Claims (32)
1. วิธีการของการผลิตสารปิโตรเคมีที่ประกอบด้วยขั้นตอนต่าง ๆ: (a) การนำไฮโดรคาร์บอยมาสัมผัสในบริเวณการทำปฏิกิริยากับก๊าซที่มีออกซิเจน-ปนที่เลือกมาจากอากาศและอากาศที่มีออกซิเจน-มาก โดยมีตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชั่นที่เหมาะสมร่วมอยู่ด้วย ภายใต้สภาวะที่จะเกิดก๊าซผลิตภัณฑ์ที่ประกอบด้วยสารปิโตรเคมีที่กล่าวถึง,ไฮโดรคาร์บอนที่ไม่ทำปฏิกิริยาและความชื้น; (b) การแยกสารปิโตรเคมีที่กล่าวถึงออกจากก๊าซผลิตภัณฑ์ที่กล่าวถึงในบริเวณของการแยกสารปิโตรเคมีโดยวิธีนี้จะเป็นการผลิตกระแสก๊าซที่อิสระจากสารปิโตรเคมี; (c) การผ่านอย่างน้อยบางส่วนของกระแสก๊าซที่มีไฮโดรคาร์บอนที่ไม่ทำปฏิกิริยาและความชื้นที่ปราศจาก-สารปิโตรเคมีที่กล่าวถึง ผ่านเข้าไปในสารดูดซับที่ไม่ชอบน้ำ โดยวิธีนี้จะเป็น การดูดซับไฮโดรคาร์บอนที่ไม่ทำปฏิกิริยาไปบนสารดูดซับที่กล่าวถึง (d) การทำให้สารดูดซับที่กล่าวถึงอย่างน้อยบางส่วนกลับใช้การได้ใหม่ โดยผ่านก๊าซที่มีออกซิเจน-ปนที่เลือกจากกลุ่มที่ประกอบด้วยออกซิเจน และอากาศที่มีออกซิเจนมากเข้าไปในนั้น โดยวิธีนี้จะเป็นการผลิตกระแสก๊าซที่ประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอนที่ถูกปลดปล่อยและก๊าซที่มีออกซิเจน-ปนที่กล่าวถึง;และ (e) การนำกระแสก๊าซที่กล่าวถึงอย่างน้อยบางส่วนกลับไปยังบริเวณการทำปฏิกิริยาที่กล่าวถึง โดยวิธีนี้จะได้มาซึ่งอย่างน้อยบางส่วนของก๊าซที่มีออกซิเจน-ปนที่ใช้ในขั้นตอน (a)1. The petrochemical production method consists of several steps: (a) Exposure of the hydrocarbon to a reaction zone with oxygen-containing gases selected from air and oxygen-rich air, with the use of a suitable oxidation catalyst, under conditions that produce a product gas consisting of the petrochemicals mentioned, non-reactive hydrocarbons, and moisture; (b) Separation of the petrochemicals mentioned from the product gases mentioned in the petrochemical separation zone, resulting in the production of a gas stream free from petrochemicals; (c) At least a portion of the gas stream containing non-reactive hydrocarbons and moisture, free from the petrochemicals mentioned, is passed through a hydrophobic adsorbent, resulting in the adsorption of non-reactive hydrocarbons onto the adsorbent; (d) At least a portion of the adsorbent is reactivated by passing oxygen-containing gases selected from the oxygen-rich group and oxygen-rich air into it, resulting in the production of a gas stream consisting of the released hydrocarbons and the oxygen-containing gases mentioned; and (e) Returning at least a portion of the gas stream to the reaction zone. This method will obtain at least some of the oxygen-containing gas used in step (a).
