NL8200822A - Werkwijze voor isotherme absorptie van ethyleenoxyde met een filmabsorptietoestel. - Google Patents

Description

• % 823036 ι· «

Korte aanduiding: Werkwijze voor isotherme absorptie van ethyleenoxyde met een filmabsorptietoestel.

f-

Bij de bereiding van ethyleenoxyde volgens de bekende zuurstofmethode verkrijgt men zoals bekend bij 107°C en 19,6 ata een gas met de volgende gemiddelde samenstelling:

CgH 38,26 vol.% 5 02 " 3,59 " ETO 1,47 " C02 41,44 " C2H6 0,61 " N2 4,70 " 10 Ar 8,56 " H20 1,37 " 100,00 vol.%

Volgens de bekende absorptiemethoden wordt dit gas, dat 1,47 vol.% ethyleenoxyde bevat, naar een met water gevoed adiabetisch absorptietoestel 15 gevoerd, waaruit bovenin ethyleenoxyde-vrij gas ontwijkt met 39,36 vol.% C2H4 en 42,46 vol.% C02, waarvan een deel uit het systeem verwijderd wordt om een opéénhoping van inerte bestanddelen in de ethyleenoxyde-reactor te voorkomen en een ander deel van kooldioxyde bevrijd wordt voordat men het met de rest van het gas naar genoemde ethyleenoxydereactor 20 recirculeert.

Uit de bodem van het absorptietoestel komt een oplossing met een temperatuur van 62°C die 1,92 gew.% ethyleenoxyde en een bepaalde hoeveelheid , en C02 bevat. Deze oplossing verhit men na expanderen tot 5 ata tot een temperatuur van 99°C waarna men de oplossing naar een stripinrichting 25 voert die bij ongeveer atmosferische druk werkt, waarin met behulp van externe stoom ethyleenoxyde, ethyleen en kooldioxyde uit het water verwijderd worden.

Het gas dat met een temperatuur van 98°C uit de stripinrichting treedt wordt tot 30°C afgekoeld en in een tweede met water gevoed adiabe-30 tisch absorbtietoestel gevoerd, waarin ethyleenoxyde opnieuw geabsorbeerd wordt onder vorming van een ongeveer 10 gew.% ethyleenoxyde bevattende oplossing, die men naar een glycolproduktieinrichting voert.

Om de verschillen tussen de bekende werkwijze en de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding duidelijk te maken worden beide werkwijzen be-35 schreven onder verwijzing naar fig. 1 met een fabrieksschema volgens de 8200822 -2- bekende werkwijze en fig. 2 met het fabrieksschema van de werkwijze volgens de uitvinding. De reactieomstandigheden (druk, begintemperatuur van het gas en de samenstelling) dienen slechts als voorbeeld. Van het gas dat naar het filmabsorptietoestel volgens de werkwijze- der onderhavige uitvin -5 ding wordt gevoerd kan de temperatuur van 5 tot 60°C en de druk van 1 tot 30 ata variëren. Het ethyleenoxydegehalte van het in het filmabsorptietoestel gevoerde gas kan 90 vol.% bereiken.

In het fabrieksschema van fig. 1 wordt gas 1 uit de ethyleenoxyde-reactor met een druk van 19,6 ata, na gedeeltelijke afkoeling tot 107°C, 10 samen met het via leiding 2 gerecirculeerde gas 31 naar het adiabetische absorptietoestel 3 geleid, dat bovenin gevoed wordt met water met een temperatuur van 30°C afkomstig uit de bodem van stripinrichting 36 dat door pomp 52 via de buizen 51, 53, 54 en 56 warmteuitwisselaar 34 en koelin-richting 55 wordt toegevoerd.

15 Het bovenuit absorptieinrichting 3 via buis 4 stromende gas wordt gedeeltelijk via de leidingen 6 en 8 naar een ethyleenoxydereactie teruggevoerd, nadat het met het kooldioxyde-vrije, via leiding 7 uit kolom 11 toegevoerde gas is vermengd, gedeeltelijk via leiding 9 uit het systeem verwijderd en gedeeltelijk via leiding 10 naar de kooldioxydeverwijderings-20 kolom 11 gevoerd die bij een druk van 19,4 ata werkt en bovenin via de leidingen 18 en 20 gevoed wordt met een kalium-carbonaatoplossing die via pomp 19 uit de bij atmosferische druk werkende ontgassingskolom 16 gepompt wordt. In de bodem van kolom 16 wordt met behulp van ventilator 22 via de leidingen 21 en 23 lucht, gelijktijdig met aanvullend water en de eerste 25 via buis 24 toegevoerde kaliumcarbonaatoplossing toegevoerd. Het kalium-carbonaat reageert in kolom 11 met CÖ2 onder vorming van bicarbonaat.

