ES2623488T3 - Procedimiento de deshidratación de etanol a etileno con bajo consumo energético - Google Patents

Procedimiento de deshidratación de etanol a etileno con bajo consumo energético Download PDF

Info

Publication number
ES2623488T3
ES2623488T3 ES13803148.9T ES13803148T ES2623488T3 ES 2623488 T3 ES2623488 T3 ES 2623488T3 ES 13803148 T ES13803148 T ES 13803148T ES 2623488 T3 ES2623488 T3 ES 2623488T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
stage
ethanol
charge
effluent
dehydration
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.)
Active
Application number
ES13803148.9T
Other languages
English (en)
Inventor
Vincent Coupard
Natacha Touchais
Thomas PLENNEVAUX
Emilie KOBEL
Stéphanie FLEURIER
Walter Vermeiren
Delphine Minoux
Philippe De Smedt
Cindy Adam
Nikolai Nesterenko
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.)
TotalEnergies One Tech Belgium SA
IFP Energies Nouvelles IFPEN
Original Assignee
Total Research and Technology Feluy SA
IFP Energies Nouvelles IFPEN
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 Total Research and Technology Feluy SA, IFP Energies Nouvelles IFPEN filed Critical Total Research and Technology Feluy SA
Application granted granted Critical
Publication of ES2623488T3 publication Critical patent/ES2623488T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C1/00—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
    • C07C1/20—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from organic compounds containing only oxygen atoms as heteroatoms
    • C07C1/24—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from organic compounds containing only oxygen atoms as heteroatoms by elimination of water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/74—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation
    • C07C29/76—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C41/00—Preparation of ethers; Preparation of compounds having groups, groups or groups
    • C07C41/01—Preparation of ethers
    • C07C41/09—Preparation of ethers by dehydration of compounds containing hydroxy groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2527/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • C07C2527/14—Phosphorus; Compounds thereof
    • C07C2527/16—Phosphorus; Compounds thereof containing oxygen
    • C07C2527/167—Phosphates or other compounds comprising the anion (PnO3n+1)(n+2)-
    • C07C2527/173—Phosphoric acid or other acids with the formula Hn+2PnO3n+1
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2529/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • C07C2529/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites, pillared clays
    • C07C2529/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • C07C2529/40—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2529/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • C07C2529/82—Phosphates
    • C07C2529/84—Aluminophosphates containing other elements, e.g. metals, boron
    • C07C2529/85—Silicoaluminophosphates (SAPO compounds)
    • 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
    • Y02P30/00—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
    • Y02P30/40—Ethylene production

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)

Abstract

Procedimiento de deshidratación de una carga de etanol a etileno que comprende: a) Una etapa de precalentamiento de dicha carga de etanol a una temperatura comprendida entre 100 y 130 °C por intercambio de calor con el efluente proveniente de la etapa e), b) Una etapa de pretratamiento de la carga de etanol sobre un sólido ácido que opera a una temperatura comprendida entre 100 y 130 °C para producir una carga de etanol pretratada, c) Una etapa de vaporización de una carga de vaporización que comprende dicha carga de etanol pretratada y al menos una parte del flujo de agua tratada reciclada de acuerdo con la etapa h) en un intercambiador gracias a un intercambio de calor con el efluente proveniente del último reactor de la etapa e), introduciéndose dicha carga de vaporización en dicha etapa de vaporización a una presión comprendida entre 0,1 y 1,4 MPa para producir una carga vaporizada, d) Una etapa de compresión de dicha carga vaporizada en un compresor para producir una carga comprimida, e) Una etapa de deshidratación de dicha carga comprimida en al menos un reactor adiabático que contiene al menos un catalizador de deshidratación y en el que tiene lugar la reacción de deshidratación, que opera a una temperatura de entrada comprendida entre 350 y 550 °C y a una presión de entrada comprendida entre 0,3 y 1,8 MPa, f) Una etapa de separación del efluente proveniente del último reactor adiabático de la etapa e) en un efluente que comprende etileno a una presión inferior a 1,6 MPa y un efluente que comprende agua, g) Una etapa de purificación de al menos una parte del efluente que comprende agua proveniente de la etapa f) y la separación de al menos un flujo de agua tratada y de al menos un flujo de etanol no convertido, h) Una etapa de reciclaje de al menos una parte del flujo de agua tratada proveniente de la etapa g) aguas arriba de la etapa c).

