專利名稱：石油化學(xué)產(chǎn)品的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在存在適當(dāng)催化劑的條件下，由烴和含氧氣體制備石油化學(xué)產(chǎn)品的方法，更具體地，是涉及一種烴的部分氧化方法，其中由廢氣流中與其它組分分離開來的未反應(yīng)的烴被循環(huán)到部分氧化反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
某些石油化學(xué)產(chǎn)品在工業(yè)上是由一種適當(dāng)?shù)臍庀酂N類在存在含氧氣體的情況下，利用合適的催化劑通過部分氧化而制得。例如，環(huán)酐在工業(yè)上可由芳烴(如鄰二甲苯或苯)或直鏈烴類(如正丁烷或丁烯)利用一種含釩催化劑，在存在含氧氣體的情況下通過氣相催化部分氧化而制得。同樣，腈類、烯化氧、醛類和鹵代烴可由適當(dāng)?shù)耐轭惡拖╊愒诖嬖谔剡x的催化劑的條件下通過部分氧化而制得。通常以空氣作為含氧氣體，因?yàn)樗鼉r格低廉且易于獲得。反應(yīng)可在任何合適的反應(yīng)器中進(jìn)行，如固定床、流化床、移動床、噴淋床或輸運(yùn)床反應(yīng)器，反應(yīng)產(chǎn)生石油化學(xué)產(chǎn)品，一般還包括一氧化碳(CO)，二氧化碳(CO2)，水和少量其它的部分氧化副產(chǎn)品。反應(yīng)設(shè)備一般包括反應(yīng)器(在其中產(chǎn)生所述的石油化學(xué)產(chǎn)品)，洗滌器(在其中用水和石油化學(xué)產(chǎn)品的其它溶劑將該石油化學(xué)產(chǎn)品從反應(yīng)器排出氣流中洗滌出來)，以及用以進(jìn)一步處理洗滌過的排出氣的裝置。
目前，通常是以單程方式實(shí)施上述方法，盡可能使烴類轉(zhuǎn)變至所需石油化學(xué)產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率達(dá)到最大。但結(jié)果的總效率低，因?yàn)閷κ突瘜W(xué)產(chǎn)品的選擇性低于最大值。因此，洗滌器廢氣除了未反應(yīng)烴類以外，還含有相當(dāng)多數(shù)量的CO和CO2。這些產(chǎn)品一般是焚燒掉的，因此能由它們獲得的唯一回報(bào)是熱值。在許多場合，這些產(chǎn)品是放空的，所以，即使是熱值也不能獲得。在改進(jìn)的方法中，洗滌器廢氣的一部分被循環(huán)，原料烴的轉(zhuǎn)化率降低而烴轉(zhuǎn)化至所需石油化學(xué)產(chǎn)品的選擇性提高。廢氣的其余部分被從系統(tǒng)中排出，以防止CO、CO2和N2(當(dāng)空氣被作為氧源時引入至系統(tǒng)內(nèi)的)的積聚。這些改進(jìn)導(dǎo)致“每程”轉(zhuǎn)化率降低，但方法的總效率提高了。
聯(lián)邦德國(FRG)專利申請公開2544972公開了一種馬來酐的制備方法，其中反應(yīng)器原料包括C4烴類，空氣，CO和CO2。在該專利方法中，從反應(yīng)器排出氣流中回收馬來酐，而余下的氣流的一部分被循環(huán)至反應(yīng)器。該專利也揭示了通過溫度擺動吸附(TSA)從非循環(huán)氣流中回收丁烷，并將回收的丁烷循環(huán)至反應(yīng)器。丁烷是在提高的溫度下，用新鮮空氣從吸附劑中解吸出來的，而空氣-丁烷混合物被循環(huán)至反應(yīng)器。
美國專利4,231,943公開了在含有釩和磷的氧化物的催化劑存在的條件下，通過正丁烷與空氣反應(yīng)而制備馬來酐的方法。該專利的方法包括以下步驟從氧化反應(yīng)器排出氣流中回收馬來酐，將不含馬來酐的排出氣的一部分直接循環(huán)返回反應(yīng)器，從余下的排出氣中分離出較純的正丁烷，并將這較純的正丁烷循環(huán)至原料流。
美國專利4,987,239揭示了在適當(dāng)催化劑存在的條件下，通過一種烴類與含氧氣體的部分氧化反應(yīng)而制備酸酐的方法。在該專利方法中，將從馬來酐產(chǎn)品洗滌器中排出的廢氣壓縮，送至選擇分離器(如含有對烴選擇吸附的吸附劑的壓力擺動吸附(PSA)單元)，在其中將廢氣流中包含的未反應(yīng)烴類的相當(dāng)大部分回收，并將未反應(yīng)烴類和控制數(shù)量的氣態(tài)火焰抑制劑循環(huán)至部分氧化反應(yīng)器。
上述各專利未討論也未考慮包含在部分氧化產(chǎn)品回收單元廢氣流中的水分以及包含在沖洗空氣中的水分。在部分氧化反應(yīng)中會產(chǎn)生水分，因此從反應(yīng)器排出的熱的排出氣含有水分。當(dāng)排出氣流通過產(chǎn)品洗滌器時，如果使用的是水性溶劑的話，其中一些水分可因氣流的冷卻而被去除。若使用非水性溶劑，一般就不能允許水分冷凝。無論如何，即使使用非水性溶劑，離開洗滌器的氣流仍含有水分，事實(shí)上可能含有飽和的水分。常規(guī)吸附劑對水分的吸附作用強(qiáng)于對烴類和碳的氧化物的吸附作用；因此，如果未除去進(jìn)入吸附單元的氣流中的水分，它就會被優(yōu)先吸附在吸附劑上，從而顯著地降低了吸附劑對烴的吸附能力。
當(dāng)使用環(huán)境空氣作為吸附床再生的沖洗氣體時，水分的問題會進(jìn)一步加劇。環(huán)境空氣含有水分，因此在沖洗步驟用空氣沖洗吸附床時，水分會取代從吸附床解吸的烴。這將進(jìn)一步降低下一周期吸附步驟中吸附劑的容量。除非在床的再生階段，在降低的壓力和/或升高的溫度時，使用了附加的驅(qū)動力，水將積累在床上并可能使該方法不能實(shí)施。
由于具有工業(yè)重要性，人們不斷尋求能消除或盡量減少上述問題的循環(huán)部分氧化方法。本發(fā)明提供了一種循環(huán)部分氧化方法，該方法可防止水分積累在基于烴吸附循環(huán)部分氧化方法中所用的對烴選擇吸附的吸附劑上。
