KR102239475B1 - 이온성 액체 용매를 이용한 분리 - Google Patents

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Abstract

기체 성분을 포함하는 공정 스트림을 제공하고, 기체 성분을 공정 스트림으로부터 분리기의 이온성 액체 용매 에 의해 포획하고, 포획된 기체 성분을 재생기에서 이온성 액체 용매로부터 회수하는 시스템 및 방법이 개시된다. 공정 스트림으로부터 제2 기체 성분은 분리기의 이온성 액체 용매에 의해 포획될 수 있고, 제2 기체 성분은 재생기에서 이온성 액체 용매로부터 회수된다. 달리, 공정 스트림으로부터 제2 기체 성분은 이온성 액체 용매에 의해 포획되지 않고, 미포획된 제2 기체 성분은 막 유닛으로부터 회수된다.

Description

이온성 액체 용매를 이용한 분리{SEPARATIONS WITH IONIC LIQUID SOLVENTS}
본 개시 내용은 이온성 액체 용매를 이용한 공정 스트림으로부터의 하나 이상의 기체 성분들 분리에 관한 것이다.
화학, 석유화학, 중합, 오일, 및 가스 산업 시설을 포함한 상업적 처리 시설들에서, 2 이상의 유체 성분들을 함유하는 많은 공정 스트림이 존재한다. 2 이상의 유체 성분들을 함유하는 예시적 공정 스트림은: 중합 공정 스트림, 에탄 분해 공정 스트림, 천연 가스 공정 스트림, 합성가스 공정 스트림, 바이오매스 가스화 공정 스트림, 피셔-트롭슈 공정 스트림, 알칸 탈수소화 공정 스트림, 및 알코올 탈수 공정 스트림을 포함한다. 때로 공정 스트림을 "향상"시키고 및/또는 가치있는 유체 성분을 회수하기 위하여 공정 스트림의 유체 성분들을 분리하는 것이 바람직하다.
분리 기술은 종래 증류, 이온성 액체 막을 이용한 흡수, 및 금속염 수용액을 이용한 흡수를 포함한다. 증류는 유체 성분들의 비점들이 인접한 경우 다수의 단계들 및/또는 높은 환류비가 필요하고 비용이 엄청나다. 이온성 액체 막은 막 확산율에 의해 제한되어 플럭스가 불량하거나 상업적 적용에는 상당한 자본 지출이 요구된다. 금속염 수용액의 물은 증기압이 상당하여 수용액으로부터 분리된 성분을 회수하는 것은 비효율적이다 (예를들면, 성분이 수용액으로부터 분리된 후 전형적으로 물이 동반되어, 탈수가 요구된다).
상업적 처리 시설들에서 공정 스트림에 대한 개선된 분리 기술이 계속하여 요망된다.
개시된 실시태양들은 방법을 포함하며, 이는 기체 성분을 포함하는 공정 스트림 제공 단계; 적어도 일부 기체 성분을 공정 스트림으로부터 이온성 액체 용매에 의해 포획하는 단계; 및 적어도 일부 포획된 기체 성분을 이온성 액체 용매로부터 회수하는 단계를 포함한다. 실시태양들에서, 공정 스트림으로부터 적어도 일부 제2 기체 성분이 이온성 액체 용매에 의해 포획되고, 방법은 적어도 일부 제2 기체 성분을 이온성 액체 용매로부터 회수하는 단계를 더욱 포함한다. 실시태양들에서, 공정 스트림으로부터의 적어도 일부 제2 기체 성분은 이온성 액체 용매에 의해 포획되지 않고, 방법은 적어도 일부 포획되지 않는 제2 기체 성분을 막 유닛으로부터 회수하는 단계를 더욱 포함한다.
개시된 실시태양들은 시스템을 포함하고, 이는 기체 성분을 포함하는 공정 스트림; 적어도 일부 기체 성분을 포획하는 이온성 액체 용매를 포함하고 공정 스트림을 수용하는 분리기; 분리기에서 유출되고 이온성 액체 용매에 포획된 포획 기체 성분을 포함하는 포획된 스트림; 및 포획된 스트림을 수용하고, 이온성 액체 용매를 재생하고 회수된 기체 성분을 방출하는 재생기를 포함한다. 실시태양들에서, 이온성 액체 용매는 공정 스트림으로부터 적어도 일부 제2 기체 성분을 더욱 포획하고, 포획된 스트림은 포획된 제2 기체 성분을 더욱 포함하고, 재생기는 회수된 제2 기체 성분을 방출한다. 실시태양들에서, 이온성 액체 용매는 공정 스트림으로부터 적어도 일부 제2 기체 성분을 포획하지 않고, 시스템은 분리기에서 유출되고 미포획된 제2 기체 성분을 포함하는 미포획된 스트림을 더욱 포함한다. 실시태양들에서, 시스템은 제2 기체 성분을 회수하기 위한 막 유닛을 더욱 포함한다.
지금까지 후속하는 본원의 상세한 설명이 더 잘 이해되도록 하기 위하여 본원발명의 특징들 및 기술적 이점들을 다소 넓게 개요잡아 설명하였다. 기타 특징들뿐 아니라 상기 다양한 특성들은, 바람직한 실시태양들의 하기 상세한 설명을 독해하고, 첨부 도면을 참조하면 당업자에게 더욱 명백하게 될 것이다.
개시된 공정들 및 시스템들의 바람직한 실시태양들을 상세히 설명하기 위하여, 다음의 첨부 도면들이 참조될 것이다:
도 1은 개시된 시스템의 실시태양의 공정 흐름도를 도시한 것이고;
도 2는 개시된 시스템의 다른 실시태양의 공정 흐름도를 도시한 것이다.
예를들면, 공정 효율을 개선하기 위하여 (예를들면, 기체 성분 재순환을 방지하기 위하여) 또는 기체 성분을 이용하기 위하여 (예를들면, 가치있는 기체 성분의 소모성 화염을 방지하기 위하여) 하나 이상의 기체 성분들을 공정 스트림으로부터 이온성 액체 용매를 이용하여 분리하고 궁극적으로 기체 성분을 회수하는 것과 관련된 시스템 및 방법의 실시태양들이 본원에 개시된다.
개시된 실시태양들은 이온성 액체 용매를 활용하여 기체 성분 분리에 적합한 임의의 공정 스트림과 연관되어 적용될 수 있다. 다른 유체 성분들로부터 분리 가능한 기체 성분들을 포함하는 예시적 공정 스트림은: 올레핀 및 알칸을 포함하는 중합 공정 스트림; 에탄 및 에틸렌을 포함하는 에탄 분해 공정 스트림; 천연가스 및 산성 가스을 포함하는 천연 가스 공정 스트림; 합성가스 및 이산화탄소를 포함하는 합성가스 공정 스트림; 이산화탄소를 포함하는 바이오매스 가스화 공정 스트림; 미반응 합성가스, 메탄, 올레핀, 및 알칸을 포함하는 피셔-트롭슈 공정 스트림; 올레핀 및 알칸을 포함하는 알칸 탈수소화 공정 스트림; 올레핀, 알칸, 및 알코올을 포함하는 알코올 탈수 공정 스트림; 기타 등을 포함한다.
본원에 개시된 실시태양들은 i) 올레핀 및/또는 알칸, 또는 ii) 산성 가스 (예를들면, CO2 및/또는 H2S)를 포함한 기체 성분으로 구성된 공정 스트림을 중심으로 논의될 것이다.
“기체 성분”이란 올레핀, 알칸, 산성 가스, 천연가스 공정 스트림의 하나 이상의 성분들, 합성가스 공정 스트림의 하나 이상의 성분들, 수소, 질소, 산소, 물, 일산화탄소, 산소화물 (예를들면, 알코올), 또는 이들의 조합을 의미한다.
“올레핀”이란 탄소-탄소 이중결합을 가지는 C2-C50 탄화수소를 언급한다. 적합한 올레핀은 다른 관능기, 예컨대 이러한 기들이 이온성 액체 용매와 반응하지 않는다면 히드록시기, 카르복실산기, 헤테로원자, 및 기타 등을 포함한다. 본원에 개시된 실시태양들은 올레핀으로서 에틸렌 사용을 기술한다.
“알칸”이란 C2-C50 포화 탄화수소를 의미한다. 본원에 개시된 실시태양들은 에탄 및/또는 이소부탄 사용을 기술한다.
“산성 가스”는 CO2, H2S, RSH, CS2, COS, 및 SO2, 또는 이들의 조합을 의미한다. 본원에 개시된 실시태양들은 CO2 및 H2S 사용을 기술한다.
도 1은 개시된 시스템 (100)의 예시적 공정 흐름도를 제시한다. 시스템 (100)은 분리기 (110) 및 재생기 (120)를 포함할 수 있다. 기체 성분 (임의선택적으로, 제2 기체 성분)을 포함하는 공정 스트림 (111)은 분리기 (110)에 공급되고, 이는 공정 스트림 (111)을 수용한다. 분리기 (110)는 이온성 액체 용매를 포함하고, 이온성 액체 용매는 적어도 일부 기체 성분 (임의선택적으로, 적어도 일부 제2 기체 성분)을 포획한다. 이온성 액체 용매에 의해 포획된 기체 성분 (임의선택적으로, 제2 기체 성분)을 포함하는 포획된 스트림 (113)은 분리기 (110)로부터 유출되고 재생기 (120)로 흐르고, 재생기 (120)는 포획된 스트림 (113)을 수용한다. 분리기 (110)에서 이온성 액체 용매에 의해 포획되지 않은 일부 공정 스트림 (111)은 분리기 (110)에서 유출되어 더욱 처리, 사용, 판매, 화염화, 기타 등을 위해 미포획된 스트림 (112)을 통과하여 흐른다. 재생기 (120)는 이온성 액체 용매를 재생하고 회수된 기체 성분 (임의선택적으로, 회수된 제2 기체 성분)을 방출한다. 회수된 기체 성분 (임의선택적으로, 회수된 제2 기체 성분)은 더욱 처리, 사용, 판매, 기타 등을 위하여 재생기 (120)로부터 스트림 (121)을 통해 흐른다. 재생된 이온성 액체 용매는 재생기 (120)로부터 용매 스트림 (122)을 통해 분리기 (110)로 흐른다. 이온성 액체 용매는 일반적으로 분리기 (110), 포획된 스트림 (113), 재생기 (120), 및 용매 스트림 (122)으로 구성되는 용매 순환 시스템을 순환한다. 포획된 스트림 (113)은 포획된 기체 성분 (임의선택적으로, 포획된 제2 기체 성분)이 재생기 (120)로 흐를 때 포획된 스트림 (113)을 가열할 수 있는 가열기 (114)를 포함할 수 있다. 용매 스트림 (122)은 재생된 이온성 액체 용매가 분리기 (110)로 흐를 때 용매 스트림을 냉각시킬 수 있는 냉각기 (123), 및 재생된 이온성 액체 용매 유동 원동력을 제공하는 펌프 (124)를 포함한다. 시스템 (100)은 도 1에 도시되지 않은 하나 이상의 압축기, 펌프, 열교환기, 밸브, 제어장치, 안전장치, 또는 유사 기구들을 더욱 포함한다. 이러한 기구들은 본 개시내용에 따라 당업자가 인정할 수 있는 기술에 의거하여 시스템 (100)에 포함된다.
실시태양들에서, 공정 스트림 (111)의 기체 성분은 에틸렌, 이소부탄, 또는 산성 가스 (예를들면, CO2 및/또는 H2S)를 포함한다. 추가 실시태양들에서, 공정 스트림 (111)의 제2 기체 성분은 에틸렌, 이소부탄 또는 산성 가스 (예를들면, CO2 및/또는 H2S)를 포함한다. 상기된 바와 같이, 공정 스트림 (111)은 제2 기체 성분을 포함할 수 있고, 이온성 액체 용매는 적어도 일부 제2 기체 성분을 포획할 수 있다. 실시태양들에서, 적어도 일부 제2 기체 성분의 포획은 적어도 일부 기체 성분의 포획에 추가된다. 실시태양에서, 기체 성분은 에틸렌을 포함하고 제2 기체 성분은 이소부탄을 포함한다. 대안의 실시태양에서, 기체 성분은 이산화탄소를 포함하고, 제2 기체 성분은 황화수소를 포함한다.
실시태양에서, 이온성 액체 용매는 적어도 일부 기체 성분을 포획하고; 추가로 또는 대안으로, 이온성 액체 용매는 적어도 일부 제2 기체 성분을 포획하고; 추가로 또는 대안으로, 이온성 액체 용매는 적어도 일부 제2 기체 성분을 포획하지 않을 수 있따.
실시태양들에서, 이온성 액체 용매는 기체 성분 및/또는 제2 기체 성분은 다양한 포획 메카니즘을 통해 포획될 수 있다. 실시태양에서, 적어도 일부 기체 성분은 이온성 액체 용매에 의해 흡수, 용해, 흡착, 착화 (complexation), 또는 이들의 조합을 통해 포획된다. 추가 실시태양에서, 적어도 일부 제2 기체 성분은 이온성 액체 용매에 의해 흡수, 용해, 흡착, 착화, 또는 이들의 조합을 통해 포획될 수 있다. 실시태양들에서, 기체 성분의 포획 메카니즘은 제2 기체 성분의 포획 메카니즘과 동일하다. 예를들면, 기체 성분 및 제2 기체 성분은 흡수, 흡착, 용해, 또는 착화를 통해 포획될 수 있다. 대안의 실시태양에서, 기체 성분의 포획 메카니즘은 제2 기체 성분의 포획 메카니즘과 상이하다. 예를들면, 기체 성분은 흡수를 통해 포획되고 제2 기체 성분은 흡착 또는 용해를 통해 포획된다. 또 다른 실시예에서, 기체 성분은 착화되어 흡수를 통해 포획되고 제2 기체 성분은 착화되지 않고 흡수를 통해 포획된다.
실시태양들에서, 공정 스트림 (111)은 다른 유체 성분들 예컨대 다른 기체 성분들을 더욱 포함한다. 공정 스트림 (111)의 다른 기체 성분들은 수소, 질소, 에탄, 천연가스, 합성가스, 또는 이들의 조합을 포함한다.
실시태양들에서, 공정 스트림 (111)의 기체 성분 및/또는 제2 기체 성분의 농도는 공정 스트림 (111) 중량 기준으로 약 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 또는 이상보다 많이 포함된다.
실시태양들에서, 기체 성분 (임의선택적으로, 제2 기체 성분) 및 하나 이상의 다른 유체 (예를들면, 기체) 성분들을 포함하는 공정 스트림 (111)으로부터 적어도 일부 기체 성분 (임의선택적으로, 제2 기체 성분)을 선택적으로 포획하기 위하여 (예를들면, 흡수, 흡착, 용해, 착화, 또는 이들의 조합) 분리기 (110)는 이온성 액체 용매가 유통하도록 구성되는 용기를 포함한다.
실시태양에서, 분리기 (110)는 가스 (예를들면, 공정 스트림 (111)의 기체 성분, 임의선택적으로 제2 기체 성분)를 이온성 액체 용매 내부로 소산시키도록, 예를들면, 가스를 액체에 통과시켜 기포가 발생되도록 구성된다. 실시태양에서, 분리기 (110)는 이온성 액체 용매를 분리기 (110)에 순환시키도록 구성되는 용매 순환 시스템을 포함한다. 비-제한적인 예시적으로 적합한 분리기 구성은 흡수탑; 압력-순환 흡착기 (pressure-swing absorber, PSA); 스파저 탱크; 교반 반응기; 하나 이상의 압축기, 하나 이상의 펌프 (124), 및 하나 이상의 열교환기 (예를들면, 가열기 (114), 냉각기 (123))와 연결되는 용기; 또는 이들의 조합을 포함한다. 예시적으로 적합한 분리기는 Gas Processors Association, Engineering Data Book 10 th ed., 도 19-16에 제시된다.