Description

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
DESCRIPCION
Procedimiento de deshidratacion de etanol a etileno con bajo consumo energetico Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a a un procedimiento de transformacion de etanol en etileno y en particular a un procedimiento de deshidratacion de etanol.
Estado de la tecnica anterior
La reaccion de deshidratacion de etanol a etileno se conoce y se detalla desde finales del siglo XIX. "The Deshydration of Alcohols over Alumina. I: The reaction scheme", H. Knozinger, R. Kohne, Journal of Catalysis (1966), 5, 264-270 se considera como la publicacion de base con respecto a los trabajos de deshidratacion de alcoholes incluyendo el etanol. Se sabe que esta reaccion es muy endotermica, equilibrada y desplazada hacia etileno a alta temperatura. La cafda de temperatura correspondiente a la conversion total del etanol puro en un reactor adiabatico es de 380 °C. A temperatura mas baja, el etanol se convierte en eter dietflico (DEE). Este "intermedio" de reaccion puede estar presente en procedimientos de deshidratacion de etileno en los que la conversion es parcial o entre dos reactores en procedimientos multirreactor. El DEE puede convertirse a continuacion en etileno a temperatura mas alta. El catalizador de referencia utilizado a menudo es un catalizador monofuncional acido, siendo alumina gamma el catalizador mas citado. Las zeolitas tambien se utilizan para esta aplicacion, en particular ZSM5 desde los anos 1980, como por ejemplo en el documento "Reactions of ethanol over ZSM-5", S.N. Chaudhuri et al., Journal of Molecular Catalysis 62: 289-295 (1990).
La patente US 4.232.179 describe un procedimiento de deshidratacion de etanol a etileno en el que el calor necesario para la reaccion se aporta, mediante la introduccion en el reactor, de un fluido de transferencia de calor en mezcla con la carga. El fluido de transferencia de calor es o bien el vapor de agua que proviene de una fuente externa, o bien un flujo externo que proviene del procedimiento, o bien el reciclado de una parte del efluente del reactor de deshidratacion, es decir, el etileno producido. La introduccion de la mezcla de la carga con dicho fluido de transferencia de calor permite proporcionar el calor necesario para el mantenimiento de la temperatura del lecho catalftico a un nivel compatible con los niveles de conversion deseados. En el caso en el que fluido de transferencia de calor es el efluente del reactor de deshidratacion, es necesario un compresor de reciclaje de dicho efluente. Sin embargo, el reciclaje del etileno producido por la reaccion es un inconveniente, ya que la introduccion de etileno modifica el equilibrio de la reaccion de deshidratacion. Ademas, el etileno participa en las reacciones secundarias de oligomerizacion, transferencia de hidrogeno y desproporcion de las olefinas que son reacciones de orden superior a 0 con respecto a su reactivo. El aumento de la concentracion de etileno desde el principio de la reaccion multiplica la formacion de productos secundarios. Por lo tanto, la perdida de etileno es mayor, lo que se traduce en una disminucion de la selectividad.
La solicitud de patente WO 2007/134415 describe un procedimiento de deshidratacion de etanol a etileno mejorado con respecto al de la patente US 4 232 179 que permite un gasto de inversion reducido, gracias a un numero de equipos reducidos y un coste operatorio reducido, gracias al no uso de vapor de agua externo al procedimiento. En este procedimiento, al menos una parte del efluente del reactor de deshidratacion (mezcla de etileno producido y vapor de agua) y el vapor de agua sobrecalentado obtenido a partir del agua producido por la deshidratacion de etanol y condensado en el reactor, se utilizan como fluido de transferencia de calor y entran en el reactor de deshidratacion en mezcla con el etanol. Dicha solicitud de patente no dice nada sobre la condicion de presion a respetar entre la carga de etanol y el efluente con el fin de maximizar el intercambio de calor.
La patente US 4.396.789 tambien describe un procedimiento de deshidratacion de etanol a etileno en el que el etanol y el vapor de agua que actuan como fluido de transferencia de calor se introducen en el primer reactor a una temperatura comprendida entre 400 y 520 °C y a una presion elevada comprendida entre 2 y 4 MPa (20 y 40 atm), de modo que el efluente producido por la reaccion de deshidratacion se retira del ultimo reactor a una presion al menos superior a 1,8 MPa (18 atm), pudiendo experimentar dicho producto de reaccion, es decir, el etileno, despues de refrigeracion, la etapa de destilacion criogenica final sin etapa de compresion intermedia. Dicho procedimiento tambien se caracteriza por un intercambio de calor entre dicho producto de la reaccion de deshidratacion y la carga introducida en el primer reactor, utilizandose dicho producto de reaccion para vaporizar la carga que entra en el primer reactor. El etanol no convertido, al menos una parte del agua formada en el transcurso de las relaciones del procedimiento y el agua anadida para el lavado final de los gases se reciclan para asegurar la conversion completa del etanol.
La solicitud de patente WO 2011/002699 divulga un procedimiento de deshidratacion de una carga de etanol a etileno que comprende la vaporizacion de una mezcla de etanol y agua y la reaccion de esta mezcla en un reactor adiabatico. Esta solicitud no aborda el problema de la maximizacion de la recuperacion de calor con la intencion de reducir el consumo energetico del procedimiento.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
Un objetivo de la invencion es proporcionar un procedimiento de deshidratacion de etanol a etileno en el que la carga de etanol es pretratada con ayuda de un solido acido para limitar la cantidad de nitrogeno organico, que reduce la vida util del catalizador, y convertir parcialmente el etanol en DEE.
Un objetivo de la invencion es proporcionar un procedimiento de deshidratacion de etanol a etileno de pureza elevada, permitiendo dicho procedimiento aumentar la selectividad de etileno con un consumo espedfico por tonelada de etileno producido significativamente reducido con respecto a los procedimientos de la tecnica anterior, sin necesitar ningun fluido de transferencia de calor externo a dicho procedimiento.
Resumen e interes de la invencion
La invencion describe un procedimiento de deshidratacion de una carga de etanol a etileno que comprende en particular una etapa de pretratamiento que reduce la tasa de nitrogeno organico o basico contenido en dicha carga y convierte una fraccion del etanol en DEE, y una etapa de vaporizacion de la carga de etanol pretratada, en mezcla con al menos una parte de un flujo de agua tratada reciclada, en un intercambiador, gracias a un intercambio de calor con el efluente proveniente del ultimo reactor de deshidratacion.
Dicha invencion presenta la ventaja, con respecto a los procedimientos de la tecnica anterior, de aumentar el tiempo de ciclo del catalizador de deshidratacion de etanol capturando las impurezas cationicas o anionicas, las impurezas basicas, complejantes, quelantes, las impurezas inorganicas u organicas como por ejemplo, el nitrogeno presente en la carga en forma basica, por ejemplo en forma de amoniaco y/o especies organicas y basicas, por ejemplo en forma da amina, amida, imina o nitrilo durante la etapa de pretratamiento. La captura de los compuestos nitrogenados tiene como efecto, en particular, mejorar la actividad de los catalizadores acidos utilizados en deshidratacion.
La presente invencion presenta tambien la ventaja, con respecto a los procedimientos de la tecnica anterior, de maximizar el intercambio de calor entre la carga y el efluente proveniente del ultimo reactor de deshidratacion, es decir de intercambiar la totalidad de la entalpfa de vaporizacion de la carga y la mayor parte de la entalpfa de condensacion de dicho efluente, gracias a la introduccion de la carga en la etapa a) de vaporizacion a una presion inferior a la presion del efluente a la salida del ultimo reactor.
La solicitante ha descubierto que, de manera sorprendente, dicha etapa de pretratamiento realizada en las condiciones operatorias de acuerdo con la invencion conduda a la conversion parcial de etanol en DEE y permitfa disminuir significativamente el consumo energetico de la produccion de etileno.
Descripcion de la invencion
La invencion se refiere a un procedimiento de deshidratacion de una carga de etanol a etileno que comprende:
a) Una etapa de precalentamiento de dicha carga de etanol a una temperatura comprendida entre 100 y 130 °C por intercambio de calor con el efluente proveniente de la etapa e),
b) Una etapa de pretratamiento de la carga de etanol sobre un solido acido que opera a una temperatura comprendida entre 100 y 130 °C para producir una carga de etanol pretratada,
c) Una etapa de vaporizacion de una carga de vaporizacion que comprende dicha carga de etanol pretratada y al menos una parte del flujo de agua tratada reciclada de acuerdo con la etapa h) en un intercambiador gracias a un intercambio de calor con el efluente proveniente del ultimo reactor de la etapa e), introduciendose dicha carga de vaporizacion en dicha etapa de vaporizacion a una presion comprendida entre 0,1 y 1,4 MPa para producir una carga vaporizada,
d) Una etapa de compresion de dicha carga vaporizada en un compresor para producir una carga comprimida,
e) Una etapa de deshidratacion de dicha carga comprimida en al menos un reactor adiabatico que contiene al menos un catalizador de deshidratacion y en el que tiene lugar la reaccion de deshidratacion, que opera a una temperatura de entrada comprendida entre 350 y 550 °C y a una presion de entrada comprendida entre 0,3 y 1,8 MPa,
f) Una etapa de separacion del efluente proveniente del ultimo reactor adiabatico de la etapa e) en un efluente que comprende etileno a una presion inferior a 1,6 MPa y un efluente que comprende agua,
g) Una etapa de purificacion de al menos una parte del efluente que comprende agua proveniente de la etapa f) y la separacion de al menos un flujo de agua tratada y de al menos un flujo de etanol no convertido,
h) Una etapa de reciclaje de al menos una parte del flujo de agua tratada proveniente de la etapa g) aguas arriba de la etapa c).
Carga
De acuerdo con la invencion, la carga tratada en el procedimiento de deshidratacion es una carga de etanol.
Dicha carga de etanol es, ventajosamente, una carga de etanol concentrada. Se entiende por carga de etanol concentrada una carga de etanol que comprende un porcentaje de masa de etanol superior o igual al 35 % en peso. Preferentemente, dicha carga de etanol concentrada comprende un porcentaje de masa de etanol comprendido
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
entre el 35 y el 99,9 % en peso.
La carga de etanol que comprende menos del 35 % en peso de etanol puede concentrarse mediante todos los medios conocidos por el experto en la materia, por ejemplo por destilacion, por absorcion, por pervaporacion.
Dicha carga de etanol comprende tambien ventajosamente, ademas de agua, un contenido de alcoholes diferentes de etanol, tales como por ejemplo metanol, butanol y/o isopentanol inferior al 10 % en peso, y preferentemente inferior al 5 % en peso, un contenido de compuestos oxigenados diferentes de alcoholes tales como, por ejemplo, eteres, acidos, cetonas, aldetndos y/o esteres inferior al 1 % en peso y un contenido de nitrogeno y de azufre, organico y mineral, inferior al 0,5 % en peso, estando los porcentajes en peso expresados con respecto a la masa total de dicha carga.
La carga de etanol tratada en el procedimiento de acuerdo con la invencion se obtiene eventualmente mediante un procedimiento de smtesis de alcohol a partir de recursos fosiles tales como, por ejemplo, a partir de carbono, gas natural o desechos que contienen carbono.
