannten Verfahren zur Herstellung von Phenol aus Cumol zur Verfügung, worin ein sauerstoffhaltiger Gasstrom durch flüssiges Cumol geleitet wird, um einen Oxidationsprodukt und einen Abfluftstrom herzustellen, der Methanol und Cumol und eine sättigende Menge Wasser umfasst, und worin der Abluftstrom vor seinem Austritt durch einen oder mehrere Wärmetauschkühler und ein Kohlebett geleitet wird. Die Verbesserung umfasst, dass man eine zusätzliche Menge an Wasser in den Abluftstrom an einem oder mehreren Punkten stromauf von wenigstens einem des einen oder der mehreren Wärmeaustauschkühler einspeist, und ein Methanol/Wasserkondensat aus den Wärmeaustauschkühlern zurückgewinnt, wodurch man den Methanolgehalt des Abluftstromes vor dem Austritt verringert.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Einrichtung zur Herstellung von Phenol aus Cumol gemäß der Erfindung.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein einfaches, nicht teures, neues Verfahren bereit, das die vollständige Wiedergewinnung des Cumolanteils ermöglicht, der im „Abluft"-Abgasstrom aus einem Cumol-zu-Phenol-Prozess enthalten ist, während zur gleichen Zeit wirksam die Methanolkomponente bis auf sehr niedrige Konzentrationen entfernt wird, um die benötigte Emissionssteuerung bereitzustellen. Es wurde gefunden, dass eine kontrollierte Zugabe einer kleinen Menge zusätzlichen Wassers in den „Abluftstrom" kurz vor seiner Einleitung in die Kühler und gekühlten Kondensatabscheider die Leistung dieser Austauscher sehr verbessert und ein wirksames Verfahren zur Methanolentfernung bereitstellt, durch Initiierung einer Wasserextraktion und eines Kondensations-Entfernungsprozesses innerhalb der Kondensatabscheider selbst.
  • Wie in der Beschreibung und den Ansprüchen dieser Anmeldung verwendet, verweist der Begriff „Wasser" auf die molekulare Spezies „H2O". Das Wasser kann in Form einer Flüssigkeit oder als Dampf in den Prozess eingespeist werden. Der Begriff „zusätzliches Wasser" verweist auf zusätzliches Wasser, das dem Abluftstrom zugegeben wird. Es ist ersichtlich, dass die Menge Wasser im Abluftstrom mit den Verfahrensbedingungen, wie der Temperatur und dem Druck, und dem Ort innerhalb der Abluft-Verarbeitungsleitung variieren wird (abnehmend nach jedem Wärmeaustauschkühler/Kondensatorabschnitt). Die Zugabe von „zusätzlichem Wasser" verweist auf die Zugabe von Wasser in den Abluftstrom in der Abluft-Verarbeitungsleitung in einem Grad, der höher ist, als bei Nichtvorhandensein einer solchen Zugabe vorhanden wäre.
  • Die 1 stellt eine schematische Darstellung einer Anlage zur Durchführung eines Cumol-zu-Phenol-Prozesses mit den Verbesserungen der vorliegenden Erfindung bereit. Cumol (Isopropylbenzol) wird in einer Serie Vertikalreaktoren (A bis F) eingespeist, die in Serie angeordnet sind und in einem 70–120°C Temperaturbereich und bei 4,83–6,89 Bar (70–100 psig) Druck arbeiten. Die Verwendung von sechs Reaktoren ist nicht notwendig und die Anzahl Reaktoren über eins hinaus ist eine Sache der Auslegungswahl, abhängig von der erwünschten Kapazität der Anlage der Größe der individuellen Reaktoren. Ein sauerstoffhaltiges Gas (z.B. Luft) wird in den Boden jedes der Gas-besprengten Reaktoren eingespeist und das flüssige Cumol und der gasförmige Sauerstoffmix reagieren chemisch zur Bildung des erwünschten Cumolhydroperoxid(CHP)-Produkts, einher mit verschiedenen Nebenprodukten, die Dimethylbenzylalkohol (DMBA), Acetophenon (AP) und Methanol umfassen. Diese flüssige Oxidatproduktmischung verlässt den letzten Reaktor (F in 1) und strömt stromabwärts zur weiteren Verarbeitung zu Phenol und Aceton. Zusätzlich, wie in 1 gezeigt, können verschiedene Rezyklierungsströme zusammen mit dem frischen Cumol in die Cumoloxidationsreaktorenreihe eingespeist werden. Diese Rezyklate enthalten hauptsächlich Wasser und Cumol zur Wiedergewinnung.