추가 및/또는 대안의 실시태양에서, 예를들면, 가스 및 이온성 액체 용매 사이 접촉 표면적을 상대적으로 넓게 유지하기 위하여, 예를들면, 물질전단 및/또는 액체로의 가스 포획 효율을 유지하기 위하여 분리기 (110)는 (예를들면, 이온성 액체 용매 내부에 소산되는 가스의)기포 크기를 더욱 작게 유지하도록 구성되는 충전층 또는 컬럼을 포함한다. 실시태양에서, 충전층 또는 컬럼의 충전재는 고분자 재료, 금속 재료, 또는 이들의 조합을 포함한다. 실시태양에서, 분리기 (110)는 다중 충전층 또는 컬럼을 가진다. 실시태양에서, 하나 이상의 분리기 (110) 영역들에서 충전재를 가질 수 있다. 실시태양들에서, 충전재는 랜덤 팩킹 또는 구조화 팩킹을 가질 수 있다.
실시태양들에서, 분리기 (110)는 2 이상의 영역 (section)을 포함할 수 있다. 예를들면, 제1 영역은 제1 조의 조건들 (예를들면, 온도, 압력, 유량, 유량비)에서 작동되고, 제2 영역은 제2 조의 조건들 (예를들면, 온도, 압력, 유량, 유량비)에서 작동된다.
실시태양들에서, 분리기 (110)는 때로는 기체 성분 (임의선택적으로, 제2 기체 성분)을 포획하도록, 다른 때에는 포획하지 않도록 기능한다. 즉, 분리기 (110)는 또한 재생기로 기능한다. 이러한 실시태양들에서, 분리기 (110)가 작동하는 온도 및 압력은 기능에 따라 달라진다. 예를들면, 기체 성분 (임의선택적으로, 제2 기체 성분)을 포획하도록 작동될 때 분리기 (110)의 온도 및 압력은 기체 성분 (임의선택적으로, 제2 기체 성분) 포획을 위하여 본원에 개시된 것이다. 기체 성분 (임의선택적으로, 제2 기체 성분)을 유리하도록 작동될 때 분리기 (110)의 온도 및 압력은 재생기 (120)에서 본원에 개시된 것들일 수 있다. 이러한 실시태양들에서, 분리기 (110)는 추가로 또는 대안으로 차압을 통해 하나 이상의 가스 (예를들면, 이전에 포획되고 이어 유리된 가스, 예컨대 올레핀, 산성 가스, 알칸)를 배기하도록 및/또는 포획된 가스가 방출되도록 구성된다.
실시태양들에서, 분리기 (110)는 공정 스트림 (111) 기체 성분의 적합한 부분압을 제공하거나 유지하도록 구성된다. 이러한 적합한 부분압은 약 14.8 psia 내지 약 57.7 psia; 달리, 약 19.7 psia 내지 약 47.7 psia; 달리, 약 19.7 psia 내지 약 29.7 psia이다. 실시태양에서, 분리기 (110)는 에틸렌 부분압이 약 0 psia 내지 약 100 psia로 제공되거나 유지되도록 구성된다.
실시태양에서, 분리기 (110)는 배치 및/또는 연속 운전되도록 구성된다.
실시태양들에서, 시스템 (100)은 2 이상의 분리기 (예를들면, 분리기 (110) 및 하나 이상의 다른 분리기)를 포함할 수 있다. 예를들면, 시스템 (100)은 두 개의 분리기를 포함할 수 있고, 각각은 본원에 개시된 실시태양들의 하나에 의해 구성될 수 있다. 2 이상의 분리기를 가지는 실시태양들은 기체 성분 (임의선택적으로, 제2 기체 성분)의 압력 순환 흡착 (PSA)용으로 구성된다. 예를들면, 2 이상의 분리기를 활용하여, 시스템 (100)은 제1 분리기에서 기체 성분 (임의선택적으로, 제2 기체 성분)을 “제1 배치”로 흡착시키는 한편 “제2 배치”는 제2 분리기에서 흡착되도록 수행함으로써 연속 운전을 가능하게 한다. 이로써, 2 이상의 적합한 분리기 사이에서 순환시켜, 시스템은 연속 운전된다. 2 이상의 분리기를 가지는 예시적 시스템은 “흡수에 의한 에틸렌 회수”라는 명칭으로 2012.9.13자 공개되고 본원에 전체가 참고로 통합되는 미국특허출원공개번호 2012/0232232에 개시된다.
실시태양들에서, 분리기 (110)는 액체-대-가스 유량비가 약 1 내지 약 350; 달리, 약 1 내지 약 200; 달리, 약 10 내지 약 200; 달리, 약 10 내지 약 100가 되도록 구성된다. 실시태양들에서, 분리기 (110)의 액체-대-가스 유량비는 적어도 일부 기체 성분이 이온성 액체 용매에 의해 포획될 수 있는 값을 포함한다. 추가 또는 대안적 실시태양들에서, 분리기 (110)의 액체-대-가스 유량비는 적어도 일부 기체 성분 및 적어도 일부 제2 기체 성분이 이온성 액체 용매에 의해 포획될 수 있는 값을 포함한다. 일반적으로, 적어도 일부 기체 성분 및 적어도 일부 제2 기체 성분을 포획하는 유량비는 적어도 일부 기체 성분만을 포획하는 유량비 이상이다. 실시태양들에서, 적어도 일부 기체 성분 및 적어도 일부 제2 기체 성분을 포획하는 유량비는 적어도 일부 기체 성분만을 포획하는 유량비보다 실질적으로 (예를들면, 약 2 배, 약 3 배, 약 4 배, 약 5 배, 약 6 배, 약 7 배, 약 8 배, 약 9 배, 약 10 배, 약 11 배, 약 12 배, 약 13 배, 약 14 배, 약 15 배, 또는 이상) 더 크다. 실시태양에서, 액체-대-가스 유량비의 “액체”는 이온성 액체 용매를 포함하고; 달리, 액체-대-가스 유량비의 “액체”는 분리기 (110) 내에서 및/또는 관통하여 흐르는 이온성 액체 용매 및 다른 액체들의 임의의 조합을 포함하고; 달리, 액체-대-가스 유량비의 “액체”는 용매 순환 시스템 내에서 및/또는 관통하여 흐르는 이온성 액체 용매 및 다른 액체들의 임의의 조합을 포함한다. 실시태양에서, 액체-대-가스 유량비의 “가스”는 공정 스트림 (111)의 기체 성분을 포함하고; 달리, 액체-대-가스 유량비의 “가스”는 기체 성분 및 공정 스트림 (111)의 제2 기체 성분을 포함하고; 달리, 액체-대-가스 유량비의 “가스”는 공정 스트림 (111) 및/또는 분리기 (110) 내에서 및/또는 관통하여 흐르는 (예를들면, 공정 스트림(111)으로부터, 분리기 (110)로 흐르는 모든 스트림으로부터, 또는 분리기 (110)로 흐르는 스트림 조합으로부터) 임의의 가스 조합을 포함한다.
분리기 (110)가 2 이상의 영역을 포함하는 실시태양들에서, 2 이상의 영역은 동일한 또는 상이한 액체-대-가스 유량비에서 작동될 수 있다. 예를들면, 분리기 (110)의 제1 영역은 제1 액체-대-가스 유량비에서 작동도고 제2 영역은 제2 액체-대-가스 유량비에서 작동되고, 제1 액체-대-가스 유량비는 제2 액체-대-가스 유량비와 상이하다.
실시태양에서, 분리기 (110)는 선택적으로 열적 및/또는 압력 변동, 차이, 또는 사이클을 유도할 수 있다. 예를들면, 분리기 (110)는 기체 성분 (임의선택적으로, 제2 기체 성분) 포획 및 기체 성분 (임의선택적으로, 제2 기체 성분) 유리를 위한 온도 및 압력 사이에서 순환될 수 있다.
실시태양들에서, 분리기 (110)가 작동하는 온도 또는 온도들은 주어진 시간에 분리기 (110)의 기능에 따라 달라진다. 예를들면, 분리기 (110)는 기체 성분 (임의선택적으로, 제2 기체 성분) 포획 목적으로 제1 온도 (예를들면, 분리기 (110) 작동을 위해 개시된 하나 이상의 것들)를 제공하거나 유지하도록 구성되고, 분리기 (110)는 이온성 액체 용매 재생, 회수된 기체 성분 (임의선택적으로, 제2 회수된 기체 성분) 회수, 또는 양자의 목적으로 제2 온도 (예를들면, 재생기 (120) 작동을 위해 개시된 하나 이상의 것들)를 제공하거나 유지하도록 구성된다.
분리기 (110)가 기체 성분 (임의선택적으로, 제2 기체 성분)을 포획하도록 운전되는 실시태양들에서, 분리기 (110)는 약 5℃ 내지 약 50 ℃; 달리, 약 20 ℃ 내지 약 40 ℃에서 작동된다. 기체 성분 (임의선택적으로, 제2 기체 성분)을 분리기 (110)가 미포획 (즉, 유리 (liberate))하도록 운전되는 실시태양들에서, 분리기 (110)는 약 60 ℃ 내지 약 450 ℃에서, 포획 모드로 기능할 때의 분리기 (110) 온도보다 높은 온도에서, 또는 양자에서 작동된다.
실시태양들에서, 분리기 (110)가 작동하는 압력 또는 압력들은 주어진 시간에 분리기 (110)의 기능에 따라 달라진다. 예를들면, 분리기 (110)는 기체 성분 (임의선택적으로, 제2 기체 성분) 포획 목적으로 제1 압력 (예를들면, 분리기 (110) 작동을 위해 개시된 하나 이상의 것들)를 제공하거나 유지하도록 구성되고, 분리기 (110)는 이온성 액체 용매 재생, 회수된 기체 성분 (임의선택적으로, 제2 회수된 기체 성분) 회수, 회수된 기체 성분 (임의선택적으로, 제2 회수된 기체 성분) 방출, 또는 이들의 조합 목적으로 제2 압력 (예를들면, 재생기 (120) 작동을 위해 개시된 하나 이상의 것들)를 제공하거나 유지하도록 구성된다.
분리기 (110)가 기체 성분 (임의선택적으로, 제2 기체 성분)을 포획하도록 운전되는 실시태양들에서, 분리기 (110)는 약 100 psia 내지 약 250 psia에서 작동된다. 분리기 (110)가 기체 성분 (임의선택적으로, 제2 기체 성분)을 미포획 (즉 유리)하도록 운전되는 실시태양들에서, 분리기 (110)는, 분리기 (110)는 약 14.7 psia 이상의 압력에서, 기체 성분 (임의선택적으로, 제2 기체 성분)을 포획될 때 작동되는 압력보다 낮은 압력 (예를들면, 20 psi 낮은)에서, 또는 양자에서 작동된다.
실시태양들에서, 이온성 액체 용매는 일반적으로 양이온, 음이온, Ag(I) 염, Cu(I) 염, 또는 이들의 조합을 포함한다. 실시태양에서, 이온성 액체 용매는 공정 스트림 (111)의 적어도 일부 기체 성분을 가역적으로 착화, 흡수, 흡착, 용해, 또는 이들의 조합이 가능하다. 추가 또는 대안적 실시태양들에서, 이온성 액체 용매는 공정 스트림 (111)의 적어도 일부 제2 기체 성분을 가역적으로 착화, 흡수, 흡착, 용해, 또는 이들의 조합이 가능하다.
실시태양에서, 이온성 액체 용매는 14.7 psia 및 25 ℃에서 액체 상을 포함한다. 실시태양에서, 이온성 액체 용매는 실온 이온성 액체 (“RTIL”)이라 칭할 수 있다. 본원에 개시된 이온성 액체 용매는 개시된 시스템의 작동 조건들에서 무시할 수 있는 증기압을 가지고, 이에 따라 작동 중 이온성 액체 용매 손실은 무시할 수 있다. 또한, 본원에 개시된 이온성 액체 용매를 사용하면 VOC 방출이 감소한다.
실시태양들에서, 이온성 액체 용매는 양이온 및 음이온을 포함한다. 실시태양들에서, 양이온은 에틸메틸이미다졸리움 [emim] 양이온, 부틸메틸이미다졸리움 [bmim] 양이온, 부틸메틸피리디늄 [mebupyl] 양이온, 또는 이들의 조합을 포함한다. 실시태양들에서, 음이온은 비스(트리플루오로메탄술포닐)아미드 [Tf2N] 음이온, 헥사플루오로포스페이트 [PF6] 음이온, 트리플루오로메탄술포네이트 [TfO] 음이온, 디시안아미드 [DCA] 음이온, 테트라플루오로보레이트 [BF4] 음이온, 티오시아네이트 [SCN] 음이온, 나이트레이트 [NO3] 음이온, 술포네이트 [CF3SO3] 음이온, 메틸술페이트 [CH3SO4] 음이온, 또는 이들의 조합을 포함한다.
실시태양들에서, 이온성 액체 용매는 에틸메틸이미다졸리움 비스(트리플루오로메탄술포닐)아미드 ([emim][Tf2N]), 부틸메틸이미다졸리움 헥사플루오로포스페이트 ([bmim][PF6]), 에틸메틸이미다졸리움 트리플루오로메탄술포네이트 ([emim][TfO]), 에틸메틸이미다졸리움 디시안아미드 ([emim][DCA]), 부틸메틸이미다졸리움 디시안아미드 ([bmim][DCA], 부틸메틸이미다졸리움 테트라플루오로보레이트 ([bmim][BF4]), 부틸메틸피리디늄 테트라플루오로보레이트 ([mebupyl][BF4]), 부틸메틸이미다졸리움 티오시아네이트 ([bmim][SCN]), N-부틸-4-메틸피리디늄 티오시아네이트 ([mebupyl][SCN]), 1-부틸-3-메틸이미다졸리움 나이트레이트 ([bmim][NO3]), 에틸메틸이미다졸리움 트리플루오로메탄 술포네이트 ([emim][CF3SO3]), 부틸메틸이미다졸리움 메틸술페이트 ([bmim][CH3SO4]), 또는 이들의 조합을 포함한다.
실시태양에서, 에틸메틸이미다졸리움 비스(트리플루오로메탄술포닐)아미드는 1-에틸-3-메틸이미다졸리움 비스(트리플루오로메탄술포닐)아미드를 포함한다. 실시태양에서, 부틸메틸이미다졸리움 헥사플루오로포스페이트는 1-부틸-3-메틸이미다졸리움 헥사플루오로포스페이트를 포함한다. 실시태양에서, 부틸메틸이미다졸리움 디시안아미드는 1-부틸-3-메틸이미다졸리움 디시안아미드를 포함한다. 실시태양에서, 부틸메틸이미다졸리움 테트라플루오로보레이트는 1-부틸-3-메틸이미다졸리움 테트라플루오로보레이트를 포함한다. 실시태양에서, 부틸메틸피리디늄 테트라플루오로보레이트는 N-부틸-4-메틸피리디늄 테트라플루오로보레이트를 포함한다. 실시태양에서, 부틸메틸이미다졸리움 티오시아네이트는 1-부틸-3-메틸이미다졸리움 티오시아네이트를 포함한다. 실시태양에서, 에틸메틸이미다졸리움 트리플루오로메탄술포네이트는 1-에틸-3-메틸이미다졸리움 트리플루오로메탄술포네이트를 포함한다. 실시태양에서, 부틸메틸이미다졸리움 나이트레이트는 1-부틸-3-메틸이미다졸리움 나이트레이트를 포함한다. 실시태양에서, 부틸메틸이미다졸리움 메틸술페이트는 1-부틸-3-메틸이미다졸리움 메틸술페이트를 포함한다. 실시태양에서, 부틸메틸피리디늄 티오시아네이트는 N-부틸-4-메틸 피리디늄 티오시아네이트를 포함한다.
추가 실시태양들에서, 이온성 액체 용매는 Ag(I) 염, Cu(I) 염, 또는 이들의 조합을 더욱 포함한다.
