MX2014012359A - Recuperacion de etileno por absorcion. - Google Patents

Recuperacion de etileno por absorcion.

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John D Hottovy
Ai-Fu Chang
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Chevron Philips Chemical Company Lp
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Abstract

La presente invención se refiere a un proceso para la recuperación de etileno a partir de una corriente de producto de polimerización de un sistema de producción de polietileno, que comprende separar una corriente de gas ligero a partir de la corriente de producto de polimerización, en donde la corriente de gas ligero comprende etano y etano sin reaccionar, poner en contacto la corriente de gas ligero con un sistema de solvente de absorción, en donde el contacto de la corriente de gas ligero con el sistema de solvente de absorción ocurre a una temperatura en un intervalo desde aproximadamente 4.44°C (40°F) hasta aproximadamente 43.44°C (110°F), en donde al menos una porción del etileno sin reaccionar a partir de la corriente de gas ligero es absorbida por el sistema de solvente de absorción, y recuperar el etileno sin reaccionar a partir del sistema de solvente de absorción para proporcionar etileno recuperado.

Description

RECUPERACIÓN DE ETILENO POR ABSORCIÓN REFERENCIA CRUZADA A LAS SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud es una continuación en parte de la Solicitud de Patente Estadounidense Serie No. 12/905,966, presentado el 15 de Octubre de 2010, titulada "Separación Mejorada de Etileno", la cual está de este modo incorporada en la presente por referencia en su totalidad para todos los propósitos .
CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta descripción en general se refiere a la producción de polietileno. Más específicamente esta descripción se refiere a sistemas y procesos para mejorar la eficiencia de la producción de etileno disminuyendo las pérdidas de etileno.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La producción de polímeros tales como polietileno a partir de gases ligeros requiere una carga de alimentación de alta pureza de monómeros y comonómeros. Debido a las pequeñas diferencias en puntos de ebullición entre los gases ligeros en tal carga de alimentación, la producción industrial de una carga de alimentación de alta pureza puede requerir la operación de múltiples columnas de destilación, presiones altas y temperaturas criogénicas. Como tal, los costos de energía asociados con la purificación de la carga de alimentación representan una proporción significante del costo total para la producción de tales polímeros. Además, la infraestructura requerida para producir, mantener, y reciclar la carga de alimentación de alta pureza es una porción significante del costo de capital asociado.
Con el fin de compensar algunos de los costos y minimizar la producción, puede ser útil recuperar y/o reciclar cualquiera de los gases de la carga de alimentación sin reaccionar, especialmente los reactivos de hidrocarburos, tales como etileno. Los gases que comprenden monómeros sin reaccionar pueden ser separados del polímero después de la reacción de polimerización. El polímero es procesado mientas los monómeros sin reaccionar son recuperados a partir de los gases que son recuperados después de la reacción de polimerización. Para realizar esto, las corrientes de gas recuperadas han sido convencionalmente ya sea ruteadas a través de un proceso de purificación o redireccionadas a través de otras etapas de procesamientos redundantes. En cualquier caso, los procesos convencionales de recuperación de monómero han necesitado procesos costosos y energéticamente desfavorables.
Consecuentemente, existe una necesidad para separación de alta eficiencia de etileno a partir de una corriente de reciclaje.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Descrito en la presente está un proceso para la recuperación de etileno a partir de una corriente de producto de polimerización de un sistema de producción de polietileno, que comprende separar una corriente de gas ligero a partir de la corriente de producto de polimerización, en donde la corriente de gas ligero comprende etano y etano sin reaccionar, poner en contacto la corriente de gas ligero con un sistema de solvente de absorción, en donde el contacto de la corriente de gas ligero con el sistema de solvente de absorción ocurre a una temperatura en un intervalo desde aproximadamente 4.44°C (40°F) hasta aproximadamente 110°F, en donde al menos una porción del etileno sin reaccionar a partir de la corriente de gas ligero es absorbida por el sistema de solvente de absorción, y recuperar el etileno sin reaccionar a partir del sistema de solvente de absorción para proporcionar etileno recuperado.
Descrito además en la presente está un proceso de producción de polietileno, que comprende poner en contacto etileno y un catalizador de polimerización en un reactor de polimerización bajo condiciones de reacción adecuadas para proporcionar una corriente de producto de polimerización, separar una corriente de gas ligero a partir de la corriente de producto de polimerización, en donde la corriente de gas ligero comprende etileno sin reaccionar, poner en contacto la corriente de gas ligero con un sistema de solvente de absorción en un reactor de absorción a una temperatura en un intervalo desde aproximadamente 4.44°C (40°F) hasta aproximadamente 43.44°C (110°F), en donde al menos una porción del etileno sin reaccionar a partir de la corriente de gas ligero es absorbida por el sistema de solvente de absorción para proporcionar una composición que comprende un complejo del sistema de solvente de absorción y etileno sin reaccionar, remover gases no absorbidos de la corriente de gas ligero a partir del contacto con el sistema de solvente de absorción, recuperar el etileno sin reaccionar a partir del sistema de solvente de absorción, y poner en contacto el etileno recuperado y el catalizador de polimerización.
También descrito en la presente está un sistema de producción de polietileno, que comprende una corriente de alimentación que comprende etileno, en donde la corriente de alimentación es caracterizada por la introducción en un reactor de polimerización, una corriente de producto de polimerización, en donde la corriente del producto de polimerización se caracteriza por una emisión a partir del reactor de polimerización e introducción en un separador, una corriente de gas ligero que comprende etileno sin reaccionar, en donde la corriente de gas ligero se caracteriza por una emisión a partir del separador, la corriente de gas ligero ha sido separada de la corriente del producto de polimerización, en donde la corriente de gas ligero es caracterizada por la introducción en un sistema de solvente de absorción, en donde el sistema de solvente de absorción tiene una temperatura en un intervalo desde aproximadamente 4.44°C (40 °F) hasta aproximadamente 43.44°C (110°F), un conjugante absorbente de etileno, en donde el conjugante absorbente de etileno es caracterizado por la formación dentro del sistema de solvente de absorción por absorción de al menos una porción del etileno sin reaccionar por el sistema de solvente de absorción, y una corriente de gas residual que comprende etano, en donde la corriente de gas residual se caracteriza por una emisión a partir del reactor de absorción, en donde la corriente de gas residual comprende componentes de la corriente de gas ligero que no son absorbidos por el sistema de solvente de absorción, y una corriente de etileno sin reaccionar recuperado, en donde la corriente de etileno sin reaccionar recuperado se caracteriza por una emisión a partir del reactor de absorción y reintroducción en el reactor de polimerización.
También descrito en la presente está un sistema de producción de polietileno, que comprende un reactor de polimerización, en donde el reactor de polimerización está configurado para recibir una corriente de alimentación que comprende etileno, y en donde el reactor de polimerización está configurado para emitir una corriente de producto de polimerización, un separador, en donde el separador está configurado para recibir la corriente del producto de polimerización y emitir una corriente de gas ligero que comprende etileno sin reaccionar, en donde la corriente de gas ligero ha sido separada a partir de la corriente de producto de polimerización, y un reactor de absorción que comprende un sistema de solvente de absorción, en donde el reactor de absorción está configurado para recibir la corriente de gas ligero, para absorber al menos una porción del etileno sin reaccionar con el sistema de solvente de absorción a una temperatura en un intervalo desde aproximadamente 4.44°C (40°F) hasta aproximadamente 43.44°C (110°F), y emitir una corriente de gas residual que comprende componentes de la corriente de gas ligero que no son absorbidos por el sistema de solvente de absorción, y en donde el reactor de absorción está configurado además para emitir una corriente de etileno sin reaccionar recuperado, y en donde el reactor de polimerización está además configurado para recibir la corriente de etileno sin reaccionar recuperado .
También descrito en lá presente está un sistema de producción de polietileno, que comprende un reactor de polimerización, en donde el reactor de polimerización está configurado para recibir una corriente de alimentación que comprende etileno, y en donde el reactor de polimerización está configurado para emitir una corriente de producto de polimerización, un separador, en donde el separador está configurado para recibir la corriente del producto de polimerización y emitir una corriente de gas ligero que comprende etileno sin reaccionar, en donde la corriente de gas ligero ha sido separada a partir de la corriente de producto de polimerización, un reactor de absorción que comprende un sistema de solvente de absorción, en donde el reactor de absorción está configurado para recibir la corriente de gas ligero, para absorber al menos una porción del etileno sin reaccionar con el sistema de solvente de absorción a una temperatura en un intervalo desde aproximadamente 4.44°C (40°F) hasta aproximadamente 43.44°C (110°F) y emitir una corriente de gas residual que comprende componentes de la corriente de gas ligero que no son absorbidos por el sistema de solvente de absorción, en donde el reactor de absorción está configurado además para emitir una corriente que forma el complejo que comprende etileno absorbido en el sistema de solvente de absorbente, y un regenerador de solvente para regenerar el sistema de solvente de absorción, y emitir una corriente de etileno sin reaccionar recuperado, en donde el reactor de polimerización está además configurado para recibir la corriente de etileno sin reaccionar recuperado.
Los anterior ha esbozado preferentemente en lineas generales las características y ventajas técnicas de la materia objeto inventiva descrita con el fin de que la siguiente descripción detallada pueda ser mejor entendida. Las varias características descritas anteriormente, así como también otras características, serán fácilmente aparentes para aquellos expertos en la técnica después de leer la siguiente descripción detallada de las modalidades preferidas, y por referencia a los dibujos acompañantes.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Para una descripción detallada de las modalidades preferidas de los procesos y sistemas descritos, se hará referencia ahora a los dibujos acompañantes en los cuales: La FIGURA 1 ilustra un esquema de una primera modalidad de un sistema de producción de polietileno; La FIGURA 2 ilustra un esquema de una segunda modalidad de un sistema de producción de polietileno; La FIGURA 3 ilustra un esquema de una tercera modalidad de un sistema de producción de polietileno; La FIGURA 4 ilustra un diagrama de flujo de una primera modalidad de un proceso de producción de etileno; La FIGURA 5 ilustra un diagrama de flujo de una segunda modalidad de un proceso de producción de etileno; La FIGURA 6 ilustra un diagrama de flujo de una tercera modalidad de un proceso de producción de etileno; La FIGURA 7 es una gráfica que ilustra la solubilidad contra la temperatura para etileno y etano en un sistema de solvente de absorción; La FIGURA 8 ilustra un esquema de una modalidad de un reactor de absorción que tiene una presión de absorción de oscilación; La FIGURA 9 ilustra un esquema de una modalidad de un sistema de absorción; y La FIGURA 10 ilustra un esquema de una modalidad de un sistema de absorción simulado.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Descritos en la presente están sistemas, aparatos, y procesos relacionados con la producción de polietileno con eficiencia mejorada. Los sistemas, aparatos, y procesos están en general relacionados con la separación de un primer componente o compuesto químico a partir de una composición que resulta de la producción de polietileno y que comprende el primer componente o compuesto químico y uno o más de otros componentes químicos, compuestos, o similares.
Con referencia a la Figura 1, se describe un primer sistema de producción de polietileno (PEP) 100. El sistema PEP 100 en general comprende un purificador 102, reactores 104, 106, un separador 108, un procesador 110, un reactor de absorción 116, y un dispositivo de procesamiento 114. En las modalidades de PEP descritas en la presente, varios componentes del sistema pueden estar en comunicación fluida mediante uno o más conductos (por ejemplo, tubos, tuberías, líneas de flujo, etc.) adecuados para el transporte de una corriente particular, por ejemplo, como se muestra en detalle por corriente numeradas en las Figuras 1-3.
En la modalidad de la Figura 1, una corriente de alimentación 10 puede ser comunicada con el purificador 102. Una corriente de alimentación purificada 11 puede ser comunicada a partir del purificador 102 a uno o más de los reactores 104, 106. Donde tal sistema comprende dos o más reactores, una corriente del reactor 15 puede ser comunicada a partir del reactor 104 al reactor 106. Una corriente de producto de polimerización 12 puede ser comunicada a partir de uno o más de los reactores 104, 106 al separador 108. Una corriente de polímero 14 puede ser comunicada a partir del separador 108 al procesador 110. Una corriente de producto 16 puede ser emitida a partir del procesador 110. Una corriente de gas 18 puede ser comunicada a partir del separador 108 al reactor de absorción 116. Una corriente de gas residual 20 puede ser comunicada a partir del reactor de absorción 116 al dispositivo de procesamiento 114 y una corriente de reciclaje 22 puede ser comunicada a partir del reactor de absorción 116 al separador 108. Una corriente de reintroducción 24 puede ser comunicada a partir del separador 108 al purificador 102.
Con referencia a la Figura 2, se describe un segundo sistema de PEP 200, el cual tiene un número de componentes del sistema comunes con el PEP 100. En la modalidad alternativa ilustrada por la Figura 2, el segundo sistema de PEP 200 comprende adicionalmente un desoxigenador 118. Alternativamente al primer sistema de PEP 100 (como se ilustra en la Figura 1) , en la modalidad ilustrada por la Figura 2, la corriente de gas 18 puede ser comunicada al desoxigenador 118. Una corriente de gas tratado 26 puede ser comunicada a partir del desoxigenador 118 al reactor de absorción 116.
Con referencia a la Figura 3, se describe un tercer sistema de PEP 300, el cual tiene un número de componentes del sistema comunes con el PEP 100 y PEP 200. En la modalidad alternativa ilustrada por la Figura 3, el tercer sistema de PEP 300 comprende adicionalmente un regenerador 120 (por ejemplo, un recipiente de desorción) . Alternativamente al primero y segundo sistemas de PEP 100 y 200, respectivamente, en la modalidad ilustrada en la Figura 3, una corriente que forma el complejo 28 puede ser comunicada a partir del reactor de absorción 116 al regenerador 120. Una corriente de reciclaje 22 puede ser comunicada a partir del regenerador 120 al separador 108, y una corriente de absorbente regenerado 30 puede ser comunicada a partir del regenerador 120 al reactor de absorción 116.
En la Figura 3, una temperatura de solvente pobre puede ser tomada de la corriente 30. La temperatura del reactor de absorción 116 puede depender de una temperatura de corriente de gas 18, una temperatura de solvente pobre en la corriente 30, un calor de solución, y un calor de reacción. En las modalidades descritas, la velocidad del flujo de masa de solvente pobre en la corriente 30 puede ser 50 a 300 veces mayor que la velocidad del flujo de masa de la corriente de gas 18. Por lo tanto, la temperatura del reactor de absorción 116 puede depender altamente de la temperatura del solvente pobre en las modalidades descritas.
Varias modalidades de sistemas de PEP adecuados han sido descritas, modalidades de un proceso de PEP se describen ahora. Una o más de las modalidades de un proceso de PEP pueden ser descritas con referencia a uno o más del sistema de PEP 100, sistema de PEP 200, y/o sistema de PEP 300. Aunque un proceso de PEP dado puede ser descrito con referencia a una o más modalidades de un sistema de PEP, tal descripción no debe ser construida como asi limitante. Aunque las varias etapas de los procesos descritos en la presente pueden ser descritas o ilustradas en un orden particular, tales no deben ser construidas como limitantes del desempeño de estos procesos a cualquier orden particular a menos que se indique de otro modo.
Con referencia a la Figura 4, se ilustra un primer proceso de PEP 400. El proceso de PEP 400 en general comprende en el boque 51 purificar una corriente de alimentación, en el bloque 52 polimerizar monómeros de la corriente de alimentación purificada para formar un producto de polimerización, en el bloque 53 separar el producto de polimerización en una corriente de polímero y una corriente de gas, en el bloque 54 procesar la corriente de polímero, en el bloque 55 separar al menos un componente gaseoso a partir de la corriente de gas para formar una corriente de reciclaje y una corriente residual, y en el bloque 56 combustión de la corriente residual.
En una modalidad, el primer proceso de PEP 400 o una porción del mismo puede ser implementada mediante el primer sistema de PEP 100 (por ejemplo, como se ilustra en la Figura 1). Con referencia a las Figuras 1 y 4, en una modalidad la corriente de alimentación 10 puede comprender un reactivo gaseoso, particularmente, etileno. En una modalidad, purificar la corriente de alimentación puede proporcionar una corriente purificada 11 que comprende monómeros sustancialmente puros (por ejemplo, monómeros de etileno) , comonómeros (por ejemplo, comonómeros de buteno-1, o combinaciones de los mismos. Polimerizar monómeros (opcionalmente, comonómeros) de la corriente purificada 11 puede proporcionar la corriente del producto de polimerización 12 que comprende en general monómero sin reaccionar (por ejemplo, etileno), comonómero sin reaccionar opcional (por ejemplo, buteno-1), subproductos (por ejemplo, etano, los cuales pueden ser subproductos de etano formados a partir de etileno e hidrógeno) , y un producto de polimerización (por ejemplo, polímero y opcionalmente, copolímero) . Separar la corriente del producto de polimerización 12 puede proporcionar la corriente de polímero 14 (por ejemplo, polímero de polietileno, copolímero) y la corriente de gas 18 que comprende en general monómero sin reaccionar (por ejemplo, monómero de etileno y cualquier comonómero opcional tal como buteno-1) y varios gases residuales (por ejemplo, etano) . Procesar la corriente de polímero 14 puede proporcionar la corriente del producto 16. Separar al menos un componente gaseoso a partir de la corriente de gas 18 puede proporcionar una corriente de reciclaje 22, en general que comprende monómero de etileno sin reaccionar (opcionalmente, comonómero sin reaccionar) , y una corriente de gas residual 20. En una modalidad, separar la corriente de gas 18 comprende absorber etileno a partir de la corriente de gas 18 para proporcionar la corriente de gas residual 20 y después liberar el etileno absorbido para formar la corriente de reciclaje 22. La corriente de reciclaje 22, que comprende etileno, puede ser presurizada (por ejemplo, regresada al separador 108 para presurización) y reintroducida en un proceso de PEP (por ejemplo, el proceso de PEP 400) como corriente de reintroducción 24. La combustión de la corriente de gas residual 20 puede llevarse a cabo con una llamarada como el dispositivo de procesamiento 114.
Con referencia a la Figura 5, se ilustra un segundo proceso de PEP 500, el cual tiene un número de etapas de proceso comunes con el proceso de PEP 400. En la modalidad alternativa ilustrada por la Figura 5, el boque 55 de la Figura 4 es mejorado por el bloque 57 tratando la corriente de gas para formar una corriente de gas tratado y en el bloque 55' separar al menos un componente gaseoso a partir de la corriente de gas tratada para formar una corriente de reciclaje y una corriente residual.
En una modalidad, el segundo proceso de PEP 500 o una porción del mismo puede ser implementada mediante el segundo sistema de PEP 200 (por ejemplo, como se ilustra en la Figura 2). Alternativamente a las modalidades de las Figuras 1 y 4, en la modalidad de las Figuras 2 y 5 tratar la corriente de gas 18 puede proporcionar la corriente de gas tratada 26. En una modalidad, tratar la corriente de gas 18 comprende desoxigenar la corriente de gas 18. Separar al menos un componente gaseoso a partir de la corriente de gas tratada 26 puede proporcionar una corriente de reciclaje 22, en general que comprende monómero de etileno sin reaccionar (opcionalmente, comonómero) , y una corriente de gas residual 20.
Con referencia a la Figura 6, se ilustra un tercer proceso de PEP 600, el cual tiene un número de etapas de proceso comunes con el proceso de PEP 500. En la modalidad alternativa ilustrada por la Figura 6, el boque 55' de la Figura 5 es mejorado en el bloque 55'' separando al menos un componente gaseoso a partir de la corriente de gas tratada para formar una corriente que forma el complejo y una corriente de gas residual y en el bloque 58 separar la corriente que forma el complejo en una corriente absorbente y una corriente de reciclaje.