  • Während des Cumoloxidationsprozesses wird ein „Abluft" Dampfstrom erzeugt, der den Kopf jedes der Oxidationsreaktoren (A–F) über Sammelleitungen 101 verlässt. Dieser Abluftstrom enthält restlichen Sauerstoff, der während der Reaktion nicht verbraucht wurde, typischerweise 1–10 Vol.-% plus jeglichen inerten Stickstoff, der in dem hereinkommenden Lufteinspeisungsstrom enthalten ist. Dieser "Abluft" Dampfstrom ist ebenso mit Cumol und Wasser gesättigt und enthält Methanol und VOC als Verunreinigungen. Die Konzentrationen dieser Stoffe ist variabel und ist abhängig von den angewandten Reaktionsbedingungen, was ihren Partialdruck und ihre Flüchtigkeit beeinflusst.
  • Die „Abluft"-Ströme aus jedem der Reaktoren wird in einen großen Dampfstrom in der Abluft-Verarbeitungsleitung 1 gebündelt und durch eine Serie Wärmeaustauschkühler (E1, E2) zur Kondensation und Entfernung des vorhandenen Cumols geleitet. Die Anzahl Wärmeaustauschkühler über eins hinaus ist eine Wahl der Auslegung, die von der Effizienz von jedem individuellen Wärmeaustauschkühler und den benötigten Eigenschaften des Abgases abhängt. Diese Kühler können Wasser und/oder Kühlmittel zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit verwenden. Der resultierende wiedergewonnene, nasse Cumolkondensatstrom fließt durch Gravitation aus dem Sumpf der Kühler und wird typischerweise durch die Kondensatsammellinie 4 in die Oxidationsreaktoren zur Wiedergewinnung rezykliert. Als nächstes strömt der „Abluft" Gasstrom durch Aktivkohlebetten (F1) zur Entfernung letzter Spuren von Cumol und anderer VOC vor seinem Austritt als „Abgas" in die Atmosphäre und Umwelt.
  • Unglücklicherweise wird der Großteil der im „Abluft" Strom enthaltenen Methanolkomponente nicht während des oben beschriebenen normalen Kondensationsverfahrens und der Kohlenadsorptionsbehandlung entfernt, und sie verbleibt als eine VOC-Verunreinigung im „Abgas", das in die Atmosphäre abgelassen wird. Jedoch wurde im vorliegenden Verfahren nun festgestellt, dass das Methanol aus dem sehr großen „Abluft" Strom wirksam entfernt werden kann, indem man eine geringe Menge zusätzlichen Wassers in den Zuführeinlass der existierenden Kühler E1 und E2 zugibt. Das zusätzliche Wasser- oder Dampfextraktionsmittel kann entweder in E1 oder E2 allein zugegeben werden oder in Kombination von sowohl E1 als auch E2, was das bevorzugte Verfahren ist. Somit dienen die E1 und E2 Austauscher sowohl als Extraktoren als auch als Kondensierer, so dass diese Ausrüstung schon an Ort und Stelle für die benötigte Cumolwiedergewinnung, als auch als effiziente Gasextraktoren und Methanolverunreinigungsvorrichtungen funktioniert. Somit wird keine zusätzliche Investition für Methanoleindämmungsausrüstung benötigt und die volle Menge im „Abluft" Strom enthaltenen wertvollen Cumols wird ohne Nachteil wiedergewonnen.
  • Weil Cumol in Wasser unlöslich ist, besitzt das in der Kondensatsammelleitung 4 wiedergewonnene Kondensat zwei Phasen: eine obere organische (Cumol) Phase und eine untere (wässrige) Phase, die leicht getrennt werden können.