De uit de bodem van kolom 11 stromende bicarbonaatoplossing stroomt via leiding 12 naar warmteuitwisselaar 13, waarin het met stoom wordt verhit en vervolgens via afdampventiel 14 en buis 15 naar ontgassingskolom 16 30 wordt gevoerd, waarin het in kolom 11 geabsorbeerde C02 uit het bicarbonaat wordt verwijderd en in carbonaat wordt omgezet.

Bovenuit kolom 16 wordt via leiding 17 C02 geloosd. De op de bodem van absorptie-inrichting 3 verzamelde ethyleenoxydeoplossing expandeert via ventiel 26 en gaat via buis 27 naar vat 28.

35 De in 28 gevormde stoom gaat via leiding 29 naar compressor 30 en wordt via de leidingen 31 en 2 naar absorptieinrichting 3 gerecirculeerd.

De ethyleenoxydeoplossing gaat van de bodem van vat 28 via ventiel 32, de buizen 33 en 35 en voorverhitter 34 naar stripinrichting 36 die bij een druk van 1,4 ata werkt en waarin ethyleenoxyde en de inerte bestand-40 delen met behulp van direkte via de bodem door buis 37 toegevoerde stoom 8200822 -3- gestript wordt.

De dampen bovenuit stripinrichting 36 worden in koelinrichting 39 afgekoeld en via leiding 38 en 40 naar een tweede adiabetisch absorptietoe-stel 41 gevoerd dat bovenin met het via de buizen 46, 48 en 50 en koel-5 inrichting 49 met pomp 47 toegevoerde water van 30°C wordt gevoed.

De inerte bestanddelen worden bovenuit absorptieinrichting 41 via leiding 42 afgevoerd.

Op de bodem van absorptieinrichting 41 verzamelt zich 10 gew.% waterige ethyleenoxydeoplossing die via de leidingen 43 en 45 door pomp 44 naar de 10 glycolproduktieinstallatie gevoerd wordt.

Voor de beschrijving van de werkwijze volgens de uitvinding wordt nu verwezen naar het fabrieksschema van fig. 2. Gas 2 uit de ethyleenoxyde-reactor, met een druk van 19,6 ata en gedeeltelijk afgekoeld tot 107°C, wordt in de met water gekoelde inrichting 2 verder tot 35°C afgekoeld en 15 via leiding 3 naar de condensaatscheider 4 gevoerd.

Het gas uit afscheider 4 gaat met een temperatuur van 35°C via leiding 6 naar isotherm filmabsorptietoestel 7, dat van boven met via de leidingen 20, 22, 23 en 24 en warmteuitwisselaar 9 met behulp van pomp 21 toegevoerd water van 30°C wordt gevoed.

20 Een klein gedeelte van het water wordt met een temperatuur van 30°C

via bovenleiding 25 naar een tweede isotherm filmabsorptietoestel 17 gevoerd. De warmte wordt uit beide filmabsorptietoestellen 7 en 17 door water ‘ o * verwijderd dat in een lithiumzoutkoelinrichting 53 tot ongeveer 5 C is afgekoeld en dat via de mantel van de beide absorptietoestellen via de leidin-25 gen 55, 56 en 57 met behulp van pomp 54 wordt gerecirculeerd. De 6,5 gew.% ethyleenoxydeoplossing uit de bodem van het filmabsorptietoestel 7 gaat via de leidingen 8 en 10, voorverhitter 9 en ventiel 11 naar afdampvat 12 met een druk van 1 , 5 ata, waarin op de bodem ongeveer 6,4 gew.% ethyleenoxydeoplossing vrij van inerte bestanddelen worden verzameld, die met behulp 30 van pomp 15 via de leidingen 14 en 16 naar de glycolproduktie-installatie wordt gevoerd.

De in vat 12 gevormde damp bevat een kleine hoeveelheid ethyleenoxyde die echter teruggewonnen moet worden en dit vindt plaats door deze damp via leiding 13 naar isotherm filmabsorptietoestel 17 te voeren dat eveneens 35 van boven met water van 30°C wordt gevoed.