En una modalidad, el tercer proceso de PEP 600 o una porción del mismo puede ser implementada mediante el tercer sistema de PEP 300 (por ejemplo, como se ilustra en la Figura 3) . Alternativamente a las modalidades de las Figuras 1 y 4 y 2 y 5, en la modalidad de las Figuras 3 y 6 separar al menos un componente gaseoso a partir de la corriente de gas tratada 26 puede proporcionar un monomero-absorbente sin reaccionar (por ejemplo, un absorbente de etileno) en la corriente que forma el complejo 28. En una modalidad, separar la corriente que forma el complejo de monomero-absorbente sin reaccionar 28 comprende liberar el etileno absorbido para formar una corriente de reciclaje 22 y una corriente de absorbente regenerado 30. En la modalidad de las Figuras 3 y 6, separar al menos un componente gaseoso a partir de la corriente de gas tratada 26 puede proporcionar un comonómero-absorbente sin reaccionar (por ejemplo, un absorbente de buteno-1) en la corriente que forma el complejo 28. En una modalidad, separar el comonómero-absorbente sin reaccionar en la corriente que forma el complejo 28 comprende liberar el comonómero absorbido para formar una corriente de reciclaje 22 y una corriente de absorbente regenerado 30.
En una o más de las modalidades descritas en la presente, purificar una corriente de alimentación (por ejemplo, en el bloque 51) puede comprender separar compuestos y elementos indeseados a partir de una corriente de alimentación que comprende etileno para formar una corriente de alimentación purificada. En una modalidad, la corriente de alimentación puede comprender etileno y varios otros gases, tales como pero no limitado a metano, etano, acetileno, propileno, varios otros hidrocarburos que tienen tres o más átomos de carbono, o combinaciones de los mismos. En una modalidad, purificar una corriente de alimentación puede comprender cualquier método o proceso adecuado, que incluye los ejemplos no limitantes filtración, selección de membrana, reacción con varios químicos, absorción, adsorción, destilación (s) , o combinaciones de los mismos.
En modalidades como se ilustra por las Figuras 1-3, purificar una corriente de alimentación puede comprender rutear la corriente de alimentación 10 al purificador 102. En una o más de las modalidades descritas en la presente, el purificador 102 puede comprender un dispositivo o aparato adecuado para la purificación de uno o más gases reactivos en una corriente de alimentación que comprende una pluralidad de compuestos, elementos, contaminantes gaseosos potencialmente indeseados, o similares. Ejemplos no limitantes de un purificador adecuado 102 pueden comprender un filtro, una membrana, un reactor, un absorbente, un tamiz molecular, una o más columnas de destilación, o combinaciones de los mismos. El purificador 102 puede ser configurado para separar etileno a partir de una corriente que comprende metano, etano, acetileno, propano, propileno, agua, oxígeno varios otros hidrocarburos gaseosos, varios contaminantes, y/o combinaciones de los mismos.
En una modalidad, purificar una corriente de alimentación puede proporcionar una alimentación purificada 11 que comprende etileno sustancialmente puro. En una modalidad, la corriente de alimentación purificada puede comprender menos de 25% en peso total de la corriente, alternativamente, menos de aproximadamente 10%, alternativamente, menos de aproximadamente 1.0% de cualquiera o más de nitrógeno, oxígeno, metano, etano, propano, o combinaciones de los mismos. Como se usa en la presente "etileno sustancialmente puro" se refiere a una corriente de fluido que comprende al menos aproximadamente 60% de etileno, alternativamente, al menos aproximadamente 70% de etileno, alternativamente, al menos aproximadamente 80% de etileno, alternativamente, al menos aproximadamente 90% de etileno, alternativamente, al menos aproximadamente 95% de etileno, alternativamente, al menos aproximadamente 9 9% de etileno en peso total de la corriente, alternativamente, al menos aproximadamente 99.5% de etileno en peso total de la corriente. En una modalidad, la corriente de alimentación 11 puede comprender además cantidades indicadoras de etano, por ejemplo, a partir de una corriente de reciclaje como se discutirá .
En una o más de las modalidades descritas en la presente, polimerizar monómeros de la alimentación purificada (por ejemplo, en el bloque 52) puede comprender permitir una reacción de polimerización entre una pluralidad de monómeros poniendo en contacto un monómero o monómeros con un sistema de catalizador bajo condiciones adecuadas para la formación de un polímero. En una o más de las modalidades descritas en la presente, polimerizar comonómeros (por ejemplo, en el bloque 52) puede comprender permitir una reacción de polimerización entre una pluralidad de comonómeros poniendo en contacto un comonómero o comonómeros con un sistema de catalizador bajo condiciones adecuadas para la formación de un copolímero. En una modalidad, cualquier sistema catalizador adecuado puede ser empleado. Un sistema catalizador adecuado puede comprender un catalizador y, opcionalmente, un co-catalizador y/o promotor. Ejemplos no limitantes de sistemas catalizadores adecuados incluyen catalizadores Ziegler Natta, catalizadores Ziegler, catalizadores de cromo, catalizadores de óxido de cromo, catalizadores de cromoceno, catalizadores de metaloceno, catalizadores de níquel, o combinaciones de los mismos. Sistemas catalizadores adecuados para uso en esta descripción han sido descritos, por ejemplo, en la Patente Estadounidense No. 7,619,047 y Publicaciones de Solicitud de Patente Estadounidenses Nos. 2007/0197374, 2009/0004417, 2010/0029872, 2006/0094590, y 2010/0041842, cada una de las cuales se incorpora por referencia en la presente en su totalidad.
En modalidades como se ilustra por las Figuras 1-3, polimerizar monómeros de la alimentación purificada puede comprender rutear la corriente de alimentación 11 a los reactores de polimerización o "reactores" 104, 106. En una o más de las modalidades descritas en la presente, los reactores 104, 106 pueden comprender cualquier recipiente o combinación de recipientes adecuadamente configurados para proporcionar un ambiente para una reacción química (por ejemplo, una zona de contacto) entre monómeros (por ejemplo, etileno) y/o polímeros (por ejemplo, una cadena polimérica en crecimiento o "activa") , y opcionalmente coraonómeros (por ejemplo, buteno-1) y/o copolímeros, en la presencia de un catalizador para proporcionar un polímero (por ejemplo, un polímero de polietileno) y/o copolímero. Aunque las modalidades ilustradas en las Figuras 1, 2, y 3, ilustran varios sistemas de PEP que tienen dos reactores en series, uno de habilidad en la técnica que observa esta descripción reconocerá que un reactor, alternativamente, cualquier número y/o configuración adecuadas de reactores puede ser empleada.
Como se usa en la presente, los términos "reactor de polimerización" o "reactor" incluye cualquier reactor de polimerización capaz de polimerizar monómeros o comonómeros de olefina para producir homopolimeros o copolímeros . Tales homopolimeros y copolímeros son referidos como resinas o polímeros. Los varios tipos de reactores incluyen aquellos que pueden ser referidos como reactores de lote, suspensión, fase de gas, solución, alta presión, tubular o autoclave. Los reactores de fase de gas pueden comprender reactores de lecho fluidizado o reactores horizontales escalonados. Los reactores de suspensión pueden comprender bucles verticales u horizontales. Los reactores de alta presión pueden comprender reactores de autoclave o tubulares. Los tipos de reactor pueden incluir procesos de lotes o continuos. Los procesos continuos podrían usar descarga de producto intermitente o continuo. Los procesos también pueden incluir reciclaje directo parcial o completo de monómero sin reaccionar, comonómero sin reaccionar, y/o diluyente.
Los sistemas del reactor de polimerización de la presente descripción pueden comprender un tipo de reactor en un sistema o reactores múltiples del mismo o diferente tipo. La producción de polímeros en reactores múltiples puede incluir varias etapas en al menos dos reactores de polimerización separados interconectados por un dispositivo de transferencia haciendo posible transferir los polímeros resultantes a partir del primer reactor de polimerización (por ejemplo, reactor 104) en el segundo reactor (por ejemplo, reactor 106) . Las condiciones de polimerización deseadas en uno de los reactores pueden ser diferentes de las condiciones de operación de los otros reactores. Alternativamente, la polimerización en reactores múltiples puede incluir la transferencia manual del polímero de un reactor a reactores subsecuentes para polimerización continuada. Los sistemas del reactor múltiples pueden incluir cualquier combinación que incluye, pero no se limita a, reactores de bucle múltiple, reactores de gas múltiples, una combinación de reactores de bucle y gas, reactores de alta presión múltiples o una combinación de reactores de alta presión con bucle y/o gas. Los reactores múltiples pueden ser operados en series o en paralelo.
De conformidad con un aspecto, el sistema del reactor de polimerización puede comprender al menos un reactor de suspensión de bucle que comprende bucles verticales u horizontales. El monómero, diluyente, catalizador, y opcionalmente cualquier comonomero, pueden ser continuamente alimentados a un reactor de bucle donde ocurre la polimerización. En general, los procesos continuos pueden comprender la introducción continua de un monómero, un comonomero opcional, un catalizador, y un diluyente en un reactor de polimerización y la remoción continua a partir de este reactor de una suspensión que comprende partículas poliméricas y el diluyente. El efluente del reactor puede ser sometido a descarga disruptiva para remover el polímero sólido de los líquidos que comprenden el diluyente, monómero y/o comonómero. Varias tecnologías pueden ser usadas para esta etapa de separación que incluyen pero no se limitan a, vaporización instantánea que puede incluir cualquier combinación de adición de calor y reducción de presión; separación por acción ciclónica en ya sea una ciclona o hidrociclona; o separación por centrifugación.
En una o más modalidades, un comonómero puede comprender hidrocarburos insaturados que tienen 3 a 12 átomos de carbono. Por ejemplo, un comonómero puede comprender propeno, buteno-1, hexeno-1, octenos, o combinaciones de los mismos .
Un proceso de polimerización de suspensión típico (también conocido como el proceso que forma partícula) , se describe, por ejemplo, en las Patentes Estadounidenses Nos. 3,248,179, 4,501,885, 5,565,175, 5,575,979, 6,239,235, 6,262,191 y 6,833,415, cada una de las cuales se incorpora por referencia en su totalidad en la presente.
En modalidades, diluyentes adecuados usados en la polimerización de suspensión incluyen, pero no se limitan a, el monómero, y opcionalmente, el comonómero, siendo polimerizados e hidrocarburos que son líquidos bajo condiciones de reacción. Ejemplos de diluyentes de monómeros adecuados incluyen, pero no se limitan a, hidrocarburos tales como propano, ciclohexano, isobutano, n-butano, n-pentano, isopentano, neopentano, y n-hexano. En modalidades, los diluyentes de comonomero pueden comprender hidrocarburos insaturados que tienen 3 a 12 átomos de carbono. Ejemplos de diluyentes de comonómeros adecuados incluyen, pero no se limitan a propeno, buteno-1, hexeno-1, octenos, o combinaciones de los mismos. Algunas reacciones de polimerización de bucle pueden ocurrir bajo condiciones de volumen donde no se usa diluyente. Un ejemplo es polimerización de monómero de propileno como se describe en la Patente Estadounidense Nos. 5,455,314, la cual se incorpora por referencia en la presente en su totalidad.
De conformidad con aún otro aspecto, el reactor de polimerización puede comprender al menos un reactor de fase de gas. Tales sistemas pueden emplear una corriente de reciclaje continuo que contiene uno o más monómeros continuamente ciclados a través de un lecho fluidizado en la presencia del catalizador bajo condiciones de polimerización. Una corriente de reciclaje puede ser retirada del lecho fluidizado y reciclada nuevamente en el reactor. De manera simultánea, el producto polimérico puede ser retirado del reactor y monómero nuevo o fresco puede ser agregado para reemplazar el monómero polimerizado . Del mismo modo, el producto de copolimero puede opcionalmente ser retirado del reactor y comonomero nuevo o fresco puede ser agregado para reemplazar el comonomero polimerizado, monómero polimerizado, o combinaciones de los mismos. Tales reactores de fase de gas pueden comprender un proceso para polimerización de fase de gas de etapa múltiple de olefinas, en el cual las olefinas son polimerizadas en la fase gaseosa en al menos dos zonas de polimerización de fase de gas independientes mientras alimentan un polímero que contiene catalizador formado en una primera zona de polimerización a una segunda zona de polimerización. Un tipo de reactor de fase de gas se describe en las Patentes Estadounidenses Nos. 5,352,749, 4588,790 y 5,436,304, cada una de las cuales se incorpora por referencia en su totalidad en la presente.
De conformidad con todavía otro aspecto, un reactor de polimerización de alta presión puede comprender un reactor tubular o un reactor de autoclave. Los reactores tubulares pueden tener varias zonas donde el monómero fresco (opcionalmente, comonómero) , iniciadores, o catalizadores pueden ser agregados. El monómero (opcionalmente, comonómero) puede ser arrastrado en una corriente gaseosa inerte e introducido en una zona del reactor. Los iniciadores, catalizadores, y/o componentes catalizadores pueden ser arrastrados en una corriente gaseosa e introducidos en otra zona del reactor. Las corrientes del gas pueden ser intermezcladas para polimerización. El calor y presión pueden ser empleados apropiadamente para obtener condiciones de reacción de polimerización óptimas.
De conformidad con aún otro aspecto, el reactor de polimerización puede comprender un reactor de polimerización de solución en donde el monómero (opcionalmente, comonómero) puede ser puesto en contacto con la composición catalizadora por agitación adecuada u otros medios. Un portador que comprende un diluyente orgánico inerte o exceso de monómero (opcionalmente, comonómero) pueden ser empleados. Si se desea, el monómero y/o comonómero opcional pueden llevarse en la fase de vapor en contacto con el producto de reacción catalítica, en la presencia o ausencia de material líquido. La zona de polimerización se mantiene a temperaturas y presiones que resultarán en la formación de una solución del polímero en un medio de reacción. La agitación puede ser empleada para obtener mejor control de temperatura y mantener las mezclas de polimerización uniformes a través de la zona de polimerización. Los medios adecuados son utilizados para disipar el calor exotérmico de polimerización.
Reactores de polimerización adecuados para los sistemas y procesos descritos pueden comprender además cualquier combinación de al menos un sistema de alimentación de materia prima, al menos un sistema de alimentación para catalizador o componentes catalizadores, y/o al menos un sistema de recuperación de polímero. Los sistemas del reactor adecuados pueden comprender además sistemas para purificación de carga de alimentación, almacenamiento y preparación de catalizador, extrusión, enfriamiento del reactor, recuperación del polímero, fraccionamiento, reciclaje, almacenaje, carga, análisis de laboratorio y control de procesos .
Las condiciones que son controladas para eficiencia de polimerización y proporcionan propiedades de resina incluyen temperatura, presión y las concentraciones de varios reactivos. La temperatura de polimerización puede afectar la productividad del catalizador, peso molecular del polímero y distribución de peso molecular. La temperatura de polimerización adecuada puede ser cualquier temperatura por debajo de la temperatura de despolimerización de conformidad con la ecuación de energía Libre de Gibbs . Típicamente esta incluye desde aproximadamente 60°C hasta aproximadamente 280°C, por ejemplo, y desde aproximadamente 70°C hasta aproximadamente 110°C, dependiendo del tipo de reactor de polimerización.
Las presiones adecuadas también variarán de conformidad con el reactor y tipo de polimerización. La presión para las polimerizaciones de fase líquida en un reactor de bucle es típicamente menos de 70 gm/cm2 (1000 psig) . La presión para la polimerización de fase de gas está usualmente a aproximadamente 14.06 a 35.15 kg/cm2 (200 a 500 psig) . La polimerización de alta presión en reactores tubulares o autoclave es en general corrido a aproximadamente 1406.13 a 5273.02 kg/cm2 (20,000 a 75,000 psig) . Los reactores de polimerización también pueden ser operados en una región supercritica que ocurre en general a temperaturas y presiones superiores. La operación arriba del punto critico de un diagrama de presión/temperatura (fase supercritica) puede ofrecer ventajas. En una modalidad, la polimerización puede ocurrir en un ambiente que tiene una combinación adecuada de temperatura y presión. Por ejemplo, la polimerización puede ocurrir a una presión en un intervalo desde aproximadamente 38.66 kg/cm2 (550 psi) hasta aproximadamente 45.65 kg/cm2 (650 psi), alternativamente, aproximadamente 42.18 kg/cm2 (600 psi) hasta aproximadamente 43.94 kg/cm2 (625 psi) y una temperatura en un intervalo desde aproximadamente 76.67°C (170°F) hasta aproximadamente 110°C (230°F), alternativamente, desde aproximadamente 90.56°C (195°F) hasta aproximadamente 104.44°C (220° F) .
La concentración de varios reactivos puede ser controlada para producir resinas con ciertas propiedades mecánicas y físicas. El producto de uso final propuesto que se formará por la resina y el método para formar tal producto determinan las propiedades de la resina deseadas. Las propiedades mecánicas incluyen pruebas de tensión, flexión, impacto, arrastre, relajación por estrés y dureza. Las propiedades físicas incluyen densidad, peso molecular, distribución de peso molecular, temperatura de fusión, temperatura de transición vitrea, temperatura de fusión de cristalización, densidad, esteroregularidad, crecimiento de fisura, ramificación de cadena larga y mediciones reológicas.
Las concentraciones y/o presiones parciales del monómero, comonómero, hidrógeno, co-catalizador, modificadores, y donadores de electrón son importantes en la producción de estas propiedades de la resina. El comonómero puede ser usado para controlar la densidad del producto. El hidrógeno puede ser usado para controlar el peso molecular del producto. Los cocatalizadores pueden ser usados para alquilatos, depurar venenos, y control de peso molecular. Los modificadores pueden ser usados para controlar las propiedades del producto y los donadores afectan la estereoregularidad, la distribución de peso molecular, o el peso molecular. Además, la concentración de venenos es minimizada debido a que los venenos impactan las reacciones y propiedades del producto.
En una modalidad, los monómeros polimerizantes de la alimentación purificada pueden comprender introducir un sistema catalizador adecuado en el primero y/o segundo reactor 104, 106, respectivamente, para asi formar una suspensión. Alternativamente, un sistema catalizador adecuado puede residir en el primero y/o segundo reactor 104, 106, respectivamente.
Como se explica anteriormente, polimerizar monómeros de la alimentación purificada puede comprender manipular selectivamente una o más condiciones de reacción de polimerización para proporcionar un producto de polímero dado, para proporcionar un producto de polímero que tiene una o más propiedades deseables, para lograr una eficiencia deseada, para lograr un rendimiento deseado, similares, o combinaciones de los mismos. Ejemplos no limitantes de tales parámetros incluyen temperatura, presión, tipo y/o cantidad de catalizador o co-catalizador, y las concentraciones y/o presiones parciales de varios reactivos. En una modalidad, polimerizar monómeros de la alimentación purificada 52 puede comprender ajustar una o más condiciones de reacción de polimerización.
En una modalidad, los monómeros polimerizantes de la alimentación purificada pueden comprender mantener una temperatura, presiones, y presión (es) parciales adecuadas durante la reacción de polimerización, alternativamente, los ciclos entre una serie de temperaturas, presiones, y/o presión (es) parciales adecuadas durante la reacción de polimerización .
En una modalidad, los monómeros polimerizantes de la alimentación purificada pueden comprender circulación, flujo, ciclado, mezclado, agitación o combinaciones de los mismos, los monómeros (opcionalmente, comonómeros) , sistemas catalizadores, y/o la suspensión dentro y/o entre los reactores 104, 106. En una modalidad donde los monómeros (opcionalmente, comonómeros) , sistemas catalizadores, y/o suspensión son circulados, la circulación puede estar a una velocidad (por ejemplo, velocidad de suspensión) desde aproximadamente 1 m/s hasta aproximadamente 30 m/s, alternativamente, desde aproximadamente 2 m/s hasta aproximadamente 17 m/s, alternativamente, desde aproximadamente 3 m/s hasta aproximadamente 15 m/s.