Dicha carga tambien puede provenir ventajosamente de recursos no fosiles. Preferentemente, la carga de etanol tratada en el procedimiento de acuerdo con la invencion es una carga de etanol producida a partir de una fuente renovable proveniente de biomasa, a menudo llamada "bioetanol". El bioetanol es una carga producida por via biologica, preferentemente por fermentacion de azucares provenientes, por ejemplo, de los cultivos de plantas azucareras como la cana de azucar (sacarosa, glucosa, fructosa, y sucrosa), remolachas, o incluso plantas amilaceas (almidon) o de la biomasa lignocelulosica o de celulosa hidrolizada (glucosa mayoritaria y xilosa, galactosa), que contienen cantidades variables de agua.
Para una descripcion mas completa de los procedimientos fermentarios convencionales, se puede consultar la obra “Les Biocarburants, Etat des lieux, perspectives et enjeux du developpement, Daniel Ballerini, Editions Technip”.
Dicha carga tambien puede obtenerse ventajosamente a partir de gas de smtesis.
Dicha carga tambien puede obtenerse ventajosamente por hidrogenacion de los acidos o esteres correspondientes. En este caso, el acido acetico o los esteres aceticos son hidrogenados, ventajosamente con ayuda de hidrogeno, a etanol. El acido acetico puede obtenerse ventajosamente por carbonilacion del metanol o por fermentacion de carbohidratos.
Preferentemente, la carga de etanol tratada en el procedimiento de acuerdo con la invencion es una carga de etanol producida a partir de una fuente renovable proveniente de biomasa.
Etapa a) de precalentamiento
De acuerdo con la invencion, la carga de etanol se somete a una etapa a) de precalentamiento en un intercambiador de calor para producir una carga de etanol precalentada, gracias a un intercambio de calor con el efluente proveniente de la etapa e) de deshidratacion para llevarla a las condiciones de temperatura requeridas, entre 100 y 130 °C, preferentemente entre 110 °C y 130 °C, para la etapa b) de pretratamiento. La presion de la carga de etanol se ajusta de tal manera que esta siga siendo ifquida al termino de la etapa a) de precalentamiento, a un valor comprendido entre 0,1 y 3 MPa.
Etapa b) de pretratamiento
De acuerdo con la invencion, la carga de etanol precalentada se somete a una etapa b) de pretratamiento para producir una carga de etanol pretratada. Dicha etapa de pretratamiento permite eliminar los compuestos nitrogenados presentes en dicha carga precalentada para limitar la desactivacion del catalizador de deshidratacion colocado aguas abajo.
Dicha etapa b) de pretratamiento se lleva a cabo sobre un solido acido, preferentemente una resina acida, y a una temperatura comprendida entre 100 y 130 °C, preferentemente entre 110 °C y 130 °C.
Dicha etapa b) de pretratamiento permite eliminar las impurezas, basicas y/u organicas, y las especies cationicas para obtener una carga de etanol pretratada que responde al nivel de impurezas compatibles con el catalizador de deshidratacion.
El pretratamiento sobre el solido acido en las condiciones operatorias de acuerdo con la invencion permite convertir entre el 3 % en peso y el 20 % en peso, preferentemente entre el 8 y el 12 % en peso del etanol presente en dicha carga en DEE, estando el porcentaje en peso determinado con respecto al peso total de etanol presente en dicha carga en la entrada de la etapa b) de pretratamiento.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
El solido acido comprende todos los solidos acidos conocidos por el experto en la materia: sflice-aluminas, arcillas acidas, zeolitas, zirconias sulfatadas, resinas acidas, etc. Lo esencial es que el solido acido posee una capacidad de intercambio elevada para captar lo mas posible las especies basicas y cationicas y una fuerza de acidez suficientemente elevada para efectuar la transformacion parcial del etanol en DEE.
Solidos acidos que estan comunmente disponibles en el mercado son las arcillas tratadas con acidos para hacerlas acidas (como la montmorillonita) y las zeolitas, que tienen una relacion de sflice respeto a alumina en la red cristalina de 2,5 a 100 molar. Las resinas acidas comprenden grupos sulfonicos, injertados sobre un soporte organico compuesto por cadenas aromaticas y/o haloalifaticas. Preferentemente, los solidos acidos poseen una capacidad de intercambio de al menos de 0,1 mmol H+ equivalente por gramo.
La resina acida comprende grupos sulfonicos acidos y se prepara mediante polimerizacion o copolimerizacion de grupos vimlicos aromaticos seguida de una sulfonacion, seleccionandose dichos grupos vimlicos aromaticos entre estireno, viniltolueno, vinilnaftaleno, viniletilbenceno, metilestireno, vinilclorobenceno y vinilxileno, presentando dicha resina un mdice de reticulacion comprendido entre el 20 y el 35 %, preferentemente entre el 25 y el 35 % y de forma preferida, igual al 30 % y una fuerza acido medida por potenciometna durante la neutralizacion con una solucion de KOH, de 0,2 a 6 mmol H+ equivalente por gramo y preferentemente entre 0,2 y 2,5 mmol H+ equivalente por gramo.
Dicha resina de intercambio ionico acido contiene entre 1 y 2 grupos sulfonicos terminales por grupo aromatico. Su tamano esta comprendido entre 0,15 y 1,5 mm. Por tamano de la resina se entiende el diametro de la esfera mas pequena que engloba la partmula de resina. Las clases de tamano de resina se miden por tamizados en tamices adaptados de acuerdo con una tecnica conocida por el experto en la materia.
Una resina preferida es una resina constituida por copolfmeros de monovinilo aromaticos y polivinilo aromaticos, y de forma muy preferida, por copolfmero de divinilbenceno y de poliestireno que presentan un mdice de reticulacion comprendido entre el 20 y el 45 %, preferentemente entre el 30 y el 40 %, y de forma preferida igual al 35 % y una fuerza acida, que representa el numero de sitios activos de dicha resina, medida por potenciometna durante la neutralizacion con una solucion de KOH, comprendida entre 1 y 10 mmol H+ equivalente por gramo y preferentemente comprendida entre 3,5 y 6 mmol H+ equivalente por gramo. Por ejemplo, la resina es una resina TA801 comercializada por la compafua Axens.
Los solidos acidos pueden regenerarse cada cierto tiempo una vez que la capacidad de intercambio esta casi saturada mediante la adsorcion de las especies basicas y cationicas in situ o ex situ. En el caso de los solidos acidos inorganicos como las arcillas y zeolitas, la regeneracion puede consistir en un simple calentamiento a alta temperatura para desorber las especies basicas en presencia de un flujo inerte o que contiene oxfgeno. Los cationes pueden ser retirados por intercambio ionico. Las resinas acidas pueden regenerarse por intercambio ionico, normalmente por un tratamiento con un acido en fase lfquida. Los solidos acidos tambien pueden utilizarse una vez hasta saturacion y sustituirse por solido virgen.
El solido acido puede utilizarse solo o en mezcla con otros tipos de solidos acidos. Pueden llevarse a cabo mezclas de diferentes solidos acidos o secuencias de solidos acidos para optimizar la capacidad de adsorber las especies basicas y cationicas y la capacidad de transformar parcialmente el etanol en DEE.
El pretratamiento descrito anteriormente puede completarse ventajosamente mediante un pretratamiento utilizando una resina de intercambio anionico. Esta resina puede ser, por ejemplo, una resina cargada con sodio, o trimetilamonio, caracterizada por una capacidad de intercambio medida en mg(OH-)/litro. Esta resina puede ser, por ejemplo, la resina Amberlite IRN78. Esta resina suplementaria permite retener los iones sulfato SO42- para prolongar la vida del catalizador.
Etapa c) de vaporizacion
Se denomina carga de vaporizacion a la mezcla que comprende dicha carga de etanol pretratada y al menos una parte del flujo de agua tratada reciclada de acuerdo con la etapa h) de reciclaje.
Preferentemente, dicha carga de vaporizacion comprende tambien al menos un flujo de etanol no convertido proveniente de la etapa g) de purificacion del efluente que comprende agua.
De acuerdo con la invencion, el procedimiento de deshidratacion comprende una etapa c) de vaporizacion de dicha carga de vaporizacion para producir una carga vaporizada. Dicha vaporizacion se realiza gracias a un intercambio de calor con el efluente proveniente de la etapa e) de deshidratacion en un intercambiador de calor.
Preferentemente, dicha carga de vaporizacion se introduce en dicha etapa c) de vaporizacion a una presion inferior a la presion del efluente proveniente de la etapa e) de deshidratacion.
La presion de dicha carga de vaporizacion aguas arriba de la etapa c) de vaporizacion, criterio esencial de la presente invencion, se selecciona ventajosamente lo mas alta posible, de manera que la diferencia de temperatura
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
en el intercambiador de calor entre el efluente proveniente de la etapa e) de deshidratacion que se condensa y dicha carga de vaporizacion que se evapora sea al menos superior o igual a 2 °C, y preferentemente al menos superior o igual a 3 °C, para maximizar el intercambio de calor entre dicha carga de vaporizacion y dicho efluente proveniente de la etapa e) de deshidratacion.
Se denomina diferencial termico a esta diferencia de temperature en el intercambiador de calor.
De manera sorprendente, a una presion dada, la temperatura de vaporizacion de la carga de vaporizacion se rebaja con respecto a la de una carga obtenida mediante una sucesion que no comprendena la etapa b) de pretratamiento. Para una temperatura de condensacion del efluente de la etapa e) de deshidratacion dada y un diferencial termico fijado, se puede ajustar, por tanto, la presion aguas arriba de la etapa c) de vaporizacion a un valor mas elevado que el que se habna producido en una sucesion que no comprenda la etapa b) de pretratamiento.
El ajuste de dicha presion aguas arriba de la etapa c) de vaporizacion al valor mas alto posible, en los lfmites determinados en el parrafo anterior, permite minimizar la energfa necesaria para la compresion durante la etapa d) de compresion del procedimiento de acuerdo con la invencion.
Dicha carga de vaporizacion se introduce en dicha etapa de c) de vaporizacion a una presion comprendida entre 0,1 y 1,4 MPa, preferentemente entre 0,2 y 0,6 MPa.
La introduccion de dicha carga de vaporizacion en la etapa c) de vaporizacion a este nivel de presion espedfica comprendido entre 0,1 y 1,4 MPa, preferentemente entre 0,2 y 0,6 MPa, inferior a la presion del efluente a la salida del ultimo reactor de la etapa e) de deshidratacion, permite beneficiarse de una temperatura de vaporizacion de dicha carga de vaporizacion inferior a la temperatura de condensacion del efluente proveniente del ultimo reactor adiabatico. De este modo, la mayor parte del calor latente de la fase acuosa del efluente proveniente del ultimo reactor adiabatico es recuperado para vaporizar dicha carga de vaporizacion, sin aporte de calor externo. La totalidad de la entalpfa de vaporizacion de dicha carga de vaporizacion se intercambia, por lo tanto, con la entalpfa de condensacion de dicho efluente.
Etapa d) de compresion
De acuerdo con la invencion, dicha carga vaporizada, se somete a una compresion en una etapa d) de compresion para producir una carga comprimida. Dicha etapa d) de compresion se lleva a cabo ventajosamente en cualquier tipo de compresor conocido por el experto en la materia. En particular, la etapa d) de compresion se lleva a cabo ventajosamente en un compresor de tipo compresor radial con multiplicador integrado o en un compresor que comprende uno o varios ventiladores con una rueda radial puesta en serie sin refrigeracion intermedia o en un compresor de tipo volumetrico con o sin lubricacion.
Al permitir la etapa b) de manera sorprendente operar a presion mas alta aguas arriba de la etapa d), el rndice de compresion necesario en la etapa d) se reduce para alcanzar una presion dada al termino de dicha etapa d), reduciendo de este modo el consumo energetico de dicha etapa d).
La etapa d) de compresion permite realizar una bomba de calor integrada en dicho procedimiento, utilizando los flujos provenientes del procedimiento, y no haciendo intervenir fluido de transferencia de calor externo.