發(fā)明概述本發(fā)明是制備石油化學(xué)產(chǎn)品的循環(huán)方法的改進(jìn)，這方法是在適當(dāng)?shù)拇呋瘎┐嬖谙?，在降低的轉(zhuǎn)化條件下，用空氣對一種烴進(jìn)行部分氧化而制備石油化學(xué)產(chǎn)品。反應(yīng)器排出物包括作為主要產(chǎn)品的石油化學(xué)產(chǎn)品，作為副產(chǎn)品的水，以及未反應(yīng)的烴。石油化學(xué)產(chǎn)品是在石油化學(xué)產(chǎn)品回收單元中由反應(yīng)器排出物中取出，而烴則是從石油化學(xué)產(chǎn)品回收單元廢氣中吸附出來。本方法包括沖洗、循環(huán)和再生步驟，其中沖洗步驟是用通過對水選擇吸附的吸附劑而被干燥的含氧氣體將吸附的烴從吸附劑中沖洗出來；循環(huán)步驟是將沖洗出來的烴-含氧空氣混合物循環(huán)回至部分氧化反應(yīng)器；再生步驟是用來自烴吸附單元的除去烴的廢氣將對水選擇吸附的吸附劑再生。
本發(fā)明的第一種實(shí)施方法包括以下步驟(a)在反應(yīng)區(qū)內(nèi)將一種烴與含氧氣體接觸，接觸是在存在適當(dāng)?shù)难趸呋瘎┑臈l件下進(jìn)行，進(jìn)行的條件是產(chǎn)生出包含所述石油化學(xué)產(chǎn)品，未反應(yīng)的烴，和水分的氣體產(chǎn)物；(b)在石油化學(xué)產(chǎn)品回收區(qū)內(nèi)將石油化學(xué)產(chǎn)品從上述氣體產(chǎn)物中取出，該回收區(qū)也分離出不含石油化學(xué)產(chǎn)品的氣體；(c)將不含石油化學(xué)產(chǎn)品的氣體的至少一部分通過一種對烴選擇吸附的吸附劑，使未反應(yīng)的烴吸附在對烴選擇吸附的吸附劑上，并產(chǎn)生去除了烴的廢氣；(d)將選自空氣和富氧空氣的含氧氣體干燥，這種干燥步驟是將該含氧氣體置于系統(tǒng)中一個溫度擺動吸附干燥程序中，該系統(tǒng)至少包括二個對水分選擇吸附的吸附床，所述的吸附床不同步運(yùn)行，總有一個或多個吸附床在干燥含氧氣體，而同時總有一個或多個吸附床經(jīng)歷再生；(e)讓所述干燥的含氧氣體通過該對烴選擇吸附的吸附劑而使吸附劑至少部分地再生，從而產(chǎn)生包含解吸的烴和含氧氣體的氣流；以及(f)將至少一部分包含解吸的烴和含氧氣體的氣流循環(huán)回至反應(yīng)區(qū)；(g)將來自步驟c的除去了烴的廢氣通過在進(jìn)行再生的對水分選擇吸附的吸附床而使其至少部分地再生。
本發(fā)明的第二個及較好的實(shí)施例中，在將不含石油化學(xué)產(chǎn)品的氣體及含氧氣體通過對烴選擇吸附的吸附床前，將這兩種氣體都先進(jìn)行干燥。這是通過使這些氣體經(jīng)歷溫度擺動吸附干燥工序而完成的，該干燥系統(tǒng)包含至少三個對水分選擇吸附的吸附床，這些吸附床不是同步運(yùn)行的，其運(yùn)行方式是任何時刻總有一個或一個以上的吸附床在進(jìn)行不含石油化學(xué)氣體的干燥操作，總有一個或一個以上的吸附床進(jìn)行含氧氣體的干燥操作，并且同時總有一個或一個以上的吸附床被再生。該經(jīng)歷再生的一個或一個以上的吸附床是以除去了烴的廢氣通過吸附床而使其至少部分再生。
在本發(fā)明第二個實(shí)施例的一個更好的方式中，溫度擺動吸附干燥程序運(yùn)行系統(tǒng)包括三個3A型沸石吸附床。
在第二個實(shí)施例的更好方式中，進(jìn)行再生的一個或更多吸附床首先將除去烴的熱廢氣通過吸附床使其被加熱，然后將未加熱的除烴廢氣通過吸附床使其冷卻。吸附床被加熱的時間和它被冷卻的時間最好是相等的，并且每一個持續(xù)時間分別等于該吸附床處于不包含石油化學(xué)產(chǎn)品氣體干燥操作或含氧氣體干燥操作所持續(xù)時間的1/4。
本發(fā)明的一個最好的實(shí)施例中，干燥系統(tǒng)包括四個對水分選擇吸附的吸附床；任何時候總有一個吸附床在進(jìn)行不包含石油產(chǎn)品氣體的干燥操作，總有一個吸附床處于含氧氣體干燥操作，總有一個吸附床正在通過熱的除烴廢氣而被加熱，并且總有一個吸附床正在通過未加熱的除烴廢氣而被冷卻。該實(shí)施例的較好方式是，吸附床被加熱和冷卻的時間周期是相同的，這兩個步驟的持續(xù)時間都相當(dāng)于該吸附床處于不包含石油化學(xué)產(chǎn)品氣體干燥操作或處于含氧氣體干燥操作的時間周期的1/2。該實(shí)施例的另一個方式，讓未加熱的除烴氣體通過剛完成加熱步驟的吸附床，因而使該吸附床冷卻并加熱該除烴氣體，被加熱的除烴氣體然后通過剛完成它的吸附步驟的吸附床，從而使那吸附床被加熱。在將加溫的除烴氣體通過剛完成吸附步驟的吸附床之前，最好將該加溫的除烴氣體進(jìn)一步加熱。
在本發(fā)明的另一較好實(shí)施例中，第一實(shí)施例的步驟(c)和(d)是分別在約1.2至5巴范圍的相同或不同的壓力下進(jìn)行的。在這方式的一個較好的變化中，步驟(c)和(d)是在基本相同的壓力下進(jìn)行的，該壓力較好為1.2至1.75巴范圍。在這方式的另一個較好變化中，步驟(c)和(d)在不同的壓力下進(jìn)行，并且在步驟(c)和(d)間，還有通過降壓使烴從該對烴選擇吸附的吸附劑上解吸的步驟，以及將該解吸的烴循環(huán)至所述反應(yīng)區(qū)中的步驟。在后一個變化中，步驟(c)最好約在1.2至1.75巴壓力下進(jìn)行，而步驟(d)最好在約1至1.5巴的壓力下進(jìn)行。
對水分選擇吸附的吸附劑較好的是這種除了對水分以外它對其它氣體均沒有很強(qiáng)的吸附作用。最好的對水分選擇吸附的吸附劑是3A型沸石。
本發(fā)明的其它較佳實(shí)施例中，含氧氣體是大氣空氣，被氧化的烴是正丁烷，所生產(chǎn)的石油化學(xué)產(chǎn)品是馬來酐；一部分去除了石油化學(xué)產(chǎn)品的氣流再循環(huán)至所述的反應(yīng)區(qū)。
附圖簡要說明附

圖1以方框圖形式顯示了用以實(shí)施本發(fā)明方法的整個系統(tǒng)。
附圖2以方框圖形式顯示了一個包括四個干燥器的體系，本發(fā)明方法中的烴回收步驟可以在其中較好地實(shí)施。
附圖3以方框圖形式顯示了圖2系統(tǒng)的一種包括三個干燥器的形式。
附圖4以方框圖形式顯示了附圖2系統(tǒng)的另一個改變形式。
附圖5是顯示附圖2系統(tǒng)中各循環(huán)步驟的程序圖。