En una modalidad, monómeros polimerizantes de la alimentación purificada pueden comprender configurar reactores 104, 106 para proporcionar un polímero multimodal (por ejemplo, un bimodal) (por ejemplo, polietileno) . Por ejemplo, el polímero resultante puede comprender tanto un peso molecular relativamente alto, polímero de polietileno de baja densidad (HMWLD) y un polímero de polietileno de alta densidad, peso molecular relativamente bajo (LMWHD) . Por ejemplo, varios tipos de polímeros adecuados pueden ser caracterizados por tener varias densidades. Por ejemplo, un Tipo I puede ser caracterizado por tener una densidad en una temperatura desde aproximadamente 0.910 g/cm3 hasta aproximadamente 0.925 g/cm3, alternativamente, un Tipo II puede ser caracterizado por tener una densidad desde aproximadamente 0.926 g/cm3 hasta aproximadamente 0.940 g/cm3, alternativamente, un Tipo III puede ser caracterizado por tener una densidad desde aproximadamente 0.941 g/cm3 hasta aproximadamente 0.959 g/cm3, alternativamente, un Tipo IV puede ser caracterizado por tener una densidad mayor de aproximadamente 0.960 g/cm3.
En una modalidad, polimerizar monómeros puede comprender polimerizar comonómeros en uno o más de los reactores de polimerización 104, 106.
En las modalidades ilustradas en las Figuras 1-3, polimerizar monómeros de la alimentación purificada puede proporcionar una corriente de producto de polimerización 12. Tal corriente de producto de polimerización 12 puede en general, comprender varios sólidos, semi-sólidos , volátiles y líquidos no volátiles, gases y combinaciones de los mismos. En una modalidad, la corriente del producto de polimerización 12 puede comprender hidrógeno, nitrógeno, metano, etileno, etano, propileno, propano, butano, isobutano, pentano, hexano, hexeno-1 e hidrocarburos más pesados. En una modalidad, el etileno puede estar presente en una temperatura desde aproximadamente 0.1% hasta aproximadamente 15%, alternativamente, desde aproximadamente 1.5% hasta aproximadamente 5%, alternativamente, aproximadamente 2% hasta aproximadamente 4% en peso total de la corriente. El etano puede estar presente en una temperatura desde aproximadamente 0.001% hasta aproximadamente 4%, alternativamente, desde aproximadamente 0.2% hasta aproximadamente 0.5% en peso total de la corriente. El isobutano puede estar presente en un intervalo desde aproximadamente 80% hasta aproximadamente 98%, alternativamente, desde aproximadamente 92% hasta aproximadamente 96%, alternativamente, aproximadamente 95% en peso total de la corriente.
Los sólidos y/o líquidos pueden comprender un producto polimérico (por ejemplo, un polímero de polietileno) , a menudo referido en esta etapa del proceso de PEP como "pelusa de polímero". Los gases pueden comprender monómeros reactivos gaseosos, sin reaccionar o comonómeros opcionales (por ejemplo, monómeros de etileno sin reaccionar, monómeros de buteno-1 sin reaccionar) , productos residuales gaseosos, contaminantes gaseosos, o combinaciones de los mismos.
En una o más de las modalidades descritas en la presente, separar el producto de polimerización en una corriente de polímero y una corriente de gas (por ejemplo, en el bloque 53) puede comprender en general, remover cualquiera de los gases de líquidos y/o sólidos (por ejemplo, la pelusa de polímero) por cualquier proceso adecuado.
En modalidades como se ilustra por las Figuras 1-3, separar el producto de polimerización en una corriente de polímero y una corriente de gas puede comprender rutear la corriente del producto de polimerización 12 al separador 108. En una o más de las modalidades descritas en la presente, el separador 108 puede ser configurado para separar una corriente (por ejemplo, el producto de polimerización que comprende polietileno) en gases, líquidos, sólidos, o combinaciones de los mismos. El producto de reacción puede comprender comonómeros opcionales o monómeros gaseosos, sin reaccionar (por ejemplo, monómeros de etileno sin reaccionar, monómeros de buteno-1 sin reaccionar) , productos residuales gaseosos, y/o contaminantes gaseosos. Como se usa en la presente, un "monómero sin reaccionar," por ejemplo, etileno, se refiere a un monómero que se introduce en un reactor de polimerización durante una reacción de polimerización pero no se incorpora en un polímero. Como se usa en la presente, un "comonómero sin reaccionar," por ejemplo, buteno-1, se refiere a un comonómero que se introduce en un reactor de polimerización durante una reacción de polimerización pero no se incorpora en un polímero.
En una modalidad, el separador 108 puede comprender un separador de vapor-líquido. Ejemplos adecuados de tal separador pueden incluir una columna de destilación, un tanque de evaporación instantánea, un filtro, una membrana, un reactor, un absorbente, un adsorbente, un tamiz molecular, o combinaciones de los mismos. En una modalidad, el separador comprende un tanque de evaporación instantánea. Sin desear ser ligado por teoría, tal tanque de evaporación instantánea puede comprender un recipiente configurado para evaporizar y/o remover componentes de baja presión a partir de un fluido de alta presión y/o alta temperatura. El separador 108 puede ser configurado de manera que una corriente entrante puede ser separada en una corriente liquida (por ejemplo, una corriente de condensado) y una corriente de gas (por ejemplo, vapor) . La corriente de liquido o condensado puede comprender un producto de reacción (por ejemplo, polietileno, a menudo referido como "pelusa de polímero") . La corriente de gas o vapor puede comprender solventes volátiles, gaseosos, monómeros sin reaccionar y/o comonómeros opcionales, gases residuales (productos de reacción secundarios, tales como contaminantes y similares), o combinaciones de los mismos. El separador puede ser configurado de manera que la corriente de alimentación es sometida a descarga disruptiva por calor, reducción de presión, o ambos de manera que la entalpia de la corriente se incrementa. Esto puede ser realizado mediante un calentador, un calentador de línea de vaporización instantánea, varias otras operaciones comúnmente conocidas en la técnica, o combinaciones de los mismos. Por ejemplo, un calentador de línea de vaporización instantánea que comprende un doble tubo puede intercambiar calor por agua caliente o vapor. Tal calentador de línea de vaporización instantánea puede incrementar la temperatura de la corriente mientras reduce su presión.
En una modalidad, separar el producto de polimerización en una corriente de polímero y una corriente de gas puede comprender destilación, vaporización, vaporización instantánea, filtración, selección de membrana, absorción, adsorción, o combinaciones de los mismos, el producto de polimerización. En las modalidades ilustradas en las Figuras 1-3, separar el producto de polimerización en una corriente de polímero y una corriente de gas proporciona una corriente de gas 18 y una corriente de polímero 14. En una modalidad, la corriente de gas 18 puede comprender hidrógeno, nitrógeno, metano, etileno, etano, propileno, propano, butano, isobutano, pentano, hexano, hexeno-1 e hidrocarburos más pesados. En una modalidad, el etileno puede estar presente en una temperatura desde aproximadamente 0.1% hasta aproximadamente 15%, alternativamente, desde aproximadamente 1.5% hasta aproximadamente 5%, alternativamente, aproximadamente 2% hasta aproximadamente 4% en peso total de la corriente. Etano puede estar presente en una temperatura desde aproximadamente 0.001% hasta aproximadamente 4%, alternativamente, desde aproximadamente 0.2% hasta aproximadamente 0.5% en peso total de la corriente. El isobutano puede estar presente en un intervalo desde aproximadamente 80% hasta aproximadamente 98%, alternativamente, desde aproximadamente 92% hasta aproximadamente 96%, alternativamente, aproximadamente 95% en peso total de la corriente.
En una o más de una o más de las modalidades descritas en la presente, procesar la corriente de polímero (por ejemplo, en el bloque 54) comprende cualquier proceso adecuado o series de procesos configuradas para producir un producto polimérico como puede ser adecuado para empleo comercial o industrial, almacenamiento, transportación, procesamiento adicional, o combinaciones de los mismos.
En modalidades como se ilustra por las Figuras 1-3, procesar la corriente de polímero puede comprender rutear la corriente de polímero 14 al procesador 110. El procesador 110 puede ser configurado para el desempeño de un medio de procesamiento adecuado, ejemplos no limitantes de los cuales incluyen enfriamiento, moldeado por inyección, fusión, peletización, moldeado por soplado, moldeado por extrusión, moldeado rotacional, termoformado, moldeado por colada, similares, o combinaciones de los mismos. Varios aditivos y modificadores pueden ser agregados al polímero para proporcionar mejor procesamiento durante la manufacturación para propiedades deseadas en el producto final. Ejemplos no limitantes de tales aditivos pueden incluir modificadores de la superficie tales como agentes de deslizamiento, antibloqueadores, adherentes; antioxidantes tales como antioxidantes primarios y secundarios; pigmentos; auxiliares de procesamiento tales como ceras/aceites y fluoroelastómeros; y aditivos especiales tales como retardantes de flama, depuradores antiestáticos, absorbedores, mej oradores del olor y agentes de degradación.
En una modalidad, el procesador 110 puede ser configurado para formar un producto polimérico adecuado. Ejemplos no limitantes de productos poliméricos adecuados pueden resultar a partir de tal procesamiento incluyen películas, polvos, pelotillas, resinas, líquidos, o cualquier otra forma adecuada como se apreciará por aquellos de habilidad en la técnica. Tal rendimiento adecuado puede ser para uso en, por ejemplo, uno o más de varios productos para el consumidor o industriales. Por ejemplo, el producto polimérico puede ser utilizado uno cualquiera o más de varios artículos, que incluyen pero no se limitan a, botellas, cilindros, juguetes, contenedores domésticos, utensilios, productos de película, baterías, tanques de combustible, tubos, geomembranas y forros. En una modalidad particular, el procesador está configurado para formar pelotillas para transportación a un fabricante de productos al consumidor. Por ejemplo, en las modalidades ilustradas en las Figuras 1-3, procesar la corriente de polímero proporciona un producto polimérico 16 (por ejemplo, polietileno peletizado) .
En una o más de una o más de las modalidades descritas en la presente, tratar la corriente de gas (por ejemplo, en el bloque 57) comprende cualquier proceso o reacción adecuada para remover oxígeno, compuestos oxigenados, compuestos oxidantes, o combinaciones de los mismos (cumulativamente referido en la presente como "oxigeno") a partir de la corriente de gas. Los procesadores o reacciones adecuadas serán apreciados por aquellos de habilidad en la técnica en vista de esta descripción. Ejemplos no limitantes de procesos adecuados para remoción de oxígeno incluyen varias reacciones catalizadas, puesta en contacto con especies químicas conocidas por reaccionar con oxígeno, filtración, absorción, adsorción, calentamiento, enfriamiento o combinaciones de los mismos.
En modalidades como se ilustra por las Figuras 2-3, tratar la corriente de gas puede comprender rutear la corriente de gas 18 al desoxigenador 118. En una o más de una o más de las modalidades descritas en la presente, el desoxigenador 118 puede comprender un dispositivo o aparato configurado para la remoción de oxígeno, a partir de una corriente de gas. Ejemplos no limitantes de un desoxigenador adecuado incluyen varios reactores (por ejemplo, un reactor de lecho fluidizado o un lecho fijo), un filtro, o combinaciones de los mismos. Un desoxigenador adecuado 118 puede ser configurado para reducir, prevenir o excluir compuestos y/o elementos (por ejemplo, oxígeno) que pueden tener el efecto de envenenamiento de un solvente de absorción de alcanzar el reactor de absorción (por ejemplo, como se describirá en la presente) .
En las modalidades ilustradas por las Figuras 2-3, tratar la corriente de gas proporciona una corriente de gas tratado 26 siendo sustancialmente libre de oxigeno. Como se usa en la presente "sustancialmente libre de oxigeno" se refiere a una corriente de fluido que comprende no más de al menos aproximadamente 5% de oxigeno, alternativamente, no más de aproximadamente 1% de oxigeno, alternativamente, no más de aproximadamente 0.1% de oxigeno, alternativamente, no más de aproximadamente 0.01% de oxigeno en peso total de la corriente .
En una o más de una o más de las modalidades descritas en la presente, separar al menos un componente gaseoso a partir de la corriente de gas y/o la corriente de gas tratada, colectivamente referido como una corriente de gas, (por ejemplo, en el bloque 55, 55', o 55'') en general comprende cualquier método adecuado para separar selectivamente al menos un primer componente o compuesto químico a partir de una corriente que comprende el primer componente o compuesto químico y uno o más de otros componentes, compuestos químicos, o similares. En varias modalidades, el componente gaseoso separado de la corriente de gas puede comprender uno o más hidrocarburos. Ejemplos no limitantes de tales hidrocarburos incluyen alcanos (por ejemplo, butano, particularmente, isobutano) y alquenos o monómeros de olefina (por ejemplo, etileno) o comonómeros opcionales (por ejemplo, buteno-1) . En una modalidad, el componente gaseoso separado de la corriente de gas puede comprender un monómero de hidrocarburo sin reaccionar, por ejemplo, etileno. Opcionalmente, el componente gaseoso separado de la corriente de gas puede comprender un comonómero de hidrocarburo sin reaccionar, por ejemplo, propeno. En una modalidad, el componente gaseoso separado de la corriente de gas puede comprender un monómero de hidrocarburo sin reaccionar (por ejemplo, etileno, solo o en combinación con otros hidrocarburos, tales como, isobutano) , o opcionalmente, el comonómero de hidrocarburo (por ejemplo, propeno, solo o en combinación con otros hidrocarburos, tales como, isobutano) . En una modalidad, el componente gaseoso separado de la corriente de gas puede comprender etileno, solo o en combinación con isobutano. En una modalidad, capturar isobutano puede resultar en ahorros del costo del isobutano capturado y reducir la presencia de isobutano en emisiones de llamaradas. Ejemplos no limitantes de medios de separación adecuados incluyen destilación, vaporización, vaporización instantánea, filtración, selección de membrana, absorción, adsorción, exclusión de peso molecular, exclusión de tamaño, separación a base de polaridad, o combinaciones de los mismos.
En una modalidad, separar al menos un componente gaseoso a partir de la corriente de gas puede comprender poner en contacto la corriente de gas con el absorbente (por ejemplo, un sistema de solvente de absorción, como se describirá en la presente), por ejemplo, para permitir al componente gaseoso ser absorbente por el absorbente. En tal modalidad, separar al menos un componente gaseoso a partir de la corriente de gas comprende selectivamente absorción de al menos un componente gaseoso a partir de una corriente de gas. En tal modalidad, la absorción de al menos un componente gaseoso a partir de la corriente de gas en general comprende poner en contacto la corriente de gas con un absorbente adecuado, permitir al menos a un componente ser absorbido por el absorbente, y, opcionalmente, remover una corriente residual que comprende gases no absorbidos. En una modalidad adicional, separar al menos un componente gaseoso a partir de la corriente de gas puede comprender además liberar el componente gaseoso absorbido a partir del absorbente.
En una modalidad, poner en contacto la corriente de gas con el absorbente puede comprender cualquier medio adecuado para asegurar el contacto suficiente entre la corriente de gas y el absorbente. Ejemplos no limitantes de medios adecuados por los cuales proporcionar suficiente contacto entre la corriente de gas y el absorbente incluye el uso de varios sistemas de reactor, tales como aquellos descritos anteriormente (por ejemplo, una columna de absorción o tanque mezclado o de fraccionamiento) . Sin pretender ser limitado por teoría, un sistema de reactor adecuado puede asegurar el contacto entre una o más composiciones gaseosas, líquidas y/o sólidas por agitación o mezclado de los dos componentes en la presencia de cada uno de los otros, circulación, dispersión, o difusión de una primera composición a través de o dentro de una segunda composición, o varias otras técnicas conocidas por aquellos de habilidad en la técnica. En una modalidad, la corriente de gas y el absorbente pueden ser llevados en contacto en una relación adecuada. Tal relación adecuada de la corriente de gas al absorbente puede estar en una temperatura desde aproximadamente 453.6 kg/hr (1,000 Ib) /hr: 1000 gpm hasta aproximadamente 1134 kg/hr (2,500 lb)/hr:25 gpm, alternativamente, desde aproximadamente 453.6 kg/hr (1000 lb/hr):250 gpm hasta aproximadamente 1134 kg/hr (2500 lb)/hr:100 gpm, alternativamente, aproximadamente 850.5 kg/hr (1875 lb/hr) :250 gpm.
En una modalidad como se ilustra por las Figuras 1-3, separar al menos un componente gaseoso a partir de la corriente de gas (por ejemplo, corriente de gas 18 de la Figura 1 o corriente de gas tratada 26 de las Figuras 2-3) puede comprender rutear la corriente de gas al reactor de absorción 116. En una o más de las modalidades descritas en la presente, el reactor de absorción 116 puede comprender un reactor configurado para absorber selectivamente al menos un primer componente o compuesto químico a partir de una corriente que comprende el primer componente o compuesto químico y uno o más de otros componentes, compuestos químicos, o similares. Ejemplos no limitantes de reactores de absorción adecuados y/o configuraciones de reactores de absorción incluyen una torre de absorción (destilación) , una configuración de absorción de la presión oscilatoria (PSA), un tanque rociador, un reactor de agitación, uno o más compresores, una o más bombas de reciclaje, o combinaciones de los mismos.
En una modalidad, el reactor de absorción puede ser configurado para disipar un gas dentro de un líquido (por ejemplo, burbujeando el gas a través del líquido) . Por ejemplo, en una modalidad, el reactor de absorción 116 puede incluir un sistema de circulación de solvente configurado para circular el solvente a través del reactor de absorción 116. La velocidad de flujo de circulación del solvente puede ser determinada mediante las condiciones de operación del sistema de absorción, como se describe en la presente abajo. En una modalidad, el reactor de absorción 116 puede comprender y/o estar en comunicación fluida con una o más bombas configuradas para recircular el solvente mediante y/o dentro del reactor de absorción 116. En una modalidad adicional y/o alternativa, el reactor de absorción 116 puede comprender un lecho o columna envasada configurada para mantener tamaños de burbuja más pequeños (por ejemplo, del gas siendo disipado dentro del liquido), por ejemplo, para asi mantener un área de superficie relativamente grande de contacto entre el gas y el liquido, por ejemplo, para asi mantener una eficiencia de transferencia de gas y/o absorción del gas en el liquido. En una modalidad, el material de envasado del lecho o columna envasado puede comprender un material polimérico, material metálico, o combinaciones de los mismos. En una modalidad, el reactor de absorción 116 puede tener lechos o columnas múltiples envasadas. En una modalidad, solamente una sección del reactor de absorción 116 puede tener un material de envasado. En una modalidad, el material de envasado de un reactor de absorción envasado 116 puede tener un envasado aleatorio o puede tener un envasado estructurado. Un ejemplo de un reactor de absorción adecuado se ilustra en Gas Processors Association, "Engineering Data Book" 10ma ed. en las Figuras 19-16.
En una modalidad donde el reactor de absorción 116 comprende un reactor de solvente, el reactor de absorción puede comprender un sistema de solvente de absorción adecuado, como se describirá en la presente. Tal reactor de absorción 116 puede ser configurado para retener el sistema de solvente de absorción. Por ejemplo, el sistema de solvente de absorción puede ser retenido dentro del reactor como un liquido, como un lecho fijo, o como un lecho fluidizado.