  • Üblicherweise wird ein Teil der unteren (wässrigen) Phase entfernt, z.B. durch Verwendung eines Absetzzylinders am Ende der Kondensatsammelleitung 4, wobei etwa 50% des Wassers zusammen mit dem Cumol rezykliert werden und mit der Cumoleinspeisung kombiniert werden. Der gleiche Typ Abtrennung wird im erfindungsgemäßen Verfahren durchgeführt, obwohl es wünschenswert sein kann, einen größeren Teil der unteren (wässrigen) Phase zu entfernen, z.B. 75%, um die in den Einspeisungsstrom eingeführte Menge Methanol zu reduzieren. Dieses getrennte Methanol/Wasser wird anschließend durch ein geeignetes Flüssigabfall-Handhabungssystem, wie z.B. eine Biobehandlungsanlage, verarbeitet.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders effektiv, wenn das Wasserextraktionsmittel an mehreren Punkten zugegeben wird, einschließlich eine Zugabe in den „Abluft" Strom, der den ersten Wärmeaustauschkühler (E1) verlässt, nachdem der Hauptteil des in-situ-Wassers entfernt wurde und der Austrittsstrom nicht länger mit Wasser gesättigt ist. Eine Zugabe an diesem Punkt sorgt für einen Anstieg der Wassermenge im „Abluft" Strom und ergibt ein sehr wirksames zweites Stadium der Extraktion innerhalb des anschließenden Kühlers. Vorzugsweise ist die im zweiten Stadium zugegebene Menge Wasser genügend zur erneuten Sättigung oder sogar etwas Übersättigung des Abluftstroms.
  • Ein überraschender Aspekt dieser Erfindung ist die sehr geringe Menge des benötigten zusätzlichen Wassers zur Bereitstellung der dramatischen Verbesserung. Weiterhin werden keine speziellen Gas-Flüssigkontaktierungsvorrichtungen oder Mehrschrittgaswaschtyp-Kolonnen benötigt, um eine dramatische VOC-Verminderung zu erreichen. Zum Beispiel reduziert ein 8–26 Lm–1 (2–7 gpm) Wasserfluss, eingespeist in den 1130 SCMM (40.000 SCFM) „Abluft" Strom, die Methanolkonzentration von >500 ppm auf <50 ppm. Es versteht sich, dass nicht alle Einrichtungen bei der selben Fließgeschwindigkeit des Abluftstroms betrieben werden. Somit wird im Allgemeinen das Wasser in einer Menge von 0,00000535 bis 0,0000214 Liter/m3 (0,00005 bis 0,0002 Gallonen/Standardkubikfuß) Abluft eingespeist.
  • Ein Erzielen einer solch substantiellen Methanolreduktion durch Verwendung dieses sehr kleinen (Wasser : Gas) Extraktionsverhältnisses ist auf Basis von Massegleichgewichtsbetrachtungen sehr unerwartet und eine solche Leistung würde normalerweise nur erwartet, wenn teure Mehrschritt-Extraktionskolonnen verwendet würden, die mit großen Volumina Extraktionsmittel arbeiten. Jedoch fungieren in unserer vorliegenden Erfindung die existierenden Wärmetauscher sowohl als Extraktoren als auch als Kondensierer, so dass lediglich die existierende Ausrüstung gebraucht und keine zusätzliche Kapitalinvestition benötigt wird.
  • Obwohl die vorangehende Diskussion sich auf einen Cumol-zu-Phenol-Prozess fokussiert, könnte die gleiche Verfahrensverbesserung in andere Verfahren eingebracht werden, die einen Abluftstrom erzeugen, der Methanol und wasserunlösliche organische Stoffe enthält, die durch Kondensation wiedergewonnen werden. Somit ist ein weiterer Aspekt der Erfindung ein Verfahren zur Entfernung von Methanol aus einem Abluftstrom, der Methanol, eine wasserunlösliche organische Verbindung und eine Anfangsmenge Wasser enthält. Gemäß diesem Verfahren wird eine zusätzliche Menge Wasser in den Abluftstrom eingespeist. Der Abluftstrom und zusätzliches Wasser werden dann durch einen Wärmeaustauschkühler geleitet und ein Kondensat, das den wasserunlöslichen organischen Stoff und eine Methanol/Wasser-Mischung aus dem Abluftstrom enthält, wird wiedergewonnen.
  • Die nachfolgenden Beispiele sind zur Verdeutlichung der vorliegenden Erfindung bereitgestellt, aber nicht als Beschränkung ihres Schutzbereiches gedacht:
  • Beispiel Nr. 1 (Vergleich)
  • Ein kommerzieller Cumoloxidationsprozess arbeitet kontinuierlich, wie in 1 angegeben, aber ohne Zugabe zusätzlichen Wassers, bei 80–120°C Reaktionstemperatur und 4,83–6,21 Bar (70–90 psig) Druck, mit einem sehr großen, 1130 SCMM (40.000 SCFM) „Abluft" Gasstrom, der als Teil des normalen Betriebs erzeugt wird. Eine gaschromatographische Analyse des Abluftstroms vor dem ersten Wärmeaustauschkühler E1 ergab die folgende Zusammensetzung:
    Sauerstoff, Vol.-% 3,5
    Stickstoff, Vol.-% 89–91
    Wasser, Vol-% 7,5
    Cumol, ppmv 1800
    Methanol, ppmv 300
  • Eine gleichzeitige Entnahme und chromatographische Analyse des „Abgas" Stroms ergab die nachfolgende Zusammensetzung:
    Sauerstoff, Vol.-% 3,5
    Stickstoff, Vol.-% 91–94
    Wasser, Vol-% 3,0
    Cumol, ppmv <20
    Methanol, ppmv 290
  • Ein Vergleich der obigen Entnahmeergebnisse zeigt, dass die 300 ppm enthaltenes Methanol durch Kondensation und Kohlebehandlung des „Abluft" Stroms nicht wirksam entfernt werden, wenn kein zusätzliches Wasser zu den E1 und E2 Mantel und Rohr-Typ-Kondensatoren gegeben wird.
  • Beispiel Nr. 2
  • Eine dreitägige Anlagenerprobung wurde unter Verwendung des Verfahrens aus Beispiel Nr. 1 durchgeführt, aber mit zusätzlicher Wasserzugabe, bereitgestellt an den Einspeisungseingängen von den beiden vorhandenen Mantel und Rohr-Austauscher/Kühlern E1 und E2. In diesem Versuch wurden dem E1-Kondensierer-Eingangsstrom 2,5 gpm Wasser zugegeben und 5,0 gpm Wasser wurden dem Eingang des E2-Kondensierers zugegeben. Keine speziellen Dampf-Flüssig-Kontaktierungs- oder Mischvorrichtungen wurden verwendet. Während dieser Versuchszeitspanne wurde eine Gesamtheit von 133 Proben des Abgases mittels eines In-Line-Prozess-Gaschromatographen analysiert. Messungen wurden ebenso an Gas zwischen den zwei Wärmeaustauschern E1 und E2 vorgenommen. Die zusätzliche Wasserzugabe und Extraktion sorgte für eine signifikante Verminderung (d.h. 52,8%) des Methanolgehalts, wie die nachfolgenden Daten zeigen:
    vor dem ersten Wärmetauscher 301 ppm Methanol
    zwischen den Wärmetauschern 150 ppm Methanol
    Abgas 141 ppm Methanol
  • Beispiel Nr. 3
  • Ein zweitägiger Anlageversuch wurde unter Verwendung des Verfahrens aus Beispiel Nr. 2 mit zusätzlicher Wasserzugabe durchgeführt, währenddessen 87 Proben des „Abgas" Stroms mittels eines In-Line-Prozess-Gaschromatographen analysiert wurden. Der Methanolgehalt wurde von 341 ppm Konzentration vor dem ersten Wärmetauscher hinunter auf eine 142 ppm Konzentration im Abgas reduziert, was eine 58,4% Entfernungseffizienz darstellt.
  • Beispiel Nr. 4
  • Ein weiterer zweitägiger Anlagenversuch wurde mit zusätzlicher Wasserzugabe gemäß dem Verfahren aus Beispiel Nr. 2 durchgeführt, währenddessen 41 Proben analysiert wurden. Der Methanolgehalt wurde erfolgreich von 287 ppm hinunter auf 127 ppm vermindert, was eine 55,6% ige Methanolentfernungseffizienz ergibt, wenn man den anfänglichen Abluftstrom mit dem Abgas vergleicht.