La combinacion de las condiciones operatorias espedficas de la etapa c) y de la etapa d) permite evitar el aporte de fluido de transferencia de calor externo al procedimiento para asegurar la vaporizacion de dicha carga de vaporizacion recuperando la mayor parte del calor latente de la fase acuosa del efluente proveniente del ultimo reactor adiabatico para vaporizar la carga de vaporizacion. De este modo, solamente se utilizan los flujos provenientes del procedimiento.
La presion de dicha carga comprimida al termino de la etapa d) de compresion esta, ventajosamente, comprendida entre 0,3 y 1,8 MPa, preferentemente entre 0,5 y 1,3 MPa. La presion de salida de dicha carga es suficientemente elevada para que la temperatura de condensacion del efluente proveniente del ultimo reactor sea superior a la temperatura de vaporizacion de la carga que entra en la etapa c), lo que es una condicion necesaria para la viabilidad de la etapa c).
Dicha carga comprimida proveniente de la etapa d) de compresion se calienta eventualmente a una temperatura de salida comprendida entre 250 y 420 °C y preferentemente comprendida entre 280 y 410 °C en un intercambiador de tipo gas monofasico, gracias a un intercambio de calor con el efluente proveniente del ultimo reactor adiabatico de la etapa e). En dicho intercambiador de tipo gas monofasico, dicha carga comprimida, se sobrecalienta y el efluente proveniente, en estado gaseoso, del ultimo reactor adiabatico de la etapa e) se "desobrecalienta" sin ser condensado. A la salida de dicho intercambiador de tipo gas monofasico, el efluente proveniente, en estado gaseoso, del ultimo reactor adiabatico de la etapa e) presenta ventajosamente una temperatura comprendida entre 180 y 260 °C.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
De este modo, la utilizacion de los diferentes intercambiadores, de tipo gas monofasico y evaporador gas/Kquido, y la vaporizacion, a una presion inferior a la presion del efluente a la salida del ultimo reactor, de dicha carga de vaporizacion, permite la condensacion de al menos el 80 % de los vapores de agua presentes en el efluente proveniente del ultimo reactor de la etapa e) de deshidratacion.
Dicha carga comprimida y eventualmente calentada en dicho intercambiador de tipo gas monofasico se introduce ventajosamente a continuacion en un horno para llevarla a una temperatura de entrada en al menos un reactor adiabatico compatible con la temperatura de la reaccion de deshidratacion. Este intercambiador de tipo gas monofasico es un intercambiador de una tecnologfa conocida por el experto en la materia que permite minimizar las perdidas de carga al tiempo que tiene una gran superficie de intercambio. Este intercambio gas/gas a baja presion induce una densidad de flujo de calor reducido a traves de la pared del intercambiador (coeficiente de transferencia bajo), lo que obliga a tener una gran superficie de intercambio. Ademas, la perdida de presion debe minimizarse para limitar la carga del compresor de la etapa d). Por ejemplo este intercambiador puede ser un intercambiador de placas presurizadas en una calandra, de tipo Packinox suministrada por Alphalaval.
Etapa e) de deshidratacion
De acuerdo con la invencion, dicha carga comprimida, y eventualmente calentada se somete a una etapa e) de deshidratacion en al menos un reactor adiabatico que contiene al menos un lecho fijo de catalizador de deshidratacion y en el que tiene lugar la reaccion de deshidratacion.
La etapa e) de deshidratacion se realiza ventajosamente en uno o dos reactores.
En el caso en el que la etapa e) se lleva a cabo en un reactor adiabatico, dicha carga comprimida, y eventualmente calentada, se introduce ventajosamente en dicho reactor a una temperatura de entrada comprendida entre 350 y 550 °C y preferentemente entre 400 y 500 °C, y a una presion de entrada comprendida entre 0,3 y 1,8 MPa, y preferentemente entre 0,4 y 0,8 MPa.
El efluente proveniente de dicho reactor adiabatico de la etapa e) presenta ventajosamente una temperatura comprendida entre 270 y 450 °C y preferentemente entre 340 y 430 °C, y una presion de salida comprendida entre 0,2 y 1,6 MPa y preferentemente entre 0,3 y 0,8 MPa.
En el caso en el que la etapa e) se lleva a cabo en dos reactores adiabaticos, dicha carga comprimida, y eventualmente calentada, se introduce ventajosamente en el primer reactor a una temperatura de entrada comprendida entre 350 y 550 °C y preferentemente a una temperatura comprendida entre 370 y 500 °C, y a una presion de entrada comprendida entre 0,3 y 1,8 MPa, y preferentemente entre 0,4 y 1,1 MPa.
El efluente proveniente del premier reactor adiabatico sale ventajosamente de dicho premier reactor a una temperatura comprendida entre 270 y 450 °C y preferentemente entre 290 y 390 °C, y a una presion comprendida entre 0,3 y 1,7 MPa y preferentemente entre 0,3 y 1,0 MPa.
Dicho efluente se introduce ventajosamente a continuacion en un horno para que la temperatura de entrada de dicho efluente en el segundo reactor adiabatico este comprendida entre 350 y 550 °C y preferentemente entre 400 y 500 °C. Dicho efluente presenta una presion de entrada en dicho segundo reactor ventajosamente comprendida entre 0,3 y 1,7 MPa y preferentemente entre 0,3 y 0,9 MPa.
El efluente proveniente del segundo reactor adiabatico sale de dicho segundo reactor adiabatico a una temperatura ventajosamente comprendida entre 270 y 450 °C y preferentemente entre 340 y 430 °C. La presion de salida de dicho efluente proveniente del segundo reactor adiabatico esta ventajosamente comprendida entre 0,2 y 1,6 MPa y preferentemente entre 0,3 y 0,8 MPa.
La temperatura de entrada del o de los reactores puede ventajosamente aumentarse gradualmente para evitar la desactivacion del catalizador de deshidratacion.
La reaccion de deshidratacion que tiene lugar en al menos un reactor adiabatico de la etapa e) del procedimiento de acuerdo con la invencion opera ventajosamente a una velocidad ponderal por hora comprendida entre 0,1 y 20 h-1 y preferentemente entre 0,5 y 15 h-1. La velocidad ponderal por hora se define como siendo la relacion del caudal masico de la carga de etanol puro con respecto a la masa de catalizador.
El catalizador de deshidratacion utilizado en la etapa e) es un catalizador conocido por el experto en la materia. Dicho catalizador es preferentemente un catalizador acido amorfo o un catalizador acido zeolttico.
En el caso en el que el catalizador de deshidratacion utilizado en la etapa e) es un catalizador zeolftico, dicho catalizador comprende al menos una zeolita seleccionada entre las zeolitas que tienen al menos aberturas de poros que contienen 8, 10 o 12 atomos de oxfgeno (8 MR, 10 MR o 12 MR). Es conocido, en efecto, definir el tamano de los poros de las zeolitas mediante el numero de atomos de oxfgeno que forman la seccion anular de los canales de
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
las zeolitas, denominados "member ring" o MR en ingles. De forma preferida, dicho catalizador de deshidratacion zeolftico comprende al menos una zeolita que presenta un tipo estructural seleccionado entre los tipos estructurales MFI, FAU, MOR, FER, SAPO, TON, CHA, EUO MEL y BEA. Preferentemente, dicho catalizador de deshidratacion zeolftico comprende una zeolita de tipo estructural MFI y de forma preferida una zeolita ZSM-5.
La zeolita empleada en el catalizador de deshidratacion utilizado en la etapa e) del procedimiento de acuerdo con la invencion puede modificarse ventajosamente mediante desaluminacion o desilicacion de acuerdo con cualquier metodo de desaluminacion o desilicacion conocido por el experto en la materia.
La zeolita empleada en el catalizador de deshidratacion utilizado en la etapa e) del procedimiento de acuerdo con la invencion o el catalizador final puede modificarse ventajosamente mediante un agente de naturaleza para atenuar su acidez total y para mejorar sus propiedades de resistencia hidrotermicas. Preferentemente, dicha zeolita o dicho catalizador comprende ventajosamente fosforo, preferentemente anadido en forma de H3PO4 seguido de un tratamiento con vapor despues de neutralizacion del exceso de acido mediante un precursor basico tal como, por ejemplo, calcio Ca. De forma preferida, dicha zeolita comprende un contenido de fosforo comprendido entre el 1 y el 4,5 % en peso, preferentemente entre el 1,5 y el 3,1 % en peso con respecto a la masa total del catalizador.
Preferentemente, el catalizador de deshidratacion utilizado en la etapa e) del procedimiento de acuerdo con la invencion es el catalizador descrito en las solicitudes de patente WO/2009/098262, WO/2009/098267, WO/2009/098268 o WO/2009/098269.
En el caso en el que el catalizador de deshidratacion utilizado en la etapa e) es un catalizador acido amorfo, dicho catalizador comprende al menos un oxido refractario poroso seleccionado entre alumina, alumina activada mediante un deposito de acido mineral y sflice alumina.
Dicho catalizador de deshidratacion amorfo o zeolftico utilizado en la etapa e) del procedimiento de acuerdo con la invencion tambien puede comprender ventajosamente al menos una matriz de tipo oxido tambien llamada aglutinante. Se entiende por matriz de acuerdo con la invencion, una matriz amorfa, cristalizada, o que comprende partes amorfas y cristalizadas. Dicha matriz se selecciona ventajosamente entre los elementos del grupo formado por arcillas (tales como por ejemplo entre arcillas naturales tales como caolrn o bentonita), magnesia, aluminas, sflices, sflice-aluminas, aluminatos, oxido de titanio, oxido de boro, zirconia, fosfatos de aluminio, fosfatos de titanio, fosfatos de zirconio, y carbon, utilizados en solitario o en mezcla. Preferentemente, dicha matriz se selecciona entre los elementos del grupo formado por aluminas, sflices y arcillas.
Dicho catalizador de deshidratacion utilizado en la etapa e) del procedimiento de acuerdo con la invencion se conforma ventajosamente en forma de granos de diferentes formas y dimensiones. Se utiliza ventajosamente en forma de extrudidos cilrndricos o polilobulados tales como bilobulados, trilobulados, polilobulados de forma recta o torcida, pero pueden fabricarse y emplearse eventualmente en forma de polvo molidos, de tabletas, de anillos, de bolas, de ruedas, de esferas. Preferentemente, dicho catalizador esta en forma de extrudidos.
Dicho catalizador de deshidratacion utilizado en la etapa e) del procedimiento de acuerdo con la invencion se emplea ventajosamente en al menos un reactor, en lecho fijo o en lecho movil.
En la etapa e) del procedimiento de acuerdo con la invencion, los catalizadores utilizados y las condiciones operatorias se seleccionan para maximizar la produccion de etileno. Las reacciones globales de deshidratacion empleadas en la etapa e) del procedimiento de acuerdo con la invencion son las siguientes:
2 C2H5OH ^ 2 CH2=CH2 + 2 H2O
CH3CH2OCH2CH3 ^ 2 CH2=CH2 + H2O
La conversion de la carga de etanol en la etapa e) es superior al 90 %, preferentemente al 95 % y de forma preferida superior al 99 %.
Una conversion inferior al 90 % tiene el efecto de reducir el rendimiento global del procedimiento, perdiendose una cantidad mayor de DEE no convertido en etileno en las etapas de separacion aguas arriba.
La conversion de la carga de etanol se define, en porcentaje, mediante la siguiente formula:
[1 - (masa por hora de etanol a la salida/masa por hora de etanol a la entrada)] * 100.
La masa por hora de etanol a la entrada y a la salida se mide de manera convencional por ejemplo mediante cromatograffa.
La etapa e) en la que tiene lugar la reaccion de deshidratacion se realiza ventajosamente en uno o dos reactores. Un reactor preferido es un reactor radial que funciona en modo ascendente o descendente. Durante la etapa e) del
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