En una modalidad, un sistema de solvente de absorción adecuado puede ser capaz de formar complejo reversible con el etileno y/o isobutano. Tal sistema de solvente de absorción puede comprender en general un agente que forma complejos y un solvente. En una modalidad, un sistema de solvente de absorción puede ser caracterizado por tener una selectividad de etileno a etano donde el etileno y etano están presentes a la misma presión parcial de aproximadamente 40:1 a aproximadamente 0.9843 kgf/cm2 (14 psi) , aproximadamente 12:1 a aproximadamente 1.406 kgf/cm2 (20 psi), aproximadamente 6:1 a aproximadamente 2.812 kgf/cm2 (40 psi), y aproximadamente 3:1 a aproximadamente 12.66 kgf/cm2 (180 psi) de presión parcial. En una modalidad, el sistema de solvente puede ser caracterizado además por tener una tolerancia alta a contaminante y como presenta alta estabilidad a temperaturas y/o presiones de fluctuación y/o incrementadas, o combinaciones de los mismos.
En una modalidad, el agente que forma complejos puede comprender una sal metálica. En tal modalidad, la sal metálica puede comprender una sal de uno o más metales de transición y un halógeno débilmente iónico. Ejemplos no limitantes de metales de transición adecuados incluyen plata, oro, cobre, platino, paladio o níquel. Ejemplo no limitante de halógenos débilmente iónicos adecuados incluyen cloro y bromo. En una modalidad, una sal de metal de transición adecuada puede ser caracterizada por tener una alta especificidad para definas. Ejemplos no limitantes de sales de halógeno de metal de transición adecuadas incluyen cloruro de plata (AgCl) y cloruro de cobre (CuCl) . En una modalidad particular, la sal empleada en el sistema de solvente de absorción comprende CuCl. Sin desear ser ligado por teoría, tal sal metálica puede interactuar con los enlaces dobles de carbono de las olefinas (por ejemplo, etileno) .
En una modalidad, el agente que forma complejos puede comprender un carboxilato de cobre (I) . En tal modalidad, los carboxilatos de cobre (I) adecuados pueden comprender sales de cobre (I) y ácidos mono-, di-, y/o tri-carboxílicos que contienen 1-20 átomos de carbono. El componente de ácido carboxilico de la sal puede comprender un constituyente alifático, un constituyente acíclico, un constituyente arilo, o combinaciones de los mismos. Otros ejemplos adecuados de carboxilatos de cobre (I) incluyen formiato de Cu(I), acetato de Cu(I), propionato de Cu(I), butirato de Cu(I), pentanoato de Cu(I), hexanoato de Cu(I), octanoato de Cu(I), decanoato de Cu(I), 2-etil-hexoato de Cu(I), hexadecanoato de Cu(I), tetradecanoato de Cu(I), metilformiato de Cu(I), acetato de etilo de Cu(I), n-propilacetato de Cu(I), n-butilacetato de Cu(I), etilpropanoato de Cu(I), octoato de Cu(I), benzoato de Cu(I), p-t-butil benzoato de Cu(I), y similares. En una modalidad adicional, el agente que forma complejos puede comprender un aducto de un carboxilato de cobre (I) , por ejemplo, como se describe en la presente, y trifluoruro de boro (BF3) .
En una modalidad adicional y/o alternativa, el agente que forma complejos puede comprender un sulfonato de cobre (I). Ejemplos no limitantes de sulfonatos de cobre (I) incluyen las sales de cobre (I) de ácidos sulfónicos que tienen 4 a 22 átomos de carbono. El componente de ácido sulfónico de la sal puede comprender un sustituyente alifático, un sustituyente cíclico, un constituyente arilo, o combinaciones de los mismos. Los ácidos sulfónicos alifáticos pueden ser de cadena recta o ramificada. Ejemplos de ácidos sulfónicos alifáticos adecuados incluyen, pero no se limitan a, ácido n-butansulfónico, ácido 2-etil-l-hexansulfónico, ácido 2-metilnonansulfónico, ácido dodecansulfónico, ácido 2-etil-5-n-pentiltridecansulfónico, ácido n-eicosansulfónico, y similares. Ejemplos de ácidos sulfónicos aromáticos adecuados incluyen ácido bencensulfónico, ácidos alquilbencensulfónicos en donde el miembro alquilo contiene desde 1 hasta 16 átomos de carbono, tales como ácido p-toluensulfónico, ácido dodecilbencensulfónico (o-, m-, y p-) , ácido p-hexadecilbencensulfónico, y similares, ácido naftalensulfónico, ácido fenolsulfónico, ácidos naftolsulfónicos , y ácidos halobencensulfónicos, tales como ácido p-clorobencensulfónico, ácido p-bromobencensulfónico, y similares .
En una modalidad donde el agente que forma complejos puede comprender además una olefina obstaculizada. Por ejemplo, el agente que forma complejos puede comprender tal olefina obstaculizada en una modalidad en donde el agente que forma complejos forma un complejo de cobre con solubilidad insuficiente. Un ejemplo de tal olefina obstaculizada es un tetrámero de propileno (es decir, dodeceno) . Sin pretender ser ligado por teoría, la olefina obstaculizada puede incrementar la solubilidad del complejo de cobre mientras es fácilmente desplazado por etileno.
En varias modalidades, el agente que forma complejos puede comprender uno o más de los agentes que forman complejos descritos en las Patentes Estadounidenses Nos. 5,104,570; 5,191,153; 5,259,986; y 5,523,512, cada una de las cuales se incorpora por referencia en su totalidad.
En una modalidad, el solvente puede comprender una amina o un complejo de amina, un hidrocarburo aromático, una olefina, o combinaciones de los mismos. Ejemplos no limitantes de aminas solventes incluyen piridina, bencilamina, y anilina. Por ejemplo, la amina puede comprender una anilina (fenilamina, aminobenceno) ; alternativamente, anilina combinada con dimetilformamida (DMF) , y en modalidades, anilina y N-metilpirrolidona (NMP) . En una modalidad donde el solvente comprende un hidrocarburo aromático, el hidrocarburo aromático puede comprender grupos arilo o alquilo sustituidos o no sustituidos. En tal modalidad, el hidrocarburo aromático puede estar en la fase liquida bajo condiciones ambientales, normales. Ejemplos adecuados no limitantes incluyen tolueno, xileno, y similares. En modalidades donde el solvente comprende una olefina, ejemplos no limitantes incluyen olefinas que tienen 10 a 16 átomos de carbono. Por ejemplo, la olefina puede comprender tetrámero de propileno, dodeceno, tetradeceno, hexadeceno, o combinaciones de los mismos.
En una modalidad, el solvente puede ser caracterizado como aprótico, es decir, que no incluye un átomo de hidrógeno disociable. Sin pretender ser ligado por teoría, un solvente de hidrógeno disociable puede resultar en la hidrogenación del enlace doble entre carbonos en una olefina tal como etileno. Además, el solvente puede ser caracterizado como polar, por tener una ligera polaridad, o por tener carga eléctrica unidireccional. Sin pretender ser ligado por teoría, un solvente polar puede interactuar con y al menos parcialmente solubilizar la sal.
En una modalidad, el solvente puede ser caracterizado como un líquido producido industrialmente en volúmenes relativamente altos, que tienen un costo relativamente bajo, siendo fácilmente transportable, o combinaciones de los mismos. El solvente puede ser además caracterizado como capaz de retener una sal de metal-olefina que forma el complejo o retener una sal de metal débilmente iónica debido a las fluctuaciones en la temperatura y/o presión .
En una modalidad, el sistema de solvente de absorción puede comprender cloruro de cobre, anilina, y dimetileformamida (CuCl/anilina/DMF) . En una modalidad alternativa, el sistema de solvente de absorción puede comprender cloruro de cobre, anilina, y N-metilpirrolidona (CuCl/anilina/NMP) . En tal modalidad, un sistema de solvente de CuCl/anilina/NMP puede ser caracterizado por tener estabilidad volátil incrementada a presiones inferiores y temperaturas superiores. En modalidades alternativas, el sistema de solvente de absorción puede comprender carboxilato de cobre (I) y un solvente aromático tal como tolueno o xileno. En modalidades alternativas, el sistema de solvente de absorción puede comprender sulfonato de cobre (I) y un solvente aromático tal como tolueno o xileno. En modalidades alternativas, el sistema de solvente de absorción puede comprender un aducto de carboxilato de cobre (I) y BF3 en un solvente aromático tal como tolueno o xileno.
En una modalidad, el sistema de solvente de absorción puede comprender 2-etil-hexanoato de cobre (I) y tetrámero de propileno. En una modalidad, el sistema de solvente de absorción puede comprender 2-etil-hexanoato de cobre (I) y dodeceno. En una modalidad, el sistema de solvente de absorción puede comprender hexadecanoato de cobre (I) y hexadeceno. En una modalidad, el sistema de solvente de absorción puede comprender tetradecanoato de cobre (I) y tetradeceno.
En una modalidad, permitir al menos a un componente ser absorbido por el absorbente puede comprender permitir al menos que un componente llegue a ser enlazado, ligado, unido reversiblemente o combinaciones de los mismos con el absorbente o una porción del mismo, por ejemplo, mediante la formación de varios enlaces, uniones, atracciones, complejos, o combinaciones de los mismos. Por ejemplo, en una modalidad donde el absorbente comprende un sistema de solvente de absorción (por ejemplo, un sistema de solvente de CuCl/anilina/D F o un sistema de solvente de CuCl/anilina/NMP) , permitir la absorción de al menos un componente puede comprender permitir formar un complejo entre el absorbente y al menos un componente, referido como un complejo de componente absorbido (por ejemplo, un complejo de etileno absorbido) .
Permitir la absorción de al menos un componente puede comprender además proporcionar y/o mantener una presión adecuada del ambiente en la cual la corriente de gas y absorbente son llevadas en contacto, proporcionar y/o mantener una presión parcial adecuada de un gas, proporcionar y/o mantener una temperatura adecuada en el ambiente en el cual la corriente de gas y absorbente son llevados en contacto, catalizar la absorción, o combinaciones de los mismos. Sin pretender ser ligado por teoría, la absorción de al menos un componente por el absorbente puede ser mejorada en una temperatura y/o presión adecuada.
En una modalidad, el reactor de absorción 116 puede ser capaz de selectivamente inducir fluctuaciones, variaciones, o ciclos térmicos y/o de presión. En una modalidad, el reactor de absorción 116 puede ser configurado para absorber y/o inducir selectivamente la absorción de un monómero de etileno sin reaccionar (y opcionalmente, comonómero) a partir de una composición que comprende varios otros gases (por ejemplo, etano) . En otra modalidad, el reactor de absorción 116 puede ser configurado para absorber y/o inducir selectivamente la absorción de butano, particularmente, isobutano, a partir de una composición que comprende varios otros gases. En todavía otra modalidad, el reactor de absorción 116 puede ser configurado para absorber selectivamente tanto etileno sin reaccionar como butano, particularmente, isobutano, a partir de una composición que comprende varios otros gases (por ejemplo, etano).
En una modalidad, el reactor de absorción 116 puede ser configurado para proporcionar o mantener una temperatura adecuada, por ejemplo, como puede ser dependiente de la fase en la cual el reactor de absorción opera en un tiempo dado. Por ejemplo, el reactor de absorción 116 puede ser configurado para proporcionar o mantener una temperatura adecuada, por ejemplo, con el propósito de incrementar la absorción de especies químicas deseadas, disminuir la absorción de especies químicas deseadas, vaporización instantánea de un gas no absorbido del reactor 116, recuperar el etileno sin reaccionar a partir del reactor de absorción 116, regenerar absorbente en el reactor de absorción 116, o combinaciones de los mismos. En una modalidad, tal temperatura adecuada puede estar en una temperatura desde aproximadamente 4.44°C (40°F) hasta aproximadamente 43.44°C (110°F), alternativamente, desde aproximadamente 4.44°C (40°F) hasta aproximadamente 15.56°C (60°F), alternativamente, desde aproximadamente 7.22°C (45°F) hasta aproximadamente 12.78°C (55°F), alternativamente, desde aproximadamente 10 °C (50 °F) hasta aproximadamente 12.78°C (55°F), alternativamente aproximadamente 10°C (50°F). Por ejemplo, se ha encontrado que la temperatura de operación del reactor de absorción 116 (y sistema de solvente de absorción) en un intervalo de temperatura desde aproximadamente 4.44°C (40°F) hasta aproximadamente 43.44°C (110°F), alternativamente, desde aproximadamente 4.44°C (40°F) hasta aproximadamente 15.56°C (60°F), alternativamente aproximadamente 10 °C (50°F) puede proporcionar un incremento inesperado en la absorción de etileno con relación a la absorción de etano. Sin pretender ser ligado por teoría, un experto en la técnica apreciará (por ejemplo, con base en los conceptos de presión parcial de las leyes de Raoult) la expectación para la solubilidad del etileno y etano en un solvente de absorbente para incremento a temperaturas de disminución. Sin embargo, contrario a tales expectaciones, se ha encontrado que la cantidad de etileno absorbido en el solvente de absorbente y/o el sistema de solvente de absorbente de las modalidades descritas disminuye conforme la temperatura disminuye por debajo de 10°C (50°F). Debido a este fenómeno inesperado, la absorción de etileno puede ser más grande para temperaturas en una temperatura desde aproximadamente 4.44°C (40°F) hasta aproximadamente 43.33°C (110°F), alternativamente, en una temperatura desde aproximadamente 4.44°C (40°F) hasta aproximadamente 60°F, alternativamente, a una temperatura de aproximadamente 10 °C (50°F). La Figura 7 es una gráfica que muestra la solubilidad a temperaturas variantes para etileno y etano en un sistema de solvente de cloruro de cobre, anilina, NMP. La gráfica ilustra la tendencia de solubilidad esperada de etano y la tendencia de solubilidad inesperada de etileno a través de las temperaturas discutidas abajo.
En una modalidad, el reactor de absorción 116 puede ser configurado para proporcionar o mantener una temperatura adecuada en un intervalo desde aproximadamente 4.44°C (40°F) hasta aproximadamente 43.44°C (110°F) durante la absorción de uno o más componentes de la corriente de gas (por ejemplo, etileno y/o isobutano) . Como se describe anteriormente, se ha encontrado que la solubilidad del etileno es inesperadamente más grande a temperaturas en una temperatura desde aproximadamente 4.44°C (40°F) hasta aproximadamente 60°F. En una modalidad, el reactor de absorción 116 puede ser operado a un temperatura de desde aproximadamente 4.44°C (40°F) hasta aproximadamente 15.56°C (60°F), alternativamente a una temperatura de aproximadamente 10°C (50°F) durante la absorción de etileno y/o isobuteno a partir de una corriente de gas. En una modalidad alternativa, el reactor de absorción puede ser operado a una temperatura de desde aproximadamente 15.56°C (60°F) hasta aproximadamente 43.44°C (110°F), o desde aproximadamente 21.11°C (70°F) hasta aproximadamente 32.22°C (90°F) durante la absorción de etileno y/o isobuteno a partir de una corriente de gas. Por ejemplo, tales temperaturas de absorción del reactor de absorción 116 pueden ser adecuadas como una alternativa económica para operar a una temperatura inferior (lo cual puede requerir gasto de energía en el enfriamiento, por ejemplo) . Por ejemplo, operar un reactor de absorción, como el reactor de absorción 116, a temperaturas en una temperatura desde aproximadamente 15.56°C (60°F) hasta aproximadamente 43.44°C (110°F), o desde aproximadamente 21.11°C (70°F) hasta aproximadamente 32.22°C (90°F) pueden requerir menos energía, lo cual puede crear ahorros de costos, permitiendo al reactor de absorción ser operado a la temperatura ambiente de una ubicación geográfica dada.
En una modalidad, el reactor de absorción 116 puede ser configurado para proporcionar o mantener una presión adecuada durante la operación. Tal presión adecuada puede estar en una temperatura desde aproximadamente 0.35 kg/cm2 (5 psig) hasta aproximadamente 35.15 kg/cm2 (500 psig) , alternativamente, desde aproximadamente 3.5 kg/cm2 (50 psig) hasta aproximadamente 31.63 kg/cm2 (450 psig), alternativamente, desde aproximadamente 5.27 kg/cm2 (75 psig) hasta aproximadamente 28.12 kg/cm2 (400 psig). En una modalidad adicional, el reactor de absorción 116 puede ser configurado para proporcionar o mantener una presión parcial de etileno adecuada durante la operación. Tal presión parcial de etileno adecuada puede estar en una temperatura desde aproximadamente 0.07 kg/cm2 (1 psia) hasta aproximadamente 28.12 kg/cm2 (400 psia), alternativamente, desde aproximadamente 2.10 kg/cm2 (30 psia) hasta aproximadamente 14.06 kg/cm2 (200 psia), alternativamente, desde aproximadamente 2.81 kg/cm2 (40 psia) hasta aproximadamente 17.57 kg/cm2 (250 psia), alternativamente, desde aproximadamente 2.81 kg/cm2 (40 psia) hasta aproximadamente 5.27 kg/cm2 (75 psia), alternativamente, desde aproximadamente 2.81 kg/cm2 (40 psig) hasta aproximadamente 4.21 kg/cm2 (60 psig), alternativamente aproximadamente 2.81 kg/cm2 (40 psig), alternativamente, aproximadamente 4.21 kg/cm2 (60 psig) . Sin pretender ser ligado por teoría, presurizar el reactor de absorción 116 puede facilitar la absorción de etileno y/o la formación de un complejo de etileno y el sistema de solvente de absorción (por ejemplo, el sistema de CuCl/anilina/NMP) . También, sin pretender ser ligado por teoría, la selectividad del sistema de solvente de absorción para etileno puede incrementar con una disminución en la presión del reactor de absorción.
En una modalidad, el reactor de absorción 116 puede ser configurado para procesos de lotes y/o continuos. Por ejemplo, en una modalidad, un sistema de PEP puede comprender dos o más reactores de absorción (por ejemplo, tal como un reactor de absorción 116), cada uno de los cuales puede ser configurado para operación por lotes. Por ejemplo, empleando dos o más reactores de absorción, tal sistema puede ser configurado para permitir la operación continua por absorción de un componente de una corriente de gas en un "primer lote" en el primer reactor de absorción mientras un "segundo lote" se prepara para absorción en el segundo reactor de absorción. Como tal, por los ciclos entre dos o más reactores adecuados, un sistema puede operar continuamente.
Por ejemplo, en una modalidad dos o más reactores de absorción (por ejemplo, un sistema de reactor de absorción) pueden ser configurados para absorción de la presión oscilatoria (PSA) de etileno usando un solvente liquido, por ejemplo, el sistema de solvente de absorción o solvente de absorción como se describe en la presente. En tal modalidad, el reactor de absorción 116 puede incluir dos o más reactores de absorción configurados para PSA (por ejemplo, un sistema de reactor de absorción). La Figura 8, muestra un sistema de reactor de absorción 800 con cuatro reactores de absorción 810, 820, 830, y 840 configurados para PSA. Aunque la modalidad de la Figura 8 ilustra cuatro reactores de absorción (por ejemplo, reactores de absorción 810, 820, 830, y 840), uno de habilidad en la técnica, después de observar esta descripción, reconocerá que dos, tres, cinco, seis, siete, ocho, o más reactores de absorción pueden ser similarmente empleados. En tal modalidad, cada uno de los reactores de absorción puede ser configurado sustancialmente como se describe en la presente. En una modalidad, uno o más de los reactores 810, 820, 830, y 840 puede ser conectado mediante un sistema de circulación (por ejemplo, que comprende una o más bombas, válvulas, conductos, y similares) para circular el solvente liquido en los reactores 810, 820, 830, y 840 durante la absorción. Los reactores de absorción 810, 820, 830, y 840 pueden circular entre una fase de absorción (en la cual un componente gaseoso, tal como etileno y/o isobutano, es absorbido por el solvente de absorción y/o sistema de solvente de absorción) y una fase de regeneración (en la cual el componente gaseoso de complejos y/o absorbido es liberado a partir del sistema de solvente de absorción y/o el sistema de solvente de absorción es preparado para reutilización, como se describirá en la presente) . Por ejemplo, los reactores 810, 820, 830, y 840 pueden ser circulados entre las fases de absorción y regeneración (por ejemplo, mediante una o más fases intermediarias) en una base coordinada de manera que no todos los reactores 810, 820, 830, 840 son sometidos a absorción o regeneración al mismo tiempo. En una modalidad donde los reactores de absorción 810, 820, 830, y 840 son configurados para operar en PSA, los reactores 810, 820, 830, y 840 sirven como tanto absorbedores como regeneradores. En tal modalidad, recipientes separados para regeneración no pueden ser requeridos (por ejemplo, como se describe en la presente) .