附圖6是顯示附圖3系統(tǒng)中各循環(huán)步驟的程序圖。
在各個附圖中，用同一參考號代表相同或相類似的部件。發(fā)明的詳細(xì)說明本發(fā)明的改進(jìn)可應(yīng)用于任何這樣的部分氧化反應(yīng)，在這些反應(yīng)中是在存在適當(dāng)催化劑的條件下，使一種氣態(tài)烴與含氧氣體接觸，以產(chǎn)生包含石油化學(xué)產(chǎn)品、未反應(yīng)的烴和水分的產(chǎn)物氣流；將石油化學(xué)產(chǎn)品從產(chǎn)物氣流中分離出來；通過吸附作用將余下的產(chǎn)物氣流中未反應(yīng)的烴吸附出來；把分離出來的烴從吸附床解吸并循環(huán)回送至部分氧化反應(yīng)器。典型的這類過程是用于制備環(huán)酐(如馬來酐)、烯化氧(如環(huán)氧乙烷)、醛類(如乙醛)、腈類(如丙烯腈)、和氯代烴(如氯乙烯)的過程。這類以部分氧化為基礎(chǔ)的方法的詳細(xì)情況是眾所周知的，不屬于本發(fā)明的內(nèi)容。其說明可參看美國專利5,126,463、5,262,547和5,278,319，此處引用這些專利結(jié)合在本發(fā)明中。
本發(fā)明的石油化學(xué)產(chǎn)品制備方法是這樣的在部分氧化反應(yīng)中所用的含氧氣體的一部分或全部，在裝置的烴類回收單元中被引入系統(tǒng)，用作沖洗氣體將未反應(yīng)的烴從吸附劑中沖洗出來。所述含氧氣體可以是空氣或者是富氧空氣。所謂富氧空氣是指氧含量比自然存在于空氣中的含量高的空氣。富氧空氣可通過在大氣空氣中加入氧氣而制得。較好的含氧氣體是空氣，因?yàn)樗鼉r格低廉而且易于獲得。如果必要，可向反應(yīng)器直接輸入補(bǔ)充的含氧氣體。為了便于說明，在以下的討論中將本發(fā)明方法中所用的含氧氣體稱為空氣。
參照附圖可更好地理解本發(fā)明。為了簡化討論，圖中未示出對理解本發(fā)明沒有必要的輔助設(shè)備，包括閥門、壓縮機(jī)和熱交換器。
首先考慮圖1，圖中所示系統(tǒng)的基本設(shè)備單元是烴的部分氧化反應(yīng)器A、石油化學(xué)產(chǎn)品回收單元B、和分離裝置C。
在反應(yīng)器A的輸入端，裝有烴的輸入管道2，用來將烴和補(bǔ)充的反應(yīng)劑引入反應(yīng)器A；以及烴循環(huán)和空氣供應(yīng)管6。在反應(yīng)器A的輸出端，裝有氣體產(chǎn)物排出管8。反應(yīng)器A可以是任何合適的反應(yīng)器，這種部分反應(yīng)器的詳細(xì)結(jié)構(gòu)和操作是眾所周知的，不屬于本發(fā)明的內(nèi)容。
管道8連接于石油化學(xué)產(chǎn)品回收單元B的石油化學(xué)產(chǎn)品原料進(jìn)口，該回收單元可以是任何能將石油化學(xué)部分氧化產(chǎn)品與副產(chǎn)品氣體分離開來的單元。適當(dāng)?shù)氖突瘜W(xué)產(chǎn)品回收單元的詳細(xì)結(jié)構(gòu)和操作也是眾所周知的，不屬于本發(fā)明的內(nèi)容。為了簡化本方法的說明，以下將石油化學(xué)產(chǎn)品回收單元B統(tǒng)稱為洗滌器。洗滌器B由進(jìn)口10接受洗滌液，而從出口12排出液體產(chǎn)物。洗滌器B也裝有洗滌過的氣體出口14，它作為輸送管將不含石油化學(xué)產(chǎn)品的氣體輸送至分離裝置C。
分離裝置C包括一個烴吸附系統(tǒng)和一個用以干燥進(jìn)入分離裝置C的不含石油化學(xué)產(chǎn)品的氣體和含氧氣體的氣體干燥系統(tǒng)。沖洗空氣供應(yīng)管道16將沖洗空氣輸入分離裝置C，而廢氣管18把廢氣排出該裝置。循環(huán)管道6是用來將未反應(yīng)的烴和沖洗空氣回送至反應(yīng)器A的。旁路管20則把管14與管6連接起來。
分離裝置C的烴吸附系統(tǒng)一般包括一組兩個或更多個基本相同的吸附單元，每單元中填充有對烴選擇吸附的吸附劑，它們不同步地工作，當(dāng)一個或多個單元進(jìn)行吸附產(chǎn)生純化的吸附物時，其它一個或多個單元則在進(jìn)行再生，釋放吸附的烴。烴吸附系統(tǒng)是循環(huán)運(yùn)行的。當(dāng)一個吸附床經(jīng)歷了吸附過程的全部步驟，就發(fā)生了一個部分循環(huán)(半循環(huán))；而當(dāng)吸附系統(tǒng)的每一吸附床都經(jīng)歷了一個部分循環(huán)時，就發(fā)生了一個完整的循環(huán)。在完整的吸附過程中，這種完整循環(huán)重復(fù)地進(jìn)行，所以過程基本上是連續(xù)的。
本發(fā)明所用的烴吸附過程可以是PSA(壓力擺動吸附)，VSA(真空擺動吸附-PSA的一種變化形式，其中吸附步驟在低壓進(jìn)行，而再生步驟在真空中進(jìn)行)，CSA(濃度擺動吸附—一種在任何所需的溫度和壓力下進(jìn)行的循環(huán)吸附過程，其中一種氣體先被吸附在吸附劑上，然后用沖洗或漂洗氣體沖洗吸附劑而使吸附劑再生，一般在循環(huán)過程中并不有意識地改變系統(tǒng)的壓力或溫度)，或者任何這些循環(huán)過程的組合。
烴的吸附步驟可以在高壓下進(jìn)行，例如在高達(dá)20巴(絕對壓力)或更高的壓力下進(jìn)行；但一般在不超過5巴(絕對壓力)的壓力下進(jìn)行。一般來說，烴吸附步驟最好在使這步驟與整個過程的其它步驟最為協(xié)調(diào)的壓力下進(jìn)行。從洗滌器B流出的洗滌過的氣體，通常其壓力可高達(dá)2巴(絕對壓力)。在吸附壓力為1.2-1.75巴(絕對壓力)的條件下進(jìn)行烴吸附過程，洗滌過的氣體就可以不用補(bǔ)充的鼓風(fēng)機(jī)或壓縮機(jī)而通過烴吸附器和正在被再生的干燥器到達(dá)下游的焚燒器(或其它處理裝置)。因此較好是在1.2-1.75巴(絕對壓力)的壓力范圍下進(jìn)行吸附步驟。