procedimiento de acuerdo con la invencion, la transformacion de la carga se acompana de la desactivacion del catalizador de deshidratacion mediante formacion de coque y/o mediante adsorcion de compuestos inhibidores. El catalizador de deshidratacion debe someterse, por lo tanto, periodicamente a una etapa de regeneracion. Preferentemente, el reactor se utiliza en un modo de regeneracion alterno, tambien llamado reactor de oscilacion, para alternar las fases de reaccion y de regeneracion de dicho catalizador de deshidratacion. El objetivo de este tratamiento de regeneracion es quemar los depositos organicos as^ como las especies que contienen nitrogeno y azufre, contenidos en la superficie y dentro de dicho catalizador de deshidratacion. La etapa b) de pretratamiento emplead en esta invencion permite reducir la cantidad de impurezas, basicas y organicas, asf como las especies cationicas que alteraran la dureza del ciclo del catalizador. La eliminacion de estas especies permite, de este modo, limitar el numero de regeneracion del catalizador.
La regeneracion del catalizador de deshidratacion utilizado en dicha etapa e) se realiza ventajosamente por oxidacion del coque y de los compuestos inhibidores en flujo de aire o en una mezcla de aire/nitrogeno, por ejemplo utilizando una recirculacion del aire de combustion con o sin agua para diluir el oxfgeno y controlar la exotermia de regeneracion. En este caso, se puede ajustar ventajosamente el contenido de oxfgeno a la entrada del reactor mediante un aporte de aire. La regeneracion tiene lugar a una presion comprendida entre la presion atmosferica y la presion de reaccion.
La temperatura de regeneracion se selecciona ventajosamente entre 400 y 600 °C; puede variar ventajosamente durante la regeneracion. El final de la regeneracion se detecta cuando ya no hay consumo de oxfgeno, signo de una combustion total del coque.
El efluente proveniente del ultimo reactor adiabatico de la etapa e) es enviado eventualmente a un intercambiador de tipo gas monofasico en el que es "desobrecalentado" sin ser condensado por intercambio de calor con la carga comprimida proveniente de la etapa d), que esta sobrecalentada.
Dicho efluente "desobrecalentado" es enviado ventajosamente a continuacion a un segundo intercambiador de tipo gas/lfquido en el que es condensado parcialmente por un intercambio de calor que sirve para vaporizar la carga de vaporizacion.
Dicho efluente es refrigerado aun mas a continuacion por intercambio de calor con la carga de etanol durante la etapa a) de precalentamiento de la carga de etanol.
Etapa f) de separacion
De acuerdo con la invencion, el efluente proveniente del ultimo reactor adiabatico de la etapa e) se somete a una etapa de separacion f) en un efluente que comprende etileno a una presion inferior a 1,6 MPa, preferentemente inferior a 0,8 MPa y un efluente que comprende agua.
La etapa f) de separacion de dicho efluente proveniente del ultimo reactor adiabatico de la etapa e) puede llevarse a cabo ventajosamente mediante cualquier metodo conocido por el experto en la materia, tal como, por ejemplo, mediante una zona de separacion gas/lfquido, y preferentemente una columna de separacion gas/lfquido.
El efluente que comprende etileno a una presion inferior a 1,6 MPa se somete ventajosamente a continuacion a una compresion. Dicha compresion permite elevar la presion de dicho efluente a una presion ventajosamente comprendida entre 2 y 4 MPa necesaria para su purificacion final.
Al menos una parte del efluente que comprende agua proveniente de la etapa f) es reciclada eventualmente en la etapa f) de separacion. Este reciclado permite aumentar la eficacia de la etapa f) absorbiendo una parte de la carga no convertida. En el caso en el que al menos una parte del efluente que comprende agua es reciclada, dicha parte del efluente que comprende agua es refrigerada ventajosamente con ayuda de un fluido frio o de un fluido proveniente del procedimiento y es tratada preferentemente de acuerdo con los metodos conocidos de purificacion escritos a continuacion.
Etapa g) de purificacion
De acuerdo con la invencion, al menos una parte del efluente que comprende agua proveniente de la etapa f) de separacion se somete a una etapa g) de purificacion. La etapa g) de purificacion puede llevarse a cabo ventajosamente mediante cualquier metodo de purificacion conocido por el experto en la materia. A modo de ejemplo, la etapa g) de purificacion puede llevarse a cabo ventajosamente mediante la utilizacion de resinas de intercambio ionico, por adicion de agentes qmmicos para ajustar el pH, tales como por ejemplo sosa o aminas y por adicion de agentes qmmicos para estabilizar los productos, tales como por ejemplo los inhibidores de polimerizacion seleccionados entre bisulfitos y tensioactivos.
A continuacion, se separan al menos un flujo de agua tratada y al menos un flujo de etanol no convertido. Ventajosamente, la separacion puede llevarse a cabo mediante cualquier metodo de separacion conocido por el
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
experto en la materia. A modo de ejemplo, ventajosamente la separacion puede llevarse a cabo por destilacion, la utilizacion de tamices moleculares, separacion con vapor o con calor o por absorcion con disolvente tales como por ejemplo disolventes glicolados.
Ventajosamente, un flujo que contiene gases ligeros, preferentemente acetaldehudo y metanol, tambien puede separarse.
Etapa h) de reciclaje
De acuerdo con la invencion, al menos una parte del flujo de agua tratada proveniente de la etapa g) de purificacion es reciclada aguas arriba de la etapa c) de vaporizacion de acuerdo con la etapa h) de reciclaje.
El flujo de agua tratada proveniente de la etapa g) juega el papel de diluyente de reaccion termica.
La dilucion de la carga de etanol pretratada por adicion de al menos una parte del flujo de agua tratada proveniente de la etapa g) se realiza en una relacion masica de diluyente con respecto a carga ventajosamente comprendida entre 1 y 4 con el fin de rebajar las presiones parciales de etanol en el o los reactores y hacer al procedimiento mas selectivo en etileno.
Al menos una parte de dicho flujo de etanol no convertido proveniente de la etapa g) de purificacion del efluente que comprende agua es reciclada ventajosamente y mezclada, aguas arriba de la etapa c) de vaporizacion, con la carga de etanol pretratada, y mezclada con al menos una parte del flujo de agua tratada, reciclada de acuerdo con la etapa h) de reciclaje.
Descripcion de las figuras
La figura 1 representa esquematicamente el procedimiento de deshidratacion de etanol en el caso de la deshidratacion de una carga de etanol concentrada con un reciclado de al menos una parte del agua tratada durante la etapa h) del procedimiento.
La carga de etanol (1) se precalienta en un intercambiador E1 con el efluente del ultimo reactor adiabatico R2 que penetra mediante el conducto (14). La carga de etanol precalentada se introduce a continuacion en una zona de pretratamiento (3) mediante el conducto (2). La carga de etanol pretratada (4) se mezcla a continuacion en el conducto (5) con una parte del flujo de agua tratada proveniente de la zona de purificacion (20) que es reciclada para servir de diluyente de reaccion mediante los conductos (25) y (26). La carga de etanol se mezcla tambien con una parte del flujo de etanol no convertido proveniente de la zona de purificacion (20), mediante el conducto (23) y a continuacion (26). Esta mezcla, que constituye la carga de vaporizacion, se introduce mediante el conducto (5) en un intercambiador gas/lfquido E2 en el que dicha mezcla se somete a un intercambio de calor con el efluente proveniente del ultimo reactor adiabatico R2 que penetra en el intercambiador mediante el conducto (13) para producir una carga vaporizada. El calor latente, tambien llamado entalpfa de condensacion, del efluente proveniente del ultimo reactor adiabatico R2 se utiliza para vaporizar la carga de vaporizacion, sin aporte de calor externo.
La carga vaporizada es enviada a continuacion mediante el conducto (6) a un compresor C1.
Dicha carga vaporizada y comprimida es enviada a continuacion mediante el conducto (7) a un intercambiador E3 de tipo gas monofasico, en el que dicha carga se calienta gracias a un intercambio de calor con el efluente proveniente del ultimo reactor adiabatico R2 que se introduce en E3 mediante el conducto (12). En dicho intercambiador de tipo gas monofasico, dicha carga vaporizada y comprimida se sobrecalienta y el efluente proveniente, en estado gaseoso, del ultimo reactor adiabatico R2 se "desobrecalienta", sin ser condensado.
Dicha carga vaporizada, comprimida y calentada en el intercambiador de tipo gas monofasico E3 se introduce a continuacion en un horno H1 mediante el conducto (8) para llevarla a una temperatura de entrada en el primer reactor adiabatico R1 compatible con la temperatura de la reaccion de deshidratacion. El efluente proveniente del primer reactor R1 es enviado a un segundo horno H2 mediante el conducto (10) antes de ser introducido en el segundo reactor R2 mediante el conducto (11).
El efluente proveniente del segundo reactor R2 se somete a continuacion a los tres intercambios sucesivos descritos anteriormente en los intercambiadores E3, E2 y E1 mediante los conductos (12), (13) y (14).
El efluente proveniente del intercambiador E1 es enviado mediante el conducto (15) a una columna de separacion gas/lfquido (16) en la que se separa en un efluente que comprende etileno (17) y un efluente que comprende agua (18). Una parte del efluente que comprende agua es reciclada despues de refrigeracion en la columna (16) mediante el conducto (19).
La parte del efluente que comprende agua no reciclada en la columna (16) es enviada mediante el conducto (18) a una etapa (20) de purificacion y de separacion. A continuacion, se separa al menos un flujo de agua tratada (24) y
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
(25) y al menos un flujo de etanol no convertido (22) y (23). Tambien se separa un flujo que contiene los gases ligeros (21).
La totalidad (opcionalmente una parte) de dicho flujo de etanol no convertido proveniente de la etapa (20) de purificacion, se recicla mediante el conducto (23) y se mezcla con el flujo de agua tratada reciclado mediante el conducto (25) en el conducto (26). La mezcla de estos dos flujos se incorpora aguas arriba del intercambiador E2 a la carga de etanol pretratada (4).
Los siguientes ejemplos ilustran la invencion sin limitar su alcance.
Ejemplos
Ejemplo 1: de acuerdo con la invencion
El ejemplo 1 ilustra un procedimiento de acuerdo con la invencion.
La carga de etanol considerada se produce por fermentacion de trigo, sin extraccion del gluten, mediante un procedimiento de tipo “dry milling” de acuerdo con la expresion anglosajona.
Etapa a)
Dicha carga de etanol se introduce, a un caudal de 45.664 kg/h en un intercambiador E1 a una presion igual a 1,15 MPa y se calienta permaneciendo en fase lfquida hasta una temperatura de 120 °C contra el efluente proveniente del ultimo reactor adiabatico de la etapa e).
Etapa b)
La carga de etanol calentada se pretrata sobre una resina TA801 para eliminar los restos de compuestos nitrogenados. Durante este pretratamiento, una parte del etanol se convierte en DEE. Las caractensticas de la carga de etanol en bruto y pretratada se dan en la tabla 1.
Tabla 1: caractensticas de la carga de etanol antes y despues del pretratamiento (porcentajes masicos)
CARGA DE ETANOL ETANOL DESPUES DEL PRETRATAMIENTO
ETANOL
91,2 % 82,1 %
H2O
8,7 % 10,5 %
DEE
0 % 7,3 %
COMPUESTOS CON NITROGENO
0,005 % 0,000 %
Etapa c)
La carga de vaporizacion, constituida por la carga de etanol pretratada en mezcla con 141.252 kg/h de agua tratada y por etanol no convertido reciclados de acuerdo con la etapa h), se despresuriza y se introduce en un intercambiador E2 a una presion igual a 0,27 MPa. La temperatura de ebullicion de esta carga a esta presion es de 127 °C teniendo en cuenta la presencia de DEE. La carga de vaporizacion entra en el intercambiador E2 a 113 °C y esta, por lo tanto, ya vaporizada al 8,6 % masico. La presion en la entrada del intercambiador E2 se ajusto de tal manera que el diferencial termico con el flujo proveniente del ultimo reactor adiabatico de la etapa e) sea como mmimo de 15 °C.
En la etapa c), la mayona del calor latente de la fase acuosa del efluente proveniente del ultimo reactor adiabatico de la etapa e) se recupera para vaporizar la carga de vaporizacion, sin aporte de calor externo. De este modo, se intercambian 93,6 MW entre dicha carga de vaporizacion y dicho efluente.