2. วิธีการของข้อถือสิทธิข้อ 1 ในที่นี้สารดูดซับที่ไม่ชอบน้ำที่กล่าวถึงคือ โมเลกุลาร์ ซีฟ ที่ปราศจาก-โลหะแคทไอออนที่มีอัตราส่วนอะตอมของซิลิคอนต่อ-อะลูมินั่มมากกว่าประมาณ 100:1 ที่เลือกมาจากกล่มที่ประกอบด้วย ซีโอไลต์ประเภทวาย ซีโอไลต์ ประเภทแซดเอสเอ็ม-5 ซีโอไลต์ประเภทแซดแอสเอ็ม -11 ซีโอไลต์ประเภทแซดเอสเอ็ม-20 ซิลิคาไลต์ 1 ซิลิคาไลต์ -2 และของผสมของสารเหล่านี้2. Method of Claim 1: Herein, the hydrophobic adsorbent referred to is a non-metal cation molecular sieve with a silicon-to-aluminum atomic ratio greater than approximately 100:1, selected from a group consisting of Y-type zeolites, ZSM-5 zeolites, ZSM-11 zeolites, ZSM-20 zeolites, silicalite 1, silicalite 2, and mixtures of these.
3. วิธีการของข้อถือสิทธิข้อ 1หรือข้อถือสิทธิข้อ 2 ในที่นี้ขั้นตอน (c) และ (d) เป็นขั้นตอนของกรรมวิธีการดูดซับแบบวงจรที่เลือกมาจากกลุ่มที่ประกอบด้วยซีเอสเอ พีเอสเอ และการรวมกันของกรรมวิธีเหล่านี้3. The method of claim 1 or claim 2 herein, steps (c) and (d) are steps of a cyclic absorption process selected from a group consisting of CSA, PSA and a combination of these processes.
4. วิธีการที่ได้ปรับปรุงของข้อถือสิทธิข้อ 3 ในที่นี้ขั้นตอน(c) และ (d) แต่ละขั้นตอนจะดำเนินไปที่ความดันอย่างเดียวกันหรือแตกต่างกันในช่วงประมาณ 1.2 ถึงประมาณ 5 บาร์4. An improved version of claim 3 herein, steps (c) and (d) are each performed at the same or different pressures in the range of approximately 1.2 to approximately 5 bar.
5. วิธีการที่ได้ปรับปรุงของข้อถือสิทธิข้อ 4 ในที่นี้ขั้นตอน(c) และ (d) จะดำเนินไปที่ความดันเดียวกันอย่างมีนัยสำคัญ5. An improved version of claim 4 herein, procedures (c) and (d) are performed at significantly the same pressure.
6. วิธีการที่ได้ปรับปรุงของข้อถือสิทธิข้อ 5 ในที่นี้ความดันที่กล่าวถึงอยู่ในช่วงประมาณ 1.2 ถึง ประมาณ 1.75 บาร์6. An improved version of claim 5, herein the pressure referred to is in the range of approximately 1.2 to approximately 1.75 bar.
7. วิธีการที่ได้ปรับปรุงของข้อถือสิทธิข้อ 4ในที่นี้ขั้นตอน(c) และ (d) จะดำเนินไปที่ความดันแตกต่างกัน7. The improved method of claim 4 herein, procedures (c) and (d) are performed at differential pressure.
8. วิธีการที่ได้ปรับปรุงของข้อถือสิทธิข้อ 7 ซึ่งขั้นต่อไประหว่างขั้นตอน(c) และ (d)ประกอบรวมด้วยขั้นตอนการเพิ่มเติมของการปลดปล่อยไฮโดรคาร์บอนจากสารดูดซับที่มีการเลือกไฮโดรคาร์บอนที่กล่าวถึงโดยการลดความดันลงและการนำไฮโดรคาร์บอนที่ถูกปลดปล่อยที่กล่าวถึงกลับไปยังบริเวณการทำปฏิกิริยาที่กล่าวถึง8. An improved method of claim 7, in which the next step between steps (c) and (d) involves the addition of a step for the selective release of hydrocarbons from the adsorbent by reducing the pressure and returning the released hydrocarbons to the reaction site.