進(jìn)行烴吸附過程的溫度并不是關(guān)鍵性的，一般可從低溫(如-50℃)變化至較高的溫度(如150C)。但吸附一般在0-100℃的范圍內(nèi)進(jìn)行，更常見的是在20-50℃范圍內(nèi)進(jìn)行。如果可能，吸附最好是在提供最佳分離效果并且與產(chǎn)品制造過程的其它步驟協(xié)調(diào)的溫度下進(jìn)行。本方法的最佳吸附溫度將取決于所用的具體吸附劑，進(jìn)行該過程的壓力，以及被分離的具體氣體等。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠確定哪些操作條件最適合他們的目的。
烴吸附過程的關(guān)鍵是用空氣或富氧空氣沖洗吸附床的步驟。這個步驟有雙重作用，將烴從吸附床沖洗下來，并且提供部分氧化反應(yīng)所需的一部分或者全部的氧。在CSA過程中，以及很大程度上在PSA過程中，沖洗步驟是吸附床再生的主要手段。在PSA過程，吸附床沖洗步驟可以發(fā)生于進(jìn)行逆流減壓步驟的過程中，或者在減壓步驟之后作為一個分離步驟，或者既在逆流減壓過程中也在其后進(jìn)行。
在烴吸附劑再生的一部分步驟或全部步驟中，以干燥的含氧氣體作為沖洗氣體通過正在進(jìn)行吸附床再生的容器。沖洗氣體引入分離器C時的壓力最好足以驅(qū)使沖洗氣通過正在進(jìn)行氣體干燥工作的干燥器和正在再生的烴吸附器送至反應(yīng)器A。如果吸附床沖洗步驟在高于大氣壓的壓力下進(jìn)行，就利用鼓風(fēng)機(jī)42將含氧氣體加壓至所需壓力。所需的壓力一般就是使含氧氣體流動通過系統(tǒng)所需的最小壓力。一般來說，在PSA循環(huán)再生步驟中的絕對壓力通常約為20毫巴至2巴(絕對壓力)。雖然吸附床再生可在低于大氣壓的壓力下進(jìn)行，但最好避免用真空壓力，而在大氣壓力或大于大氣壓力下進(jìn)行，以避免使用能耗高的真空產(chǎn)生設(shè)備，在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，烴吸附器的再生是在約1-1.5巴(絕對壓力)的壓力下進(jìn)行。
作為沖洗氣流的含氧氣體一般在室溫或較高溫度下引入系統(tǒng)。但通常較好是使用室溫下的沖洗氣體，以使在吸附床再生循環(huán)過程中，溫度變化很小或沒有變化，因?yàn)槿绻酱苍谠偕^程中被加熱，但未將其冷卻以供相繼的下一吸附步驟使用，吸附過程就不能有效地進(jìn)行。
吸附劑可以是人們熟知的任何對氣態(tài)烴的吸附作用比對碳的氧化物、氮、氧等的吸附作用更強(qiáng)的吸附劑。適用的吸附劑包括二氧化硅凝膠、活性碳、分子篩(如八面沸石、絲光沸石、毛沸石等天然沸石；以及4A、5A、10X、13X等型的合成沸石)。較好的吸附劑是二氧化硅凝膠、活性碳、5A型沸石和13X型沸石。本方法中所用的具體的對烴選擇吸附的吸附劑并不屬于本發(fā)明的關(guān)鍵部分。
分離裝置C也包括一組三個或更多個裝有吸附水分的氣體干燥床的容器。這些氣體干燥床設(shè)計(jì)成順序經(jīng)歷一個循環(huán)，在該循環(huán)中任何時刻總是至少有一個床在進(jìn)行工作，把由容器30和32之一作為非吸附氣流排出的去除了烴的氣體干燥；總是至少有一個床在進(jìn)行工作，把引入系統(tǒng)將吸附的烴從容器30和32中的吸附劑沖洗出來的含氧氣體干燥；又總是至少有一個吸附床在進(jìn)行再生。每個干燥器容器內(nèi)包含一個對水分選擇吸附的吸附床，其中的吸附劑為3A型沸石，氧化鋁等。在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，每個容器內(nèi)包含一個3型沸石的床。這種吸附劑特別適用于本發(fā)明的氣體干燥步驟，因?yàn)樗芊奖愕匕堰^程中要干燥的氣流中的水分吸附掉，而又不吸附氣流中的其它成份。
氣體干燥器通常用TSA循環(huán)進(jìn)行工作。待干燥的氣體進(jìn)入干燥器的溫度和壓力，是與在分離器C烴吸附單元中所進(jìn)行的操作相協(xié)調(diào)的溫度和壓力。通常要求不含石油產(chǎn)品的氣體在0-60℃的溫度范圍進(jìn)入干燥器，較好是在20-40℃的范圍。空氣一般在環(huán)境溫度引入，例如在0-60℃。在吸附床再生時，再生氣體(即由烴吸附器排出的除去了烴的廢氣)一般在低壓下引入干燥器，例如在1.2-2巴(絕對壓力)的范圍。再生氣體一般被加熱至150-300℃的溫度范圍，較好是在200-250℃。干燥器單元的運(yùn)行條件并不是非常嚴(yán)格的。
圖2顯示了分離裝置C的一個較佳實(shí)施例的具體細(xì)節(jié)。在這實(shí)施例中，烴吸附系統(tǒng)是一個雙床系統(tǒng)，包括兩個并行安裝的容器30和32，各自填有一種或多種對烴選擇吸附的吸附劑，彼此相差180°地運(yùn)行。以下將按這種裝置方式來說明本發(fā)明，但這種系統(tǒng)只是可實(shí)施本發(fā)明的各種系統(tǒng)的一個實(shí)例。
圖2的系統(tǒng)包括一組4個干燥器，即容器34、36、38和40。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)成順序經(jīng)過一個循環(huán)，在這循環(huán)中，任何時刻容器34至40中總是有一個處于烴吸附步驟，而總是有另一個容器處于空氣干燥步驟，同時這四個容器中的其它兩個則處于干燥循環(huán)中吸附床再生階段的加熱和冷卻步驟。在圖2的四床系統(tǒng)的最佳循環(huán)中，吸附床再生循環(huán)中的吸附床加熱和吸附床冷卻步驟的持續(xù)時間相等，而且這兩個步驟的持續(xù)時間都等于每個吸附步驟的持續(xù)時間的一半。這種干燥循環(huán)是最好的，因?yàn)榧訜崞?6是在連續(xù)工作；所以避免了由于加熱器盤管冷卻和重新加熱而引起的效率損失。圖5顯示了四床氣體干燥系統(tǒng)中一個較好的吸附床工作順序。圖2所示的裝置情況發(fā)生在圖5所示循環(huán)的最初兩個小時。在這循環(huán)中，每個吸附床處于吸附方式4小時，然后處于加熱方式2小時，最后處于冷卻方式2小時。