Como un ejemplo de la operación de PSA en una base coordinada, en una fase dada durante tal operación, el reactor 810 puede operar en la fase de absorción, por ejemplo, a condiciones de absorción como se describe en la presente. A sustancialmente el mismo tiempo, el reactor 820 puede ser presurizado a una presión intermedia, por ejemplo, por debajo de aquella de la presión de absorción. También, a sustancialmente el mismo tiempo, el reactor 830 puede despresurizarse a partir de una presión intermedia a una presión de regeneración, y mientras el reactor 840 puede despresurizarse de una presión de absorción (de la que está previamente en una fase de absorción) a una presión intermedia. Sin pretender ser ligado por teoría, la despresurización (por ejemplo, de la presión de absorción a la presión intermedia y de la presión intermedia a la presión de regeneración) de cada uno de los reactores 810, 820, 830, y/o 840 después de la absorción puede permitir a los componentes gaseosos absorbidos (por ejemplo, etileno y/o isobutano) ser liberados a partir del absorbente y/o el absorbente a ser regenerado (por ejemplo, preparado para reutilización, como se describe en la presente) . En una modalidad, la presión a partir de uno o más de los reactores (por ejemplo, reactores 810, 820, 830, y/o 840) puede ser utilizada para presurizar otros de estos reactores. Por ejemplo, en la modalidad de la Figura 8, la presión del gas en el reactor 840 puede ser usada para presurizar el reactor 820 a la presión intermedia a través de la linea 850, con las válvulas 858 y 884 estando en una posición abierta y las válvulas 882 y 856 estando en una posición cerrada. Las válvulas 862, 864, 866, y 868 pueden ser cambiadas entre una posición abierta y una posición cerrada para permitir al producto de nitrógeno en la corriente 860 fluir y salir de los reactores 810, 820, 830, y 840. Las válvulas 852, 854, 856, 858 pueden ser cambiadas entre una posición abierta y una posición cerrada para permitir la presurización y despresurización de los reactores 810, 820, 830, y 840 a través de la corriente 850. Las válvulas 882, 884, 886, 888 pueden ser cambiadas entre una posición abierta y una posición cerrada para permitir a la corriente de gas ligera 800 alimentar a los reactores 810, 820, 830, y 840 cuando está en la fase de absorción. Las válvulas 892, 894, 896, y 898 pueden ser cambiadas entre una posición abierta y una posición cerrada para remover cualquier gas de purga de los reactores 810, 820, 830, y 840 a través de la corriente 890.
En una modalidad, un gas de arrastre, tal como isobutano o nitrógeno, puede ser agregado a los reactores de absorción 810, 820, 830, y 840, por ejemplo, a través de la corriente 870 durante la fase de regeneración. La corriente 870 puede ser posicionada en el fondo de los reactores 810, 820, 830, y 840 de manera que el gas de arrastre puede burbujear a través del reactor 810, 820, 830, o 840 (y a través de cualquiera de los materiales de envasado en este) . Las válvulas 872, 874, 876, y 878 pueden ser cambiadas entre las posiciones abierta y cerrada para agregar el gas de arrastre a los reactores 810, 820, 830, y 840 durante la regeneración. Sin pretender ser ligado por teoría, el gas de arrastre puede disminuir la presión parcial de etileno en los reactores de absorción 810, 820, 830, y 840 durante la regeneración .
En una modalidad, uno o más de los reactores de absorción 810, 820, 830, y 840 pueden comprender internos para distribuir el gas a través del solvente de absorción de liquido y prevenir la canalización. Los internos adecuados pueden incluir envases de destilación que distribuyen el gas y reducen el mezclado axial del liquido. Los internos pueden prevenir al solvente de absorción de liquido en los reactores de absorción 810, 820, 830, y 840 de mezclado de manera que el flujo del solvente podría ser primero saturado y después un frente de saturación puede ser movido verticalmente hacia arriba a través de los reactores de absorción 810, 820, 830, y 840.
En una modalidad, separar al menos un componente gaseoso a partir de la corriente de gas comprende remover una corriente residual. En una modalidad, los componentes de la corriente de gas no absorbida restante forman la corriente residual. En una modalidad donde el componente absorbido comprende etileno y el absorbente comprende un CuCl/anilina/DMF o un sistema de solvente de CuCl/anilina/NMP, tal corriente residual puede comprender metano, etano, acetileno, propileno, varios otros hidrocarburos, contaminantes volátiles, o combinaciones de los mismos. Además, tal corriente residual puede estar sustancialmente libre de monómeros de etileno sin reaccionar u, opcionalmente, comonómeros . Como se usa en la presente, "sustancialmente libre de monómeros de etileno sin reaccionar" significa que los gases residuales comprenden menos de 50% de monómeros de etileno sin reaccionar, alternativamente, menos de 10% de monómeros de etileno sin reaccionar, alternativamente, menos de 1.0% de monómeros de etileno sin reaccionar, alternativamente, menos de 0.1% de monómeros de etileno sin reaccionar, alternativamente, menos de 0.01% de monómeros de etileno sin reaccionar en peso total de la corriente.
. En una modalidad, remover la corriente residual puede comprender enfriar la corriente residual, y/o reducir o incrementar la presión de la corriente residual de manera que la corriente residual fluye al dispositivo de procesamiento 114. Por ejemplo, en una modalidad, la corriente residual puede ser "en forma de barrido" por transportación de un gas de barrido adecuado (por ejemplo, un gas inerte o no reactivo, como se describe anteriormente) a través del recipiente que contiene el gas residual (por ejemplo, el reactor de absorción 116) a una presión suficiente, a velocidad, o combinaciones de los mismos para expeler los gases residuales a partir de estos. Por ejemplo, en las modalidades ilustradas por las Figuras 1-3, separar al menos un componente gaseoso a partir de la corriente de gas proporciona una corriente de gas residual 20 estando sustancialmente libre de monómeros de etileno sin reaccionar (opcionalmente, cornonomeros) , alternativamente, una corriente de gas residual que tiene una concentración reducida de monómeros de etileno sin reaccionar (opcionalmente, comonómeros ) . Por ejemplo, la corriente de gas residual puede comprender menos de aproximadamente 30%, alternativamente, menos de aproximadamente 25%, alternativamente, menos de aproximadamente 20%, alternativamente, menos de aproximadamente 15%, alternativamente, menos de aproximadamente 10% de monómeros de etileno sin reaccionar en peso total de la corriente. En una modalidad adicional, el etileno puede ser disminuido por un porcentaje del etileno presente en la corriente de gas antes de separar al menos un componente gaseoso a partir de este. Por ejemplo, la corriente de gas residual puede comprender menos de aproximadamente 40%, alternativamente, menos de aproximadamente 30%, alternativamente, menos de aproximadamente 20% en peso total de la corriente de los monómeros de etileno sin reaccionar presentes en la corriente de gas previo a la separación.
En una modalidad, separar al menos un componente gaseoso a partir de la corriente de gas puede comprender además liberar el componente gaseoso absorbido a partir del absorbente (por ejemplo, in situ dentro del reactor de absorción 116 y/o en otro recipiente tal como el regenerador 120) . Liberar el componente gaseoso absorbido a partir del absorbente en general comprende cualquier medio adecuado para invertir los varios enlaces, uniones, atracciones, complejos, o combinaciones de los mismos por los cuales al menos un componente gaseoso está unido, ligado, enlazado o combinaciones de los mismos con el absorbente o una porción del mismo. Ejemplos no limitantes de un medio adecuado para el cual liberar el componente gaseoso absorbido incluye alterar las cinéticas de absorción o el equilibrio de absorción del absorbente, calentamiento o despresurizar el absorbente, alterar la presión parcial del gas absorbido, o combinaciones de los mismos.
En una modalidad, el componente gaseoso absorbido puede ser liberado (por ejemplo, desorbido y/o descomplejado) a partir del absorbente dentro de uno o más de tales reactores de absorción en una fase de regeneración y/o desorción. Por ejemplo, en la modalidad de las Figuras 1 y 2 (y/o, en una modalidad donde el reactor de absorción 116 está configurado en una configuración de PSA, como se describe en la presente con respecto a la Figura 8), el reactor de absorción 116 puede ser configurado para inducir la liberación de gas absorbido o formado en complejo por el solvente de absorción a partir de este (por ejemplo, desorción y/o descomplej ación del etileno y/o isobutano absorbido y/o formado en complejo), como se describe en detalle en la presente. Sin pretender ser ligado por teoría, inducir la liberación del gas absorbido o formado en complejo puede comprender alterar las cinéticas de reacción o el equilibrio del gas-solvente del sistema de solvente de absorción, la temperatura del reactor de absorción 116, la presión del reactor de absorción 116, la presión parcial del gas absorbido, o combinaciones de los mismos. En tal modalidad, el reactor de absorción 116 puede comprender controles, conductos térmicos, conductos eléctricos, compresores, vacíos, similares, o combinaciones de los mismos configurados para las cinéticas de reacción, el equilibrio del gas-solvente, la temperatura del reactor de absorción 116, la presión del reactor de absorción 116, o combinaciones de los mismos.
Por ejemplo, en una modalidad, liberar el componente gaseoso absorbido puede comprender despresurizar la solución que comprende el etileno formado en complejo a una presión parcial adecuada. En una modalidad adicional, liberar el componente gaseoso absorbido puede comprender calentar la solución que comprende el etileno formado en complejo dentro del reactor de absorción 116 (alternativamente, dentro de un regenerador 120, como se describe en la presente abajo) a o una temperatura adecuada. Tal temperatura adecuada puede estar en una temperatura desde aproximadamente 43.44°C (110°F) hasta aproximadamente 93.33°C (200°F), alternativamente, desde aproximadamente 14.44°C (40°F) hasta aproximadamente 115.56°C (60°F), alternativamente, desde aproximadamente 115.56°C (60°F) hasta aproximadamente 93.33°C (200°F), alternativamente, desde aproximadamente 180°F hasta aproximadamente 93.33°C (200°F), para fortalecer la liberación del compuesto absorbido (por ejemplo, etileno y/o isobutano) a partir del solvente de absorción. Por ejemplo, en una modalidad particular, el reactor de absorción 116 (alternativamente, el regenerador 120) puede ser operado a una temperatura de desde aproximadamente 115.56°C (60°F) hasta aproximadamente 93.33°C (200°F), alternativamente, desde aproximadamente 82.22°C (180°F) hasta aproximadamente 93.33°C (200°F) durante la liberación del componente absorbido (por ejemplo, etileno y/o isobuteno) a partir del solvente de absorción. En una modalidad alternativa, el reactor de absorción 116 (alternativamente, el regenerador 120) puede ser operado a una temperatura de desde aproximadamente 14.44°C (40°F) hasta aproximadamente 115.56°C (60 °F) durante la liberación del componente absorbido (por ejemplo, etileno y/o isobuteno) a partir del solvente de absorción. Por ejemplo, tales temperaturas de liberación pueden ser adecuadas como una alternativa económica. Por ejemplo, la operación de un reactor de absorción como el reactor de absorción 116 (alternativamente, un regenerador como el regenerador 120) a temperaturas en una temperatura desde aproximadamente 14.44°C (40°F) hasta aproximadamente 115.56°C (60°F) durante la liberación del componente absorbido puede requerir menos energía, lo cual puede crear ahorros de costo, permitiendo el calor derivado de otras fuentes (por ejemplo, enfriante de reactor de polimerización, corriente a baja presión, intercambiadores de calor corriente arriba de los regeneradores, intercambiadores de calor en la línea de reciclaje de absorbente, reactores de polimerización, reactores de línea de vaporización instantánea, recipientes de vaporización instantánea, o similares, o combinaciones de los mismos) para ser utilizados para calentar el reactor de absorción y/o el regenerador.
Adicionalmente, en tal modalidad, el reactor de absorción 116 puede ser configurado para evacuar gases (por ejemplo, un gas previamente absorbido y después liberado, tal como etileno) y/o facilitar la liberación del gas absorbido mediante una presión diferencial. El reactor de absorción 116 puede ser configurado para proporcionar o mantener una presión parcial adecuada. Tal presión parcial adecuada puede estar en una temperatura desde aproximadamente 0.007 kg/cm2 (0.1 psig) hasta aproximadamente 2.81 kg/cm2 (40 psig) , alternativamente, desde aproximadamente 0.35 kg/cm2 (5 psig) hasta aproximadamente 2.10 kg/cm2 (30 psig), alternativamente, desde aproximadamente 0.35 kg/cm2 (5 psig) hasta aproximadamente 1.05 kg/cm2 (15 psig) . En una modalidad, el reactor de absorción 116 puede ser configurado para proporcionar o mantener una presión parcial de etileno en una temperatura desde aproximadamente 0 kg/cm2 (0 psia) hasta aproximadamente 0.35 kg/cm2 (5 psia).
En una modalidad alternativa, separar al menos un componente gaseoso a partir de la corriente de gas puede comprender además remover la solución que comprende el complejo del componente absorbido (por ejemplo, el complejo de etileno absorbido) para procesamiento adicional. En tal modalidad alternativa, el complejo de absorción que comprende el componente gaseoso absorbido puede ser removido a partir del reactor de absorción 116 al regenerador 120 para liberación del componente gaseoso absorbido y/o regeneración del complejo de absorción como una corriente que forma el complejo 28. En tal modalidad, la corriente que forma el complejo 28 puede comprender etileno, etano, y/o isobutano. El etileno puede estar presente en una temperatura desde aproximadamente 0.1% hasta aproximadamente 10%, alternativamente, desde aproximadamente 0.4% hasta aproximadamente 5%, alternativamente, desde aproximadamente 0.5% hasta aproximadamente 2.5% en peso total de la corriente. El etano puede estar presente en una temperatura desde aproximadamente 0.1% hasta aproximadamente 1%, alternativamente, desde aproximadamente 0.2% hasta aproximadamente 0.5% en peso total de la corriente. El isobutano puede estar presente en una temperatura desde aproximadamente 0.1% hasta aproximadamente 1%, alternativamente, desde aproximadamente 0.2% hasta aproximadamente 0.5% en peso total de la corriente.
En una o más de las modalidades descritas en la presente, separar una corriente que forma el complejo en una corriente de reciclaje y una corriente absorbente (por ejemplo, en el bloque 58) comprende liberar el componente gaseoso absorbido a partir del absorbente. Como se explica anteriormente, liberar el componente gaseoso absorbido del absorbente en general comprende cualquier medio adecuado para invertir los varios enlaces, uniones, atracciones, complejos, o combinaciones de los mismos por los cuales al menos un componente gaseoso está unido, ligado, enlazado o combinaciones de los mismos con el absorbente o una porción del mismo. Varios procesos y/o parámetros para liberar un componente gaseoso absorbido son descritos anteriormente con respecto a la liberación dentro del reactor de absorción.
En la modalidad ilustrada por la Figura 3, separar una corriente que forma el complejo en una corriente de reciclaje y una corriente absorbente puede comprender rutear la corriente que forma el complejo 28 al regenerador 120. En una o más de una o más de las modalidades descritas en la presente, un regenerador 120 puede comprender un dispositivo o aparato configurado para recuperar, regenerar, reciclar y/o purificar un solvente de absorción y/o para liberar un gas absorbido. Ejemplos no limitantes de un regenerador adecuado incluyen un reactor de vaporización instantánea, un reactor de despresurización, un reactor de regeneración de solvente, o combinaciones de los mismos.
En una modalidad, el regenerador 120 puede ser configurado para operar con base en una presión diferencial. En tal modalidad, el regenerador 120 puede ser configurado para proporcionar o mantener una presión interna adecuada. Tal presión interna adecuada puede estar en una temperatura desde aproximadamente 0 kg/cm2 (0 psig) hasta aproximadamente 10.54 kg/cm2 (150 psig), alternativamente, desde aproximadamente 0.35 kg/cm2 (5 psig) hasta aproximadamente 2.10 kg/cm2 (30 psig), alternativamente, desde aproximadamente 0.35 kg/cm2 (5 psig) hasta aproximadamente 1.05 kg/cm2 (15 psig), alternativamente, desde aproximadamente 0 kg/cm2 (0 psig) hasta aproximadamente 0.70 kg/cm2 (10 psig). En una modalidad, el regenerador 120 puede ser configurado para proporcionar o mantener una presión parcial adecuada. Tal presión parcial adecuada puede estar en una temperatura desde aproximadamente 0 kg/cm2 (0 psia) hasta aproximadamente 3.5 kg/cm2 (50 psia).
En una modalidad, el regenerador 120 puede ser configurado para operar con base a una temperatura elevada.
Tal regenerador 120 puede ser configurado para proporcionar o mantener una temperatura adecuada. Tal temperatura adecuada puede estar en una temperatura desde aproximadamente 43.44°C (110°F) hasta aproximadamente 93.33°C (200°F) , alternativamente, desde aproximadamente 14.44°C (40°F) hasta aproximadamente 93.33°C (200°F), alternativamente, desde aproximadamente 14.44°C (40°F) hasta aproximadamente 115.56°C (60°F), alternativamente, desde aproximadamente 115.56°C (60°F) hasta aproximadamente 93.33°C (200°F) , alternativamente, desde aproximadamente 82.22°C (180°F) hasta aproximadamente 93.33°C (200°F), para vaporizar y/o liberar un compuesto absorbido (por ejemplo, etileno y/o isobutano) a partir del solvente de absorción. En una modalidad, el regenerador 120 (por ejemplo, como el reactor de absorción 116) puede ser calentado para desorber, o regenerar, el sistema de solvente de absorción usando fuentes de calor que comprenden agua de enfriamiento, vapor de baja presión, o combinaciones de los mismos. El agua de enfriamiento, vapor de baja presión, o una combinación de los mismos puede ser adecuado para el regenerador de calentamiento 120 (o el reactor de absorción 116, como se describe anteriormente) a una temperatura desde aproximadamente 14.44°C (40°F) hasta aproximadamente 93.33°C (200°F) .
En una modalidad, el regenerador 120 puede ser configurado para procesos por lotes y/o continuos. Por ejemplo, en una modalidad, un sistema de PEP puede comprender dos o más regeneradores de absorción (por ejemplo, tal regenerador 120), cada uno de los cuales puede ser configurado para operación por lotes. Como se explica anteriormente, empleando dos o más reactores de absorción, tal sistema puede operar para regenerar el absorbente continuamente .
En una modalidad, separar una corriente gue forma el complejo en una corriente de reciclaje y una corriente absorbente puede proporcionar una corriente absorbente regenerada la cual puede ser reutilizada en una reacción de absorción y una corriente de reciclaje que comprende monómeros sin reaccionar (opcionalmente, comonómeros) los cuales pueden ser reintroducidos en o reutilizados en un proceso de PEP. Por ejemplo, en la modalidad ilustrada por la Figura 3, separar una corriente que forma el complejo en una corriente de reciclaje y una corriente absorbente 58 proporciona una corriente de reciclaje 22 la cual puede ser regresada al purificador 102 y una corriente de absorbente regenerado 30 la cual puede ser regresada al reactor de absorción 116.