실시태양들에서, Ag(I) 염은 이온성 액체 용매에 용해, 분산, 현탁 또는 이들의 조합일 수 있다. 용해, 분산, 현탁 또는 이들의 조합일 때, Ag(I) 염은 이온성 액체 용매에서 Ag(I) 양이온을 형성한다. Ag(I) 염은 은(I) 비스(트리플루오로메탄술포닐)아미드 ([Ag(I)][Tf2N]), 트리플루오로메탄술폰산 은(I) ([Ag(I)][TfO]), 질산은(I) ([Ag(I)][NO3]), 또는 이들의 조합을 포함한다. 실시태양들에서, 이온성 액체 용매에서 은 (예를들면, Ag(I)) 농도는 0 N 내지 약 5 N; 달리, 약 0.45N 내지 약 1.8 N이다. 개시된 실시태양들은 또한 은 염 부재인 이온성 액체 용매를 포함하고 본원에 개시된 하나 이상의 이온성 액체를 포함한다.
실시태양들에서, Cu(I) 염은 이온성 액체 용매에 용해, 분산, 현탁 또는 이들의 조합일 수 있다. 용해, 분산, 현탁 또는 이들의 조합일 때, Cu(I) 염은 이온성 액체 용매에서 Cu(I) 양이온을 형성한다. Cu(I) 염은 염화구리 (I) ([Cu(I)][Cl]), 브로민화구리 (I) ([Cu(I)][Br]), 트리플루오로아세트산 제1구리 ([Cu(I)][TFA]), 질산구리 (I) ([Cu(I)][NO3]), 또는 이들의 조합을 포함한다. 실시태양들에서, 이온성 액체 용매에서 구리 (예를들면, Cu(I)) 농도는 0 N 내지 약 5 N; 달리, 약 0.45N 내지 약 1.8 N이다. 개시된 실시태양들은 또한 구리 염 부재인 이온성 액체 용매를 포함하고 본원에 개시된 하나 이상의 이온성 액체를 포함한다.
이론에 구속될 의도는 아니고, 본원에 개시된 이온성 액체 용매의 실시태양들은 기체 성분의 탄소 이중결합 (예를들면, 올레핀)과 상호 작용한다. 실시태양에서, 적어도 일부 기체 성분 (임의선택적으로, 적어도 일부 제2 기체 성분) 포획은 이온성 액체 용매로 예를들면, 착물, 링크, 결합, 인력, 상호작용, 용액 또는 이들의 조합 형성을 통한 기체 성분 (임의선택적으로, 제2 기체 성분)에 대한 가역적 착화, 결합, 연결, 본딩, 상호작용, 용해 또는 이들의 조합을 포함한다. 예를들면, 올레핀 (예를들면, 에틸렌)은 이온성 액체 용매의 Ag(I) 양이온 및/또는 Cu(I) 양이온과 착화되어 포획된 올레핀 (예를들면, 에틸렌) 착물을 형성한다.
실시태양들에서, 본원에 개시된 이온성 액체 용매는 공정 스트림 (111)에서 하나 이상의 유체 성분들보다 우월하게 기체 성분 (임의선택적으로, 제2 기체 성분)에 대한 선택성을 가진다. 예를들면, 본원에 개시된 이온성 액체 용매는 에탄보다 에틸렌에 선택적이고, 에탄에 비하여 이소부탄에 선택적이고, 천연가스 대비 CO2에 선택적이고, 합성가스보다 CO2에 선택적이고, 천연가스보다 H2S 에 선택적이고, 또는 이들의 조합을 포함한다.
실시태양들에서, 공정 스트림 (111)에서 하나 이상의 유체 성분들에 비하여 기체 성분 (임의선택적으로, 제2 기체 성분)에 대한 이온성 액체 용매의 선택도는 약 8 내지 약 300 이상이다. 예를들면, 에탄에 대한 에틸렌, 에탄에 대한 이소부탄, 천연가스 또는 합성가스에 대한 CO2, 천연가스에 대한 H2S 선택도, 또는 이들의 조합은 약 8 내지 약 300 이상이다.
실시태양에서, 이온성 액체 용매는 다양한 다른 유체들 (예를들면, 가스)을 포함하는 공정 스트림 (111)으로부터 기체 성분 (예를들면, 에틸렌, CO2)을 가역적으로 포획 (예를들면, 흡수, 흡착, 용해, 착화 또는 이들의 조합) 및/또는 포획 유도한다. 추가 또는 대안적 실시태양에서, 이온성 액체 용매는 공정 스트림 (111)으로부터 제2 기체 성분 (예를들면, 이소부탄, H2S)을 가역적으로 포획 (예를들면, 흡수, 흡착, 용해, 착물 또는 이들의 조합) 및/또는 포획 유도한다. 추가 또는 대안적 실시태양에서, 이온성 액체 용매는 공정 스트림 (111)으로부터 기체 성분 (예를들면, 에틸렌, CO2)와 함께 제2 기체 성분 (예를들면, 이소부탄, H2S)을 가역적으로 포획 (예를들면, 흡수, 흡착, 용해, 착물 또는 이들의 조합) 및/또는 포획 유도한다.
실시태양들에서, 분리기 (110)에서 이온성 액체 용매에 대한 공정 스트림 (111) 성분들 흐름은 병류, 역류, 또는 분리기 (110) 영역별로 분류될 수 있다.
실시태양들에서, 이온성 액체 용매에 의해 포획되지 않은 공정 스트림 (111)의 성분들 및/또는 일부 성분들 (예를들면, 적어도 일부 제2 기체 성분이 포획되지 않고, 제3 기체 성분이 포획되지 않은 실시태양들)은 분리기 (110)에서 유출되어 미포획된 스트림 (112)으로 유동한다. 실시태양들에서, 미포획된 스트림 (112)은 수소, 질소, 에탄, 이소부탄, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 대안적 실시태양들에서, 미포획된 스트림 (112)은 합성가스를 포함한다. 대안적 실시태양들에서, 미포획된 스트림 (112)은 천연가스를 포함한다. 미포획된 스트림 (112)에서 하나 이상의 성분들은 본 분야 공지 기술에 따라 더욱 처리되고, 미포획된 스트림 (112)의 하나 이상의 성분들은 화염화되거나 또는 이들의 조합으로 처리된다. 도 2에 도시된 시스템 (200)의 실시태양에서, 미포획된 제2 기체 성분은 막 유닛 (130)을 통해 회수될 수 있다 (이하 상술).
실시태양들에서, 적어도 일부 기체 성분 (임의선택적으로, 적어도 일부 제2 성분) 은 분리기 (110)에서 유출되어 포획된 스트림 (113)를 통해 재생기 (120)로 흐를 수 있다. 포획된 스트림 (113)은 이온성 액체 용매, 포획된 일부 기체 성분 (예를들면, 에틸렌, CO2), 포획된 일부 제2 기체 성분 (예를들면, 이소부탄, H2S), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
실시태양들에서, 재생기 (120)는 이온성 액체 용매를 재생하고, 적어도 일부 포획된 기체 성분, 적어도 일부 포획된 제2 기체 성분, 또는 이들의 조합을 유리하도록 구성되는 하나 이상의 용기 (예를들면, 직렬, 병렬, 또는 이들 양자)를 포함한다. 실시태양에서, 재생기 (120)는 냉각수, 저압 스팀, 또는 이들의 조합을 포함하는 하나 이상의 열원으로 가열되어 기체 성분 (임의선택적으로, 제2 기체 성분)을 이온성 액체 용매로부터 유리하여 이온성 액체 용매를 재생한다.
실시태양에서, 재생기 (120)는 포획된 기체 성분 (임의선택적으로, 제2 기체 성분)을 재생기 (120)에서 이온성 액체 용매로부터 유리 (예를들면, 용해도 변경, 증기화, 탈착)하기에 적합한 온도 기반에서 작동하도록 구성된다. 실시태양들에서, 재생기 (120)는 분리기 (110) 온도 이상의 온도, 약 60 ℃ 내지 약 450 ℃, 또는 이들의 조합에서 운전된다. 추가 또는 대안적 실시태양들에서, 재생기 (120)는 약 93 ℃ 내지 약 204 ℃; 달리, 약 93 ℃ 내지 약 149 ℃; 달리, 약 149 ℃ 내지 약 204 ℃에서 작동된다.
실시태양에서, 재생기 (120)는 포획된 스트림 (113)의 성분들이 재생기 (120)에 진입할 때 차압에 노출되도록 구성된다. 이러한 실시태양에서, 재생기 (120)는 포획된 기체 성분 (임의선택적으로, 제2 기체 성분)을 재생기 (120)에서 이온성 액체 용매로부터 유리 (예를들면, 용해도 변경, 증기화, 탈착)하기에 적합한 압력을 제공하거나 유지하도록 구성된다. 실시태양들에서, 재생기 (120)는 분리기 (110)가 운전되는 압력보다 낮은 (예를들면, 약 20 psia 낮은) 압력, 약 14.7 psia 이상의 압력, 또는 이들의 조합에서 작동될 수 있다. 추가 또는 대안적 실시태양에서, 재생기 (120)는 약 16 psia 또는 약 50 psia 이상의 압력에서 운전된다.
실시태양들에서, 재생기 (120)는 차압을 통해 작동되는 직렬의 용기를 포함하고, 각각의 직렬 용기는 동일한 또는 상이한 압력에서 운전될 수 있다. 예를들면, 재생기 (120)는 2개의 직렬 용기들을 포함하고 제1 용기는 재생기 (120)에 대하여 본원에 개시된 압력에서 운전되고, 제2 용기는 제1 용기의 압력보다 낮은 재생기 (120)에 대하여 본원에 개시된 압력으로 운전된다.
실시태양에서, 재생기 (120)는 일괄 및/또는 연속 공정들이 가능하도록 구성된다. 예를들면, 재생기 (120)는 전통적인 일괄 또는 연속 조작으로 운전될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 2 이상의 재생기들은 배치 모드로 작동되고 시스템 (100)에서 이온성 액체 용매의 재생이 연속되도록 운전이 변경될 수 있다.
재생기 (120)에서, 포획된 스트림 (113)의 포획된 기체 성분(들) (예를들면, 기체 성분 및, 임의선택적으로, 제2 기체 성분)은 분리되어 회수된 기체 성분 (임의선택적으로, 회수된 제2 기체 성분)을 포함하는 회수된 스트림 (121) 및 재생된 이온성 액체 용매를 포함하는 용매 스트림 (122)을 형성한다.“재생된”이란, 적어도 대부분의 포획된 기체 성분 (임의선택적으로, 제2 기체 성분)이 재생기 (120)에서 이온성 액체 용매로부터 유리되는 것을 의미한다. 유리된다는 것은 착물 가역화, 결합 분리, 상호작용 역전, 인력 역전, 용해 역전, 탈착, 또는 이들의 조합을 포함한다. 회수된 기체 성분 (임의선택적으로, 제2 회수된 기체 성분)은 회수된 스트림 (121)를 통해 재생기 (120)로부터 방출된다.
용매 스트림 (122)은 재생된 이온성 액체 용매를 포함하고 재생기 (120)에서 분리기 (110)로 흐른다. 재생된 이온성 액체 용매는 분리기 (110)에서 재사용되도록 순환된다. 재생된 이온성 액체 용매를“린 (lean) 용매”라고 칭할 수 있다.
회수된 스트림 (121)은 회수된 기체 성분 (임의선택적으로, 제2 기체 성분)을 포함한다. 회수된 스트림 (121)은 공정들 예컨대 폴리에틸렌 중합 공정에 도입되거나 재사용되고; 회수된 스트림 (121)은 더욱 처리 (예를들면, 분해, 접촉 분해, 열분해, 탈수소화, 탈산소화, 스크러빙, 전환, 처리, 또는 이들의 조합)되도록 회수되고; 회수된 스트림 (121)은 기체 성분 (임의선택적으로, 제2 기체 성분)의 분배, 판매, 기타 등을 위하여 사용되고; 회수된 스트림 (121)은 연료로 사용되고; 또는 이들의 조합으로 처리된다.
실시태양들에서, 회수된 스트림 (121)은 실질적으로 (예를들면, 회수된 스트림 (121)의 >90중량%) 회수된 기체 성분 (예를들면, 올레핀, 산성 가스)을 포함한다. 추가 또는 대안적 실시태양들에서, 회수된 스트림 (121)은 실질적으로 (예를들면, 회수된 스트림 (121)의 >90중량%) 회수된 기체 성분 (예를들면, 올레핀, 산성 가스) 및 회수된 제2 기체 성분 (예를들면, 알칸, 산성 가스)을 포함한다.
실시태양들에서, 회수된 스트림 (121)은 공정 스트림 (111)으로부터 약 50%, 60%, 70%, 80%, 85%, 90%, 95%, 또는 이상보다 많이 회수된 기체 성분 (예를들면, 올레핀, 산성 가스)을 포함한다. 추가 또는 대안적 실시태양들에서, 회수된 스트림 (121)은 공정 스트림 (111)으로부터 약 50%, 60%, 70%, 80%, 85%, 90%, 95%, 또는 이상보다 많이 회수된 제2 기체 성분 (예를들면, 알칸, 산성 가스)을 포함한다.
특정 실시태양들에서, 회수된 스트림 (121)은 공정 스트림 (111)으로부터 약 85%, 90%, 95%, 또는 이상보다 많이 회수된 올레핀 (예를들면, 에틸렌)을 포함한다. 추가 또는 대안적 실시태양들에서, 회수된 스트림 (121)은 공정 스트림 (111)으로부터 약 80%, 85%, 90%, 95%, 또는 이상보다 많이 회수된 알칸을 포함하다. 대안적 실시태양들에서, 회수된 스트림 (121)은 공정 스트림 (111)으로부터 약 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 또는 이상보다 많이 회수된 CO2를 포함한다. 추가 또는 대안적 실시태양들에서, 회수된 스트림 (121)은 공정 스트림 (111)으로부터 약 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 또는 이상보다 많이 회수된 H2S를 포함한다.
실시태양들에서, 회수된 스트림 (121)에서 회수된 기체 성분 (예를들면, 올레핀, 산성 가스) 순도는 회수된 스트림 (121) 중량 기준으로 약 50%, 60%, 70,%, 80%, 90%, 95%, 96%, 97,%, 98%, 99%, 또는 이상보다 높다. 추가 또는 대안적 실시태양들에서, 회수된 스트림 (121)에서 회수된 제2 기체 성분 (예를들면, 알칸, 산성 가스) 순도는 회수된 스트림 (121) 중량 기준으로 50%, 60%, 70,%, 80%, 90%, 95%, 96%, 97,%, 98%, 99%, 또는 이상보다 높다,. 특정 실시태양들에서, 회수된 스트림 (121)은 실질적으로 (예를들면, 회수된 스트림 (121)의 중량 기준으로 >90 중량%) 올레핀 (예를들면, 에틸렌)을 포함하고; 달리, 회수된 스트림 (121)은 실질적으로 (예를들면, 회수된 스트림 (121)의 중량 기준으로 >90 중량%) 올레핀 (예를들면, 에틸렌) 및 알칸 (예를들면, 이소부탄)을 포함하고; 달리, 회수된 스트림 (121)은 실질적으로 (예를들면, 회수된 스트림 (121)의 중량 기준으로 >90 중량%) CO2를 포함하고; 달리, 회수된 스트림 (121)은 실질적으로 (예를들면, 회수된 스트림 (121)의 중량 기준으로 >90 중량%) CO2 및 H2S를 포함한다.