9. วิธีการที่ได้ปรับปรุงของข้อถือสิทธิข้อ 3 ในที่นี้ขั้นตอน(c) จะดำเนินไปที่ความดันในช่วงประมาณ 1.2 ถึงประมาณ 1.75 และขั้นตอน(d) จะดำเนินไปที่ความดันในช่วงประมาณ 1 ถึงประมาณ1.5 บาร์9. An improved version of claim 3 herein, procedure (c) is performed at a pressure range of approximately 1.2 to approximately 1.75 bar and procedure (d) is performed at a pressure range of approximately 1 to approximately 1.5 bar.
10. วิธีการของข้อถือสิทธิข้อ 1 หรือข้อถือสิทธิข้อ 2 ขั้นต่อไปประกอบด้วยการลดความชื้นสัมพันธ์ของหนึ่งชนิดหรือทั้งสองชนิดของกระแสก๊าซที่ปราศจากสารปิโตรเคมีที่กล่าวถึงและก๊าซที่มีออกซิเจน-ปนที่กล่าวถึง ก่อนที่จะผ่านเข้าไปในฐานของสารดูดซับที่กล่าวถึง10. The next step in the procedure of Claim 1 or Claim 2 involves reducing the relative humidity of one or both types of the petrochemical-free and oxygen-containing gas streams before passing them into the adsorbent base.
11. วิธีการของข้อถือสิทธิข้อ 10 ในที่นี้ความสัมพัทธ์ของกระแสก๊าซที่ปราศจากสารปิโตรเคมีที่มีกล่าวถึงจะถูกรีดิวซ์โดยการทำให้กระแสนี้ร้อนขึ้น11. In accordance with claim 10, the relative flow of petrochemical-free gas mentioned herein is reduced by heating this flow.
12. วิธีการของข้อถือสิทธิข้อ 11 ในที่นี้ประกอบรวมต่อไปด้วยการส่งกระแสก๊าซที่ปราศจากสารปิโตรเคมีที่กล่าวถึงผ่านเครื่องหล่อเย็นด้วยน้ำก่อนที่จะทำให้กระแสนี้ร้อนขึ้น12. The method of claim 11 herein is further comprising the passage of the petrochemical-free gas stream referred to through a water cooler before heating this stream.
13. วิธีการของข้อถือสิทธิข้อ 11 ในที่นี้กระแสก๊าซที่ปราศจากสารปิโตรเคมีที่กล่าวถึงถูกทำให้ร้อนขึ้นโดยการอัด13. In accordance with claim 11, the petrochemical-free gas stream referred to here is heated by compression.
14. วิธีการของข้อถือสิทธิข้อ 10 ในที่นี้ความชื้นสัมพัทธ์ของก๊าซที่มีออกซิเจน-ปนที่กล่าวถึงถูกลดโดยการทำให้มันร้อนขึ้นก่อนขั้นตอน (d)14. Method of claim 10 herein the relative humidity of the oxygen-containing gas mentioned is reduced by heating it prior to step (d).
15. วิธีการของข้อถือสิทธิข้อ 14 ในที่นี้ก๊าซที่มีออกซิเจน-ปนที่กล่าวถึงถูกทำให้ร้อนขึ้นโดยการอัด15. In accordance with claim 14, the oxygen-containing gas mentioned here is heated by compression.
16. วิธีการของข้อถือสิทธิข้อ 1 หรือข้อถือสิทธิข้อ 2 ในที่นี้ระหว่างขั้นตอน (c) อุณหภูมิของสารดูดซับที่กล่าวถึง จะสูงกว่าอุณหภูมิของก๊าซที่ปราศจาก-สารปิโตรเคมีที่กล่าวถึง16. In accordance with the method of claim 1 or claim 2 herein, during step (c), the temperature of the adsorbent mentioned shall be higher than the temperature of the petrochemical-free gas mentioned.
17. วิธีการของข้อถือสิทธิข้อ2 ในที่นี้สารดูดซับที่กล่าวถึงเลือกมาจากกลุ่มที่ประกอบด้วยซีโอไลต์ประเภทหวาย ซีโอไลต์ประเภทแซดเอสเอ็ม-5 ซิลิคาไลต์-1 และของผสมสารเหล่านี้17. Method of Claim 2: Herein, the adsorbents referred to are selected from a group consisting of WHI zeolites, ZSM-5 zeolites, silicalite-1, and mixtures of these.