Claims (8)

  1. Bei einem Verfahren zur Herstellung von Phenol aus Cumol, bei welchem zur Herstellung eines Oxidationsproduktes und eines Abluftstromes, welcher Methanol und Cumol und eine Anfangsmenge an Wasser umfasst, ein sauerstoffhaltiger Gasstrom durch flüssiges Cumol geleitet wird und wobei der Abluftstrom vor seinem Austritt durch einen oder mehrere Wärmetauschkühler und ein Kohlebett geleitet wird, wobei die Verbesserung umfasst, dass man: eine zusätzliche Menge an Wasser in den Abluftstrom an einem oder mehreren Punkten stromauf von wenigstens einem des einen oder der mehreren Wärmetauschkühler einspeist, und ein Methanol/Wasserkondensat aus den Wärmetauschkühlern rückgewinnt, wodurch man den Methanolgehalt des Abluftstromes vor dessen Austritt verringert.
  2. Verbesserung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser mit einer Geschwindigkeit von 0,00000535 bis 0,000024 Liter/m3 (0,00005 bis 0,0002 gallons per standard cubic foot) an Abluft eingespeist wird.
  3. Verbesserung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Wärmetauschkühler eingesetzt werden und dass man das Wasser an zwei Stellen einspeist, eine Stelle stromauf vom ersten der beiden Wärmetauschkühler und an einer zweiten Stelle stromauf vom zweiten der zwei Wärmetauschkühler, aber stromab vom ersten der zwei Wärmetauschkühler.
  4. Verbesserung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser an jeder der beiden Stellen in einer Menge von 0,00000535 bis 0,000024 Liter/m3 (0,00005 bis 0,0002 gallons per standard cubic foot) an Abluft eingespeist wird.
  5. Verfahren zur Entfernung von Methanol aus einem Abluftstrom umfassend Methanol, eine in Wasser unlösliche organische Verbindung und einen Anfangsgehalt an Wasser, wobei das Verfahren die Schritte aufweist, dass man: (a) ein zusätzliche Menge an Wasser in den Abluftstrom einspeist; (b) den Abluftstrom und zusätzliches Wasser durch einen Wärmetauschkühler leitet; und (c) ein Kondensat abtrennt, welches die wasserunlöslichen organischen Bestandteile und eine Methanol/Wasser-Mischung aus dem Abluftstrom enthält.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die wasserunlösliche anorganische Verbindung Cumol ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser mit einer Geschwindigkeit von 0,00000535 bis 0,000024 Liter/m3 (0,00005 bis 0,0002 gallons per standard cubic foot) an Abluft eingespeist wird.
  8. Eine Anlage zur Herstellung von Phenol durch Oxidation von Cumol umfassend: (a) wenigstens einen vertikalen Reaktor; (b) eine Quelle für Cumol; (c) eine Einspeiseleitung, welche den vertikalen Reaktor mit der Quelle für Cumol bindet; (d) eine Lufteinspeiseleitung, die mit dem vertikalen Reaktor zur Einleitung von sauerstoffhaltigem Gas hinein in das Fußende des vertikalen Reaktors verbunden ist; (e) eine Abluftsammelleitung, die mit dem vertikalen Reaktor zum Sammeln eines Abluftstroms vom Kopfende des vertikalen Reaktors verbunden ist; (f) eine Abluftverarbeitungsleitung, die mit der Abluftsammelleitung verbunden ist, wobei die Abluftverarbeitungsleitung den gesammelten Abluftstrom durch wenigstens einen Wärmetauschkühler und ein Aktivkohlebett transportiert; (g) eine Wassereinspeiseleitung, die mit einer Quelle für Wasser und der Abluftverarbeitungsleitung an einem Punkt stromaufwärts des Wärmetauschkühlers verbunden ist; und (h) eine Kondensatsammelleitung, die mit dem Wärmetauschkühler verbunden ist.
DE60110101T 2000-09-12 2001-08-07 Verfahren zur entfernung von methanol aus abgas Expired - Lifetime DE60110101T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US659352 2000-09-12
US09/659,352 US6372021B1 (en) 2000-09-12 2000-09-12 Extractive removal of methanol from cumene-to-phenol process vent gas
PCT/US2001/024740 WO2002022236A1 (en) 2000-09-12 2001-08-07 Process for removing methanol from waste gas