회수된 스트림 (121)은 다른 유체 성분들 예컨대 수소, 질소, 메탄, 에탄, 프로필렌, 프로판, 중질 탄화수소, 또는 이들의 조합을 더욱 포함한다. 이온성 액체 용매에 의한 유체 성분 포획으로 이러한 성분들은 회수된 스트림 (121)에 다양한 함량으로 존재할 수 있지만; 기체 성분 (임의선택적으로, 제2 기체 성분)의 회수 및 순도 수준이 충족되도록 회수된 스트림 (121)에서 하나 이상의 다른 유체 성분들은 본원에 개시된 기체 성분 (임의선택적으로, 제2 기체 성분)보다 낮은 수준으로 존재할 수 있다.
도 2는 개시된 시스템 (200)의 또 다른 실시태양에 대한 공정 흐름도를 보인다. 제시된 바와 같이, 도 2의 시스템 (200)은 도 1의 시스템 (100)과 동일한 구성요소들 (예를들면, 분리기 (110), 재생기 (120), 가열기 (114), 냉각기 (123), 펌프 (124), 용매 순환 시스템, 공정 스트림 (111), 포획된 스트림 (113), 용매 스트림 (122), 회수된 스트림 (121))을 포함한다. 시스템 (200)은 막 유닛 (130) 및 연관 스트림 (131, 132)을 더욱 포함한다. 분리기 (110)에서 이온성 액체 용매에 의해 포획되지 않은 미포획된 기체 성분들은 분리기 (110)에서 유출되어 미포획된 스트림 (112)을 통과하여 더욱 처리되도록 막 유닛 (130)로 흐른다.
일반적으로, (도 1에서 상기된 바와 같이) 분리기 (110)는 공정 스트림 (111)의 기체 성분을 포획하고, (분리기 (110)에서 포획되지 않은) 공정 스트림 (111)의 미포획된 성분들은 (도 1에서 상기된 바와 같이) 분리기 (110)에서 유출되어 미포획된 스트림 (112)을 통해 막 유닛 (130)으로 유동된다. 막 유닛 (130)은 공정 스트림 (111)의 하나 이상의 유체 성분들 (예를들면, 제2 기체 성분)에 대하여 선택적인 막 (135)을 포함한다. 미포획된 스트림 (112)은 미포획된 성분들을 막 유닛 (130)에 공급한다. 미포획된 스트림 (112)은 미포획된 스트림 (112)의 조건들 (예를들면, 온도, 압력, 상)을 변경시켜 미포획된 기체 성분들이 막 유닛 (130)으로 유동되도록 다양한 설비 (예를들면, 압축기, 펌프, 밸브, 열교환기, 또는 이들의 조합)를 포함한다. 하나 이상의 미포획된 성분들은 선택적으로 막 (135)을 통해 막 (135)의 침투측 (134)으로 침투된다. 막 (135)을 침투하지 못하는 일부 미포획된 성분들은 막 (135)의 잔류측 (133)에서 막 (135)의 잔류물을 구성한다. 더욱 처리, 사용, 화염, 처분, 또는 판매되도록 침투물은 막 (135) 침투측 (134)에서 침투 스트림 (132)을 통과하여 흐른다. 더욱 처리, 사요, 화염, 처분, 또는 판매되도록 잔류물은 막 (135) 잔류측 (133)에서 잔류 스트림 (131)을 통과하여 흐른다.
실시태양들에서, 막 유닛 (130)의 막 (135)은 알칸 (예를들면, 이소부탄, 에탄), H2S, 질소, 수소, 또는 이들의 조합에 선택적이다. 하나 이상의 미포획된 성분들에 선택적인 막을 가지는 막 유닛은 본 분야에서 공지되어 있다. 예를들면, 시스템 (200)에서 H2S 제거에 적합한 막 유닛은 미국특허번호들 5,556,449; 5,558,698; 5,407,467; 5,401,300; 및 6,572,678에 개시되고, 이들 각각은 본원에 참고로 전체가 통합된다. 시스템 (200)에서 수소 제거에 적합한 막 유닛은 미국특허번호들 6,555,316 및 5,980,609에 개시되고, 각각은 본원에 참고로 전체가 통합된다. 시스템 (200)에서 알칸 제거에 적합한 막 유닛은 미국특허번호 5,980,609에 개시되고, 이는 본원에 참고로 전체가 통합된다. 시스템 (200)에서 질소 제거에 적합한 막 유닛은 미국특허번호 7,479,227에 개시되고, 이는 본원에 참고로 전체가 통합된다.
실시태양들에서, 막 유닛 (130)은 서로 동일하거나 상이한 선택도를 가지는2 이상의 막을 가지는2 이상의 막 유닛을 포함할 수 있다. 예를들면, 알칸-선택적 막은 질소-선택적 막과 조합적으로 미포획된 알칸을 회수하도록 사용될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 낮은 수준의 H2S를 달성하기 위하여 H2S에 선택적인 다중 막 유닛이 사용될 수 있다.
도 2에 도시된 시스템 (200) 운전은, 제한되지는 않지만, 두 운전 실시태양들을 포함한다. 첫째, 공정 스트림 (111)의 적어도 일부 기체 성분은 이온성 액체 용매에 의해 분리기 (110)에서 포획되는 한편, 공정 스트림 (111)의 적어도 일부 제2 기체 성분은 포획되지 않고, 분리기 (110)에서 유출되어, 미포획된 스트림 (112)을 통해 막 유닛 (130)으로 흐른다. 이어 미포획된 일부 제2 기체 성분은 막 유닛 (130)에서 회수되고, 적어도 일부 포획된 기체 성분은 분리기 (110)에서 (예를들면, 분리기가 재생기의 이중 기능을 제공하는 실시태양들에서) 또는 도 2의 재생기 (120)에서 회수된다. 둘째, 공정 스트림 (111)의 적어도 일부 기체 성분 및 적어도 일부 제2 기체 성분은 이온성 액체 용매에 의해 분리기 (110)에서 포획되는 한편 공정 스트림 (111)의 적어도 일부 제3 기체 성분은 포획되지 않고, 분리기 (110)에서 유출되어, 미포획된 스트림 (112)를 통해 막 유닛 (130)으로 흐른다. 미포획된 일부 제3 기체 성분은 막 유닛 (130)으로부터 회수되고, 포획된 일부 기체 성분 및 포획된 일부 제2 기체 성분은 분리기 (110)에서 (예를들면, 분리기 (110)가 재생기의 이중 기능을 제공하는 실시태양들에서) 또는 도 2의 재생기 (120)에서 회수된다.
시스템 (200)에서, 공정 스트림 (111), 포획된 스트림 (113), 미포획된 스트림 (112), 용매 스트림 (122), 및 회수된 스트림 (121)은 도 1의 시스템 (100)에 대하여 기술된 공정 스트림 (111), 포획된 스트림 (113), 미포획된 스트림 (112), 용매 스트림 (122), 및 회수된 스트림 (121)의 실시태양들을 구성한다. 유사하게, 시스템 (200)의 분리기 (110) 및 재생기 (120)는 도 1에 대하여 기술된 시스템 (100)의 분리기 (110) 및 재생기 (120)의 실시태양들을 구성한다.
시스템 (200)에서, 막 (135) 선택도에 따라, 잔류 스트림 (131) 또는 침투 스트림 (132)은 회수된 제2 기체 성분 또는 회수된 제3 기체 성분을 포함한다. 잔류 스트림 (131) 또는 침투 스트림 (132)은 공정들 예컨대 폴리에틸렌 중합 공정으로 도입되거나 재사용되고; 잔류 스트림 (131) 및/또는 침투 스트림 (132)은 더욱 처리 (예를들면, 분해, 접촉 분해, 열분해, 탈수소화, 탈산소화, 스크러빙, 전환, 처리, 또는 이들의 조합)되도록 회수되고; 잔류 스트림 (131) 또는 침투 스트림 (132)은 제2 기체 성분 (임의선택적으로, 제3 기체 성분)의 분배, 판매, 기타 등으로 사용되고; 잔류 스트림 (131) 또는 침투 스트림 (132)은 연료로 사용되거나; 또는 이들의 조합으로 처리된다.
실시태양들에서, 잔류 스트림 (131) 또는 침투 스트림 (132)은 실질적으로 (예를들면, 잔류 스트림 (131) 또는 침투 스트림 (132)의>90중량%) 회수된 제2 기체 성분 (예를들면, 알칸, 산성 가스)을 포함한다. 추가 또는 대안적 실시태양들에서, 잔류 스트림 (131) 또는 침투 스트림 (132)은 실질적으로 (예를들면, 잔류 스트림 (131) 또는 침투 스트림 (132)의 >90중량%) 회수된 제3 기체 성분 (예를들면, 알칸, 질소, 수소, 산성 가스)을 포함한다.
실시태양들에서, 잔류 스트림 (131) 또는 침투 스트림 (132)은 공정 스트림 (111)으로부터 약 50%, 60%, 70%, 80%, 85%, 90%, 95%, 또는 이상 보다 많이 회수된 제2 기체 성분 (예를들면, 알칸, 산성 가스)을 포함한다. 추가 또는 대안적 실시태양들에서, 잔류 스트림 (131) 또는 침투 스트림 (132)은 공정 스트림 (111)으로부터 약 50%, 60%, 70%, 80%, 85%, 90%, 95%, 또는 이상 보다 많이 회수된 제3 기체 성분 (예를들면, 알칸, 산성 가스, 수소, 질소, 천연가스, 합성가스)을 포함한다.
특정 실시태양들에서, 잔류 스트림 (131) 또는 침투 스트림 (132)은 공정 스트림 (111)으로부터 약 80%, 85%, 90%, 95%, 또는 이상 보다 많이 회수된 알칸을 포함한다. 대안적 실시태양들에서, 잔류 스트림 (131) 또는 침투 스트림 (132)은 공정 스트림 (111)으로부터 약 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 또는 이상 보다 많이 회수된 천연가스 또는 합성가스를 포함한다. 추가 또는 대안적 실시태양들에서, 잔류 스트림 (131) 또는 침투 스트림 (132)은 공정 스트림 (111)으로부터 약 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 또는 이상 보다 많이 회수된 H2S를 포함한다.
실시태양들에서, 잔류 스트림 (131) 또는 침투 스트림 (132)에서 회수된 제2 기체 성분 (예를들면, 알칸, 산성 가스)의 순도는 잔류 스트림 (131) 또는 침투 스트림 (132) 중량 기준으로 약 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 또는 이상 보다 높다. 추가 또는 대안적 실시태양들에서, 잔류 스트림 (131) 또는 침투 스트림 (132)에서 회수된 제3 기체 성분 (예를들면, 알칸, 산성 가스, 수소, 질소, 천연가스, 합성가스)의 순도는 잔류 스트림 (131) 또는 침투 스트림 (132) 중량 기준으로 50%, 60%, 70,%, 80%, 90%, 95%, 96%, 97,%, 98%, 99%, 또는 이상보다 높다. 특정 실시태양들에서, 잔류 스트림 (131) 또는 침투 스트림 (132)은 실질적으로 (예를들면, 잔류 스트림 (131) 또는 침투 스트림 (132)의>90 중량%) 알칸 (예를들면, 이소부탄, 에탄, 프로판)을 포함하고; 달리, 잔류 스트림 (131) 또는 침투 스트림 (132)은 실질적으로 (예를들면, 잔류 스트림 (131) 또는 침투 스트림 (132)의 >90 중량%) 천연가스 또는 합성가스를 포함하고; 달리, 잔류 스트림 (131) 또는 침투 스트림 (132)은 실질적으로 (예를들면, 잔류 스트림 (131) 또는 침투 스트림 (132)의 >90 중량%) CO2 및/또는 H2S를 포함한다.
시스템 (200)의 실시태양들에서, 기체 성분은 올레핀 (예를들면, 에틸렌) 또는 산성 가스 (CO2 또는 H2S)를 포함하고; 제2 기체 성분은 알칸 (예를들면, 이소부탄) 또는 산성 가스 (CO2 또는 H2S)를 포함하고; 제3 기체 성분은 알칸 (예를들면, 에탄), 천연가스, 합성가스, 수소, 또는 질소을 포함한다.
개시된 실시태양들은 적어도 일부 기체 성분 (예를들면, 상기된 바와 같이 기체 성분, 제2 기체 성분, 제3 기체 성분, 또는 이들의 조합)을 회수하는 방법을 포함한다.
실시태양에서, 방법은 기체 성분을 포함하는 공정 스트림 제공 단계, 적어도 일부 기체 성분을 공정 스트림으로부터 이온성 액체 용매에 의해 포획하는 단계, 및 적어도 일부 포획된 기체 성분을 이온성 액체 용매로부터 회수하는 단계를 포함한다. 추가 실시태양들에서, 공정 스트림은 제2 기체 성분을 포함하고 적어도 일부 제2 기체 성분은 공정 스트림으로부터 이온성 액체 용매에 의해 포획되고, 방법은 적어도 일부 제2 기체 성분을 이온성 액체 용매로부터 회수하는 단계를 더욱 포함한다.
방법의 실시태양들에서, 이온성 액체 용매는 양이온, 음이온, Ag(I) 염, Cu(I) 염, 또는 이들의 조합을 포함한다.
방법의 실시태양들에서, 양이온은 에틸메틸이미다졸리움 [emim] 양이온, 부틸메틸이미다졸리움 [bmim] 양이온, 부틸메틸피리디늄 [mebupyl] 양이온, 또는 이들의 조합을 포함한다. 실시태양들에서, 음이온은 비스(트리플루오로메탄술포닐)아미드 [Tf2N] 음이온, 헥사플루오로포스페이트 [PF6] 음이온, 트리플루오로메탄술포네이트 [TfO] 음이온, 디시안아미드 [DCA] 음이온, 테트라플루오로보레이트 [BF4] 음이온, 티오시아네이트 [SCN] 음이온, 나이트레이트 [NO3] 음이온, 술포네이트 [CF3SO3] 음이온, 메틸술페이트 [CH3SO4] 음이온, 또는 이들의 조합을 포함한다.
방법의 실시태양들에서, 이온성 액체 용매는 에틸메틸이미다졸리움 비스(트리플루오로메탄술포닐)아미드, 부틸메틸이미다졸리움 헥사플루오로포스페이트, 에틸메틸이미다졸리움 트리플루오로메탄술포네이트, 에틸메틸이미다졸리움 디시안아미드, 부틸메틸이미다졸리움 디시안아미드, 부틸메틸이미다졸리움 테트라플루오로보레이트, 부틸메틸피리디늄 테트라플루오로보레이트, 부틸메틸이미다졸리움 티오시아네이트, 에틸메틸이미다졸리움 트리플루오로메탄술포네이트, 부틸메틸이미다졸리움 나이트레이트, 에틸메틸이미다졸리움 트리플루오로메탄 술포네이트, 부틸메틸이미다졸리움 메틸술페이트, 부틸메틸피리디늄 티오시아네이트, 또는 이들의 조합을 포함한다.
방법의 실시태양들에서, Ag(I) 염은 은(I) 비스(트리플루오로메탄술포닐)아미드 ([Ag(I)][Tf2N]), 트리플루오로메탄술폰산 은(I) ([Ag(I)][TfO]), 질산은(I) ([Ag(I)][NO3]), 또는 이들의 조합을 포함한다. 방법의 실시태양들에서, 이온성 액체 용매 중 은의 농도는 0 N 내지 약 5 N; 달리, 0 N 내지 약 2 N; 달리, 약 0 N 내지 약 1.8 N; 달리, 약 0.45 N 내지 약 1.8 N을 포함하고; 달리, 이온성 액체 용매 중 은의 농도는 영이다.
방법의 실시태양들에서, Cu(I) 염은 염화구리 (I) ([Cu(I)][Cl]), 브로민화구리 (I) ([Cu(I)][Br]), 트리플루오로아세트산 제1 구리 ([Cu(I)][TFA]), 질산구리 (I) ([Cu(I)][NO3]), 또는 이들의 조합을 포함한다. 방법의 실시태양들에서, 이온성 액체 용매 중 구리 (예를들면, Cu(I)) 농도는 0 N 내지 약 5 N; 달리, 0 N 내지 약 2 N; 달리, 약 0 N 내지 약 1.8 N; 달리, 약 0.45 N 내지 약 1.8 N을 포함하고; 달리, 이온성 액체 용매 중 구리 농도는 영이다.