圖2所示的系統(tǒng)也包括沖洗氣體供應(yīng)管16，管道中裝有可任選的鼓風(fēng)機(jī)42和可任選的空氣冷卻器44。鼓風(fēng)機(jī)42只是在認(rèn)為有必要增加引入至系統(tǒng)的空氣的壓力時才使用。冷卻器44通常用以去除空氣通過鼓風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的壓縮熱量。雖然圖中鼓風(fēng)機(jī)42和空氣冷卻器44只連接到容器38的原料輸入端，實(shí)際上它們也通過帶有閥門的歧管系統(tǒng)連接到容器34、36和40的原料輸入端。圖2的系統(tǒng)還包括加熱器46，圖中加熱器只連接到容器36的非吸附氣體輸出端；同樣，它也是通過帶閥門的歧管系統(tǒng)連接到容器34、38和40的非吸附氣體輸出端。
管道14將洗滌器B的洗滌過的氣體出口與干燥器容器34的進(jìn)料端連接起來，而干燥器34的非吸附氣體出口通過管道48與容器30的進(jìn)料口相連。管道50與管道52相連，管道52裝有閥54和加熱器46；管道50也與管道56相連，管道56則連接于容器40的出口端。管道56裝有閥58。管道52連接于容器36的出口端。容器36的進(jìn)口端連接于廢氣排出管60。容器40的進(jìn)口端也通過管道62連接于廢氣排出管60。管道62裝有閥64。管道62內(nèi)的氣體可通過管道66流至加熱器46的進(jìn)口端。管道66裝有閥68。
沖洗氣體供應(yīng)管道16(管道內(nèi)裝有空氣壓縮機(jī)42和空氣冷卻器44)連接于容器38的進(jìn)口端。容器38的出口端通過管道70與容器32的出口端相連。容器32的入口端連接于循環(huán)管道6，如前所述，管道6連接于反應(yīng)器A。加熱器46裝有加熱盤管72。
圖2中各管道畫成連接于某些烴吸附容器或某些干燥容器，但應(yīng)理解，它們也同樣地連接于一組容器中的每一個容器上。以下詳細(xì)說明圖2所示系統(tǒng)的運(yùn)行情況，假定此時容器30和32分別處于吸附方式與再生方式，容器34處于烴進(jìn)料干燥工作狀態(tài)，容器36正在用熱的氣體進(jìn)行再生，容器38處于空氣干燥工作狀態(tài)，而容器40正在被冷卻以供吸附之用。
圖3是圖2所示系統(tǒng)的變化。在圖3的系統(tǒng)中，使用了三個干燥容器而不是圖2中的四個。和圖2中的系統(tǒng)相同，圖3中容器34、36和38都分別裝填有對水分選擇吸附的吸附劑。管道50將容器30的出口端與管道102和106相連，而管道102和106分別裝有閥104和108。管道102通過加熱器46，連接到容器36的非吸附氣體輸出端。管道106連接至加熱器46與容器36之間的管道110。
圖3的系統(tǒng)運(yùn)行時所采用的循環(huán)，在任何時候總是有一個床處于烴吸附工作狀態(tài)，有一個床處于空氣吸附工作狀態(tài)，還有一個床在被再生。在圖3的系統(tǒng)的運(yùn)行循環(huán)中，床的加熱步驟和冷卻步驟的持續(xù)時間相等，各等于吸附步驟的持續(xù)時間的1/4。圖3的系統(tǒng)的典型循環(huán)顯示于圖6。注意在圖6循環(huán)中，吸附步驟持續(xù)時間為6小時，而吸附床加熱步驟和冷卻步驟持續(xù)時間各為1.5小時。圖3所示裝置情況是圖6所示循環(huán)的前3個小時。在這段時間內(nèi)，容器34內(nèi)的吸附床處于烴吸附工作狀態(tài)，容器36內(nèi)的吸附床處于兩步驟的再生過程，而容器38內(nèi)的吸附床處于空氣干燥工作狀態(tài)。雖然圖中各管道只連接在一組容器中的某一個上，實(shí)際上它們是連接在這組容器的每一個上。
圖4顯示了圖2系統(tǒng)的一種變化，其中只有進(jìn)入系統(tǒng)的含氧氣體在引入至吸附容器30、32之前被干燥。換句話說，不含石油化學(xué)產(chǎn)品的氣體在引入這些容器之前并未被干燥。在圖4的系統(tǒng)中，容器120和122填充有對水分選擇吸附的吸附劑，并且和其它實(shí)施例一樣，這些容器以TSA循環(huán)運(yùn)行。
如圖4所示，容器120的進(jìn)口端連接于空氣供應(yīng)管16，在其非吸附氣體輸出端連接于管道70。與其它實(shí)施例相同，管70連接于容器32的非吸附氣體輸出端。應(yīng)理解，容器120和122被設(shè)計(jì)成交替運(yùn)行；因此，這兩個容器都裝有圖4所示的各管道。
在實(shí)施本發(fā)明的方法時，將一種氣態(tài)的烴和一種含氧氣體分別通過輸料管2和6引入反應(yīng)器A。兩種進(jìn)入反應(yīng)器A的原料氣體接觸容器內(nèi)的催化劑，反應(yīng)形成所需的石油化學(xué)產(chǎn)品。離開反應(yīng)器A的產(chǎn)品氣流，除了所需的石油化學(xué)產(chǎn)品以外，還含有二氧化碳、一氧化碳和水作為副產(chǎn)品。產(chǎn)品氣流一般也含有未反應(yīng)的烴、氧和氮，還可含有少量其它副產(chǎn)品、雜質(zhì)氣體和非反應(yīng)的烴。在圖1所示的實(shí)施例中，產(chǎn)品氣流通過管道8離開反應(yīng)器A進(jìn)入石油化學(xué)產(chǎn)品洗滌器B。
當(dāng)產(chǎn)品氣流通過洗滌器B時，它與所述石油化學(xué)產(chǎn)品的一種溶劑緊密接觸，而這溶劑是通過管道10進(jìn)入洗滌器B的。含有石油化學(xué)產(chǎn)品的溶液通過管道12離開洗滌器B，通常被進(jìn)一步處理以回收該石油化學(xué)產(chǎn)品。而一股現(xiàn)在基本不含石油化學(xué)產(chǎn)品的氣流，通過管14離開單元B。這氣流的一部分或全部隨后通過管14進(jìn)入分離裝置。如果需要，這氣流的一部分可通過管18直接循環(huán)返回反應(yīng)器A。
分離器C用來從洗滌過的氣流中回收未反應(yīng)的烴。在圖2所示的最佳實(shí)施例中，是將洗滌過的氣體首先通過干燥器34至40中的一個，在其中將水分從洗滌過的氣體中除去，然后通過吸附容器30和32中的一個，將未反應(yīng)的烴從干燥的洗滌過的氣體中除去。在圖2中，洗滌過的氣體是先通過干燥器34，然后通過吸附容器30。