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60110101D1 DE60110101D1 (de) 2005-05-19
DE60110101T2 true DE60110101T2 (de) 2006-03-02

Family

ID=24645049

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60110101T Expired - Lifetime DE60110101T2 (de) 2000-09-12 2001-08-07 Verfahren zur entfernung von methanol aus abgas

Country Status (13)

Country Link
US (1) US6372021B1 (de)
EP (1) EP1324814B1 (de)
JP (1) JP4850384B2 (de)
KR (1) KR100774803B1 (de)
CN (1) CN1285397C (de)
AT (1) ATE293004T1 (de)
AU (1) AU2001281148A1 (de)
BR (1) BR0113850A (de)
CA (1) CA2421564A1 (de)
DE (1) DE60110101T2 (de)
RU (1) RU2003110434A (de)
TW (1) TWI296941B (de)
WO (1) WO2002022236A1 (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MXPA06009264A (es) * 2004-02-19 2007-01-26 Reckitt & Colman Overseas Composiciones para el cuidado de la piel que comprenden acido salicilico.
JP2010153276A (ja) * 2008-12-26 2010-07-08 Hitachi Ltd 燃料電池用濃度検出システム、及び、燃料電池発電システム
IN2014CN02698A (de) * 2011-09-19 2015-07-03 Kellogg Brown & Root Llc
CN102357310A (zh) * 2011-10-20 2012-02-22 太仓塑料助剂厂有限公司 一种废气处理方法
EP2657192B1 (de) 2012-04-26 2019-03-20 Borealis AG Verminderung von organischen verunreinigungen in abwasser
CN102698569B (zh) * 2012-06-12 2014-08-06 新疆震企生物科技有限公司 甲醇负压式回收装置及其工艺
CN103768824A (zh) * 2012-10-23 2014-05-07 北京日新达能技术有限公司 丙烯醛废气处理系统
RU2631348C2 (ru) * 2013-02-15 2017-09-21 Конинклейке Филипс Н.В. Кислородный сепаратор и способ производства кислорода
US9701602B2 (en) * 2013-02-26 2017-07-11 Kellogg Brown & Root Llc Emissions control of spent air from cumene oxidation

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3232029A (en) * 1960-10-14 1966-02-01 Celanese Corp Recovery of organic solvents from gaseous media
US3981156A (en) 1975-02-03 1976-09-21 Ecology Control, Inc. Vapor recovery system and method
JPS5390157A (en) * 1977-01-20 1978-08-08 Sumitomo Bakelite Co Ltd Method and apparatus for treating exhaust gas
US4239508A (en) * 1979-06-05 1980-12-16 Rohm And Haas Company Cumene recovery
US4375976A (en) 1981-02-27 1983-03-08 Potter George R Method and apparatus for recovering particulate matter from gas stream
DE3132292C2 (de) * 1981-08-14 1986-05-07 Lohmann Gmbh & Co Kg, 5450 Neuwied Verfahren und Anlage zur Entfernung von Verunreinigungen aus einem Lösungsmitteldämpfe enthaltenden Gasstrom
US4511379A (en) 1982-07-08 1985-04-16 Wescam Services Inc. Apparatus for treating flue gas and methanol containing effluents
AT376583B (de) 1983-04-01 1984-12-10 Foidl Leonhard Einrichtung zur behandlung von verbrennungsgasen aus verbrennungsanlagen
US4734108A (en) 1985-05-31 1988-03-29 Cox James P Gas scrubbing apparatus and process
US4948402A (en) 1988-12-09 1990-08-14 Davis Water & Waste Industries, Inc. Modular air scrubber system
US4966611A (en) * 1989-03-22 1990-10-30 Custom Engineered Materials Inc. Removal and destruction of volatile organic compounds from gas streams
US5154735A (en) * 1990-03-29 1992-10-13 John Zink Company, A Division Of Koch Engineering Co., Inc. Process for recovering hydrocarbons from air-hydrocarbon vapor mixtures
US5122165A (en) * 1990-07-10 1992-06-16 International Environmental Systems, Inc. Removal of volatile compounds and surfactants from liquid
DE4026732A1 (de) 1990-08-24 1992-02-27 Huels Chemische Werke Ag Verfahren zur reinigung eines oxidationsabgases mit energierueckgewinnung
DE4026733A1 (de) 1990-08-24 1992-02-27 Huels Chemische Werke Ag Verfahren zur reinigung eines oxidationsabgases
US5186728A (en) 1992-03-31 1993-02-16 Shell Oil Company Process for removing volatile organic materials
US5371305A (en) 1992-12-31 1994-12-06 Hercules Incorporated Process for producing phenol from cumene
US5375562A (en) 1993-01-29 1994-12-27 Joseph A. Brinck Catalytic incineration system
EP0839070B1 (de) 1995-02-13 2002-12-04 Engelhard Corporation Verfahren zur reinigung von abgas aus einem holzverarbeitungsprozess
MX9602147A (es) 1995-07-31 1997-08-30 Ransburg Corp Metodo para la reduccion de cov y camara de aplicacion de pintura en aerosol que incorpora este metodo.
JP3841479B2 (ja) * 1996-05-20 2006-11-01 東邦化工建設株式会社 有機溶剤回収システム及び有機溶剤回収方法
US5767322A (en) * 1996-06-27 1998-06-16 General Electric Company Cumene oxidation process
US5907066A (en) 1996-11-27 1999-05-25 Lehigh University Treating methanol-containing waste gas streams