방법의 실시태양들에서, 포획 단계는 약 1 내지 약 350; 달리, 약 1 내지 약 200; 달리, 약 10 내지 약 200; 달리, 약 10 내지 약 100의 액체-대-가스 유량비에서 수행된다. 추가 또는 대안적 실시태양들에서, 포획 단계는 기체 성분 포획과 함께 적어도 일부 제2 기체 성분이 이온성 액체 용매에 의해 포획되는 액체-대-가스 유량비에서 수행된다. 이러한 실시태양들에서, 액체-대-가스 유량비는 약 10 이상; 달리, 약 15 이상을 포함한다. 추가 또는 대안적 실시태양들에서, 포획 단계는 적어도 일부 제2 기체 성분이 이온성 액체 용매에 의해 포획되지 않는 액체-대-가스 유량비에서 수행된다. 이러한 실시태양들에서, 액체-대-가스 유량비는 약 200 미만을 포함한다.
실시태양들에서, 방법은 시간 당 약 1,000 파운드 내지 시간 당 약 300,000 파운드의 질량유량으로 이온성 액체 용매를 유동하는 단계를 더욱 포함한다. 추가 또는 대안적 실시태양들에서, 방법은 산성 가스를 포함하는 적어도 일부 기체 성분을 포획하는 유량으로 이온성 액체 용매를 유동하는 단계를 더욱 포함한다.
실시태양들에서, 기체 성분 및/또는 제2 기체 성분은 흡수, 흡착, 용해, 착화, 또는 이들의 조합으로 포획된다.
실시태양들에서, 방법은 미포획된 일부 제2 기체 성분을 막 유닛으로 유동하는 단계, 및 적어도 일부 미포획된 일부 제2 기체 성분을 막 유닛으로부터 회수하는 단계를 더욱 포함한다. 추가 실시태양들에서, 방법은 미포획된 일부 제3 기체 성분을 막 유닛으로 유동하는 단계, 및 적어도 일부 미포획된 일부 제3 기체 성분을 막 유닛으로부터 회수하는 단계를 포함한다.
방법의 실시태양들에서, 포획 단계는 약 5 ℃ 내지 약 50 ℃; 달리, 약 20 ℃ 내지 약 40 ℃에서 수행될 수 있다. 방법의 실시태양들에서, 포획 단계는 약 100 psia 내지 약 250 psia에서 수행될 수 있다.
방법의 실시태양들에서, 적어도 일부 포획된 기체 성분, 포획된 제2 기체 성분, 또는 이들의 조합 회수 단계는, 기체 성분, 제2 기체 성분, 또는 이들의 조합이 포획되는 온도 이상의 온도; 추가로 또는 대안으로, 약 60 ℃ 내지 약 450 ℃에서 수행될 수 있다.
방법의 실시태양들에서, 적어도 일부 포획된 기체 성분, 포획된 제2 기체 성분, 또는 이들의 조합 회수 단계는, 기체 성분, 제2 기체 성분, 또는 이들의 조합이 포획되는 압력 미만의 압력에서; 약 14.7 psia 이상에서; 기체 성분, 제2 기체 성분, 또는 이들의 조합이 포획되는 압력보다 약 20 psia 낮은 압력; 또는 이들의 조합에서 수행될 수 있다.
방법의 실시태양들에서, 적어도 일부 포획된 기체 성분, 포획된 제2 기체 성분, 또는 이들의 조합 회수 단계는, 적어도 일부 포획된 기체 성분, 포획된 제2 기체 성분, 또는 이들의 조합을, 이온성 액체 용매로부터 유리하는 단계 (liberating), 및 유리된 기체 성분, 유리된 제2 기체 성분, 또는 이들의 조합을 회수하는 단계를 포함한다.포획된 기체 성분 및/또는 포획된 제2 기체 성분을 이온성 액체 용매로부터 유리하는 단계는 일반적으로 포획된 기체 성분 (임의선택적으로, 포획된 제2 기체 성분)이 이온성 액체 용매에 연결, 링크, 결합 또는 이들의 조합되는 임의의 적합한 다양한 링크, 결합, 인력, 상호작용, 착물의 가역적 수단, 또는 이들의 조합을 포함한다. 포획된 기체 성분 (임의선택적으로, 포획된 제2 기체 성분)을 유리하는 비제한적인 예시적으로 적합한 수단은 포획된 기체 성분(임의선택적으로, 포획된 제2 기체 성분) 용해도 변경, 이온성 액체 용매의 흡수 동역학 또는 흡수 평형 변경, 포획된 기체 성분 (임의선택적으로, 포획된 제2 기체 성분)을 포함하는이온성 액체 용매의 가열, 포획된 기체 성분 (임의선택적으로, 포획된 제2 기체 성분)을 포함하는 이온성 액체 용매의 감압, 포획된 기체 성분 (임의선택적으로, 포획된 제2 기체 성분) 부분압 변경, 또는 이들의 조합을 포함한다. 실시태양에서, 포획된 기체 성분 (임의선택적으로, 포획된 제2 기체 성분)의 유리 단계는 포획된 기체 성분 (임의선택적으로, 포획된 제2 기체 성분)을 포함하는 이온성 액체 용매를 적합한 부분압으로 감압하는 것을 포함한다. 추가 실시태양에서, 포획된 기체 성분 (임의선택적으로, 포획된 제2 기체 성분)의 유리 단계는 포획된 기체 성분 (임의선택적으로, 포획된 제2 기체 성분)을 포함하는 이온성 액체 용매를 분리기 또는 재생기에서 적합한 온도로 가열하는 단계를 포함한다. 이러한 적합 온도는 포획된 성분을 이온성 액체 용매로부터 방출시킬 수 있는, 기체 성분, 제2 기체 성분, 또는 이들의 조합이 포획되는 온도 이상의 온도; 달리 또는 추가로, 약 60 ºC 내지 약 450 ºC일 수 있다.
방법의 실시태양들에서, 기체 성분은 올레핀 또는 산성 가스를 포함하고, 제2 기체 성분은 알칸 또는 산성 가스를 포함한다. 올레핀은 에틸렌을 포함하고, 알칸은 이소부탄을 포함하고, 산성 가스는 CO2 또는 H2S를 포함한다.
실시예들
본 개시 내용은 포괄적으로 기재되었지만, 본 개시 내용의 특정 실시태양들로서 이들의 실시 및 이점들을 보이기 위하여 다음 실시예들이 제시된다. 이들 실시예는 예시적인 것이고 어떠한 방식으로도 명세서 또는 청구범위를 한정할 의도가 아니라는 것을 이해하여야 한다.
상업적 공정 시뮬레이터를 적용하여 본원에 개시된 시스템 및/또는 방법에 의한 모델들을 구현하였다. 모델들은 도면에 도시된 바와 같은 시스템을 이용하였다. 모델에서, 공정 스트림 (111)은 분리기 (110)에 공급된다. 하기된 바와 같이, 기체 성분들을 포획하기 위하여 본원에 개시된 이온성 액체 용매를 사용하면 공정 스트림 (111)에서 다른 성분들에 대한 기체 성분의 높은 선택도를 제공한다.
실시예 1
실시예 1은 도 1의 시스템 (100)을 이용한다. 도 1의 공정 스트림 (111)은 분리기 (110) 바닥으로 공급된다. 실시예 1의 공정 스트림 (111) 조성 및 조건은 하기 표 1에 제시된다:
조성 질량유량 (lb/hr) 몰 유량 (kmol/hr) 몰분율 부분압 (psia)
수소 31.06 7.1 0.29 59.3
질소 136.53 2.2 0.09 18.6
에탄 169.14 2.6 0.11 21.5
에틸렌 728.54 11.8 0.49 99.4
I-부탄 62.04 0.5 0.02 4.1
총계 1127.31 24.2 1.00 203.0
이온성 액체 용매을 포함하는 용매 스트림 (122)은 분리기 (110) 최상부로 공급된다. 분리기 (110) 압력은 약 186 psia, 온도는 약 30℃이다. 이온성 액체 용매는 [emim][Tf2N]-Ag, 이온성 액체 용매 중 Ag(I) 농도는 약 1.8 N이다.
분리기 (110)에서, 기체 수소, 질소, 에탄, 에틸렌 및 이소부탄은 이온성 액체 용매를 통해 상승되고, 에틸렌은 [emim][Tf2N]-Ag에 포획되고 (상기된 바와 같이 흡수 및 착화를 통해) 이소부탄은 물리 흡착된다. [emim][Tf2N]-Ag와 착화된 에틸렌 및 [emim][Tf2N]와 물리 흡착된 이소부탄은 분리기 (110)로부터 유출되고 포획된 스트림 (113)을 통해 재생기 (120)로 흐른다. 압력이 약 16 psia 및 온도가 약 93 ℃인 재생기 (120)에서 [emim][Tf2N]-Ag로부터 에틸렌은 유리되고 (예를들면, 탈착) 이소부탄은 유리되어, [emim][Tf2N]-Ag를 재생하고 에틸렌 및 이소부탄을 포함하는 회수된 스트림 (121)을 제공한다. 재생된 [emim][Tf2N]-Ag는 용매 스트림 (122)을 통해 다시 분리기 (110)로 재순환한다.
용매 스트림 (122) 유량이 225,400 lb/hr, 가스에 대한 액체의 유량비가 약 200인 경우, 회수된 스트림 (121)에서 에틸렌 회수율은 공정 스트림 (111)에서의 에틸렌 중량 기준 또는 공정 스트림 (111)에서의 에틸렌 몰 기준으로 약 96.5%이고, 이소부탄 회수율은 공정 스트림 (111)에서 이소부탄 중량 기준으로 또는 공정 스트림 (111)에서 이소부탄 몰 기준으로 약 88%이고, 및 회수된 에틸렌 및 이소부탄의 순도는 회수된 스트림 (121)에서 에틸렌 및 이소부탄 몰 기준으로 약 90%이다.
실시예 1에서 본원에 개시된 이온성 액체 용매는 공정 스트림 (111)의 두 기체 성분들, 즉, 실시예 1의 경우, 에틸렌 및 이소부탄을 선택적으로 포획할 수 있다는 것을 보인다. 또한, 두 기체 성분들의 회수율은 에틸렌에 대하여 약 96.5%이고 이소부탄에 대하여 약 88%이며; 두 기체 성분들의 순도는 약 90%이다. 두 기체 성분들을 포획함으로써 다른 설비 (즉, 막 유닛 또는 다른 분리 장치)에서 공정 스트림 (111)으로부터 제2 기체 성분 (즉, 이소부탄)을 분리할 필요성이 없어진다. 이러한 경우 공정 스트림 성분 분리를 위한 비용을 줄일 수 있고 및/또는 연속적 사용 또는 판매, 분리, 처리, 또는 이들의 조합에 있어서 서로 보완적인 두 기체 성분들을 회수할 수 있다.
실시예 2
실시예 2는 도 1의 시스템 (100)을 이용한다. 기체 수소, 질소, 에탄, 에틸렌 및 이소부탄을 포함하는 도 1의 공정 스트림 (111)은 분리기 (110) 바닥으로 공급된다. 실시예 2의 공정 스트림 (111) 조성 및 조건은 상기 표 1에 제시된다. 이온성 액체 용매을 포함하는 용매 스트림 (122)은 분리기 (110) 최상부로 공급된다.
분리기 (110) 압력은 약 186 psia, 온도는 약 30℃이다. 이온성 액체 용매는 [emim][Tf2N]-Ag, 이온성 액체 용매 중 Ag(I) 농도는 약 1.8 N이다.
분리기 (110)에서, 기체 에탄, 에틸렌 및 이소부탄은 이온성 액체 용매를 통해 상승되고, 에틸렌은 [emim][Tf2N]-Ag에 (상기된 바와 같이 흡수 및 착화를 통해) 포획된다. [emim][Tf2N]-Ag와 착화된 에틸렌은 분리기 (110)에서 유출되고 포획된 스트림 (113)을 통해 재생기 (120)로 흐른다. 압력이 약 16 psia 및 온도가 약 149℃인 재생기 (120)에서 [emim][Tf2N]-Ag로부터 에틸렌은 유리되어 (예를들면, 탈착) [emim][Tf2N]-Ag을 재생한다. 재생된 [emim][Tf2N]-Ag는 용매 스트림 (122)을 통해 다시 분리기 (110)로 재순환한다. 회수된 에틸렌은 재생기 (120)로부터 회수된 스트림 (121)으로 흐른다.
용매 스트림 (122) 유량이 16,905 lb/hr, 가스에 대한 액체의 유량비가 약 15인 경우, 회수된 스트림 (121)에서 에틸렌 회수율은 약 97%이고, 회수된 에틸렌의 순도는 약 98.96%이다.
실시예 2에서 본원에 개시된 이온성 액체 용매는 공정 스트림 (111)의 하나의 기체 성분, 즉, 실시예 2의 경우, 에틸렌을 선택적으로 포획할 수 있다는 것을 보인다. 또한, 기체 성분 회수율은 공정 스트림 (111)의 에틸렌 중량 기준으로 약 97%, 에틸렌 순도는 회수된 스트림 (121)의 에틸렌 몰 기준으로 약 98.96%이다. 하나의 기체 성분을 선택적으로 포획함으로써 재생기 (120) 이후에 다른 기체 성분들로부터 기체 성분 (즉, 에틸렌)을 분리할 필요성이 없어진다. 이러한 경우 공정 스트림 성분 분리를 위한 비용을 줄일 수 있고 및/또는 공정 스트림 (111)으로부터 분리하기 어렵거나, 고가이거나 비효율적인 기체 성분을 선택적으로 회수할 수 있다.
실시예 3
실시예 3은 도 2의 시스템 (200)을 이용한다. 기체 수소, 질소, 에탄, 에틸렌 및 이소부탄을 포함하는 도 1의 공정 스트림 (111)은 분리기 (110) 바닥으로 공급된다. 실시예 3의 공정 스트림 (111) 조성 및 조건은 하기 표 2에 제시된다:
조성 질량유량 (lb/hr) 몰 유량 (kmol/hr) 몰분율 부분압 (psia)
수소 29.7 6.8 0.46 88.0
질소 92.7 1.5 0.10 19.6
에탄 66.7 1.0 0.07 13.2
에틸렌 251.5 4.1 0.28 53.2
I-부탄 165.4 1.3 0.09 16.9
Total 606 14.6 1.00 191.0
이온성 액체 용매을 포함하는 용매 스트림 (122)은 분리기 (110) 최상부로 공급된다. 분리기 (110) 압력은 약 186 psia, 온도는 약 30℃이다. 이온성 액체 용매는 [emim][Tf2N]-Ag, 이온성 액체 용매 중 Ag(I) 농도는 약 1.8 N이다.
분리기 (110)에서, 기체 에탄, 에틸렌 및 이소부탄은 이온성 액체 용매를 통해 상승되고, 에틸렌은 [emim][Tf2N]-Ag에 (상기된 바와 같이 착화를 통해) 흡수된다. [emim][Tf2N]-Ag와 착화된 에틸렌은 분리기 (110)에서 유출되고 포획된 스트림 (113)을 통해 재생기 (120)로 흐른다. 압력이 약 16 psia 및 온도가 약 149℃인 재생기 (120)에서 [emim][Tf2N]-Ag로부터 에틸렌은 탈착되어 [emim][Tf2N]-Ag을 재생한다. 재생된 [emim][Tf2N]-Ag는 용매 스트림 (122)을 통해 다시 분리기 (110)로 재순환한다.