18. วิธีการของข้อถือสิทธิข้อ 1 ในที่นี้ก๊าซที่มีออกซิเจน-ปนที่กล่าวถึงคืออากาศ18. In accordance with Claim 1, the oxygen-containing gas referred to here is air.
19. วิธีการของข้อถือสิทธิข้อ 18 ในที่นี้อากาศที่กล่าวถึงเป็นอากาศธรรมชาติรอบข้าง19. The method of claiming in Article 18 here refers to the natural, surrounding air.
20. วิธีการของข้อถือสิทธิข้อ 19 ในที่นี้สารดูดซับที่กล่าวถึงเป็นซิลิคาไลต์20. In accordance with claim 19, the adsorbent referred to here is a silicate.
21. วิธีการของข้อถือสิทธิข้อ 1 หรือข้อถือสิทธิข้อ 2 ในที่นี้สารปิโตรเคมีที่กล่าวถึง คือ มาเลอิดแอนไฮไดรด์ และ ไฮโดรคาร์บอนที่กล่าวถึงคือ เอ็น-บิวเทน21. According to the method of Claim 1 or Claim 2 herein, the petrochemical referred to is maleid anhydride and the hydrocarbon referred to is N-butane.
22. วิธีการของข้อถือสิทธิข้อ 1หรือข้อถือสิทธิข้อ 2 ในที่นี้บางส่วนของกระแสก๊าซที่ปราศจาก-สารปิโตรเคมีที่กล่าวถึงจะถูกนำกลับโดยตรงไปยังบริเวณทำปฏิกิริยาที่กล่าวถึง22. By means of Claim 1 or Claim 2 herein, a portion of the aforementioned petrochemical-free gas stream shall be returned directly to the aforementioned reaction site.
23. วิธีการของข้อถือสิทธิข้อ 1 หรือ ข้อถือสิทธิข้อ 2 ในที่นี้สารปิโตรเคมีที่กล่าวถึงเป็นอะคริโลไนไตรล์23. According to the method of Claim 1 or Claim 2, the petrochemical in question is acrylonitrile.
24. วิธีการของข้อถือสิทธิข้อ 1 ในที่นี้ประกอบรวมต่อไปด้วยการนำก๊าซเสริมที่มีออกซิเจนปนไปยังบริเวณการทำปฏิกิริยาที่กล่าวถึง24. The method of claim 1 herein is further comprised of introducing an oxygen-containing auxiliary gas to the aforementioned reaction site.
25. เครื่องมือสำหรับการผลิตสารปิโตรเคมี ซึ่งประกอบรวมด้วย (a) เครื่องทำปฏิกิริยาออกซิเดชั่นบางส่วนที่มีทางเข้าของไฮโดรคาร์บอน ทางเข้าของก๊าซที่มีออกซิเจน-ปน และทางออกของกระแสผลิตภัณฑ์สารปิโตรเคมี (b) หน่วยการนำกลับสารปิโตรเคมีที่มีทางเข้าของสารป้อน ทางออกของผลิตภัณฑ์สารปิโตรเคมี และทางออกของก๊าซที่ปล่อยสาร)โตรเคมี (c) ระบบการดูดซับที่ประกอบรวมด้วยอย่างน้อยที่สุดหนึ่งภาชนะการดูดซับ อย่างน้อยที่สุดแต่ละภาชนะการดูดซับที่กล่าวถึงมีสารดูดซับที่ไม่ชอบน้ำ และที่มีปลายทางเข้าของสารป้อนแลทางออกของก๊าซที่ไม่ถูกดูดซับ (d) วิถีทางสำหรับทำให้ได้การติดต่อของไหลระหว่างทางออกของผลิตภัณฑ์ปิโตรเคมีของเครื่องทำปฏิกิริยาออกซิเดชันบางส่วน และทางเข้าของสารป้อนของหน่วยนำสารปิโตรเคมีกลับคืนที่กล่าวถึง (e) วิถีทางสำหรับให้ได้การติดต่อของไหลระหว่างทางออกของก๊าซที่ปล่อยสารปิโตรเคมีของหน่วยนำสารปิโตรเคมีกลับคืนที่กล่าวถึง และปลายทางเข้าของสารป้อนอย่างน้อนที่สุดหนึ่งภาชนะการดูดซับ (f) วิถีทางสำหรับทำให้ได้การติดต่อของการไหลระหว่างปลายทางเข้าของสารป้อนอย่างน้อยที่สุดหนึ่งภาชนะการดูดซับ และทางเข้าของก๊าซที่มีออกซิเจน-ปนของเครื่องทำปฏิกิริยาออกซิเดชันบางส่วนที่กล่าวถึง (g) วิถีทางสำหรับทำให้ได้กระแสก๊าซที่มีออกซิเจน-ปนที่เลือกจากกลุ่มที่ประกอบด้วยอากาศที่มีออกซิเจน-ปนมากไปยังปลายทางออกของอย่างน้อยที่สุดหนึ่งภาชนะการดูดซับที่กล่าวถึง และ (h) วิถีทางสำหรับควบคุมกระแสของก๊าซที่มีออกซิเจน-ปน ที่กล่าวถึงผ่านอย่างน้อยที่สุดหนึ่งภาชนะดูดซับ และจากนั้นผ่านวิถีทางสำหรับทำให้ได้การติดต่อไหลระหว่างปลายทางเข้าของสารป้อนอย่างน้อยที่สุดหนึ่งภาชนะการดูดซับ และทางเข้าของก๊าซที่มีออกซิเจน-ปนที่กล่าวถึงของเครื่องทำปฏิกิริยาออกซิเดชันบางส่วนที่กล่าวถึง25. Petrochemical production apparatus comprising (a) a partial oxidation reactor with hydrocarbon inlet, oxygen-containing gas inlet, and petrochemical product stream outlet; (b) a petrochemical recovery unit with feed inlet, petrochemical product outlet, and petrochemical discharge gas outlet; (c) an adsorption system comprising at least one adsorption vessel, each of which contains a hydrophobic adsorbent and has a feed inlet and an unadsorbed gas outlet; (d) a pathway for establishing fluid contact between the petrochemical product outlet of the partial oxidation reactor and the feed inlet of the petrochemical recovery unit; (e) a pathway for establishing fluid contact between the petrochemical discharge gas outlet of the petrochemical recovery unit and the feed inlet of at least one adsorption vessel; (f) a pathway for establishing flow contact between the feed inlet of at least one adsorption vessel. and the inlet of the oxygen-containing gas of the partial oxidation reactor mentioned; (g) the pathway for obtaining a selective oxygen-containing gas stream from a group containing oxygen-containing air to the outlet of at least one of the adsorption vessels mentioned; and (h) the pathway for controlling the oxygen-containing gas stream mentioned through at least one of the adsorption vessels and then through the pathway for establishing flow contact between the inlet of at least one of the adsorption vessels and the oxygen-containing gas inlet of the partial oxidation reactor mentioned.
26. เครื่องมือของข้อถือสิทธิข้อ 25 ในที่นี้ประกอบรวมต่อไปด้วยวิถีทางสำหรับการให้ความดันกระแสของก๊าซที่มีออกซิเจน-ปนที่กล่าวถึง26. The instrument of claim 25 herein is further comprised of a means for pressurizing the oxygen-containing gas stream referred to herein.
27. เครื่องมือของข้อถือสิทธิข้อ 25 ในที่นี้ประกอบรวมต่อไปด้วยวิถีทางสำหรับการทำให้กระแสของก๊าซที่มีออกซิเจน-ปนที่กล่าวแล้วแห้ง27. The instrument of claim 25 herein is further included with the means for drying the oxygen-containing gas streams mentioned.