En una modalidad, liberar el gas absorbido puede también proporcionar una corriente de reciclaje que comprende monómeros sin reaccionar (opcionalmente, comonómeros) los cuales pueden ser regresados al separador 108 para presurización (por ejemplo, mediante uno o más compresores localizados en separador 108). Por ejemplo, en las modalidades ilustradas por las Figuras 1-3, liberar el gas absorbido proporciona una corriente de reciclaje 22 la cual puede ser regresada al separador 108. Presurizar la corriente de reciclaje 22 puede proporcionar una corriente de reintroducción 24 la cual puede ser reintroducida en o reutilizada en un proceso de PEP. Por ejemplo, en las modalidades ilustradas por las Figuras 1-3, una corriente de reintroducción 24 es introducida en el purificador 102. En una modalidad alternativa, una corriente de reciclaje (tal como una corriente de reciclaje 22) puede ser presurizada y/o reintroducida en un proceso de PEP sin ser regresada al separador 108. En una modalidad, la corriente de reciclaje 22 puede comprender etileno sustancialmente puro; alternativamente, la corriente de reciclaje 22 puede comprender etileno y butano, particularmente, isobutano. En una modalidad, la corriente de gas puede comprender puede comprender nitrógeno, etileno, etano, y/o isobutano. El etileno puede estar presente en una temperatura desde aproximadamente 65% hasta aproximadamente 99%, alternativamente, desde aproximadamente 70% hasta aproximadamente 90%, alternativamente, aproximadamente 75% hasta aproximadamente 85% en peso total de la corriente. Etano puede estar presente en una temperatura desde aproximadamente 1% hasta aproximadamente 20%, alternativamente, desde aproximadamente 5% hasta aproximadamente 15%, alternativamente, desde aproximadamente 7.5% hasta aproximadamente 12.5% en peso total de la corriente. El isobutano puede estar presente en una temperatura desde aproximadamente 1% hasta aproximadamente 20%, alternativamente, desde aproximadamente 5% hasta aproximadamente 15%, alternativamente, desde aproximadamente 7.5% hasta aproximadamente 12.5% en peso total de la corriente.
En una o más de una o más de las modalidades descritas en la presente, la combustión de una corriente de gas residual (por ejemplo, en el bloque 56) puede comprender en general quemado o incineración de uno o más componentes gaseosos de la corriente de gas residual 20. En una o más de las modalidades descritas en la presente, la combustión de la corriente de gas residual 20 puede además o alternativamente comprender craqueo, craqueo catalítico, pirólisis, deshidrogenación, depuración, conversión, tratamiento o combinaciones de los mismos, de la corriente de gas residual 20 o productos de combustión.
Como se describe en la presente, la corriente de gas residual 20 puede comprender solventes volatilizados, gases sin reaccionar, productos secundarios, contaminantes, hidrocarburos, o combinaciones de los mismos. En una modalidad, la corriente de gas residual 20 puede comprender hidrógeno, nitrógeno, metano, etileno, etano, propileno, propano, butano, isobutano, hidrocarburos más pesados, o combinaciones de los mismos. El etileno puede estar presente en una temperatura desde aproximadamente 1% hasta aproximadamente 40%, alternativamente, desde aproximadamente 2.5% hasta aproximadamente 20% en peso total de la corriente. Etano puede estar presente en una temperatura desde aproximadamente 5% hasta aproximadamente 50%, alternativamente, desde aproximadamente 30% hasta aproximadamente 40% en peso total de la corriente. El isobutano puede estar presente en un intervalo desde aproximadamente 1% hasta aproximadamente 20%, alternativamente, desde aproximadamente 1.5% hasta aproximadamente 5%, alternativamente, desde aproximadamente 2% hasta aproximadamente 3% en peso total de la corriente. Nitrógeno puede estar presente en un intervalo desde aproximadamente 10% hasta aproximadamente 80%, alternativamente, desde aproximadamente 35% hasta aproximadamente 50%, alternativamente, desde aproximadamente 40% hasta aproximadamente 45% en peso total de la corriente.
En modalidades como se ilustra por las Figuras 1-3, la combustión de la corriente de gas residual puede comprender rutear la corriente de gas residual 20 al dispositivo de procesamiento 114. En una o más de las modalidades descritas en la presente, el dispositivo de procesamiento 114 puede comprender un dispositivo o aparato de combustión, tal como una llamarada. Ejemplos no limitantes de una llamarada adecuada incluyen una antorcha, incinerador, similar, o combinaciones de los mismos. Una llamarada puede comprender adecuadamente una o más boquillas controlables, una fuente de ignición, una válvula de desvio, una válvula para alivio de presión, o combinaciones de los mismos. La llamarada puede estar configurada para proporcionar un ambiente para la combustión de varios productos residuales, por ejemplo, gases atómicos (por ejemplo, nitrógeno, oxigeno) , óxidos (por ejemplo, monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno o azufre) , varios productos gaseosos indeseados, o combinaciones de los mismos. En una modalidad, la llamarada puede comprender adicionalmente un dispositivo o aparato configurado para remover selectivamente uno o más de los contaminantes previo a, durante, y/o después de la combustión (por ejemplo, de manera que un producto de combustión dado no es liberado en la atmósfera) .
En una o más de las modalidades descritas en la presente, el dispositivo de procesamiento 114 puede comprender un craqueador, craqueador catalítico, depurador, convertidor, tratador, deshidrogenador , desoxigenador, o combinaciones de los mismos, por ejemplo. En una modalidad, el dispositivo de procesamiento 114 puede comprender un craqueador de etileno. En el dispositivo de procesamiento 114, uno o más componentes gaseosos, tal como etano, a partir de la corriente de gas residual 20 pueden ser convertidos a un producto deseado, tal como monomero de etileno. El producto deseado formado en el dispositivo de procesamiento 114 puede ser reciclado a uno o más del purificador 102, reactor 104, reactor 106, por ejemplo.
En otras modalidades alternativas, la corriente de gas residual 20 puede ser usada como combustible (por ejemplo, para generación de vapor u operaciones de co-generación, y/o puede ser usada como combustible y/o una alimentación a una unidad de craqueo térmico para formar etileno (por ejemplo, para formar una corriente de alimentación 10). En otra modalidad alternativa, el gas residual de la corriente de gas residual 20 puede ser exportada a partir de la planta a una planta de monomero.
En una modalidad, la implementación de uno o más de los sistemas descritos (por ejemplo, sistemas de PEP 100, 200, y/o 300) y/o procesos (por ejemplo, el proceso de PEPs 400, 500, y/o 600) puede permitir la recuperación de una porción sustancial de los monómeros de etileno que podrían de otro modo ser perdidos debido a la operación de tales sistemas o procesos, por ejemplo, por encendido. En una modalidad, uno o más de los sistemas descritos puede permitir la recuperación de hasta aproximadamente 75%, alternativamente, hasta aproximadamente 85%, alternativamente, hasta aproximadamente 90%, alternativamente, hasta aproximadamente 95% en peso total de la corriente de los monómeros de etileno que podría de otro modo ser perdida. En una modalidad, uno o más de los sistemas descritos pueden permitir la recuperación de hasta aproximadamente 75%, alternativamente, hasta aproximadamente 85%, alternativamente, hasta aproximadamente 90%, alternativamente, hasta aproximadamente 95% en peso total de la corriente del isobutano que podría de otro modo ser perdida. La recuperación de tal porción de los monómeros de etileno sin reaccionar puede proporcionar un beneficio económico significante, por ejemplo, mejorando la eficiencia del empleo de monómeros de etileno y disminuyendo las entradas de capital asociadas con la adquisición de monómeros de etileno. De manera similar, la recuperación de tal porción de isobutano puede proporcionar un beneficio económico significante, por ejemplo, disminuyendo las entradas de capital asociadas con la adquisición de isobutano y/o reduciendo la presencia de isobutano en emisiones de llamaradas .
En una modalidad, la implementación de uno o más de los sistemas y/o procesos descritos puede disminuir la cantidad de etano que es regresada a un reactor de polimerización (tal como los reactores 104 y/o 106) mediante una corriente de reciclaje. Disminuyendo la cantidad de etano contenido en una corriente de reciclaje a un reactor de polimerización, la eficiencia total de la producción de polietileno puede ser mejorada (por ejemplo, disminuyendo la concentración de etileno sin alcanzar el punto de burbuja en el reactor de bucle) . Por ejemplo, disminuir la cantidad de etano en una corriente reciclada puede mejorar la eficiencia de polimerización del reactor, mejorar la eficiencia del catalizador, reducir la incrustación del polímero, reducir el tiempo de paro de la polimerización, o combinaciones de los mismos .
Un experto en la técnica reconocerá que los procesos de manufacturacion de polietileno industrial y comercial pueden necesitar uno o más, a menudo, varios compresores o aparatos similares. Tales compresores son usados a través de la manufacturacion de polietileno, por ejemplo, para presurizar reactores 104, 106 durante la polimerización. Además, un experto en la técnica reconocerá que un proceso de manufacturacion de polietileno incluye uno o más desoxigenadores y/o aparatos desoxidantes similares, por ejemplo, purificando solventes o reactores y/o para purificar reactores de oxígeno. Debido a que la infraestructura y el soporte por lo tanto, por ejemplo, proporcionan energía y mantienen los compresores y/o desoxigenadores, ya existen dentro de una planta de manufacturación de polietileno comercial, reubicar una porción de estos recursos disponibles para uso en los sistemas descritos puede necesitar poco, si lo hay, gasto de capital adicional con el fin de incorporar los sistemas y/o procesos descritos.
Además, debido a que los compresores, desoxigenadores, y varios otros componentes son ya empleados en varios procesos y sistemas de polietileno, la oportunidad para la operación incrementada de tales aparatos puede mejorar la eficiencia total de los sistemas y procesos de producción de polietileno. Por ejemplo, cuando una porción de un proceso de PEP o sistema es tomado en linea para mantenimiento y/o reparación, otras porciones del sistema (por ejemplo, un compresor, un desoxigenador, un reactor, etc.) pueden continuar proporcionando servicio de conformidad con el proceso actual. La operación y/o reubicación de recursos para operación de los sistemas y/o procesos de PEP descritos puede de este modo incrementar la eficiencia con la cual son usados los sistemas convencionales.
DESCRIPCIÓN ADICIONAL Se ha descrito un proceso y sistema para la producción para etileno. Las siguientes cláusulas son ofrecidas como descripción adicional: Modalidad A. Un proceso para la recuperación de etileno a partir de una corriente de producto de polimerización de un sistema de producción de polietileno, que comprende: separar una corriente de gas ligero a partir de la corriente de producto de polimerización, en donde la corriente de gas ligero comprende etano y etano sin reaccionar; poner en contacto la corriente de gas ligero con un sistema de solvente de absorción, en donde el contacto de la corriente de gas ligero con el sistema de solvente de absorción ocurre a una temperatura en un intervalo desde aproximadamente 4.44°C (40°F) hasta aproximadamente 43.44°C (110°F), en donde al menos una porción del etileno sin reaccionar a partir de la corriente de gas ligero es absorbida por el sistema de solvente de absorción; y recuperar el etileno sin reaccionar a partir del sistema de solvente de absorción para proporcionar etileno recuperado.
Modalidad B. El proceso de la reivindicación 1, en donde el sistema de solvente de absorción comprende cloruro de cobre, anilina, y N-metilpirrolidona .
Modalidad C. El proceso de la reivindicación 1, en donde el contacto de la corriente de gas ligero con el sistema de solvente de absorción ocurre a una temperatura en un intervalo desde aproximadamente 4.44°C (40°F) hasta aproximadamente 15.56°C (60°F).
Modalidad D. El proceso de la reivindicación 3, en donde el contacto de la corriente de gas ligero con el sistema de solvente de absorción ocurre a una temperatura de aproximadamente 10 °C (50°F) .
Modalidad E. El proceso de la reivindicación 1, en donde el contacto de la corriente de gas ligero con el sistema de solvente de absorción ocurre a una temperatura en un intervalo desde aproximadamente 15.56°C (60°F) hasta aproximadamente 32.22°C (90°F).
Modalidad F. El proceso de la reivindicación 5, comprende además: introducir un gas de arrastre en el sistema de solvente de absorción, en donde al menos una porción del gas de arrastre es absorbida por el sistema de solvente de absorción .
Modalidad G. El proceso de la reivindicación 6, en donde el gas de arrastre se selecciona a partir del grupo que consiste de nitrógeno e isobutano.
Modalidad H. El proceso de la reivindicación 1, en donde el poner en contacto la corriente de gas ligero con el sistema de solvente de absorción comprende burbujear la corriente de gas ligero a través de un lecho envasado en el sistema de solvente de absorción.
Modalidad I. El proceso de la reivindicación 1, en donde el poner en contacto la corriente de gas ligero con el sistema de solvente de absorción comprende presurizar la corriente de gas ligero y el sistema de solvente de absorción a una presión en una temperatura desde aproximadamente 2.81 kg/cm2 (40 psig) hasta aproximadamente 4.21 kg/cm2 (60 psig) .
Modalidad J. El proceso de la reivindicación 1, en donde la recuperación del etileno sin reaccionar a partir del sistema de solvente de absorción comprende despresurizar el sistema de solvente de absorción que tiene etileno sin reaccionar absorbido a una temperatura en un intervalo desde aproximadamente 43.44°C (110°F) hasta aproximadamente 93.33°C (200°F) .
Modalidad K. El proceso de la reivindicación 10, en donde la despresurización del sistema de solvente de absorción ocurre a una presión en una temperatura desde aproximadamente 0 kg/cm2 (0 psig) hasta aproximadamente 0.70 kg/cm2 (10 psig) .
Modalidad L. El proceso de la reivindicación 10, en donde la despresurización del sistema de solvente de absorción que tiene etileno sin reaccionar absorbido ocurre a una temperatura en un intervalo desde aproximadamente 14.44°C (40°F) hasta aproximadamente 115.56°C (60°F).
Modalidad M. El proceso de la reivindicación 10, en donde la despresurización del sistema de solvente de absorción que tiene etileno sin reaccionar absorbido ocurre a una temperatura en un intervalo desde aproximadamente 115.56°C (60°F) hasta aproximadamente 93.33°C (200°F).
Modalidad N. El proceso de la reivindicación 1, comprende además: remover al menos una porción del oxigeno elemental o compuestos que contienen oxigeno a partir de la corriente de gas ligero antes de poner en contacto la corriente de gas ligero con el sistema de solvente de absorción.
Modalidad 0. Un proceso de producción de polietileno, que comprende: poner en contacto etileno y un catalizador de polimerización en un reactor de polimerización bajo condiciones de reacción adecuadas para proporcionar una corriente de producto de polimerización; separar una corriente de gas ligero a partir de la corriente de producto de polimerización, en donde la corriente de gas ligero comprende etileno sin reaccionar; poner en contacto la corriente de gas ligero con un sistema de solvente de absorción en un reactor de absorción a una temperatura en un intervalo desde aproximadamente 4.44°C (40°F) hasta aproximadamente 43.44°C (110°F), en donde al menos una porción del etileno sin reaccionar a partir de la corriente de gas ligero es absorbida por el sistema de solvente de absorción para proporcionar una composición que comprende un complejo del sistema de solvente de absorción y etileno sin reaccionar; remover gases no absorbidos de la corriente de gas ligero a partir del contacto con el sistema de solvente de absorción; recuperar el etileno sin reaccionar a partir del sistema de solvente de absorción; y poner en contacto el etileno recuperado y el catalizador de polimerización.
Modalidad P. El proceso de la reivindicación 15, comprende además : introducir una corriente que comprende la composición que comprende el complejo del sistema de solvente de absorción y etileno sin reaccionar en un regenerador de solvente a una temperatura en un intervalo de aproximadamente 10°C (50°F) hasta aproximadamente 93.33°C (200°F); recuperar el etileno sin reaccionar a partir de la composición que comprende el complejo del sistema de solvente de absorción y etileno sin reaccionar para proporcionar etileno recuperado y un sistema de solvente de absorción regenerado; introducir una corriente que comprende el etileno recuperado en el reactor de polimerización; y introducir una corriente que comprende el sistema de solvente de absorción regenerado en el reactor de absorción .
Modalidad Q. El proceso de la reivindicación 16, en donde la introducción de una corriente que comprende la composición que comprende el complejo del sistema de solvente de absorción y etileno sin reaccionar en un regenerador de solvente ocurre a una presión en un intervalo de aproximadamente 0 kg/cm2 (0 psig) hasta aproximadamente 0.70 kg/cm2 (10 psig) .
Modalidad R. El proceso de la reivindicación 15, en donde la recuperación del etileno sin reaccionar a partir del sistema de solvente de absorción comprende despresurizar el reactor de absorción a una presión en una temperatura desde aproximadamente 0 kg/cm2 (0 psig) hasta aproximadamente 0.70 kg/cm2 (10 psig) .
Modalidad S. El proceso de la reivindicación 15, comprende además : remover gases no absorbidos de la corriente de gas ligero a partir del contacto con el sistema de solvente de absorción para formar una corriente de gas residual.
Modalidad T. El proceso de la reivindicación 15, en donde el sistema de solvente de absorción comprende cloruro de cobre, anilina, y N-metilpirrolidona .
Modalidad U. El proceso de la reivindicación 15, en donde el poner en contacto la corriente de gas ligero con el sistema de solvente de absorción en un reactor de absorción comprende presurizar el reactor de absorción a una presión en una temperatura desde aproximadamente 2.81 kg/cm2 (40 psig) hasta aproximadamente 4.21 kg/cm2 (60 psig) .
Modalidad V. El proceso de la reivindicación 15, comprende además: remover al menos una porción del oxigeno elemental o compuestos que contienen oxigeno a partir de la corriente de gas ligero antes de introducir la corriente de gas ligero en el reactor de absorción.
Modalidad W. Un sistema de producción de polietileno, que comprende: una corriente de alimentación que comprende etileno, en donde la corriente de alimentación es caracterizada por la introducción en un reactor de polimerización; una corriente de producto de polimerización, en donde la corriente del producto de polimerización se caracteriza por una emisión a partir del reactor de polimerización e introducción en un separador; una corriente de gas ligero que comprende etileno sin reaccionar, en donde la corriente de gas ligero se caracteriza por una emisión a partir del separador, la corriente de gas ligero ha sido separada de la corriente del producto de polimerización, en donde la corriente de gas ligero es caracterizada por la introducción en un sistema de solvente de absorción, en donde el sistema de solvente de absorción tiene una temperatura en un intervalo desde aproximadamente 4.44°C (40°F) hasta aproximadamente 43.44°C (110°F) ; un conjugante absorbente de etileno, en donde el conjugante absorbente de etileno es caracterizado por la formación dentro del sistema de solvente de absorción por absorción de al menos una porción del etileno sin reaccionar por el sistema de solvente de absorción; y una corriente de gas residual que comprende etano, en donde la corriente de gas residual se caracteriza por una emisión a partir del reactor de absorción, en donde la corriente de gas residual comprende componentes de la corriente de gas ligero que no son absorbidos por el sistema de solvente de absorción; y una corriente de etileno sin reaccionar recuperado, en donde la corriente de etileno sin reaccionar recuperado se caracteriza por una emisión a partir del reactor de absorción y reintroducción en el reactor de polimerización.
Modalidad X. El sistema de la reivindicación 23, en donde la recuperación del etileno sin reaccionar recuperado a partir del conjugante absorbente de etileno ocurre mediante una reducción de presión a partir de una presión del reactor de absorción a una presión en una temperatura desde aproximadamente 0 kg/cm2 (0 psig) hasta aproximadamente 0.70 kg/cm2 (10 psig).