분리기 (110)에서 흡수되지 않은 이소부탄은 스트림 (112)을 통해 막 유닛 (130)으로 흐른다. 이소부탄은 막 유닛 (130)에서 이소부탄-선택적 막 (135)의 침투물로서 회수된다. 이소부탄은 스트림 (132)에서 막 유닛 (130)으로부터 흐른다. 에탄 및 임의의 잔류 가스는 막의 잔류물로 스트림 (131)을 통해 회수된다.
용매 스트림 (122) 유량이 약 6,000 lb/hr, 가스에 대한 액체의 유량비가 약 10인 경우, 에틸렌 회수율은 공정 스트림 (111)의 에틸렌 중량 기준으로 약 92.6%이고, 회수된 에틸렌의 순도는 회수된 스트림 (121)의 에틸렌 몰 기준으로 약 98.3%이고, 이소부탄 회수율은 공정 스트림 (111)의 이소부탄 중량 기준으로 약 98% 정도로 높다.
실시예 3에서 제2 기체 성분 (즉, 이소부탄)을 회수하기 위한 막 유닛 (130)을 이용하면 더욱 소형의 용매 순환 시스템을 제공할 수 있다는 것을 보인다. 실시예들 1 및 2와 비교하면, 실시예 3에서 이온성 액체 용매의 유량비는 약 10이고, 실시예 1에서는 유량비가 약 200이고 실시예 2의 유량비는 약 15이다. 순환 용량이 예컨대 실시예들 1 및 2의 유량비를 달성할 수 없는 경우 (예를들면, 이러한 용량은 비용이 엄청나고, 이러한 용량을 위한 재설비는 불가능하고, 이러한 용량을 위한 공간 (footprint)이 없을 때, 기타 등.), 실시예 3은 유량비 10으로 분리기 (110)에서 에틸렌 92.6% 회수율 및 막 유닛 (130)에서 98%까지의 이소부탄 회수율을 제공한다.
예상 실시예 1
예상 실시예 1는 도 1의 시스템 (100)을 이용한다. 천연가스, CO2 및 H2S를 포함하는 도 1의 공정 스트림 (111)은 분리기 (110) 바닥으로 공급되고, 이온성 액체 용매를 포함하는 용매 스트림 (122)은 분리기 (110) 최상부로 공급된다. 가스에 대한 액체의 유량비는 약 10 내지 약 100이다. 분리기 (110) 압력은 약 100 psia 내지 약 250 psia, 온도는 약 5 ℃ 내지 약 50 ℃이다. 이온성 액체 용매는 [emim][Tf2N]-Ag이고, 이온성 액체 용매 중 Ag(I) 농도는 0 N 내지 약 1.8 N이다.
분리기 (110)에서, 기체 천연가스, CO2, 및 H2S는 이온성 액체 용매를 통해 상승되고, CO2 및 H2S는 [emim][Tf2N]-Ag에 포획된다 (예를들면, 물리 흡착). [emim][Tf2N]-Ag에 포획된 (예를들면, 물리적으로 용해된) CO2 및 H2S는 분리기 (110)에서 유출되고 포획된 스트림 (113)을 통해 재생기 (120)로 흐른다. CO2 및 H2S는 재생기 (120)에서 [emim][Tf2N]-Ag로부터 유리되어 (예를들면, 불용성) [emim][Tf2N]-Ag를 재생한다. 재생기 (120)는 약 60 ℃ 내지 약 450 ℃, 및 분리기 (110) 압력보다 약 20 psia 낮은 약 14.7 psia 이상에서 운전된다.
재생된 [emim][Tf2N]-Ag는 용매 스트림 (122)을 통해 다시 분리기 (110)로 재순환된다. CO2 및 H2S는 회수된 스트림 (121)에서 회수된다. CO2 회수율은 공정 스트림 (111)의 CO2 중량 기준 또는 공정 스트림 (111)의CO2 몰 기준으로50% 이상이고, H2S 회수율은 공정 스트림 (111)의 H2S 중량 기준 또는 공정 스트림 (111)의 H2S 몰 기준으로50% 이상이다. 회수된 스트림 (121)의 CO2 순도는 회수된 스트림 (121)의CO2 몰 기준으로 약 90% 이상이다. 회수된 스트림 (121)에서 H2S 순도는 회수된 스트림 (121)의 H2S 몰 기준으로 약 90% 이상이다.
예상 실시예 1에서 CO2 및 H2S는 천연가스에서 제거될 수 있어 CO2 및 H2S 함량이 감소된 천연가스 스트림을 제공할 수 있다는 것을 보인다.
예상 실시예 2
예상 실시예 2는 도 1의 시스템 (100)을 이용한다. 합성가스 및 CO2를 포함하는 도 1의 공정 스트림 (111)은 분리기 (110) 바닥으로 공급되고, 이온성 액체 용매를 포함하는 용매 스트림 (122)은 분리기 (110) 최상부로 공급된다. 가스에 대한 액체의 유량비는 약 10 내지 약 100이다. 분리기 (110) 압력은 약 100 psia 내지 약 250 psia, 온도는 약 5 ℃ 내지 약 50 ℃이다. 이온성 액체 용매는 [emim][Tf2N]-Ag이고, 이온성 액체 용매 중 Ag(I) 농도는 0 N 내지 약 1.8 N이다.
분리기 (110)에서, 기체 합성가스 및 CO2는 이온성 액체 용매를 통해 상승되고, CO2는 [emim][Tf2N]-Ag에 포획된다. [emim][Tf2N]-Ag에 포획된 (예를들면, 물리적으로 용해된) CO2 는 분리기 (110)에서 유출되고 포획된 스트림 (113)을 통해 재생기 (120)로 흐른다. CO2 는 재생기 (120)에서 [emim][Tf2N]-Ag로부터 유리되어 (예를들면, 불용성) [emim][Tf2N]-Ag를 재생한다. 재생기 (120)는 약 60 ℃ 내지 약 450 ℃, 및 분리기 (110) 압력보다 약 20 psia 낮은 약 14.7 psia 이상에서 운전된다.
재생된 [emim][Tf2N]-Ag는 용매 스트림 (122)을 통해 다시 분리기 (110)로 재순환된다. CO2는 회수된 스트림 (121)에서 회수된다. CO2 회수율은 공정 스트림 (111)의 CO2 중량 기준 또는 공정 스트림 (111)의CO2 몰 기준으로50% 이상이다. 회수된 스트림 (121)의 CO2 순도는 회수된 스트림 (121)의CO2 몰 기준으로 약 90% 이상이다.
예상 실시예 2에서 CO2는 합성가스에서 제거될 수 있어 CO2 함량이 감소된 합성가스 스트림을 제공할 수 있다는 것을 보인다.
추가 설명
폴리에틸렌 생산 공정 및 시스템이 기술되었다. 추가 설명으로 다음 항목들이 제시된다:
실시태양 1. 기체 성분을 포함하는 공정 스트림 제공 단계, 공정 스트림으로부터 이온성 액체 용매에 의해 적어도 일부 기체 성분을 포획하는 단계, 및 이온성 액체 용매로부터 적어도 일부 포획된 기체 성분을 회수하는 단계를 포함하는, 방법.
실시태양 2. 실시태양 1에 있어서, 적어도 일부 제2 기체 성분은 공정 스트림으로부터 이온성 액체 용매에 의해 포획되고, 방법은 적어도 일부 제2 기체 성분을 이온성 액체 용매로부터 회수하는 단계를 더욱 포함하는, 방법.
실시태양 3. 실시태양들 1 내지 2 중 어느 하나에 있어서, 이온성 액체 용매는 양이온, 음이온, Ag(I) 염, Cu(I) 염, 또는 이들의 조합을 포함하는, 방법.
실시태양 4. 실시태양 3에 있어서, 양이온은 에틸메틸이미다졸리움 양이온, 부틸메틸이미다졸리움 양이온, 부틸메틸피리디늄 양이온, 또는 이들의 조합을 포함하고; 음이온은 비스(트리플루오로메탄술포닐)아미드 음이온, 헥사플루오로포스페이트 음이온, 트리플루오로메탄술포네이트 음이온, 디시안아미드 음이온, 테트라플루오로보레이트 음이온, 티오시아네이트 음이온, 나이트레이트 음이온, 술포네이트 음이온, 메틸술페이트 음이온, 또는 이들의 조합을 포함하는, 방법.
실시태양 5. 실시태양들 3 내지 4 중 어느 하나에 있어서, Ag(I) 염은 은(I) 비스(트리플루오로메탄술포닐)아미드 ([Ag(I)][Tf2N]), 트리플루오로메탄술폰산 은(I) ([Ag(I)][TfO]), 질산은(I) ([Ag(I)][NO3]), 또는 이들의 조합을 포함하는, 방법.
실시태양 6. 실시태양들 3 내지 4 중 어느 하나에 있어서, Cu(I) 염은 염화구리 (I) ([Cu(I)][Cl]), 브로민화구리 (I) ([Cu(I)][Br]), 트리플루오로아세트산 제1 구리 ([Cu(I)][TFA]), 질산구리 (I) ([Cu(I)][NO3]), 또는 이들의 조합을 포함하는, 방법.
실시태양 7. 실시태양들 3 내지 6 중 어느 하나에 있어서, 이온성 액체 용매 중 은, 구리, 또는 양자의 농도는 0 N 내지 약 5 N을 포함하는, 방법.
실시태양 8. 실시태양들 3 내지 7 중 어느 하나에 있어서, 이온성 액체 용매 중 은, 구리, 또는 양자의 농도는 0 N 내지 약 2 N을 포함하는, 방법.
실시태양 9. 실시태양들 3 내지 8 중 어느 하나에 있어서, 이온성 액체 용매 중 은, 구리, 또는 양자의 농도는 0 N 내지 약 1.8 N을 포함하는, 방법.
실시태양 10. 실시태양들 3 내지 9 중 어느 하나에 있어서, 이온성 액체 용매 중 은, 구리, 또는 양자의 농도는 약 0.45 N 내지 약 1.8 N 을 포함하는, 방법.
실시태양 11. 실시태양들 1 내지 10 중 어느 하나에 있어서, 상기 포획 단계는 약 1 내지 약 350의 액체-대-가스 유량비 에서 수행되는, 방법.
실시태양 12. 실시태양들 1 내지 11 중 어느 하나에 있어서, 상기 포획 단계는 약 10 내지 약 100의 액체-대-가스 유량비에서 수행되는, 방법.
실시태양 13. 실시태양들 1 내지 12 중 어느 하나에 있어서, 상기 포획 단계는 기체 성분 포획과 함께 적어도 일부 제2 기체 성분이 이온성 액체 용매에 의해 포획되는 액체-대-가스 유량비에서 수행되는, 방법.
실시태양 14. 실시태양 13에 있어서, 액체-대-가스 유량비는 약 10 이상인, 방법.
실시태양 15. 실시태양들 13 내지 14 중 어느 하나에 있어서, 액체-대-가스 유량비는 약 15 이상인, 방법.
실시태양 16. 실시태양들 1 내지 12 중 어느 하나에 있어서, 상기 포획 단계는 적어도 일부 제2 기체 성분이 이온성 액체 용매에 의해 포획되지 않는 액체-대-가스 유량비에서 수행되는, 방법.
실시태양 17. 실시태양 16에 있어서, 액체-대-가스 유량비는 약 200 미만인, 방법.
실시태양 18. 실시태양들 1 내지 17 중 어느 하나에 있어서, 시간 당 약 1,000 파운드 내지 시간 당 약 300,000 파운드의 질량유량으로 이온성 액체 용매의 유동화 단계를 더욱 포함하는, 방법.
실시태양 19. 실시태양들 1 내지 18 중 어느 하나에 있어서, 산성 가스를 포함하는 적어도 일부 기체 성분을 포획하는 유량으로 이온성 액체 용매의 유동화 단계를 더욱 포함하는, 방법.
실시태양 20. 실시태양들 1 내지 19 중 어느 하나에 있어서, 기체 성분 및/또는 제2 기체 성분은 흡수, 흡착, 용해, 착화, 또는 이들의 조합에 의해 포획되는, 방법.
실시태양 21. 실시태양들 1 내지 20 중 어느 하나에 있어서, 막 유닛으로 미포획된 일부 제2 기체 성분의 유동화 단계, 및 적어도 일부 미포획된 일부 제2 기체 성분을 막 유닛으로부터 회수하는 단계를 더욱 포함하는, 방법.
실시태양 22. 실시태양들 1 내지 21 중 어느 하나에 있어서, 막 유닛으로 미포획된 일부 제3 기체 성분의 유동화 단계, 및 적어도 일부 미포획된 일부 제3 기체 성분을 막 유닛으로부터 회수하는 단계를 더욱 포함하는, 방법.
실시태양 23. 실시태양들 1 내지 22 중 어느 하나에 있어서, 상기 포획 단계는 약 5 ℃ 내지 약 50 ℃에서 수행되는, 방법.
실시태양 24. 실시태양들 1 내지 23 중 어느 하나에 있어서, 상기 포획 단계는 약 20 ℃ 내지 약 40 ℃에서 수행되는, 방법.
실시태양 25. 실시태양들 1 내지 24 중 어느 하나에 있어서, 상기 포획 단계는 약 100 psia 내지 약 250 psia에서 수행되는, 방법.
실시태양 26. 실시태양들 1 내지 25 중 어느 하나에 있어서, 적어도 일부 포획된 기체 성분, 포획된 제2 기체 성분, 또는 이들의 조합의 회수 단계는, 기체 성분, 제2 기체 성분, 또는 이들의 조합이 포획되는 온도 이상의 온도에서 수행되는, 방법.
실시태양 27. 실시태양들 1 내지 26 중 어느 하나에 있어서, 적어도 일부 포획된 기체 성분, 포획된 제2 기체 성분, 또는 이들의 조합의 회수 단계는, 약 60 ℃ 내지 약 450 ℃에서 수행되는, 방법.
실시태양 28. 실시태양들 1 내지 27 중 어느 하나에 있어서, 적어도 일부 포획된 기체 성분, 포획된 제2 기체 성분, 또는 이들의 조합의 회수 단계는, 기체 성분, 제2 기체 성분, 또는 이들의 조합이 포획되는 압력 미만의 압력에서; 약 14.7 psia 이상에서; 기체 성분, 제2 기체 성분, 또는 양자가 포획되는 압력보다 약 20 psia 낮은 압력에서; 또는 이들의 조합에서 수행되는, 방법.
실시태양 29. 실시태양들 1 내지 28 중 어느 하나에 있어서, 적어도 일부 포획된 기체 성분, 포획된 제2 기체 성분, 또는 이들의 조합의 회수 단계는, 이온성 액체 용매로부터 적어도 일부 포획된 기체 성분, 포획된 제2 기체 성분, 또는 이들의 조합의 유리 단계, 및 유리된 기체 성분, 유리된 제2 기체 성분, 또는 이들의 조합의 회수 단계를 포함하는,방법.
실시태양 30. 올레핀을 포함하는 공정 스트림 제공 단계, 공정 스트림으로부터 이온성 액체 용매에 의해 적어도 일부 올레핀을 포획하는 단계, 및 이온성 액체 용매로부터 적어도 일부 포획된 올레핀을 회수하는 단계를 포함하는, 방법.
실시태양 31. 실시태양 30에 있어서, 이온성 액체 용매는 양이온 및 음이온을 포함하는, 방법.
실시태양 32. 실시태양 31에 있어서, 양이온은 에틸메틸이미다졸리움 양이온, 부틸메틸이미다졸리움 양이온, 부틸메틸피리디늄 양이온, 또는 이들의 조합을 포함하고; 음이온은 비스(트리플루오로메탄술포닐)아미드 음이온, 헥사플루오로포스페이트 음이온, 트리플루오로메탄술포네이트 음이온, 디시안아미드 음이온, 테트라플루오로보레이트 음이온, 티오시아네이트 음이온, 나이트레이트 음이온, 술포네이트 음이온, 메틸술페이트 음이온, 또는 이들의 조합을 포함하는, 방법.