28. เครื่องมือของข้อถือสิทธิข้อ 25 ในที่นี้ประกอบรวมต่อไปด้วยวิถีทางสำหรับการขจัดความชื้นออกจากก๊าซผ่านวิถีทางดังกล่าวสำหรับทำให้ได้การติดต่อของไหลระหว่างทางออกของก๊าซที่ปล่อยสารปิโตรเคมีของหน่วยนำสารปิโตรเคมีกลับคืน และปลายทางเข้าของสารป้อนของอย่างน้อยที่สุดหนึ่งภาชนะการดูดซับ28. The instrumentation of claim 25 herein includes a means for the removal of moisture from the gas through such means to establish fluid contact between the petrochemical discharge gas outlet of the petrochemical recovery unit and the feed inlet of at least one adsorption vessel.
29. เครื่องมือของข้อถือสิทธิข้อ 25 ในที่นี้ประกอบรวมต่อไปด้วยวิถีทางสำหรับทำให้ได้การติดต่อของไหลระหว่างทางออกของก๊าซที่ปล่อยปิโตรเคมีของหน่วยนำสารปิโตรเคมีกลับคืนที่กล่าวถึง และทางเข้าของก๊าซที่มีออกซิเจน-ปน ของเครื่องทำปฏิกิริยาออกซิเดชันบางส่วนที่กล่าวถึง29. The instrumentation of claim 25 herein is further comprised of a means for achieving fluid contact between the petrochemical discharge gas outlet of the petrochemical recovery unit mentioned and the oxygen-containing gas inlet of the partial oxidation reactor mentioned.
30. เครื่องมือของข้อถือสิทธิข้อ 25 ในที่นี้สารดูดซับที่ไม่ชอบน้ำที่กล่าวถึง คือ โมเลกุลาร์ ซีฟที่ปราศจากโลหะแคทไอออนที่มีอัตราส่วนอะตอมของซิลิคอน-ต่อ-อะลูมินั่มมากกว่าประมาณ100:1 เลือกมาจากกลุ่มที่ประกอบด้วยซีโอไลต์ประเภทวาย ซีโอไลต์ประเภทเซดเอสเอ็ม-5 ซีโอไลต์ประเภทแซดเอสเอ็ม-11 ซีโอไลต์ประเภทแซดเอสเอ็ม 20 ซิลิคาไลท์ -1 ซิลิคาไลต์-2 และ ของผสมของสารเหล่านี้30. Instruments of Claim 25 herein, the hydrophobic adsorbents referred to are cation-free molecular sieves with a silicon-to-aluminum atomic ratio greater than approximately 100:1, selected from a group consisting of Y-type zeolites, ZSM-5 zeolites, ZSM-11 zeolites, ZSM-20 zeolites, silicalite-1, silicalite-2, and mixtures thereof.
31. เครื่องมือของข้อถือสิทธิข้อ 25 ในที่นี้ระบบสารดูดซับที่กล่าวถึง คือ ระบบดูดซับที่เป็นวงจรที่เลือกจากกลุ่มที่ประกอบด้วยระบบการดูดซับแกว่งความดัน ระบบการดูดซับแกว่งความเข้มข้น และของผสมระบบเหล่านี้31. The instrument of claim 25 herein, the adsorption system referred to, is a cyclic adsorption system selected from a group consisting of pressure-swinging adsorption systems, concentration-swinging adsorption systems, and mixtures of these systems.
32. เครื่องมือของข้อถือสิทธิข้อ 31 ในที่นี้สารดูดซับที่ไม่ชอบน้ำที่กล่าวถึงเลือกจากกลุ่มที่ประกอบด้วยซีโอไลท์ประเภทวาย ซีโอไลต์ประเภทแซดเอสเอ็ม-5 ซิลิคาไลต์-1 และของผสมของสารเหล่านี้32. Instruments of Claim 31 herein, the hydrophobic adsorbents referred to herein are selected from a group consisting of Y-type zeolites, ZSM-5-type zeolites, silicalite-1, and mixtures of these.