如前所述，在干燥器吸附床再生步驟的一部分時間里，一般將吸附床再生氣體在加熱器46加熱至50-300℃的溫度，較好是加熱至100-250℃。如果需要，干燥器吸附床在再生過程中可用補(bǔ)充加熱器(圖中未示出)加熱，但氣體通過加熱器46時加熱器給予它的熱量，一般足以使干燥器吸附床再生，而不需補(bǔ)充加熱。
圖2所示系統(tǒng)可以幾種實(shí)施方式運(yùn)行。在第一種也是最好的實(shí)施方式中，閥58和68打開，而圖2系統(tǒng)中所有其它閥都關(guān)閉。在這實(shí)施例中，潮濕的不含化學(xué)產(chǎn)品的氣體流過管道14和干燥器34。當(dāng)氣體通過干燥器34時，氣體中的水分被吸附掉?；靖稍锏牟缓瘜W(xué)產(chǎn)品的氣體從干燥器34通過管48進(jìn)入吸附容器30，氣體內(nèi)所存在的烴在該容器內(nèi)被對烴選擇吸收的吸附劑所吸附?；靖稍锏呢殶N廢氣從容器30流出，通過管50，打開的閥58和管56，進(jìn)入干燥容器40，該容器剛好完成了它的熱再生步驟。相對較冷的廢氣通過容器40內(nèi)的熱的吸附劑時被加熱，同時使該容器內(nèi)的吸附劑變冷。被加溫的廢氣通過管62離開容器40，經(jīng)過管66和打開的閥68，以及管52進(jìn)入加熱器46。加熱器46可用任何適當(dāng)?shù)难b置加熱，例如讓蒸汽通過加熱盤管72。由加熱器46流出的熱廢氣然后逆流通過干燥容器36，將此容器內(nèi)吸附床中的水分驅(qū)除掉。隨后廢氣由容器36的進(jìn)口端流出，通過管60流出分離裝置C，再用適當(dāng)?shù)难b置處理掉(例如焚燒掉)。
當(dāng)容器36和40內(nèi)的吸附床被再生時，利用鼓風(fēng)機(jī)42將環(huán)境空氣吸入管道16。鼓風(fēng)機(jī)42將環(huán)境空氣加壓，使得足以驅(qū)使它通過干燥器38中的吸附床以及正在進(jìn)行吸附操作的對烴選擇吸附的吸附床。如果需要，被鼓風(fēng)機(jī)42加熱的空氣可通過可任選的空氣冷卻器44而將它冷卻?？諝馊缓笸ㄟ^干燥器38，在其中將空氣中的水分吸附掉，干燥的空氣通過管70流至容器32。當(dāng)烴吸附容器30和32是以PSA循環(huán)運(yùn)行，而干燥器34-40是以周期長得多的TSA循環(huán)運(yùn)行時，很可能干燥器38將在容器30和32的不止一個周期內(nèi)向它們供給干燥空氣。當(dāng)干燥空氣逆流通過容器32時，它將吸附在該容器內(nèi)的烴沖洗下來。解吸的烴和沖洗空氣的混合物通過其進(jìn)口端離開容器32，經(jīng)過管6流至反應(yīng)器A。
上述實(shí)施例是最佳實(shí)施例，因?yàn)槠渲杏猛粴饬魇挂粋€干燥器冷卻而使另一個干燥器加熱，所以吸附床再生操作中需要的廢氣較少。此外，氣體通過被冷卻的吸附床時自身被部分加熱，因此將此氣體提高至所需干燥溫度而消耗的熱量較少。
在圖2裝置的第二個實(shí)施例中，閥54、58和64打開，而系統(tǒng)中所有其它閥都關(guān)閉。在本實(shí)施例中，由容器30流出的廢氣有一部分在加熱器46中加熱，加熱后的氣體用以沖洗干燥器36中的吸附床；廢氣的其它部分流過閥58和管道56用以冷卻干燥器40內(nèi)的吸附床。通過吸附床36的氣體從該床的進(jìn)口端流出，并通過管60流至下游處理。通過干燥器40的氣體流過管62和閥64，與從干燥器36流出的氣體合并起來。在本實(shí)施例中，如以前一樣，進(jìn)入系統(tǒng)的空氣通過管16經(jīng)干燥器38流至容器32。這實(shí)施例不如第一個實(shí)施例那樣好，因?yàn)樗鹊谝粋€實(shí)施例需要更多的廢氣，并且沒有利用在吸附劑冷卻步驟中流經(jīng)干燥器40的氣體所獲得的熱量。
圖3的系統(tǒng)也有幾種實(shí)施方式。在最佳實(shí)施例中，是相繼地讓加熱的和未加熱的去除了烴的廢氣通過容器34、36和38中的吸附床而使這些吸附床再生。在圖6的時間表中，吸附床36在最初的3小時內(nèi)被再生。在這段時間的頭1.5小時，閥103打開，而圖3中所有其它閥都關(guān)閉。來自洗滌器B的不含石油化學(xué)產(chǎn)品的氣體通過管14進(jìn)入圖3的系統(tǒng)，在容器34被干燥，然后通過容器30，將氣體中的烴吸附掉。去除了烴的氣體然后通過管道50和102，打開的閥104和管道110，進(jìn)入加熱器46，在其中被加熱。加熱后的去除了烴的氣體流經(jīng)容器36，使該容器內(nèi)吸附床中的水分解吸，而(廢氣)-(水分)混合物通過管60離開系統(tǒng)，流至下游處理。與此同時，空氣被鼓風(fēng)機(jī)42吸入圖3的系統(tǒng)，通過冷卻器44，在容器38內(nèi)被干燥。隨后干燥的空氣通過管70進(jìn)入容器32，使該容器內(nèi)吸附床中的烴解吸。(解吸的烴)-(空氣)混合物經(jīng)管6流至反應(yīng)器A。
在圖3循環(huán)的隨后1.5小時(即1.5-3小時)，閥108打開而所有其它閥都關(guān)閉，未加熱的去除了烴的廢氣通過管道106和110流經(jīng)容器36。未加熱的廢氣將容器36內(nèi)的吸附床冷卻，進(jìn)一步使床中的水分解吸。(廢氣)-(水分)混合物經(jīng)管60離開容器36，流至下游處理。在這段時間空氣繼續(xù)流經(jīng)干燥器38，管道70和容器32，從而使容器32內(nèi)的吸附床進(jìn)一步再生。
在圖4系統(tǒng)的運(yùn)行中，未被干燥的不含石油化學(xué)產(chǎn)品的氣體通過管14進(jìn)入系統(tǒng)，通過容器30，在該容器中將水分和烴吸附掉。干燥而且去除了烴的氣體通過管50離開容器30，當(dāng)容器122處于再生階段的加熱步驟時，該氣體流經(jīng)管102和閥104，而當(dāng)容器122的吸附劑被冷卻時，該氣體流經(jīng)管106和閥108。廢氣通過管60離開容器36，與本發(fā)明的其它實(shí)施例一樣，送至下游處理。