실시태양 33. 실시태양들 30 내지 32 중 어느 하나에 있어서, 이온성 액체 용매는 Ag(I) 염, Cu(I) 염, 또는 이들의 조합을 포함하는, 방법.
실시태양 34. 실시태양 33에 있어서, Ag(I) 염은 은(I) 비스(트리플루오로메탄술포닐)아미드, 트리플루오로메탄술폰산 은(I), 질산은(I), 또는 이들의 조합을 포함하는, 방법.
실시태양 35. 실시태양들 33 내지 34 중 어느 하나에 있어서, Cu(I) 염은 염화구리 (I), 브로민화구리 (I), 트리플루오로아세트산 제1 구리, 질산구리 (I), 또는 이들의 조합을 포함하는, 방법.
실시태양 36. 실시태양들 30 내지 35 중 어느 하나에 있어서, 이온성 액체 용매 중 은, 구리, 또는 양자의 농도는 약 0.1 N 내지 약 5 N인, 방법.
실시태양 37. 실시태양들 30 내지 36 중 어느 하나에 있어서, 이온성 액체 용매 중 은, 구리, 또는 양자의 농도는 약 0.45 N 내지 약 1.8 N 인, 방법.
실시태양 38. 실시태양들 30 내지 37 중 어느 하나에 있어서, 상기 포획 단계는 약 1 내지 약 350의 액체-대-가스 유량비 에서 수행되는, 방법.
실시태양 39. 실시태양들 30 내지 38 중 어느 하나에 있어서, 시간 당 약 1,000 파운드 내지 시간 당 약 300,000 파운드의 질량유량으로 이온성 액체 용매의 유동화 단계를 더욱 포함하는, 방법.
실시태양 40. 실시태양들 30 내지 39 중 어느 하나에 있어서, 공정 스트림은 알칸을 더욱 포함하는, 방법.
실시태양 41. 실시태양 40에 있어서, 상기 포획 단계는 올레핀 포획과 함께 적어도 일부 알칸이 이온성 액체 용매에 의해 포획되는 액체-대-가스 유량비에서 수행되는, 방법.
실시태양 42. 실시태양 41에 있어서, 액체-대-가스 유량비는 약 15 이상인, 방법.
실시태양 43. 실시태양들 40 내지 42 중 어느 하나에 있어서, 적어도 일부 알칸은 흡수, 흡착, 용해, 착화, 또는 이들의 조합에 의해 포획되는, 방법.
실시태양 44. 실시태양들 41 내지 43 중 어느 하나에 있어서, 적어도 일부 포획된 알칸을 이온성 액체 용매로부터 회수하는 단계를 더욱 포함하는, 방법.
실시태양 45. 실시태양 44에 있어서, 적어도 일부 포획된 알칸 회수 단계는 알칸이 포획된 온도 이상의 온도 및 알칸이 포획된 압력 미만의 압력에서 수행되는, 방법.
실시태양 46. 실시태양 40에 있어서, 상기 포획 단계는 적어도 일부 알칸이 공정 스트림으로부터 이온성 액체 용매에 의해 포획되지 않은 액체-대-가스 유량비에서 수행되는, 방법.
실시태양 47. 실시태양들 40 및 46 중 어느 하나에 있어서, 액체-대-가스 유량비는 약 200 미만인, 방법.
실시태양 48. 실시태양 46에 있어서, 막 유닛으로 미포획된 일부 알칸의 유동화 단계, 및 적어도 일부 미포획된 일부 알칸을 막 유닛으로부터 회수하는 단계를 더욱 포함하는, 방법.
실시태양 49. 실시태양들 40 내지 48 중 어느 하나에 있어서, 알칸은 이소부탄을 포함하고, 올레핀은 에틸렌을 포함하는, 방법.
실시태양 50. 실시태양들 30 내지 48 중 어느 하나에 있어서, 올레핀은 에틸렌을 포함하는, 방법.
실시태양 51. 실시태양들 30 내지 50 중 어느 하나에 있어서, 올레핀은 이온성 액체 용매에 의해 약 20 ℃ 내지 약 40 ℃에서 포획되는, 방법.
실시태양 52. 실시태양들 30 내지 51 중 어느 하나에 있어서, 올레핀은 이온성 액체 용매에 의해 약 100 psia 내지 약 250 psia에서 포획되는, 방법.
실시태양 53. 실시태양들 30 내지 52 중 어느 하나에 있어서, 적어도 일부 올레핀은 흡수, 흡착, 용해, 착화 또는 이들의 조합에 의해 포획되는, 방법.
실시태양 54. 실시태양들 30 내지 53 중 어느 하나에 있어서, 적어도 일부 포획된 올레핀 회수 단계는 이온성 액체 용매로부터 적어도 일부 포획된 올레핀의 유리 단계, 및 유리된 올레핀 회수 단계를 포함하는, 방법.
실시태양 55. 실시태양들 30 내지 54 중 어느 하나에 있어서, 적어도 일부 포획된 올레핀 회수 단계는 올레핀이 포획되는 온도 이상의 온도 및 올레핀이 포획되는 압력 미만의 압력에서 수행되는, 방법.
실시태양 56. 산성 가스를 포함하는 공정 스트림 제공 단계, 공정 스트림으로부터 이온성 액체 용매에 의해 적어도 일부 산성 가스를 포획하는 단계, 및 이온성 액체 용매로부터 적어도 일부 포획된 산성 가스를 회수하는 단계를 포함하는, 방법.
실시태양 57. 실시태양 56에 있어서, 이온성 액체 용매는 양이온 및 음이온을 포함하고; 양이온은 에틸메틸이미다졸리움 양이온, 부틸메틸이미다졸리움 양이온, 부틸메틸피리디늄 양이온, 또는 이들의 조합을 포함하고; 음이온은 비스(트리플루오로메탄술포닐)아미드 음이온, 헥사플루오로포스페이트 음이온, 트리플루오로메탄술포네이트 음이온, 디시안아미드 음이온, 테트라플루오로보레이트 음이온, 티오시아네이트 음이온, 나이트레이트 음이온, 술포네이트 음이온, 메틸술페이트 음이온, 또는 이들의 조합을 포함하는, 방법.
실시태양 58. 실시태양들 56 내지 57 중 어느 하나에 있어서, 이온성 액체 용매는 Ag(I), Cu(I) 염, 또는 이들의 조합을 포함하는, 방법.
실시태양 59. 실시태양 58에 있어서, Ag(I) 염은 은(I) 비스(트리플루오로메탄술포닐)아미드, 트리플루오로메탄술폰산 은(I), 질산은(I), 또는 이들의 조합을 포함하는, 방법.
실시태양 60. 실시태양들 58 내지 59 중 어느 하나에 있어서, Cu(I) 염은 염화구리 (I), 브로민화구리 (I), 트리플루오로아세트산 제1 구리, 질산구리 (I), 또는 이들의 조합을 포함하는, 방법.
실시태양 61. 실시태양들 58 내지 60 중 어느 하나에 있어서, 이온성 액체 용매 중 은, 구리, 또는 양자의 농도는 0 N 내지 약 2 N을 포함하는, 방법.
실시태양 62. 실시태양들 56 내지 61 중 어느 하나에 있어서, 상기 포획 단계는 약 10 내지 약 100의 액체-대-가스 유량비에서 수행되는, 방법.
실시태양 63. 실시태양들 56 내지 62 중 어느 하나에 있어서, 상기 포획 단계는 약 5 ℃ 내지 약 50 ℃에서 수행되는, 방법.
실시태양 64. 실시태양들 56 내지 63 중 어느 하나에 있어서, 포획된 산성 가스는 약 60 ℃ 내지 약 450 ℃에서 회수되는, 방법.
실시태양 65. 실시태양들 56 내지 64 중 어느 하나에 있어서, 상기 포획 단계는 약 100 psia 내지 약 250 psia에서 수행되는, 방법.
실시태양 66. 실시태양들 56 내지 65 중 어느 하나에 있어서, 포획된 산성 가스는 산성 가스가 포획되는 압력보다 약 20 psia 낮은 압력인 약 14.7 psia 이상에서 회수되는, 방법.
실시태양 67. 실시태양들 56 내지 65 중 어느 하나에 있어서, 적어도 일부 산성 가스를 포획하는 유량으로 이온성 액체 용매 유동화 단계를 더욱 포함하는, 방법.
실시태양 68. 실시태양들 56 내지 67 중 어느 하나에 있어서, 산성 가스는 이산화탄소, 황화수소, 또는 양자를 포함하는, 방법.
실시태양 69. 실시태양들 56 내지 68 중 어느 하나에 있어서, 공정 스트림은 원 천연가스, 합성가스, 또는 양자를 더욱 포함하는, 방법.
실시태양 70. 실시태양들 56 내지 69 중 어느 하나에 있어서, 산성 가스는 흡수, 흡착, 용해, 착화, 또는 이들의 조합에 의해 포획되는, 방법.
실시태양 71. 기체 성분을 포함하는 공정 스트림; 적어도 일부 기체 성분을 포획하는 이온성 액체 용매를 포함하고, 공정 스트림을 수용하는 분리기; 분리기에서 유출되고 이온성 액체 용매로 포획된 포획 기체 성분을 포함하는 포획된 스트림; 및 포획된 스트림을 수용하고, 이온성 액체 용매를 재생하고 적어도 일부 회수된 기체 성분을 방출하는 재생기를 포함하는, 시스템.
실시태양 72. 실시태양 71에 있어서, 기체 성분은 에틸렌 또는 산성 가스를 포함하고; 회수된 기체 성분은 에틸렌 또는 산성 가스를 포함하는, 시스템.
실시태양 73. 실시태양들 71 내지 72 중 어느 하나에 있어서, 공정 스트림은 이온성 액체 용매에서 포획되지 않은 적어도 일부 제2 기체 성분을 더욱 포함하고, 시스템은 분리기에서 유출되고 미포획된 일부 제2 기체 성분을 포함하는 미포획된 스트림, 및 미포획된 스트림을 수용하고 적어도 일부 미포획된 제2 기체 성분들을 회수하는 막 유닛을 더욱 포함하는, 시스템.
실시태양 74. 실시태양 73에 있어서, 기체 성분은 에틸렌을 포함하고, 제2 기체 성분들은 이소부탄을 포함하는, 시스템.
실시태양 75. 실시태양들 71 내지 72 중 어느 하나에 있어서, 공정 스트림은 제2 기체 성분을 더욱 포함하고, 이온성 액체 용매는 적어도 일부 제2 기체 성분을 포획하는, 시스템.
실시태양 76. 실시태양 75에 있어서, 적어도 일부 기체 성분은 이온성 액체 용매에 의해 흡수, 용해, 흡착, 착화, 또는 이들의 조합으로 포획되고; 적어도 일부 제2 기체 성분은 이온성 액체 용매에 의해 흡수, 용해, 흡착, 착화, 또는 이들의 조합으로 포획되는, 시스템.
실시태양 77. 실시태양들 75 내지 76 중 어느 하나에 있어서, 기체 성분은 에틸렌을 포함하고, 제2 기체 성분은 이소부탄을 포함하는, 시스템.
실시태양 78. 실시태양들 75 내지 76 중 어느 하나에 있어서, 기체 성분은 이산화탄소를 포함하고; 제2 기체 성분은 황화수소를 포함하는, 시스템.
실시태양 79. 실시태양들 75 내지 78 중 어느 하나에 있어서, 재생기는 적어도 일부 제2 회수된 기체 성분을 방출하는, 시스템.
실시태양 80. 실시태양 79에 있어서, 회수된 기체 성분은 에틸렌 또는 산성 가스를 포함하고, 제2 회수된 기체 성분은 이소부탄 또는 산성 가스를 포함하는, 시스템.
실시태양 81. 실시태양들 71 내지 80 중 어느 하나에 있어서, 분리기는 약 1 내지 약 350의 액체-대-가스 유량비 에서 운전되는, 시스템.
실시태양 82. 실시태양들 71 내지 81 중 어느 하나에 있어서, 분리기는 약 10 내지 약 100의 액체-대-가스 유량비 에서 운전되는, 시스템.
실시태양 83. 실시태양들 71 내지 72 및 75 내지 82 중 어느 하나에 있어서, 공정 스트림은 제2 기체 성분을 더욱 포함하고; 이온성 액체 용매는 분리기를 통해 적어도 일부 기체 성분 및 적어도 일부 제2 기체 성분이 이온성 액체 용매에 의해 포획되는 액체-대-가스 유량비로 흐르는, 시스템.
실시태양 84. 실시태양들 71 내지 83 중 어느 하나에 있어서, 이온성 액체 용매는 양이온 및 음이온을 포함하고; 양이온은 에틸메틸이미다졸리움 양이온, 부틸메틸이미다졸리움 양이온, 부틸메틸피리디늄 양이온, 또는 이들의 조합을 포함하고; 음이온은 비스(트리플루오로메탄술포닐)아미드 음이온, 헥사플루오로포스페이트 음이온, 트리플루오로메탄술포네이트 음이온, 디시안아미드 음이온, 테트라플루오로보레이트 음이온, 티오시아네이트 음이온, 나이트레이트 음이온, 술포네이트 음이온, 메틸술페이트 음이온, 또는 이들의 조합을 포함하는, 시스템.
실시태양 85. 실시태양들 71 내지 84 중 어느 하나에 있어서, 이온성 액체 용매는 Ag(I) 염, Cu(I) 염, 또는 이들의 조합을 포함하는, 시스템.
실시태양 86. 실시태양 85에 있어서, Ag(I) 염은 은(I) 비스(트리플루오로메탄술포닐)아미드, 트리플루오로메탄술폰산 은(I), 질산은(I), 또는 이들의 조합을 포함하는, 시스템.
실시태양 87. 실시태양들 85 내지 86 중 어느 하나에 있어서, Cu(I) 염은 염화구리 (I), 브로민화구리 (I), 트리플루오로아세트산 제1 구리, 질산구리 (I), 또는 이들의 조합을 포함하는, 시스템.
실시태양 88. 실시태양들 85 내지 87 중 어느 하나에 있어서, 이온성 액체 용매 중 은, 구리, 또는 양자의 농도는 약 0.1 N 내지 약 5 N인, 시스템.
실시태양 89. 실시태양들 85 내지 88 중 어느 하나에 있어서, 이온성 액체 용매 중 은, 구리, 또는 양자의 농도는 약 0.45 N 내지 약 1.8 N인, 시스템.
실시태양 90. 실시태양들 71 내지 72 중 어느 하나에 있어서, 공정 스트림은 이온성 액체 용매에서 적어도 일부가 포획되지 않는 제2 기체 성분을 더욱 포함하고, 시스템은 분리기에서 유출되고 미포획된 일부 제2 기체 성분을 포함하는 미포획된 스트림을 더욱 포함하는, 시스템.
실시태양 91. 실시태양 90에 있어서, 기체 성분은 에틸렌을 포함하고; 제2 기체 성분은 이소부탄, 에탄, 수소, 질소, 또는 이들의 조합을 포함하는, 시스템.
실시태양 92. 실시태양 90에 있어서, 기체 성분은 산성 가스를 포함하고; 제2 기체 성분은 천연가스를 포함하는, 시스템.
실시태양 93. 실시태양 90에 있어서, 기체 성분은 이산화탄소를 포함하고; 제2 기체 성분은 합성가스를 포함하는, 시스템.
실시태양 94. 실시태양들 71 내지 93 중 어느 하나에 있어서, 분리기는 약 5 ℃ 내지 약 50 ℃에서 운전되는, 시스템.
실시태양 95. 실시태양들 71 내지 94 중 어느 하나에 있어서, 분리기는 약 20 ℃ 내지 약 40 ℃에서 운전되는, 시스템.
실시태양 96. 실시태양들 71 내지 95 중 어느 하나에 있어서, 분리기는 약 100 psia 내지 약 250 psia에서 운전되는, 시스템.
실시태양 97. 실시태양들 71 내지 96 중 어느 하나에 있어서, 재생기는 분리기 온도 이상의 온도에서 운전되는, 시스템.