Etapa d)
La carga vaporizada se comprime a continuacion en un compresor radial con multiplicador integrado, de modo que la presion de dicha carga vaporizada sea igual a 0,695 MPa al termino de la compresion.
La carga comprimida, se calienta a continuacion en un intercambiador E3 de tipo gas monofasico, gracias a un intercambio de calor con el efluente proveniente del reactor adiabatico de la etapa e). En dicho intercambiador de tipo gas monofasico, dicha carga comprimida se sobrecalienta a una temperatura de 405 °C y el efluente proveniente, en estado gaseoso, del ultimo reactor adiabatico de la etapa e) se "desobrecalienta" sin ser condensado y presenta una temperatura de 253 °C.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Etapa e)
Dicha carga comprimida y calentada en dicho intercambiador de tipo gas monofasico se introduce a continuacion en un horno para llevarla a una temperatura de entrada en el primer reactor adiabatico de la etapa e) compatible con la temperatura de la reaccion de deshidratacion y de conversion del DEE en etileno altamente endotermico, es decir a una temperatura de 440 °C. La temperatura de salida del ultimo reactor adiabatico de la etapa e) es de 420 °C.
La captura de los compuestos nitrogenados en la etapa b) de pretratamiento permite reducir significativamente la temperatura a la entrada del primer reactor adiabatico de la etapa e).
Dicha carga comprimida y calentada se introduce en el primer reactor adiabatico a una presion de entrada de 0,595 MPa. La presion del efluente a la salida del ultimo reactor adiabatico de la etapa e) es de 0,500 MPa. La etapa e) de deshidratacion se lleva a cabo a una velocidad ponderal por hora de 7 h-1.
El reactor adiabatico contiene un lecho fijo de catalizador de deshidratacion, comprendiendo dicho catalizador el 80 % en peso de zeolita ZSM-5 tratada con H3PO4, de modo que el contenido de fosforo P sea del 3 % en peso.
La conversion de la carga de etanol en la etapa e) es del 95 %.
Etapa f)
El efluente proveniente del ultimo reactor adiabatico de la etapa e) se somete a continuacion a los tres intercambios de calor descritos anteriormente y es enviado a una columna de separacion gas/lfquido. Un efluente que comprende etileno a una presion igual a 0,36 MPa se separa, asf como un efluente que comprende agua. Esta separacion se realiza mediante la utilizacion de una columna de separacion gas/lfquido, con reciclado del agua producida en el fondo de la columna hacia la parte superior de la columna y despues de la refrigeracion e inyeccion de agente neutralizante.
El efluente que comprende etileno se somete a continuacion a una compresion para elevar su presion a 2,78 MPa antes de su purificacion final.
Etapa g)
Un flujo de agua tratada y un flujo de etanol no convertido, asf como un flujo que contiene los gases ligeros se separan a continuacion por destilacion convencional a baja presion del agua bruta.
Etapa h)
Una parte del flujo de agua tratada y una parte del flujo de etanol no convertido se reciclan aguas arriba de la etapa c) de vaporizacion en las proporciones descritas en la etapa c).
Los diferentes flujos, en kg/h, se indican en la tabla 2 y la tabla 3.
Tabla 2: composicion de los principales flujos (1/2)
Descripcion del flujo
Carga de etanol pretratada Flujo entrante en R1 Flujo saliente de R2 Efluente que comprende etileno
N° de flujo correspondiente en la figura
4 9 12 17
Caudal masico total
kg/h 45664 186916 186916 25692
Caudal masico por componentes
kg/h
etileno
0 0 25087 25087
etano
0 0 8 8
C3
0 0 93 93
C4
0 0 87 87
DEE
3352 3352 14 14
etanol
37504 39310 2187 151
H2O
4808 143730 158602 198
compuestos oxigenados (diferentes de etanol)
0 325 586 42
Otros componentes minoritarios
0 199 252 12
5
10
15
20
25
30
35
Tabla 3: composicion de los principales flujos (2/2)
Descripcion del flujo
Efluente que comprende agua Reciclado de etanol y de agua Agua purgada gases ligeros
N° de flujo correspondiente en la figura
18 26 24 21
Caudal masico total
kg/h 161224 141252 19007 965
Caudal masico por componentes
kg/h
etileno
0 0 0 0
Etano
0 0 0 0
C3
0 0 0 0
C4
0 0 0 0
DEE
0 0 0 0
etanol
2036 1806 3 227
H2O
158404 138922 18987 495
compuestos oxigenados (diferentes de etanol)
544 325 6 213
Otros componentes minoritarios
240 199 11 30
Los compuestos C3 y C4 son compuestos hidrocarbonados de C3 y C4.
La selectividad del procedimiento por etileno es del 99 %.
Esta se calcula de la siguiente manera: (Etileno contenido en el efluente que comprende etileno)/(0,61 * cantidad de etanol convertido) donde la cantidad de etanol convertido es el etanol contenido en la carga de etanol antes del pretratamiento sustrafda del etanol contenido en los flujos de agua purgada y en el efluente que comprende etileno. 0,61 g es la cantidad maxima de etileno obtenida deshidratando 1 g de etanol puro.
El balance energetico del esquema de acuerdo con el ejemplo 1 de acuerdo con la invencion se indica en la tabla 4:
Tabla 4: balance energetico
Energfa intercambiada en el interior del sistema
Energfa suministrada al sistema por un aporte externo
Cantidad de calor intercambiada en el primer intercambiador (E1)
Cantidad de calor intercambiada en el segundo intercambiador (E2) Cantidad de calor intercambiada en el tercer intercambiador (E3) Cantidad de calor intercambiada en el horno Potencia necesaria para la compresion Cantidad de calor extrafda en la columna de separacion gas/lfquido
MW
MW
MW
MW
MW
MW
4,21
93,6 18,32 10,4 10,9 22,53
La estimacion del consumo de energfa primaria se realizo utilizando las siguientes bases:
• eficacia de 0,8 en los hornos
• eficacia de 0,375 en la produccion de electricidad
El esquema de acuerdo con el ejemplo 1 de acuerdo con la invencion presenta un consumo de energfa primaria equivalente o consumo espedfico de 6,0 GJ equivalente por tonelada de etileno producido.
Ejemplo 2: comparativo
El ejemplo 2 ilustra un procedimiento en el que las etapas a) y b) de precalentamiento y de pretratamiento no tienen lugar. El etanol no se convierte en DEE y el procedimiento comienza en la etapa c), el intercambiador E1 ya no existe.
Etapa c)
La carga de vaporizacion, constituida por la carga de etanol no pretratada en mezcla con 141.258 kg/h de agua tratada y de etanol no convertido reciclados de acuerdo con la etapa h), se introduce, a un caudal de 186.922 kg/h en el intercambiador E2 a una presion igual a 0,24 MPa.
Con respecto al ejemplo 1, la presion se rebajo 0,03 MPa. Sin presencia de DEE, la temperatura de ebullicion de la carga de vaporizacion a 0,27 MPa es de 115 °C (127 °C en el ejemplo 1). La presion de entrada se modifica 0,03
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
MPa para conservar un diferencial termico mmimo de 15 °C con el efluente proveniente del ultimo reactor adiabatico de la etapa e).
En la etapa c), la mayona del calor latente de la fase acuosa del efluente proveniente del reactor adiabatico de la etapa e) se recupera para vaporizar la carga de vaporizacion, sin aporte de calor externo. De este modo, 98 MW son intercambiados entre la carga de vaporizacion y el efluente del reactor.
Etapa d)
La carga vaporizada se comprime a continuacion en un compresor radial con multiplicador integrado, de modo que la presion de dicha carga vaporizada al termino de la compresion sea igual a 0,695 MPa.
La carga comprimida se calienta a continuacion en un intercambiador E3 de tipo gas monofasico, gracias a un intercambio de calor con el efluente proveniente del ultimo reactor adiabatico de la etapa e). En dicho intercambiador de tipo gas monofasico, dicha carga comprimida se sobrecalienta a una temperatura de 405 °C y el efluente proveniente, en estado gaseoso, del ultimo reactor adiabatico de la etapa e) se "desobrecalienta" sin ser condensado y presenta una temperatura de 269 °C.
Etapa e)
Dicha carga comprimida y calentada en dicho intercambiador de tipo gas monofasico se introduce a continuacion en un horno para llevarla a una temperatura de entrada en el primer reactor adiabatico de la etapa e) compatible con la temperatura de la reaccion de deshidratacion, es decir a una temperatura de 470 °C. La temperatura de salida del ultimo reactor adiabatico de la etapa e) es de 420 °C.
Dicha carga comprimida y calentada se introduce en el reactor adiabatico a una presion de entrada de 0,595 MPa. La presion del efluente a la salida del ultimo reactor adiabatico de la etapa e) es de 0,500 MPa. La etapa e) de deshidratacion se lleva a cabo a una velocidad ponderal por hora de 7 h-1.
La conversion de la carga de etanol en la etapa e) es del 95 %.
Etapa f)
El efluente proveniente del ultimo reactor adiabatico de la etapa e) se somete a continuacion a los dos intercambios de calor descritos anteriormente y es enviado a una columna de separacion gas/lfquido. Un efluente que comprende etileno a una presion igual a 0,39 MPa se separa, asf como un efluente que comprende agua. Esta separacion se realiza mediante la utilizacion de una columna de separacion gas/lfquido, con reciclado del agua producida en el fondo de la columna hacia la parte superior de la columna y despues de refrigeracion e inyeccion de agente neutralizante.
El efluente que comprende etileno se somete a continuacion a una compresion para elevar su presion a 2,78 MPa antes de su purificacion final.
Etapa g)
El agua bruta proveniente de la etapa f) se neutraliza a continuacion con sosa y despues se somete a una destilacion convencional a baja presion para separarla en tres flujos: un flujo de agua tratada, un flujo de etanol no convertido y un flujo que contiene los gases ligeros.
Etapa h)
Una parte del flujo de agua tratada y una parte del flujo de etanol no convertido son recicladas aguas arriba de la etapa c) de vaporizacion.
Los diferentes flujos, en kg/h, se indican en la tabla 5 y la tabla 6.
Tabla 5: composicion de los principales flujos (1/2)
Descripcion del flujo
Carga de etanol Flujo entrante en R1 Flujo saliente de R2 Efluente que comprende etileno
N° de flujo correspondiente en la figura
4 9 12 17
Caudal masico total
kg/h 45664 186922 186922 25964
Caudal masico por componentes
kg/h
etileno
0 0 25087 25087
etano
0 0 8 8
Descripcion del flujo
Carga de etanol Flujo entrante en R1 Flujo saliente de R2 Efluente que comprende etileno
N° de flujo correspondiente en la figura
4 9 12 17
C3
0 0 93 93
C4
0 0 87 87
DEE
0 0 14 14
etanol
41671 43496 2187 151
H2O
3993 142947 158602 311
compuestos oxigenados (diferentes de etanol)
0 413 586 62
Otros componentes minoritarios
0 66 258 151
Tabla 6: composicion de los principales flujos (1/2)
Descripcion del flujo
Efluente que comprende agua Reciclado de etanol y de agua Agua purgada gases ligeros
N° de flujo correspondiente en la figura
18 26 24 21
Caudal masico total
kg/h 160958 141258 19007 693
Caudal masico por componentes
kg/h
etileno
0 0 0 0
etano
0 0 0 0
C3
0 0 0 0
C4
0 0 0 0
DEE
0 0 0 0
etanol
2036 1825 3 208
H2O
158291 138954 18987 350
compuestos oxigenados (diferentes de etanol)
524 413 6 105
Otros componentes minoritarios
107 66 11 30
Los compuestos C3 y C4 son compuestos hidrocarbonados de C3 y C4.
5 La selectividad del procedimiento por etileno es del 99 %.
El balance energetico del esquema de acuerdo con el ejemplo 2 se indica en la tabla 7.
Tabla 7: balance energetico
Energfa intercambiada en el interior del sistema
Energfa suministrada al sistema por un aporte externo
Cantidad de calor intercambiada en el primer intercambiador(E2)
Cantidad de calor intercambiada en el segundo intercambiador(E3) Cantidad de calor intercambiada en el horno Electricidad requerida para la compresion Cantidad de calor extrafda en la columna de separacion gas/lfquido
MW
MW
MW
MW
MW
98,0
17,1 13,9 12,4 22,53
10
El esquema de acuerdo con el ejemplo 2 comparativo con la invencion presenta un consumo de energfa primaria equivalente o consumo espedfico de 7,23 GJ equivalente por tonelada de etileno producido.
Sin pretratamiento, el consumo de energfa primaria aumenta, por lo tanto, en 1,2 GJ equivalente por tonelada de etileno producido.