Het in 4 gevormde condensaat gaat via buis 5 en afsluiter 18 naar tweede absorptieinrichting 17 met een druk van 1,5 ata. In de bodem van het tweede filmabsorptietoestel 17 verzamelt zich een ethyleenoxydeoplossing met een temperatuur van 20°C die via leiding 19 naar vat 12 wordt gerecirculeerd.

40 Het bovenuit filmabsorptietoestel 7 via leiding 29 ontwijkende gas 8200822 -4- wordt gedeeltelijk via leiding 30 uit het systeem verwijderd, gedeeltelijk via de leidingen 31, 38 en 39, na vermengen bij 37 met het via leiding 36 uit kolom 35 toegevoerde kooldioxyde-vrije gas, naar de ethyleenoxydereac-tor gerecirculeerd en gedeeltelijk via de buizen 32 en 34 naar kooldioxyde-5 verwijderingskolom 35 gevoerd die bij een druk van 19»4 ata werkt en die boven via de leidingen 46 en 48 met eenkaliumcarbonaatoplossing wordt gevoed, die met pomp 47 uit de bij atmosferische druk werkende ontgassings-kolom 44 gepompt wordt en op de bodem via de leidingen 49 en 51 met behulp van ventilator 50 met lucht wordt gevoed. Via de bodem wordt kolom 44 via 10 leiding 52 ook met water aangevuld. Bovenuit kolom 44 wordt via leiding 45 COg verwijderd.

De O^-rijke oplossing uit de bodem van kolom 35 gaat via leiding 40 naar warmte-uitwisselaar 41 en na uitwendige verhitting met stoom via leiding 42 en afdampventiel 43 naar ontgassingskolom 44. De dampen bovenuit 15 filmabsorptietoestel 17, die kleine hoeveelheden terug te winnen ethyleen bevat, gaan via de buizen 26, 28 en 34 en. compressor 27, na vermenging bij 33 met stoom 32 bovenuit filmabsorptietoestel 7 naar kooldioxydeverwijde-ringskolom 35.

Om de voordelen van de werkwijze volgens de uitvinding ten opzichte van 20 de bekende werkwijze aan te tonen wordt een proef uitgevoerd waarbij dezelfde hoeveelheid gas met dezelfde samenstelling naar een inrichting van een bekend type (fig. 1) en naar de inrichting van het nieuwe type (fig. 2) gevoerd wordt.

De resultaten zijn als volgt: 25 Bekende werkwijze Werkwijze met film- fabrieksscheraa absorptlstoestellen fabneksschema van Fig. 1 van Fig. 2 3 3

Gastoevoer naar absorptietoestel 175566 Nm /u. 175566 Nm /u 30 Ethyleenoxydegehalte 1,47 vol.% 1,47 vol.%

Druk 19,6 ata 19,6 ata

Temperatuur 107°C 107°C

Ethyleenoxyde gevormd 5072 kg/u 5072 kg/u

Verzadigde stoomverbruik bij 2 ata 15073 kg/u 8533 kg/u 35 Electriciteitsverbruik 470.7 Kwh/u 312,6 Kwh/u 3 3

Koelwaterverbruik 1500 m /u 836 m /u.

De besparingen op stoom en electriciteit volgens de werkwijze der onderhavige uitvinding zijn met betrekking tot de bekende werkwijzen als 8200822 -5- volgt: 100.(15073-8533)/15073. = 43.4% voor stoom 100.(470.7-312.6)/470.7 = 33.6% voor electriciteit.

-o-o-o-o-o-o-o- 8200822

Claims (2)

1. Werkwijze voor de isotherme absorptie van ethyleenoxyde uit gas • afkomstig van een ethyleenoxydeproduktieinrichting, met het kenmerk, dat het gas eerst tot een temperatuur van 5 tot 60°C wordt afgekoeld en vervolgens bij een druk, die van 1 tot 30 ata kan variëren, naar een met §eleid 1. waarin zich op de bodem een sterk geconcentreerde ethyleenoxydeoplossing verzamelt, die direkt na het winnen van het nog in de oplossing aanwezige ethyleen naar een glycolproduk-tieinstallatie kan worden gevoerd.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het gas uit de 10 ethyleenoxydeproduktieinrichting tot 90 vol.% ethyleenoxyde bevat. 8200822