Modalidad Y. El sistema de la reivindicación 23, en donde la recuperación del etileno sin reaccionar recuperado a partir del conjugante absorbente de etileno ocurre a una temperatura en un intervalo de aproximadamente 43.44°C (110°F) hasta aproximadamente 93.33°C (200°F) .
Modalidad Z. El sistema de la reivindicación 23, en donde el sistema de solvente de absorción comprende cloruro de cobre, anilina, y N-metilpirrolidona .
Modalidad AA. Un sistema de producción de polietileno, que comprende: un reactor de polimerización, en donde el reactor de polimerización está configurado para recibir una corriente de alimentación que comprende etileno, y en donde el reactor de polimerización está configurado para emitir una corriente de producto de polimerización; un separador, en donde el separador está configurado para recibir la corriente del producto de polimerización y emitir una corriente de gas ligero que comprende etileno sin reaccionar, en donde la corriente de gas ligero ha sido separada a partir de la corriente de producto de polimerización; y un reactor de absorción que comprende un sistema de solvente de absorción, en donde el reactor de absorción está configurado para recibir la corriente de gas ligero, para absorber al menos una porción del etileno sin reaccionar con el sistema de solvente de absorción a una temperatura en un intervalo desde aproximadamente 4.44°C (40°F) hasta aproximadamente 43.44°C (110°F), y emitir una corriente de gas residual que comprende componentes de la corriente de gas ligero que no son absorbidos por el sistema de solvente de absorción, y en donde el reactor de absorción está configurado además para emitir una corriente de etileno sin reaccionar recuperado, y en donde el reactor de polimerización está además configurado para recibir la corriente de etileno sin reaccionar recuperado.
Modalidad AB. El sistema de la reivindicación 27, en donde el etileno sin reaccionar recuperado es recuperado a partir del sistema de solvente de absorción mediante una reducción de presión a partir de una presión del reactor de absorción a una presión en una temperatura desde aproximadamente 0 kg/cm2 (0 psig) hasta aproximadamente 0.70 kg/cm2 (10 psig) .
Modalidad AC. El sistema de la reivindicación 27, en donde el etileno sin reaccionar recuperado es recuperado a partir del sistema de solvente de absorción mediante un incremento de temperatura a partir de la temperatura de absorción a una temperatura en un intervalo desde aproximadamente 43.44°C (110°F) hasta aproximadamente 93.33°C (200°F).
Modalidad AD. El sistema de la reivindicación 27, en donde el reactor de absorción comprende dos o más reactores de lecho envasado, en donde el etileno sin reaccionar recuperado es recuperado a partir del sistema de solvente de absorción mediante una reducción de presión de uno de los dos o más reactores de lecho envasado mientras otro de los reactores de lecho envasado opera a una presión en una temperatura desde aproximadamente 2.81 kg/cm2 (40 psig) hasta aproximadamente 4.21 kg/cm2 (60 psig).
Modalidad AE. El sistema de la reivindicación 27, en donde el sistema de solvente de absorción comprende cloruro de cobre, anilina, y N-metilpirrolidona .
Modalidad AF. El sistema de la reivindicación 27, comprende además un segundo reactor de absorción, en donde los reactores de absorción están configurados para absorber etileno en un solvente liquido a través de la absorción de presión oscilatoria.
Modalidad AG. Un sistema de producción de polietileno, que comprende: un reactor de polimerización, en donde el reactor de polimerización está configurado para recibir una corriente de alimentación que comprende etileno, y en donde el reactor de polimerización está configurado para emitir una corriente de producto de polimerización; un separador, en donde el separador está configurado para recibir la corriente del producto de polimerización y emitir una corriente de gas ligero que comprende etileno sin reaccionar, en donde la corriente de gas ligero ha sido separada a partir de la corriente de producto de polimerización; un reactor de absorción que comprende un sistema de solvente de absorción, en donde el reactor de absorción está configurado para recibir la corriente de gas ligero, para absorber al menos una porción del etileno sin reaccionar con el sistema de solvente de absorción a una temperatura en un intervalo desde aproximadamente 4.44°C (40°F) hasta aproximadamente 43.44°C (110°F) y emitir una corriente de gas residual que comprende componentes de la corriente de gas ligero que no son absorbidos por el sistema de solvente de absorción, en donde el reactor de absorción está configurado además para emitir una corriente que forma el complejo que comprende etileno absorbido en el sistema de solvente de absorbente; y un regenerador de solvente para regenerar el sistema de solvente de absorción, y emitir una corriente de etileno sin reaccionar recuperado, en donde el reactor de polimerización está además configurado para recibir la corriente de etileno sin reaccionar recuperado.
Modalidad AH. El sistema de la reivindicación 33, en donde el regenerador de solvente está configurado para operar a una presión en una temperatura desde aproximadamente O kg/cm2 (O psig) hasta aproximadamente 0.70 kg/cm2 (10 psig) .
Modalidad AI. El sistema de la reivindicación 33, en donde el regenerador de solvente está configurado para operar a una temperatura en un intervalo desde aproximadamente 43.44°C (110°F) hasta aproximadamente 93.33°C (200°F) .
EJEMPLOS La descripción que en general se ha descrito, proporciona los siguientes ejemplos como modalidades particulares de la descripción y para demostrar la práctica y ventajas de la misma. Se entenderá que estos ejemplos se proporcionan por medio de ilustración y no se pretende limitar la especificación o las reivindicaciones de cualquier manera .
Se emplea un simulador de procesos comerciales computarizados para generar una salida de un modelo de conformidad con los sistemas y/o procesos descritos en la presente. El modelo empleado es ilustrado en la Figura 9, la cual muestra una modalidad de un sistema 900, como se describe en la presente, y deberá ser usada para describir los siguientes ejemplos. En la modalidad mostrada en la Figura 9, una corriente de gas ligero 18, la cual se separa de una corriente del producto de polimerización de un reactor de polietileno, alimentar a un reactor de absorción 116. Los flujos de molares y de masa totales y flujos del componente molar y masa de la corriente de gas ligero 18 se muestran en la Tabla 1 siguiente: Tabla 1 Flujo Molar Total (lbmol/hr) 52.9 Flujo de Masa Total (Ib/hr) 1127 Componente de Flujo Molar Componente de Flujo de Masa (lbmol/hr) (Ib/hr) Hidrógeno 15.4 Hidrógeno 31 Nitrógeno 4.9 Nitrógeno 137 Etileno 26 Etileno 729 Etano 5.6 Etano 169 Isobutano 1.1 Isobutano 62 Componente Molar Componente de Masa Fracción Fracción Hidrógeno 0.291 Hidrógeno 0.028 Nitrógeno 0.092 Nitrógeno 0.121 Etileno 0.491 Etileno 0.646 Etano 0.106 Etano 0.150 Isobutano 0.020 Isobutano 0.055 El etileno sin reaccionar que ingresa al reactor de absorción 116 se absorbe en el sistema de solvente de absorción dentro del reactor de absorción 116. El etileno sin reaccionar absorbido fluye, como corriente en complejo 28, a un primer generador 120. En la corriente 28, el etileno absorbido es calentado por intercambiador de calor REG1HEAT antes de ingresar al primer regenerador 120. El etileno absorbido del solvente del sistema de solvente de absorción en el primer regenerador y fluye a través de la corriente 29 a un segundo regenerador 122. La corriente 29 puede ser enfriada con intercambiador de calor REG1C00L antes de ingresar al segundo regenerador 122. El etileno es recuperado en la corriente 20. El solvente de absorción en las corrientes 32 y 34 se combina en el intercambiador de calor FEDDCOOL para reciclar el reactor de absorción 116 en la corriente 30.
La Tabla 2 muestra las condiciones de operación para los ejemplos 1-44 de recuperación de etileno usando el sistema 900 de la Figura 9. Para los ejemplos mostrados en la Tabla 2, el sistema de solvente de absorción comprende un cloruro de cobre, anilina y sistema NMP, como se describe en la presente, y composición del producto purificado se basa en 90% de recuperación de etileno. La composición del producto purificado recuperado en la Figura 9 comprende etileno, etano, nitrógeno, hidrógeno e isobutano. El % en peso de cada uno de estos componentes en el producto purificado se muestra en la Tabla 2. Las composiciones del producto purificado mostradas en le Tabla son composiciones de la corriente 20 en la Figura 9. Los ejemplos seleccionados de la Tabla 2 se discuten en detalle a continuación.
EJEMPLO 3 En el Ejemplo 3 de la Tabla 2, el reactor de absorción 116 en la Figura 9 opera a una temperatura de -9°C (15°F) , con una temperatura de solvente pobre de -10°C (14°F) y presión de 2.81 kg/cm2 (40 psig) . El primer regenerador 120 opera a una temperatura de 65.5°C (150°F) y presión de 0 Kg/cm2 (O psig) . El segundo regenerador 122 opera a una temperatura de 10°C (50°F) y presión de 0 kg/cm2 (0 psig). Bajo estas condiciones, el sistema 900 recupera 90% del etileno y velocidad de flujo de circulación del solvente a 156386.7 Kg/h (344,776 lb/hr) y la cantidad de etileno en el producto purificado a 64.5%.
EJEMPLO 4 En el Ejemplo 4 de la Tabla 2, las condiciones de operación son las mismas como el Ejemplo 3, excepto que el primer regenerador 120 opera a una temperatura de 93°C (200°F) y una presión de 0 kg/cm2 (0 psig) . Bajo estas condiciones, el sistema 900 recupera 90% de etileno por una velocidad de flujo de circulación del solvente de 143,736 lb/hr, y el producto purificado contiene 77.5% de etileno.
EJEMPLO 7 En el Ejemplo 7 de la Tabla 2, el reactor de absorción 116 en la Figura 9 opera a una temperatura de 11.6°C (53°F), con una temperatura del solvente pobre de 10°C (50°F). El reactor de absorción 116 también opera a una presión de 2.81 kg/cm2 (40 psig). El primer regenerador 120 opera a una temperatura de 65.5°C (150°F) y una presión de 0 kg/cm2 (0 psig) . El segundo regenerador 122 opera a una temperatura de 10°C (50°F) y una presión de 0 kg/cm2 (0 psig). Bajo estas condiciones, el sistema 900 recupera 90% del etileno para una velocidad de flujo de circulación de solvente de 24457.7 kg/h (53,920 lb/hr) . La composición del producto purificado por el ejemplo 7 se muestra en la Tabla 2.
Cuando se compara el Ejemplo 7 con los Ejemplos 3 y 4, la velocidad de flujo de circulación del solvente de 24457.7 kg/h (53,920 lb/hr) en el Ejemplo 7 es menos de las velocidades de flujo de 65197.5 kg/h (143,736 lb/hr) y 156387.7 kg/h (344, 776 lb/hr) en los Ejemplos 3 y 4. Por lo tanto, el Ejemplo 7 muestra que la velocidad de flujo de circulación del solvente requerida para absorber etileno en un sistema de solvente de absorción NMP de anilina de cloruro de cobre es mucho menor para una temperatura de absorción de 11.6°C (53°F) que para una temperatura de absorción de -9.4°C (15°F) debido a la calda inesperada en solubilidad para etileno en el sistema de solvente de absorción para temperaturas por debajo de aproximadamente 10°C (50°F).
EJEMPLO 8 En el Ejemplo 8 de la Tabla 2, el reactor de absorción 116 en la Figura 9 opera a una temperatura de 12.7°C (55°F), con una temperatura del solvente pobre de 10°C (50°F). El reactor de absorción 116 también opera a una presión de 2.8 kg/cm2 (40 psig) . El primer regenerador 120 opera a una temperatura de 93.3°C (200°F) y una presión de 0 kg/cm2 (0 psig) . El segundo regenerador 122 opera a una temperatura de 10°C (50°F) y una presión de 0 kg/cm2 (0 psig) . Bajo estas condiciones, el sistema 800 recupera 90% del etileno para una velocidad de flujo de circulación de solvente de 21674.9 kg/h (47,785 lb/hr) . La composición del producto purificado por el ejemplo 8 se muestra en la Tabla 2.
El ejemplo 8 confirma los resultados mostrados en el Ejemplo 7 que las velocidades de flujo de circulación del solvente inferiores son requeridas cuando el reactor de absorción 116 opera a una temperatura de 12.7°C (55°F) en lugar de temperaturas por debajo de 10°C (50°F) . El ejemplo 2 adicionalmente muestra que la variación de la temperatura de los regeneradores 120 de 65.5°C (150°F) a 93.3°C (200°F) no afecta la velocidad de flujo de circulación del solvente a un grado significante.
EJEMPLO 19 En el Ejemplo 19 de la Tabla 2, el reactor de absorción 116 en la Figura 9 opera a una temperatura de 11.6°C (53°F) , con una temperatura del solvente pobre de 10°C (50°F) . El reactor de absorción 116 también opera a una presión de 2.8 kg/cm2 (40 psig). El primer regenerador 120 opera a una temperatura de 93.3°C (200°F) y una presión de 0.7 kg/cm2 (10 psig). El segundo regenerador 122 opera a una temperatura de 10°C (50°F) y una presión de 0.7 kg/cm2 (10 psig). Bajo estas condiciones, el sistema 900 recupera 90% del etileno para una velocidad de flujo de circulación de solvente de 26885.3 kg/h (59,272 lb/hr) . La composición del producto purificado se muestra en la Tabla 2.
El ejemplo 19 confirma las velocidades de circulación del solvente son inferiores discutidas en los Ejemplos 7 y 8 cuando se comparan a los Ejemplos 3 y 4. El ejemplo 19 también muestra que variando la presión del primero y segundo de los regeneradores 120 y 122 entre 0 kg/cm2 (0 psig) y 0.7 kg/cm2 (10 psig) significativamente no alteran los resultados. La operación de los regeneradores 120 y 122 a 0 kg/cm2 (0 psig) puede proporcionar una velocidad de circulación de solvente inferior asi como también pureza del producto mejorada, y la operación de los regeneradores 120 y 122 a 0.7 kg/cm2 (10 psig) puede proporcionar un diseño seguro debido a la presión positiva en los regeneradores 120 y 122 reduciendo un cambio de aire e infiltración de agua mediante fugas en el sistema y procesos, los cuales puedes reaccionar con cloruro de cobre en el sistema de solvente de absorción e inhibir el desempeño.
EJEMPLO 28 En el Ejemplo 28 de la Tabla 2, el reactor de absorción 116 en la Figura 9 opera a 11.1°C (52°F), con una temperatura del solvente pobre de 10°C (50°F). El reactor de absorción 116 también opera a una presión de 4.2 kg/cm2 (60 psig) . El primer regenerador 120 opera a una temperatura de 37.7°C (100°F) y una presión de 0 kg/cm2 (0 psig). El segundo regenerador 122 opera a una temperatura de 10°C (50°F) y una presión de 0 kg/cm2 (0 psig) . Bajo estas condiciones, el sistema 900 recupera 90% del etileno para una velocidad de flujo de circulación de solvente de 26586.4 kg/h (58,613 lb/hr) . La composición del producto purificado se muestra en la Tabla 2.
Bajo las condiciones en el Ejemplo 28, la velocidad de flujo de circulación del solvente es menor de aquella de los Ejemplos 3 y 4, y la cantidad de etileno en el producto purificado es significantemente superior.
EJEMPLO 29 En el Ejemplo 29 de la Figura 2, el reactor de absorción 116 en la Figura 9 opera a 12.7°C (55°F) , con una temperatura del solvente pobre de 10°C (50°F) . El reactor de absorción 116 también opera a una presión de 4.2 kg/cm2 (60 psig) . El primer regenerador 120 opera a una temperatura de 65.5°C (150°F) y una presión de 0 kg/cm2 (0 psig). El segundo regenerador 122 opera a una temperatura de 10°C (50°F) y una presión de 0 kg/cm2 (0 psig) . Bajo estas condiciones, el sistema 900 recupera 90% del etileno para una velocidad de flujo de circulación de solvente de 23181.2 kg/h (51,106 lb/hr) . La composición del producto purificado se muestra en la Tabla 2.
Bajo las condiciones en el Ejemplo 29, la velocidad de flujo de circulación del solvente es menor de aquella de los Ejemplos 3 y 4, y la cantidad de etileno en el producto purificado es significantemente superior.
EJEMPLO 30 En el Ejemplo 30 de la Tabla 2, el reactor de absorción 116 en la Figura 9 opera a 13.3°C (56°F), con una temperatura del solvente pobre de 10°C (50°F) . El reactor de absorción 116 también opera a una presión de 4.2 kg/cm2 (60 psig) . El primer regenerador 120 opera a una temperatura de 93.3°C (200°F) y una presión de 0 kg/cm2 (0 psig). El segundo regenerador 122 opera a una temperatura de 10°C (50°F) y una presión de 0 kg/cm2 (0 psig) . Bajo estas condiciones, el sistema 900 recupera 90% del etileno para una velocidad de flujo de circulación de solvente de 21202.7 kg/h (46,744 lb/hr) . La composición del producto purificado se muestra en la Tabla 2.
Bajo las condiciones en el Ejemplo 30, la velocidad de flujo de circulación del solvente es menor de aquella de los Ejemplos 3 y 4, y la cantidad de etileno en el producto purificado es significantemente superior.
EJEMPLO 33 En el Ejemplo 33 de la Tabla 2, el reactor de absorción 116 en la Figura 9 opera a una temperatura de 38.3°C (102°F), con una temperatura del solvente pobre de 37.7°C (100°F). El reactor de absorción 116 también opera a una presión de 4.2 kg/cm2 (60 psig). El primer regenerador 120 opera a una temperatura de 93.3°C (200°F) y una presión de 0 kg/cm2 (0 psig) . El segundo regenerador 122 opera a una temperatura de 10°C (50°F) y una presión de 0 kg/cm2 (0 psig) . Bajo estas condiciones, el sistema 900 recupera 90% del etileno para una velocidad de flujo de circulación de solvente de 28773.6 kg/h (63,435 lb/hr) . La composición del producto purificado por ejemplo 33 se muestra en la Tabla 2.
Bajo las condiciones en el Ejemplo 33, la velocidad de flujo de circulación del solvente es menor de aquella de los Ejemplos 3 y 4, y la cantidad de etileno en el producto purificado es significantemente superior. Sin embargo, el Ejemplo 33 muestra que la operación del reactor de absorción 116 a temperaturas mayores que las temperaturas de solubilidad máxima mostradas en la Figura 7, por ejemplo, a 38.8°C (102°F) como se muestra en el Ejemplo 33, puede aún demostrar factibilidad económica porque, por ejemplo, las velocidades de flujo de circulación del solvente permanecen por debajo comparadas con las condiciones de los Ejemplos 3 y 4.
EJEMPLO 40 En el Ejemplo 40 de la Tabla 2, el reactor de absorción 116 en la Figura 9 opera a una temperatura de 11.1°C (52°F), con una temperatura del solvente pobre de 10°C (50°F). El reactor de absorción 116 también opera a una presión de 4.2 kg/cm2 (60 psig). El primer regenerador 120 opera a una temperatura de 65.5°C (150°F) y una presión de 0.7 kg/cm2 (10 psig) . El segundo regenerador 122 opera a una temperatura de 10°C (50°F) y una presión de 0.7 kg/cm2 (10 psig) . Bajo estas condiciones, el sistema 900 recupera 90% del etileno para una velocidad de flujo de circulación de solvente de 26054.8 kg/cm2 (57,441 lb/hr) . La composición del producto purificado por ejemplo 40 se muestra en la Tabla 2.
Bajo las condiciones en el Ejemplo 40, la velocidad de flujo de circulación del solvente es menor de aquella de los Ejemplos 3 y 4, y la cantidad de etileno en el producto purificado es significantemente superior.