Claims (12)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
    REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento de deshidratacion de una carga de etanol a etileno que comprende:
    a) Una etapa de precalentamiento de dicha carga de etanol a una temperatura comprendida entre 100 y 130 °C por intercambio de calor con el efluente proveniente de la etapa e),
    b) Una etapa de pretratamiento de la carga de etanol sobre un solido acido que opera a una temperatura comprendida entre 100 y 130 °C para producir una carga de etanol pretratada,
    c) Una etapa de vaporizacion de una carga de vaporizacion que comprende dicha carga de etanol pretratada y al menos una parte del flujo de agua tratada reciclada de acuerdo con la etapa h) en un intercambiador gracias a un intercambio de calor con el efluente proveniente del ultimo reactor de la etapa e), introduciendose dicha carga de vaporizacion en dicha etapa de vaporizacion a una presion comprendida entre 0,1 y 1,4 MPa para producir una carga vaporizada,
    d) Una etapa de compresion de dicha carga vaporizada en un compresor para producir una carga comprimida,
    e) Una etapa de deshidratacion de dicha carga comprimida en al menos un reactor adiabatico que contiene al menos un catalizador de deshidratacion y en el que tiene lugar la reaccion de deshidratacion, que opera a una temperatura de entrada comprendida entre 350 y 550 °C y a una presion de entrada comprendida entre 0,3 y 1,8 MPa,
    f) Una etapa de separacion del efluente proveniente del ultimo reactor adiabatico de la etapa e) en un efluente que comprende etileno a una presion inferior a 1,6 MPa y un efluente que comprende agua,
    g) Una etapa de purificacion de al menos una parte del efluente que comprende agua proveniente de la etapa f) y la separacion de al menos un flujo de agua tratada y de al menos un flujo de etanol no convertido,
    h) Una etapa de reciclaje de al menos una parte del flujo de agua tratada proveniente de la etapa g) aguas arriba de la etapa c).
  2. 2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que dicha carga de etanol es una carga de etanol producida a partir de una fuente renovable proveniente de biomasa.
  3. 3. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 2, en el que la carga de vaporizacion comprende tambien al menos un flujo de etanol no convertido proveniente de la etapa g) de purificacion del efluente que comprende agua.
  4. 4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la presion de la carga comprimida esta comprendida entre 0,3 y 1,8 MPa.
  5. 5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que dicha carga comprimida se calienta en un intercambiador de tipo gas monofasico, gracias a un intercambio de calor con el efluente proveniente del ultimo reactor adiabatico de la etapa e).
  6. 6. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el efluente proveniente del ultimo reactor adiabatico de la etapa e) presenta, a la salida del ultimo reactor adiabatico de la etapa e), una temperatura comprendida entre 270 y 450 °C.
  7. 7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el efluente proveniente del ultimo reactor adiabatico de la etapa e) presenta, a la salida del ultimo reactor adiabatico de la etapa e), una presion comprendida entre 0,2 y 1,6 MPa.
  8. 8. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la etapa e) de deshidratacion se realiza en uno o dos reactores.
  9. 9. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, en el que dicho catalizador de deshidratacion utilizado en la etapa e) es un catalizador acido amorfo o un catalizador acido zeolttico.
  10. 10. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, en el que dicha carga de etanol es una carga de etanol concentrada, es decir una carga de etanol que comprende un porcentaje de masa de etanol superior o igual al 35 % en peso.
  11. 11. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 10, en el que dicha carga de etanol concentrada comprende un porcentaje de masa de etanol comprendido entre el 35 y el 99,9 % en peso.
  12. 12. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11, en el que la etapa b) de pretratamiento se completa mediante un pretratamiento utilizando una resina de intercambio anionico.
ES13803148.9T 2012-11-27 2013-11-18 Procedimiento de deshidratación de etanol a etileno con bajo consumo energético Active ES2623488T3 (es)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1203201A FR2998568B1 (fr) 2012-11-27 2012-11-27 Procede de deshydratation de l'ethanol en ethylene a basse consommation
FR1203201 2012-11-27
PCT/FR2013/052767 WO2014083260A1 (fr) 2012-11-27 2013-11-18 Procede de déshydratation de l'éthanol en éthylene a basse consommation énergétique