當(dāng)容器30處于吸附工作狀態(tài)時，容器32內(nèi)的吸附劑被來自容器120的空氣沖洗。在運(yùn)行的這一部分，利用鼓風(fēng)機(jī)42把空氣吸入系統(tǒng)，(需要時)在冷卻器44將它冷卻，通過吸附器120將空氣中的水分去除。干燥的空氣經(jīng)管70流出容器120，逆流地通過容器32，從而使該容器內(nèi)吸附床中的水分和烴解吸。烴、水分和空氣的混合物通過管6由容器32流至反應(yīng)器A。
在容器120處于吸附工作狀態(tài)的至少一部分時間里，容器122在被再生，準(zhǔn)備其下一輪次的吸附工作。在再生周期的至少一部分時間里，閥104打開，干燥的去除了烴的廢氣流經(jīng)管102，在加熱器46被加熱，逆流地流經(jīng)容器122內(nèi)的吸附床，將床中的水分沖洗出來。(沖洗氣體)-(水分)混合物通過管60流出容器122，送至下游處理。再生步驟的吸附床加熱周期結(jié)束時，閥108打開而閥104關(guān)閉。這時未被加熱的干燥的去除了烴的廢氣逆流地流過容器122，冷卻其中的吸附床，準(zhǔn)備進(jìn)行下一輪次的吸附。
應(yīng)該理解，本發(fā)明的范圍包括使用常規(guī)的設(shè)備來監(jiān)控和自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)內(nèi)的各氣流，從而使系統(tǒng)充分自動化地高效率連續(xù)運(yùn)行。
以下通過實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明，其中的百分率，比率，和份數(shù)(包括每百萬份中的份數(shù)ppm)，除非另外指明，都是按體積計(jì)算。在各實(shí)施例中的實(shí)驗(yàn)，是用一對直徑為3"，高度為22"，兩端裝有惰性填充物的實(shí)驗(yàn)室吸附容器進(jìn)行的。用裝有熱導(dǎo)率探測器的Shi-madzu氣相色譜儀監(jiān)控并分析原料氣流和解吸氣流的組分。二氧化碳回收率是根據(jù)所指出的對氣流的測量計(jì)算的。實(shí)施例I在本實(shí)施例中，所述實(shí)驗(yàn)室吸附器交替地不同步地連續(xù)運(yùn)行吸附/沖洗循環(huán)，整個循環(huán)時間為2分鐘，溫度為23-24℃。每個容器內(nèi)填有約1200克二氧化硅凝膠吸附劑，其尺寸為3×9網(wǎng)目，是購自Davison Company，牌號為Grade41。在試驗(yàn)過程中原料氣體的平均組分是5.4％二氧化碳，其余為氮。原料流率為約15slpm(標(biāo)準(zhǔn)升/分)。用流率為15slpm的干燥氮?dú)庾鳛闆_洗氣體，即沖洗氣/原料氣的體積比約等于1。原料氣鼓泡通過室溫下的水，使它飽和地含有水分。在吸附步驟中，吸附床壓力維持在約25.5psia(磅/平方英寸，絕對壓力)。在吸附床再生步驟過程中，吸附床壓力維持在約17.5psia。試驗(yàn)進(jìn)行了12天，在這段時間內(nèi)解吸氣體中二氧化碳的回收率保持在恒定的80％。實(shí)施例II重復(fù)實(shí)施例I的各步驟，只是原料氣的組分為1.9％丁烷，7％二氧化碳，其余為氮，原料氣和沖洗氣都是干燥的，原料氣流率維持在約20slpm，沖洗氣/原料氣比率維持約等于1，吸附床壓力保持在約20.5-21.5psia，吸附床溫度保持在40-47℃。試驗(yàn)進(jìn)行了7天，在這段時間丁烷回收率保持在約91-92％，而二氧化碳回收率保持在約57-58％。實(shí)施例III(對比例)重復(fù)實(shí)施例I的各步驟，只是原料氣和沖洗氣都飽和地含有水分，而試驗(yàn)過程中吸附壓力和再生壓力都保持在約20psia。試驗(yàn)進(jìn)行了11天。在第1，第4，第6，第8和第11天的二氧化碳回收率分別為60％，45％，41％，35％和15％。
以上各實(shí)施例表明了本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。在實(shí)施例I和III中所用的原料氣是氮和二氧化碳的混合物，而實(shí)施例II中所用的原料氣是氮、丁烷、和二氧化碳的混合物。這些氣體混合物模擬了來自部分氧化器的廢氣流。在吸附步驟過程中，大部分氮作為非吸附氣體通過吸附劑。在實(shí)施例I和III中，大部分二氧化碳被吸附，并以富含二氧化碳的解吸氣體產(chǎn)物形式被回收；在實(shí)施例II中，大部分丁烷和二氧化碳被吸附，并以富含丁烷和二氧化碳的解吸氣體產(chǎn)物形式被回收。實(shí)施例I的試驗(yàn)是在PSA條件下進(jìn)行，壓力擺動值約為8psi。在該試驗(yàn)中，原料氣飽和地含有水分，但沖洗氣是干燥的。試驗(yàn)成功地進(jìn)行了12天。實(shí)施例II的試驗(yàn)基本上是在CSA條件下進(jìn)行，所用的沖洗氣對原料氣的比率約等于1。這試驗(yàn)也成功地進(jìn)行了7天。在實(shí)施例III中，試驗(yàn)是使用濕的原料氣和濕的沖洗氣在CSA條件下進(jìn)行。在試驗(yàn)過程中原料氣/沖洗氣的比率保持約等于1。實(shí)施例III中的二氧化碳回收率急劇并連續(xù)地下降，直到試驗(yàn)的最后一天僅有15％。
實(shí)施例I表明，當(dāng)沖洗氣流是干燥的，二氧化碳可在PSA條件下從一種濕的氣體中連續(xù)地回收。實(shí)施例II表明，當(dāng)原料氣和沖洗氣都是干燥的，丁烷和二氧化碳可在沖洗氣/原料氣比率為1的條件下連續(xù)地從原料氣回收。實(shí)施例III則表明，當(dāng)原料氣和沖洗氣都是濕的，在沖洗氣/原料氣比率為1的條件下，二氧化碳不能連續(xù)地從濕的原料氣中回收。
當(dāng)沖洗氣和原料氣都在烴吸附過程以前被干燥，烴吸附過程可在沖洗氣/原料氣的比率顯著地低于實(shí)施例所示的條件下進(jìn)行。這時沖洗氣/原料氣比率僅受部分氧化反應(yīng)要求的氧的數(shù)量所限制。
雖然以上參照具體的設(shè)備結(jié)構(gòu)和具體試驗(yàn)對本發(fā)明作了說明，這只是本發(fā)明的例子，應(yīng)考慮到各種變化。本發(fā)明的范圍僅受后附的權(quán)利要求的限制。
權(quán)利要求