실시태양 98. 실시태양들 71 내지 97 중 어느 하나에 있어서, 재생기는 분리기 압력 미만의 압력에서 운전되는, 시스템.
실시태양 99. 실시태양들 71 내지 98 중 어느 하나에 있어서, 재생기는 약 60 ℃ 내지 약 450 ℃에서 운전되는, 시스템.
실시태양 100. 실시태양들 71 내지 99 중 어느 하나에 있어서, 재생기는, 분리기가 운전되는 압력보다 약 20 psia 낮은 압력인 약 14.7 psia 이상에서 운전되는, 시스템.
적어도 하나의 실시태양이 개시되고 당업자에 의한 실시태양(들) 및/또는 실시태양(들) 특징의 차이, 조합, 및/또는 변경은 본 개시 내용의 범위에 있는 것이다. 실시태양(들) 특징의 조합, 통합 및/또는 생략되어 얻어지는 대안 실시태양들 또한 본 개시 내용의 범위에 있는 것이다. Where 수치 범위 또는 제한이 명시적으로 언급되면, 이러한 명시적 범위 또는 제한은 명시적으로 언급된 범위 또는 제한에 속하는 크기의 반복적 범위 또는 제한를 포함하는 것으로 이해되어야 한다 (예를들면, 약 1 내지 약 10은2, 3, 4, 기타 등을 포함하고; 0.10보다 큰 것은 0.11, 0.12, 0.13, 기타 등을 포함한다). 예를들면, 하한, Rl, 및 상한, Ru을 가지는 수치 범위가 개시될 때, 범위 내에 속하는 임의의 수치가 특히 개시된다. 특히, 범위 내에 있는 다음 수치가 특히 개시된다: R=Rl +k* (Ru-Rl), 식 중 k는 1 퍼센트 증가되는1 퍼센트 내지 100 퍼센트의 변수이고, 즉, k는 1 퍼센트, 2 퍼센트, 3 퍼센트, 4 퍼센트, 5 퍼센트, ….. 50 퍼센트, 51 퍼센트, 52 퍼센트... 95 퍼센트, 96 퍼센트, 97 퍼센트, 98 퍼센트, 99 퍼센트, 또는 100 퍼센트이다. 또한, 상기에서 정의된 바와 같이 두 R 수치들로 정의된 임의의 수치 범위가 또한 특히 개시된다. 청구범위에서 임의의 요소에 대하여 용어 “임의선택적으로”를 사용하는 것은 요소가 필요하거나, 또는 달리, 요소가 필요하지 않은 것을 의미하고, 두 경우 모두 청구범위에 속하는 것이다. 포함하는, 구성하는, 및 가지는과 같은 더욱 광위의 용어를 사용하는 것은 이루어지는, 실질적으로 이루어지는, 및 실질적으로 구성되는 과 같은 더욱 협의의 용어를 지원하는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 보호 범위는 상기 설명에 의해 제한되지 않으며, 이하의 청구범위에 의해 제한되며, 이러한 청구범위는 청구범위 대상물의 모든 균등물을 포함한다. 각각의 그리고 모든 청구항은 명세서에 추가 개시로서 포함되고 청구범위는 본 발명의 개시된 실시태양(들)이다. 본원에서 참고문헌을 논의하는 것은 본원발명에 대한 선행 기술임을, 특히 본원의 우선일 이후가 공개일인 어떠한 참고문헌이 선행기술임을 인정하는 것은 아니다. 본원에서 인용된 모든 특허, 특허 출원, 및 공개 문헌들의 개시 내용은, 본원에 설명된 것들에 대하여 예시적 보충, 절차적 보충 또는 그밖의 다른 상세한 내용의 보충을 제공하는 한도에서 본원에 참고문헌으로 포함된다.

Claims (71)

  1. 올레핀을 포함하는 공정 스트림 제공 단계;
    공정 스트림으로부터 이온성 액체 용매에 의해 적어도 일부 올레핀을 포획하는 단계, 여기서 상기 포획 단계는 1 내지 350의 액체-대-가스 유량비에서 수행됨; 및
    이온성 액체 용매로부터 적어도 일부 포획된 올레핀을 회수하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 이온성 액체 용매는 양이온 및 음이온을 포함하되, 양이온은 에틸메틸이미다졸리움 양이온, 부틸메틸이미다졸리움 양이온, 부틸메틸피리디늄 양이온, 또는 이들의 조합을 포함하고; 음이온은 비스(트리플루오로메탄술포닐)아미드 음이온, 헥사플루오로포스페이트 음이온, 트리플루오로메탄술포네이트 음이온, 디시안아미드 음이온, 테트라플루오로보레이트 음이온, 티오시아네이트 음이온, 나이트레이트 음이온, 술포네이트 음이온, 메틸술페이트 음이온, 또는 이들의 조합을 포함하는, 방법.
  3. 청구항 1에 있어서, 이온성 액체 용매는 Ag(I) 염, Cu(I) 염, 또는 이들의 조합을 포함하는, 방법.
  4. 청구항 3에 있어서, Ag(I) 염은 은(I) 비스(트리플루오로메탄술포닐)아미드, 트리플루오로메탄술폰산 은(I), 질산은(I), 또는 이들의 조합을 포함하는, 방법.
  5. 청구항 3에 있어서, Cu(I) 염은 염화구리 (I), 브로민화구리 (I), 트리플루오로아세트산 제1 구리, 질산구리 (I), 또는 이들의 조합을 포함하는, 방법.
  6. 청구항 3에 있어서, 이온성 액체 용매 중 은, 구리, 또는 양자의 농도는 0.1 N 내지 5 N인, 방법.
  7. 청구항 6에 있어서, 이온성 액체 용매 중 은, 구리, 또는 양자의 농도는 0.45 N 내지 1.8 N 인, 방법.
  8. 삭제
  9. 청구항 1에 있어서, 시간 당 1,000 파운드 내지 시간 당 300,000 파운드의 질량유량으로 이온성 액체 용매의 유동화 단계를 더욱 포함하는, 방법.
  10. 청구항 1에 있어서, 공정 스트림은 알칸을 더욱 포함하는, 방법.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 포획 단계는 올레핀 포획과 함께 적어도 일부 알칸이 이온성 액체 용매에 의해 포획되는 액체-대-가스 유량비에서 수행되는, 방법.
  12. 삭제
  13. 청구항 11에 있어서, 적어도 일부 알칸은 흡수, 흡착, 용해, 착화, 또는 이들의 조합에 의해 포획되는, 방법.
  14. 청구항 11에 있어서, 적어도 일부 포획된 알칸을 이온성 액체 용매로부터 회수하는 단계를 더욱 포함하는, 방법.
  15. 청구항 14에 있어서, 적어도 일부 포획된 알칸 회수 단계는 알칸이 포획된 온도보다 높은 온도 및 알칸이 포획된 압력보다 낮은 압력에서 수행되는, 방법.
  16. 청구항 10에 있어서, 상기 포획 단계는 적어도 일부 알칸이 공정 스트림으로부터 이온성 액체 용매에 의해 포획되지 않은 액체-대-가스 유량비에서 수행되는, 방법.
  17. 삭제
  18. 청구항 16에 있어서,
    막 유닛으로 미포획된 일부 알칸의 유동화 단계; 및
    적어도 일부 미포획된 일부 알칸을 막 유닛으로부터 회수하는 단계를 더욱 포함하는, 방법.
  19. 청구항 10에 있어서, 알칸은 이소부탄을 포함하고, 올레핀은 에틸렌을 포함하는, 방법.
  20. 청구항 1에 있어서, 올레핀은 에틸렌을 포함하는, 방법.
  21. 청구항 1에 있어서, 올레핀은 이온성 액체 용매에 의해 20 ℃ 내지 40 ℃에서 포획되는, 방법.
  22. 청구항 1에 있어서, 올레핀은 이온성 액체 용매에 의해 100 psia 내지 250 psia에서 포획되는, 방법.
  23. 청구항 1에 있어서, 적어도 일부 올레핀은 흡수, 흡착, 용해, 착화 또는 이들의 조합에 의해 포획되는, 방법.
  24. 청구항 1에 있어서, 적어도 일부 포획된 올레핀 회수 단계는,
    이온성 액체 용매로부터 적어도 일부 포획된 올레핀의 유리 단계; 및
    유리된 올레핀 회수 단계를 포함하는, 방법.
  25. 청구항 1에 있어서, 적어도 일부 포획된 올레핀 회수 단계는 올레핀이 포획되는 온도보다 높은 온도 및 올레핀이 포획되는 압력보다 낮은 압력에서 수행되는, 방법.
  26. 올레핀을 포함하는 공정 스트림 제공 단계, 여기서 공정 스트림은 알칸을 추가로 포함함;
    공정 스트림으로부터 이온성 액체 용매에 의해 적어도 일부 올레핀을 포획하는 단계, 여기서 포획 단계는 상기 적어도 일부 올레핀 포획에 추가하여 적어도 일부 알칸이 이온성 액체 용매에 의해 포획되도록 하는 액체-대-가스 유량비에서 수행되고, 여기서 액체-대-가스 유량비는 15보다 큼; 및
    이온성 액체 용매로부터 적어도 일부 포획된 올레핀을 회수하는 단계;
    를 포함하는, 방법.
  27. 청구항 26에 있어서, 이온성 액체 용매는 양이온 및 음이온을 포함하고; 양이온은 에틸메틸이미다졸리움 양이온, 부틸메틸이미다졸리움 양이온, 부틸메틸피리디늄 양이온, 또는 이들의 조합을 포함하고; 음이온은 비스(트리플루오로메탄술포닐)아미드 음이온, 헥사플루오로포스페이트 음이온, 트리플루오로메탄술포네이트 음이온, 디시안아미드 음이온, 테트라플루오로보레이트 음이온, 티오시아네이트 음이온, 나이트레이트 음이온, 술포네이트 음이온, 메틸술페이트 음이온, 또는 이들의 조합을 포함하는, 방법.
  28. 청구항 26에 있어서, 이온성 액체 용매는 Ag(I) 염, Cu(I) 염, 또는 이들의 조합을 포함하는, 방법.
  29. 청구항 28에 있어서, Ag(I) 염은 은(I) 비스(트리플루오로메탄술포닐)아미드, 트리플루오로메탄술폰산 은(I), 질산은(I), 또는 이들의 조합을 포함하는, 방법.
  30. 청구항 28에 있어서, Cu(I) 염은 염화구리 (I), 브로민화구리 (I), 트리플루오로아세트산 제1 구리, 질산구리 (I), 또는 이들의 조합을 포함하는, 방법.
  31. 청구항 28에 있어서, 이온성 액체 용매 중 은, 구리, 또는 양자의 농도는 0 N 내지 2 N을 포함하는, 방법.
  32. 청구항 31에 있어서, 이온성 액체 용매 중 은, 구리, 또는 양자의 농도는 0.45 N 내지 1.8 N 인, 방법.
  33. 올레핀을 포함하는 공정 스트림 제공 단계, 여기서 공정 스트림은 알칸을 추가로 포함함;
    공정 스트림으로부터 이온성 액체 용매에 의해 적어도 일부 올레핀을 포획하는 단계, 여기서 포획 단계는 적어도 일부 알칸이 이온성 액체 용매에 의해 포획되지 않도록 하는 액체-대-가스 유량비에서 수행되고, 여기서 액체-대-가스 유량비는 200보다 작음; 및
    이온성 액체 용매로부터 적어도 일부 포획된 올레핀을 회수하는 단계;
    를 포함하는, 방법.
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  52. 삭제
  53. 삭제
  54. 청구항 33에 있어서, 이온성 액체 용매는 양이온 및 음이온을 포함하고; 양이온은 에틸메틸이미다졸리움 양이온, 부틸메틸이미다졸리움 양이온, 부틸메틸피리디늄 양이온, 또는 이들의 조합을 포함하고; 음이온은 비스(트리플루오로메탄술포닐)아미드 음이온, 헥사플루오로포스페이트 음이온, 트리플루오로메탄술포네이트 음이온, 디시안아미드 음이온, 테트라플루오로보레이트 음이온, 티오시아네이트 음이온, 나이트레이트 음이온, 술포네이트 음이온, 메틸술페이트 음이온, 또는 이들의 조합을 포함하는, 방법.
  55. 청구항 33에 있어서, 이온성 액체 용매는 Ag(I) 염, Cu(I) 염, 또는 이들의 조합을 포함하는, 방법.
  56. 청구항 55에 있어서, Ag(I) 염은 은(I) 비스(트리플루오로메탄술포닐)아미드, 트리플루오로메탄술폰산 은(I), 질산은(I), 또는 이들의 조합을 포함하는, 방법.
  57. 청구항 55에 있어서, Cu(I) 염은 염화구리 (I), 브로민화구리 (I), 트리플루오로아세트산 제1 구리, 질산구리 (I), 또는 이들의 조합을 포함하는, 방법.
  58. 청구항 55에 있어서, 이온성 액체 용매 중 은, 구리, 또는 양자의 농도는 0.1 N 내지 5 N인, 방법.
  59. 청구항 58에 있어서, 이온성 액체 용매 중 은, 구리, 또는 양자의 농도는 0.45 N 내지 1.8 N인, 방법.
  60. 올레핀을 포함하는 공정 스트림 제공 단계;
    공정 스트림으로부터 이온성 액체 용매에 의해 적어도 일부 올레핀을 포획하는 단계;
    시간 당 1,000 파운드 내지 시간 당 300,000 파운드의 질량유량으로 이온성 액체 용매를 유동하는 단계; 및
    이온성 액체 용매로부터 적어도 일부 포획된 올레핀을 회수하는 단계;
    를 포함하는, 방법.
  61. 청구항 60에 있어서, 이온성 액체 용매는 양이온 및 음이온을 포함하고; 양이온은 에틸메틸이미다졸리움 양이온, 부틸메틸이미다졸리움 양이온, 부틸메틸피리디늄 양이온, 또는 이들의 조합을 포함하고; 음이온은 비스(트리플루오로메탄술포닐)아미드 음이온, 헥사플루오로포스페이트 음이온, 트리플루오로메탄술포네이트 음이온, 디시안아미드 음이온, 테트라플루오로보레이트 음이온, 티오시아네이트 음이온, 나이트레이트 음이온, 술포네이트 음이온, 메틸술페이트 음이온, 또는 이들의 조합을 포함하는, 방법.
  62. 청구항 60에 있어서, 이온성 액체 용매는 Ag(I) 염, Cu(I) 염, 또는 이들의 조합을 포함하는, 방법.
  63. 청구항 62에 있어서, Ag(I) 염은 은(I) 비스(트리플루오로메탄술포닐)아미드, 트리플루오로메탄술폰산 은(I), 질산은(I), 또는 이들의 조합을 포함하는, 방법.
  64. 청구항 62에 있어서, Cu(I) 염은 염화구리 (I), 브로민화구리 (I), 트리플루오로아세트산 제1 구리, 질산구리 (I), 또는 이들의 조합을 포함하는, 방법.
  65. 청구항 62에 있어서, 이온성 액체 용매 중 은, 구리, 또는 양자의 농도는 0.1 N 내지 5 N인, 방법.
  66. 청구항 65에 있어서, 이온성 액체 용매 중 은, 구리, 또는 양자의 농도는 0.45 N 내지 1.8 N인, 방법.
  67. 청구항 62에 있어서, 공정 스트림은 알칸을 추가로 포함하고;
    알칸은 이소부탄을 포함하고;
    올레핀은 에틸렌을 포함하고;
    여기서 포획 단계는 상기 적어도 일부 올레핀 포획에 추가하여 적어도 일부 알칸이 이온성 액체 용매에 의해 포획되도록 하는 액체-대-가스 유량비에서 수행되고;
    이온성 액체 용매로부터 적어도 일부 포획된 알칸을 회수하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
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