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2623488T3 true ES2623488T3 (es) 2017-07-11

Family

ID=47594850

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES13803148.9T Active ES2623488T3 (es) 2012-11-27 2013-11-18 Procedimiento de deshidratación de etanol a etileno con bajo consumo energético

Country Status (14)

Country Link
US (1) US9663414B2 (es)
EP (1) EP2925706B1 (es)
JP (1) JP6186444B2 (es)
KR (1) KR102114515B1 (es)
CN (1) CN104981447B (es)
BR (1) BR112015011707B1 (es)
CA (1) CA2891127C (es)
DK (1) DK2925706T3 (es)
ES (1) ES2623488T3 (es)
FR (1) FR2998568B1 (es)
PL (1) PL2925706T3 (es)
RU (1) RU2641105C2 (es)
UA (1) UA116224C2 (es)
WO (1) WO2014083260A1 (es)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3001969B1 (fr) * 2013-02-12 2015-08-21 IFP Energies Nouvelles Procede de production d'oxyde d'ethylene a partir d'un flux d'ethanol thermiquement integre
FR3001968B1 (fr) * 2013-02-12 2015-02-27 IFP Energies Nouvelles Procede de production d'oxyde d'ethylene a partir d'un flux d'ethanol thermo-mecaniquement integre
FR3026406B1 (fr) * 2014-09-26 2016-12-09 Ifp Energies Now Procede de deshydratation isomerisante d'une charge alcool primaire substitue en position 2 par un groupement alkyl sur un catalyseur comprenant une zeolithe de type fer
FR3054219B1 (fr) 2016-07-22 2018-08-03 IFP Energies Nouvelles Nouveaux procedes d'obtention de composes aromatiques a partir de composes furaniques et d'ethanol.
FR3089973B1 (fr) 2018-12-14 2020-12-25 Ifp Energies Now Procédé de déshydratation de l'éthanol en éthylène à basse consommation énergétique
FR3090393B1 (fr) 2018-12-20 2021-04-23 Ifp Energies Now Procédé de traitement d’une charge alcool pour la production d’oléfines
US20240067584A1 (en) * 2022-08-30 2024-02-29 Uop Llc Ethanol to ethylene process

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR7705256A (pt) 1977-08-09 1979-04-03 Petroleo Brasileiro Sa Processo e preparacao de eteno
BR8101487A (pt) * 1981-03-13 1982-10-26 Petroleo Brasileiro Sa Processo de desidratacao de um alcool de baixo peso molecular
JPH01163137A (ja) * 1987-12-21 1989-06-27 Jgc Corp エタノールの脱水反応方法
US8367886B2 (en) * 2005-07-06 2013-02-05 Bp Chemicals Limited Reactive distillation for the dehydration of mixed alcohols
BRPI0601803A (pt) 2006-05-18 2008-02-19 Helcio Valladares Barrocas processo para produção de eteno a partir de álcool etìlico
WO2009098269A1 (en) 2008-02-07 2009-08-13 Total Petrochemicals Research Feluy Process to make olefins from ethanol
WO2009098267A1 (en) 2008-02-07 2009-08-13 Total Petrochemicals Research Feluy Process to make olefins from ethanol
WO2009098268A1 (en) 2008-02-07 2009-08-13 Total Petrochemicals Research Feluy Dehydration of alcohols in the presence of an inert component
CN101939277A (zh) 2008-02-07 2011-01-05 道达尔石油化学产品研究弗吕公司 醇在结晶硅酸盐上的脱水
WO2010060981A1 (en) * 2008-11-28 2010-06-03 Total Petrochemicals Research Feluy Purification of alcohols prior to their use in the presence of an acid catalyst
BRPI1009646B1 (pt) 2009-07-01 2018-05-29 Dow Global Technologies Llc Processo para preparar uma olefina e processo para preparar eteno
JP5745041B2 (ja) * 2010-06-23 2015-07-08 トタル リサーチ アンド テクノロジー フエリユイ 酸触媒上でのアルコールの脱水
FR2978146B1 (fr) * 2011-07-21 2013-08-30 IFP Energies Nouvelles Procede de deshydratation de l'ethanol en ethylene a basse consommation energetique
TWI605868B (zh) * 2012-09-14 2017-11-21 Ｂｐ有限公司 醇類的處理（二）

Also Published As

Publication number Publication date
CN104981447A (zh) 2015-10-14
US20150299068A1 (en) 2015-10-22
BR112015011707A2 (pt) 2017-07-11
UA116224C2 (uk) 2018-02-26
RU2015125580A (ru) 2017-01-10
JP2015535528A (ja) 2015-12-14
BR112015011707B1 (pt) 2020-12-01
US9663414B2 (en) 2017-05-30
FR2998568B1 (fr) 2015-01-23
KR102114515B1 (ko) 2020-05-25
PL2925706T3 (pl) 2017-07-31
DK2925706T3 (en) 2017-05-01
EP2925706B1 (fr) 2017-02-01
CA2891127C (fr) 2021-03-23
EP2925706A1 (fr) 2015-10-07
KR20150088293A (ko) 2015-07-31
JP6186444B2 (ja) 2017-08-23
CN104981447B (zh) 2018-02-02
WO2014083260A1 (fr) 2014-06-05
CA2891127A1 (fr) 2014-06-05
FR2998568A1 (fr) 2014-05-30
RU2641105C2 (ru) 2018-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2623488T3 (es) Procedimiento de deshidratación de etanol a etileno con bajo consumo energético
ES2556604T3 (es) Método de deshidratación de etanol en etileno con bajo consumo energético
US9346773B2 (en) Thermo-mechanically integrated process for the production of ethylene oxide from a flow of ethanol
US9353074B2 (en) Thermally integrated process for the production of ethylene oxide from a flow of ethanol
BR112016010980B1 (pt) Processo de desidratação de uma mistura, contendo o etanol e o isopropanol
US9079812B2 (en) Process for dehydration of dilute ethanol into ethylene with low energy consumption without recycling of water
US9725376B2 (en) Process for dehydration of ethanol into ethylene using pretreatment of the feedstock