EJEMPLO 41 En el Ejemplo 41 de la Tabla 2, el reactor de absorción 116 en la Figura 9 opera a 12.7°C (55°F), con una temperatura del solvente pobre de 10°C (50°F) . El reactor de absorción 116 también opera a una presión de 4.2 kg/cm2 (60 psig) . El primer regenerador 120 opera a una temperatura de 93.3°C (200°F) y una presión de 0.7 kg/cm2 (10 psig). El segundo regenerador 122 opera a una temperatura de 10°C (50°F) y una presión de 0.7 kg/cm2 (10 psig). Bajo estas condiciones, el sistema 900 recupera 90% del etileno para una velocidad de flujo de circulación de solvente de 23351.8 kg/h (51,482 lb/hr). La composición del producto purificado se muestra en la Tabla 2.
Bajo las condiciones en el Ejemplo 41, la velocidad de flujo de circulación del solvente es menor de aquella de los Ejemplos 3 y 4, y la cantidad de etileno en el producto purificado es significantemente superior.
EJEMPLO DE SIMULACIÓN Se empleó un simulador de proceso comercial computarizado para generar una salida de un modelo de conformidad con los sistemas y/o procesos descritos en la presente. El modelo empleado es ilustrado en la Figura 10, en donde la corriente gaseosa, designada VAP FEED (por ejemplo, la corriente de gas ligera descrita en la presente) alimenta al reactor de absorción ASORB1. La salida generada por el simulador de proceso comercial es un balance de material y un balance de calor, mostrado en la Tabla 3. Los nombres designan varias corrientes listadas en la Tabla 3 que corresponden a corrientes ilustradas en la Figura 10. En la Figura 10, ASORB1 es el reactor de absorción, el cual se muestra como un absorbedor de cuatro etapas que opera a 90°F. [\3 O Se describe al menos un modalidad y variaciones, combinaciones y/o modificaciones de la modalidad (es) y/o características de la modalidad (es) hechas por una persona que tiene experiencia ordinaria en la técnica están dentro de la descripción. Modalidades alternativas que resultan de combinación, integración y/u omisión de las características de la modalidad (es) también están dentro del alcance de la descripción. En donde los intervalos numéricos o limitaciones son expresamente descritos, estos intervalos o limitaciones expresadas se deben entender por incluir intervalos iterativos o limitaciones de magnitud similar que caen dentro de los intervalos o limitaciones expresamente descritas (por ejemplo, de aproximadamente 1 a aproximadamente 10, incluye 2, 3, 4, etc.; mayor que 0.10 incluye 0.11, 0.12, 0.13, etc.). Por ejemplo, cada vez que un intervalo numérico con un límite inferior, Ri y un límite superior, Ru, se describe, cualquier número que cae dentro del intervalo es específicamente descrito. En particular, los siguientes números dentro del intervalo son específicamente descritos: R=Rl+k* (Ru-Rl) , en donde k es una variable que varía de 1 por ciento a 100 por ciento con un incremento del 1 por ciento, es decir, k es 1 por ciento, 2 por ciento, 3 por ciento, 4 por ciento, 5 por ciento, 50 por ciento, 51 por ciento, 52 por ciento.... 95 por ciento, 96 por ciento, 97 por ciento, 98 por ciento, 99 por ciento o 100 por ciento.
Sin embargo, cualquier intervalo numérico definido por dos números R como se define anteriormente también es específicamente descrito. El uso del término "opcionalmente" con respecto a cualquier elemento de una reivindicación significa que el elemento es requerido, o alternativamente, el elemento no es requerido, ambas alternativas están dentro del alcance de la reivindicación. El uso de términos más amplios tal como comprende, incluye y que tiene se deben entender que proporcionan soporte a los términos más restringidos de tal forma que consiste de, consiste esencialmente de y comprendido sustancialmente de. Por lo tanto, el alcance de protección no es limitado por la descripción establecida anteriormente, pero se define por las reivindicaciones como sigue, el alcance que incluye todos los equivalentes de la materia objeto de las reivindicaciones. Todas y cada una de las reivindicaciones es incorporada como se describe adicionalmente en la especificación y las reivindicaciones son modalidades de la materia objeto inventiva descrita. La discusión de una referencia en la descripción no es una admisión de que es la técnica anterior, especialmente cualquier referencia que tiene una fecha de publicación después de la fecha de prioridad de esta solicitud. La descripción de todas las patentes, solicitudes de patente y publicaciones citadas en la descripción son por la presente incorporadas por referencia, en la medida en que se proporciona detalles ejemplares, de procedimiento y otros complementarios a la descripción.

Claims (38)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes.
1. Un proceso para la recuperación de etileno a partir de una corriente de producto de polimerización de un sistema de producción de polietileno, caracterizado porque comprende : separar una corriente de gas ligero a partir de la corriente de producto de polimerización, en donde la corriente de gas ligero comprende etano y etano sin reaccionar; poner en contacto la corriente de gas ligero con un sistema de solvente de absorción, en donde el contacto de la corriente de gas ligero con el sistema de solvente de absorción ocurre a una temperatura en un intervalo desde aproximadamente 4.44°C (40°F) hasta aproximadamente 43.44°C (110°F), en donde al menos una porción del etileno sin reaccionar a partir de la corriente de gas ligero es absorbida por el sistema de solvente de absorción; y recuperar el etileno sin reaccionar a partir del sistema de solvente de absorción para proporcionar etileno recuperado .
2. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el sistema de solvente de absorción comprende cloruro de cobre, anilina, y N-metilpirrolidona .
3. El proceso de conformidad con las reivindicaciones 1 hasta 2, caracterizado porque el contacto de la corriente de gas ligero con el sistema de solvente de absorción ocurre a una temperatura en un intervalo desde aproximadamente 4.44°C (40°F) hasta aproximadamente 15.56°C (60°F) .
4. El proceso de conformidad con las reivindicaciones 1 hasta 3, caracterizado porque el contacto de la corriente de gas ligero con el sistema de solvente de absorción ocurre a una temperatura de aproximadamente 10 °C (50°F) .
5. El proceso de conformidad con las reivindicaciones 1 hasta 2, caracterizado porque el contacto de la corriente de gas ligero con el sistema de solvente de absorción ocurre a una temperatura en un intervalo desde aproximadamente 15.56°C (60°F) hasta aproximadamente 32.22°C (90°F) .
6. El proceso de conformidad con las reivindicaciones 1 hasta 5, caracterizado porque comprende además : introducir un gas de arrastre en el sistema de solvente de absorción, en donde al menos una porción del gas de arrastre es absorbida por el sistema de solvente de absorción.
7. El proceso de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el gas de arrastre se selecciona a partir del grupo que consiste de nitrógeno e isobutano .
8. El proceso de conformidad con las reivindicaciones 1 hasta 7, caracterizado porque el poner en contacto la corriente de gas ligero con el sistema de solvente de absorción comprende burbujear la corriente de gas ligero a través de un lecho envasado en el sistema de solvente de absorción.
9. El proceso de conformidad con las reivindicaciones 1 hasta 8, caracterizado porque el poner en contacto la corriente de gas ligero con el sistema de solvente de absorción comprende presurizar la corriente de gas ligero y el sistema de solvente de absorción a una presión en una temperatura desde aproximadamente 2.81 kg/cm2 (40 psig) hasta aproximadamente 4.21 kg/cm2 (60 psig).
10. El proceso de conformidad con las reivindicaciones 1 hasta 9, caracterizado porque el recuperar el etileno sin reaccionar a partir del sistema de solvente de absorción comprende despresurizar el sistema de solvente de absorción que tiene etileno sin reaccionar absorbido a una temperatura en un intervalo desde aproximadamente 43.44°C (110°F) hasta aproximadamente 93.33°C (200°F) .
11. El proceso de conformidad con las reivindicaciones 1 hasta 10, caracterizado porque la despresurización del sistema de solvente de absorción ocurre a una presión en una temperatura desde aproximadamente 0 kg/cm2 (0 psig) hasta aproximadamente 0.70 kg/cm2 (10 psig).
12. El proceso de conformidad con las reivindicaciones 1 hasta 11, caracterizado porque la despresurización del sistema de solvente de absorción que tiene etileno sin reaccionar absorbido ocurre a una temperatura en un intervalo desde aproximadamente 14.44°C (40°F) hasta aproximadamente 115.56°C (60°F).
13. El proceso de conformidad con las reivindicaciones 1 hasta 11, caracterizado porque la despresurización del sistema de solvente de absorción que tiene etileno sin reaccionar absorbido ocurre a una temperatura en un intervalo desde aproximadamente 115.56°C (60°F) hasta aproximadamente 93.33°C (200°F).
14. El proceso de conformidad con las reivindicaciones 1 hasta 13, caracterizado porque comprende además : remover al menos una porción del oxigeno elemental o compuestos que contienen oxigeno a partir de la corriente de gas ligero antes de poner en contacto la corriente de gas ligero con el sistema de solvente de absorción.
15. Un proceso de producción de polietileno, caracterizado porque comprende: poner en contacto etileno y un catalizador de polimerización en un reactor de polimerización bajo condiciones de reacción adecuadas para proporcionar una corriente de producto de polimerización; separar una corriente de gas ligero a partir de la corriente de producto de polimerización, en donde la corriente de gas ligero comprende etileno sin reaccionar; poner en contacto la corriente de gas ligero con un sistema de solvente de absorción en un reactor de absorción a una temperatura en un intervalo desde aproximadamente 4.44°C (40°F) hasta aproximadamente 43.44°C (110°F), en donde al menos una porción del etileno sin reaccionar a partir de la corriente de gas ligero es absorbida por el sistema de solvente de absorción para proporcionar una composición que comprende un complejo del sistema de solvente de absorción y etileno sin reaccionar; remover gases no absorbidos de la corriente de gas ligero a partir del contacto con el sistema de solvente de absorción; recuperar el etileno sin reaccionar a partir del sistema de solvente de absorción; y poner en contacto el etileno recuperado y el catalizador de polimerización.
16. El proceso de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque comprende además: introducir una corriente que comprende la composición que comprende el complejo del sistema de solvente de absorción y etileno sin reaccionar en un regenerador de solvente a una temperatura en un intervalo de aproximadamente 10°C (50°F) hasta aproximadamente 93.33°C (200°F); recuperar el etileno sin reaccionar a partir de la composición que comprende el complejo del sistema de solvente de absorción y etileno sin reaccionar para proporcionar etileno recuperado y un sistema de solvente de absorción regenerado; introducir una corriente que comprende el etileno recuperado en el reactor de polimerización; y introducir una corriente que comprende el sistema de solvente de absorción regenerado en el reactor de absorción.
17. El proceso de conformidad con las reivindicaciones 15 hasta 16, caracterizado porque la introducción de una corriente que comprende la composición que comprende el complejo del sistema de solvente de absorción y etileno sin reaccionar en un regenerador de solvente ocurre a una presión en un intervalo de aproximadamente 0 kg/cm2 (0 psig) hasta aproximadamente 0.70 kg/cm2 (10 psig) .
18. El proceso de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el recuperar el etileno sin reaccionar a partir del sistema de solvente de absorción comprende despresurizar el reactor de absorción a una presión en una temperatura desde aproximadamente 0 kg/cm2 (0 psig) hasta aproximadamente 0.70 kg/cm2 (10 psig) .
19. El proceso de conformidad con las reivindicaciones 1 hasta 18, caracterizado porque comprende además : remover gases no absorbidos de la corriente de gas ligero a partir del contacto con el sistema de solvente de absorción para formar una corriente de gas residual.
20. El proceso de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque comprende además: procesar la corriente de gas residual en un dispositivo de procesamiento, en donde el dispositivo de procesamiento comprende un craqueador, craqueador catalítico, depurador, convertidor, tratador, deshidrogenador, desoxigenador, llamarada o combinaciones de los mismos.
21. El proceso de conformidad con las reivindicaciones 15 hasta 20, caracterizado porque el sistema de solvente de absorción comprende cloruro de cobre, anilina, y N-metilpirrolidona .
22. El proceso de conformidad con las reivindicaciones 15, 18 hasta 21, caracterizado porque el poner en contacto la corriente de gas ligero con el sistema de solvente de absorción en un reactor de absorción comprende presurizar el reactor de absorción a una presión en una temperatura desde aproximadamente 2.81 kg/cm2 (40 psig) hasta aproximadamente 4.21 kg/cm2 (60 psig).
23. El proceso de conformidad con las reivindicaciones 15 hasta 22, caracterizado porque comprende además : remover al menos una porción del oxigeno elemental o compuestos que contienen oxigeno a partir de la corriente de gas ligero antes de introducir la corriente de gas ligero en el reactor de absorción.
24. Un sistema de producción de polietileno, caracterizado porque comprende: una corriente de alimentación que comprende etileno, en donde la corriente de alimentación es distinguida por la introducción en un reactor de polimerización; una corriente de producto de polimerización, en donde la corriente del producto de polimerización se distingue por una emisión a partir del reactor de polimerización e introducción en un separador; una corriente de gas ligero que comprende etileno sin reaccionar, en donde la corriente de gas ligero se distingue por una emisión a partir del separador, la corriente de gas ligero ha sido separada de la corriente del producto de polimerización, en donde la corriente de gas ligero es distinguida por la introducción en un sistema de solvente de absorción, en donde el sistema de solvente de absorción tiene una temperatura en un intervalo desde aproximadamente 4.44°C (40°F) hasta aproximadamente 43.44°C (110°F) ; un conjugante absorbente de etileno, en donde el conjugante absorbente de etileno es distinguido por la formación dentro del sistema de solvente de absorción por absorción de al menos una porción del etileno sin reaccionar por el sistema de solvente de absorción; y una corriente de gas residual que comprende etano, en donde la corriente de gas residual se distingue por una emisión a partir del reactor de absorción, en donde la corriente de gas residual comprende componentes de la corriente de gas ligero que no son absorbidos por el sistema de solvente de absorción; y una corriente de etileno sin reaccionar recuperado, en donde la corriente de etileno sin reaccionar recuperado se distingue por una emisión a partir del reactor de absorción y reintroducción en el reactor de polimerización.
25. El sistema de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque la recuperación del etileno sin reaccionar recuperado a partir del conjugante absorbente de etileno ocurre mediante una reducción de presión a partir de una presión del reactor de absorción a una presión en una temperatura desde aproximadamente 0 kg/cm2 (0 psig) hasta aproximadamente 0.70 kg/cm2 (10 psig) .
26. El sistema de conformidad con las reivindicaciones 24 hasta 25, caracterizado porque la recuperación del etileno sin reaccionar recuperado a partir del conjugante absorbente de etileno ocurre a una temperatura en un intervalo de aproximadamente 43.44°C (110°F) hasta aproximadamente 93.33°C (200°F) .
27. El sistema de conformidad con las reivindicaciones 24 hasta 26, caracterizado porque el sistema de solvente de absorción comprende cloruro de cobre, anilina, y N-metilpirrolidona .
28. Un sistema de producción de polietileno, caracterizado porque que comprende: un reactor de polimerización, en donde el reactor de polimerización está configurado para recibir una corriente de alimentación que comprende etileno, y en donde el reactor de polimerización está configurado para emitir una corriente de producto de polimerización; un separador, en donde el separador está configurado para recibir la corriente del producto de polimerización y emitir una corriente de gas ligero que comprende etileno sin reaccionar, en donde la corriente de gas ligero ha sido separada a partir de la corriente de producto de polimerización; y un reactor de absorción que comprende un sistema de solvente de absorción, en donde el reactor de absorción está configurado para recibir la corriente de gas ligero, para absorber al menos una porción del etileno sin reaccionar con el sistema de solvente de absorción a una temperatura en un intervalo desde aproximadamente 4.44°C (40°F) hasta aproximadamente 43.44°C (110°F), y emitir una corriente de gas residual que comprende componentes de la corriente de gas ligero que no son absorbidos por el sistema de solvente de absorción, y en donde el reactor de absorción está configurado además para emitir una corriente de etileno sin reaccionar recuperado, y en donde el reactor de polimerización está además configurado para recibir la corriente de etileno sin reaccionar recuperado.
29. El sistema de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque el etileno sin reaccionar recuperado es recuperado a partir del sistema de solvente de absorción mediante una reducción de presión a partir de una presión del reactor de absorción a una presión en una temperatura desde aproximadamente 0 kg/cm2 (0 psig) hasta aproximadamente 0.70 kg/cm2 (10 psig).
30. El sistema de conformidad con las reivindicaciones 28 hasta 29, caracterizado porque el etileno sin reaccionar recuperado es recuperado a partir del sistema de solvente de absorción mediante un incremento de temperatura a partir de la temperatura de absorción a una temperatura en un intervalo desde aproximadamente 43.44°C (110°F) hasta aproximadamente 93.33°C (200°F) .
31. El sistema de conformidad con las reivindicaciones 28 hasta 30, caracterizado porque el reactor de absorción comprende dos o más reactores de lecho envasado, en donde el etileno sin reaccionar recuperado es recuperado a partir del sistema de solvente de absorción mediante una reducción de presión de uno de los dos o más reactores de lecho envasado mientras otro de los reactores de lecho envasado opera a una presión en una temperatura desde aproximadamente 2.81 kg/cm2 (40 psig) hasta aproximadamente 4.21 kg/cm2 (60 psig) .
32. El sistema de conformidad con las reivindicaciones 28 hasta 31, caracterizado porque el sistema de solvente de absorción comprende cloruro de cobre, anilina, y N-metilpirrolidona .
33. El sistema de conformidad con las reivindicaciones 28 hasta 32, caracterizado porque comprende además un segundo reactor de absorción, en donde los reactores de absorción están configurados para absorber etileno en un solvente liquido a través de la absorción de presión oscilante.
34. Un sistema de producción de polietileno, caracterizado porque comprende: un reactor de polimerización, en donde el reactor de polimerización está configurado para recibir una corriente de alimentación que comprende etileno, y en donde el reactor de polimerización está configurado para emitir una corriente de producto de polimerización; un separador, en donde el separador está configurado para recibir la corriente del producto de polimerización y emitir una corriente de gas ligero que comprende etileno sin reaccionar, en donde la corriente de gas ligero ha sido separada a partir de la corriente de producto de polimerización; un reactor de absorción que comprende un sistema de solvente de absorción, en donde el reactor de absorción está configurado para recibir la corriente de gas ligero, para absorber al menos una porción del etileno sin reaccionar con el sistema de solvente de absorción a una temperatura en un intervalo desde aproximadamente 4.44°C (40°F) hasta aproximadamente 43.44°C (110°F) y emitir una corriente de gas residual que comprende componentes de la corriente de gas ligero que no son absorbidos por el sistema de solvente de absorción, en donde el reactor de absorción está configurado además para emitir una corriente que forma el complejo que comprende etileno absorbido en el sistema de solvente de absorbente; y un regenerador de solvente para regenerar el sistema de solvente de absorción, y emitir una corriente de etileno sin reaccionar recuperado, en donde el reactor de polimerización está además configurado para recibir la corriente de etileno sin reaccionar recuperado.
35. El sistema de conformidad con la reivindicación 34, caracterizado porque el regenerador de solvente está configurado para operar a una presión en una temperatura desde aproximadamente 0 kg/cm2 (0 psig) hasta aproximadamente 0.70 kg/cm2 (10 psig).
36. El sistema de conformidad con las reivindicaciones 34 hasta 35, caracterizado porque el regenerador de solvente está configurado para operar a una temperatura en un intervalo desde aproximadamente 43.44°C (110°F) hasta aproximadamente 93.33°C (200°F) .
37. El sistema de conformidad con las reivindicaciones 24 hasta 36, caracterizado porque comprende además un dispositivo de procesamiento configurado para recibir la corriente de gas residual.
38. El sistema de conformidad con la reivindicación 37, caracterizado porque el dispositivo de procesamiento comprende un craqueador, craqueador catalítico, depurador, convertidor, tratador, deshidrogenador, desoxigenador, llamarada o combinaciones de los mismos.
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