1.一種制備石油化學(xué)產(chǎn)品的改進(jìn)方法，它包括以下步驟(a)在反應(yīng)區(qū)內(nèi)將一種烴與一種選自空氣和富氧空氣的含氧氣體接觸，接觸是在存在適當(dāng)?shù)难趸呋瘎┑臈l件下進(jìn)行，進(jìn)行的條件是產(chǎn)生出含有所述石油化學(xué)產(chǎn)品、未反應(yīng)的烴和水份的氣體產(chǎn)物；(b)在石油化學(xué)產(chǎn)品回收區(qū)中將所述石油化學(xué)產(chǎn)品從所述氣體產(chǎn)物中取出，從而產(chǎn)生不含石油化學(xué)產(chǎn)品的氣體；(c)將至少一部分上述不含石油化學(xué)產(chǎn)品的氣流通過一種對烴選擇吸附的吸附劑，使未反應(yīng)的烴吸附在該吸附劑上，產(chǎn)生去除了烴的廢氣；(d)讓所述含氧氣體通過所述對烴選擇吸附的吸附劑而使吸附劑至少部分地再生，并產(chǎn)生含有解吸的烴和所述含氧氣體的氣流；以及(e)將至少一部分上述氣流循環(huán)返回至所述反應(yīng)區(qū)；其特征在于它在將所述含氧氣體通過對烴選擇吸附的吸附床之前，先讓含氧氣體經(jīng)歷一個溫度擺動吸附干燥過程，該干燥過程在至少包含兩個對水份選擇吸附的吸附床的系統(tǒng)中進(jìn)行，這些吸附床不同步地運(yùn)行，在任何時刻總是至少有一個吸附床處于干燥含氧氣體的工作狀態(tài)，并至少有一個吸附床處于再生狀態(tài)；所述至少一個處于再生狀態(tài)的吸附床，正在被所述去除了烴的廢氣通過而被至少部分地再生。
2.如權(quán)利要求1所述的改進(jìn)方法，其特征在于將所述不含石油化學(xué)產(chǎn)品的氣體和所述含氧氣體通過所述的對烴選擇吸附的吸附床之前，先讓這兩種氣體經(jīng)歷一溫度擺動吸附干燥過程，該干燥過程在至少包括三個對水份選擇吸附的吸附床的系統(tǒng)中進(jìn)行，這些吸附床不同步地運(yùn)行，任何時刻總是至少有一個吸附床處于干燥不含石油化學(xué)產(chǎn)品的氣體的工作狀態(tài)，總是至少有一個吸附床處于干燥含氧氣體的工作狀態(tài)，并總是至少有一個吸附床處于再生狀態(tài)；所述至少一個處于再生狀態(tài)的吸附床，正在被所述去除了烴的廢氣通過而被至少部分地再生。
3.如權(quán)利要求2所述的改進(jìn)方法，其特征在于所述系統(tǒng)包括三個3A型沸石的吸附床。
4.如權(quán)利要求3所述的改進(jìn)方法，其特征在于所述至少一個處于再生狀態(tài)的吸附床是先被加熱的去除了烴的廢氣通過，使該床被加熱，然后被未加熱的去除了烴的廢氣通過，而使該床被冷卻。
5.如權(quán)利要求4所述的改進(jìn)方法，其特征在于吸附床被加熱的時間與吸附床被冷卻的時間相等，而且這兩個時間都等于吸附床處于干燥不含石油化學(xué)產(chǎn)品的氣體的工作狀態(tài)或處于干燥含氧氣體的工作狀態(tài)的時間的1/4。
6.如權(quán)利要求1所述的改進(jìn)方法，其特征在于所述系統(tǒng)包括4個對水份選擇吸收的吸附床，在任何時刻總是有一個吸附床處于干燥不含石油化學(xué)產(chǎn)品的氣體的工作狀態(tài)，有一個吸附床處于干燥含氧氣體的工作狀態(tài)，有一個吸附床正在被加熱的去除了烴的廢氣通過而被加熱，并有一個吸附床正在被未加熱的去除了烴的廢氣通過而被冷卻。
7.如權(quán)利要求6所述的改進(jìn)方法，其特征在于所述吸附床被加熱的時間與吸附床被冷卻的時間相等，而且這兩個時間都等于吸附床處于干燥不含石油化學(xué)產(chǎn)品的工作狀態(tài)或處于干燥含氧氣體的工作狀態(tài)的時間的1/2。
8.如權(quán)利要求6所述的改進(jìn)方法，其特征在于未加熱的去除了烴的氣體通過一個剛完成加熱步驟的吸附床，使該吸附床冷卻而同時使去除了烴的氣體加熱，然后讓加熱了的去除了烴的氣體通過一個剛完成了吸附步驟的吸附床，從而使該吸附床加熱。
9.如權(quán)利要求8所述的改進(jìn)方法，其特征在于所述加熱的去除了烴的氣體在通入剛完成其吸附步驟的吸附床之前，被進(jìn)一步加熱。
10.如權(quán)利要求1、2和6所述的任何一種改進(jìn)方法，其特征在于步驟(c)和(d)在約1.2-5巴(絕對壓力)范圍的壓力下進(jìn)行，兩個步驟中所用的壓力可以相同或不同。
11.如權(quán)利要求10所述的改進(jìn)方法，其特征在于在步驟(c)和步驟(d)之間，還包括附加步驟通過降壓將烴從所述對烴選擇吸附的吸附劑中解吸出來；并將所述解吸的烴循環(huán)回至所述反應(yīng)區(qū)。
12.如權(quán)利要求1、2或6所述的任何一種改進(jìn)方法，其特征在于所述對水份選擇吸收的吸附劑是3A型沸石。
13.如權(quán)利要求1所述的改進(jìn)方法，其特征在于所述的烴是正丁烷，而所述石油化學(xué)產(chǎn)品是馬來酐。
14.如權(quán)利要求1所述的改進(jìn)方法，其特征在于所述的去除了石油化學(xué)產(chǎn)品的氣流有一部分被循環(huán)回到所述反應(yīng)區(qū)。
全文摘要
利用烴與空氣在存在適當(dāng)催化劑條件下的氣相反應(yīng)制備石油化學(xué)產(chǎn)品。所述石油化學(xué)產(chǎn)品是從反應(yīng)器排出氣流中提取的，讓余下不含石油化學(xué)產(chǎn)品的氣流的一部分或全部通過一對烴選擇吸附的吸附床，將烴從氣流中吸附出來，留下去除了烴的廢氣。用空氣將吸附的烴從吸附床上沖洗下來，再把空氣—烴混合物再循環(huán)至部分氧化反應(yīng)器。沖洗空氣以及最好是沖洗空氣和不含石油化學(xué)產(chǎn)品的氣流兩者，在引入至對烴選擇吸附的吸附劑中之前，先經(jīng)過3A型沸石的吸附床而被干燥，而3A型沸石吸附床是用加熱的去除了烴的廢氣通過而使它再生。
文檔編號C07B33/00GK1140747SQ96107130
公開日1997年1月22日 申請日期1996年6月21日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月23日
發(fā)明者D·R·阿查里雅, S·S·坦?jié)h卡 申請人:波克股份有限公司