Also Published As

Publication number Publication date
BR0113850A (pt) 2007-05-08
DE60110101D1 (de) 2005-05-19
JP2004508185A (ja) 2004-03-18
EP1324814A1 (de) 2003-07-09
CN1285397C (zh) 2006-11-22
EP1324814B1 (de) 2005-04-13
ATE293004T1 (de) 2005-04-15
WO2002022236A1 (en) 2002-03-21
CA2421564A1 (en) 2002-03-21
US6372021B1 (en) 2002-04-16
CN1454113A (zh) 2003-11-05
AU2001281148A1 (en) 2002-03-26
KR20030059135A (ko) 2003-07-07
RU2003110434A (ru) 2004-08-27
TWI296941B (en) 2008-05-21
JP4850384B2 (ja) 2012-01-11
KR100774803B1 (ko) 2007-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0054772B1 (de) Verfahren zum Reinigen eines Gasstroms
DE2906698C3 (de) Verfahren zur Gewinnung von Ethylenoxid, das von Aldehydverunreinigungen und Wasser praktisch frei ist
EP1981619A1 (de) Verfahren zur gewinnung von (chlor)kohlenwasserstofffreiem chlorwasserstoff und phosgenfreien (chlor)kohlenwasserstoffen aus einem (chlor)kohlenwasserstoffe und phosgen enthaltenden chlorwasserstoffstrom
DE60110101T2 (de) Verfahren zur entfernung von methanol aus abgas
DE60022140T2 (de) Verfahren zur Reinigung von Kohlendioxid in einer Ethylenglykolanlage
DE2248285B2 (de) Verfahren zur Anreicherung und Reinigung von Äthylenoxid aus einem Reaktionsgemisch, das durch Umsetzung von Äthylen mit molekularem Sauerstoff hergestellt worden ist
EP3181541B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur wiedergewinnung vom methanol
DE10028637A1 (de) Verfahren zum Entsäuern eines Kohlenwasserstoff-Fluidstroms
WO2001089989A1 (de) Verfahren zur herstellung konzentrierter salpetersäure sowie anlage zur durchführung eines solchen verfahrens
EP2367780A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum herstellen von dimethylether aus methanol
DE2855630C2 (de) Verfahren zur kontinuierlichen Abtrennung von Phthalsäureanhydrid aus den Reaktionsgasen der katalytischen Oxidation von o-Xylol und/oder Naphthalin
DE3440650C1 (de) Verfahren zur Aufarbeitung von Abwässern
DD152326A5 (de) Verfahren und vorrichtung zur gewinnung von reinem chlorcyan
EP3885335B1 (de) Verfahren und anlage zum herstellen von reinmethanol
DE10332794A1 (de) Verfahren zur Leistungssteigerung einer Claus-Anlage
DE2623463C3 (de) Verfahren zum Abtrennen von Formaldehyd aus Industrieabgasen
DE69736740T2 (de) Verfahren zur Wiedergewinnung von Acrylonitril
WO2016155929A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur abscheidung von kohlendioxid aus einem gasstrom
EP0147486B1 (de) Verfahren zum Entschwefeln von Gasen mit einer aminhaltigen Waschlösung
DE2552233C2 (de)
WO1999020591A1 (de) Ethylenaufbereitung mittels gaspermeation
DE102015003906A1 (de) Gasreinigungsanlage und Verfahren zur Reinigung von Gasen
DE2251696A1 (de) Verbessertes verfahren zur oxychlorierung von aethylen
DE2838880A1 (de) Verfahren zur gewinnung von methacrolein
DE1667692A1 (de) Verfahren zur Konzentrierung von Schwefelsaeure

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: SABIC INNOVATIVE PLASTICS IP B.V., BERGEN OP Z, NL

8328 Change in the person/name/address of the agent

Representative=s name: PATENT- UND RECHTSANWAELTE BARDEHLE, PAGENBERG, DO