本發(fā)明涉及通過(guò)使用包含至少兩個(gè)吸附器的組件吸附以提純有機(jī)組合物(OC1)的方法。將包含至少一種鏈烷烴、至少一種烯烴和至少一種含有氧和/或硫的化合物的有機(jī)組合物(OC1)加入組件的第一個(gè)吸附器(A1)以得到有機(jī)組合物(OC2),其包含至少一種鏈烷烴、至少一種烯烴和與在有機(jī)組合物(OC1)中的相應(yīng)量相比減少量的至少一種含有氧和/或硫的化合物。有機(jī)組合物(OC2)的氫化提供了料流(S2),其包含至少一種鏈烷烴和與在加入第一個(gè)吸附器(A1)之后得到的有機(jī)組合物(OC2)中的相應(yīng)量相比減少量的至少一種烯烴。組件的第二個(gè)吸附器(A2)通過(guò)與料流(S2)接觸而再生。
工業(yè)有機(jī)組合物通常在用作催化反應(yīng)中的原料之前需要進(jìn)行提純以除去含有雜原子的化合物,雜原子尤其是例如硫和/或氧。這些雜質(zhì)會(huì)抑制或降低催化劑的活性。可以使用吸附器進(jìn)行提純。
WO 2010/057905 A1公開(kāi)了烯烴的低聚方法,其中使至少一種C2-C8烯烴與含鎳的多相催化劑接觸。優(yōu)選使得烯烴在與催化劑接觸之前從吸附材料通過(guò),從而防止催化劑中毒。但是,WO 2010/057905 A1沒(méi)有公開(kāi)再生吸附器的方法。
DE 10 2008 007 081 A1公開(kāi)了從C4-烴的混合物-I制備n-丁烯低聚物和1-丁烯的方法。與WO 2010/057905 A1相似,此文獻(xiàn)提到需要從要用于催化低聚工藝中的烴混合物除去特定的含雜原子的化合物。此文獻(xiàn)沒(méi)有公開(kāi)再生吸附器的方法。
WO 2005/056503公開(kāi)了復(fù)合催化劑,其用于低級(jí)烯烴的選擇性低聚和制備高辛烷值產(chǎn)物。雖然詳細(xì)報(bào)告了低級(jí)烯烴和烯烴混合物的低聚,但是沒(méi)有提到使用吸附器提純?cè)匣蛟偕狡鳌?/p>
WO 01/83407描述了使用含有MFS結(jié)構(gòu)類型沸石的催化劑低聚具有3-6個(gè)碳原子的烯烴的方法,這在能選擇性地得到低聚產(chǎn)物的條件下進(jìn)行,此低聚產(chǎn)物含有主要量的特定低聚物。與在上述現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)相同,此方法既沒(méi)有使用吸附器提純?cè)希矝](méi)有提到吸附器的再生。
為了除去被吸附的含雜原子的化合物,需要定期再生吸附器。這可以例如通過(guò)用惰性氣體或烴在高溫下吹掃吸附器進(jìn)行。合適的再生介質(zhì)必須基本上不含烯烴和含雜原子的化合物,尤其是不含含有氧和/或硫的化合物。殘余的烯烴傾向于在再生工藝期間在所用的溫度下在吸附劑上形成有害的焦炭和聚合物沉淀物。
在吸附器中提純的包含烯烴的工業(yè)有機(jī)組合物通常含有顯著量的飽和烴。這些經(jīng)提純的飽和烴可以在下游工藝步驟中從烯烴分離出來(lái),并可以用于吸附器的再生。但是,即使在蒸餾產(chǎn)物料流之后,飽和烴餾分通常仍然含有相當(dāng)量的殘余烯烴。含有相當(dāng)量烯烴的料流不能成功地用于吸附器再生,這是因?yàn)樵谖狡鞅砻嫔闲纬傻某恋砦锖?或焦炭增加。
US 4,935,399和US 4,935,400都描述了用于在包含分子篩的吸附器期間的再生減少烴損失的相似方法,用于從液體烴料流除去硫化合物。根據(jù)US 4,935,399的方法包括直接用位于吸附床內(nèi)的裝置來(lái)加熱吸附器床,但是在US 4,935,400中的吸附床是僅僅通過(guò)用氣態(tài)烴吹掃來(lái)加熱的。這兩個(gè)文獻(xiàn)都解釋了烴料流用于再生含有分子篩的吸附床,但是都沒(méi)有描述氫化步驟。
US 5,177,298公開(kāi)了用烴再生劑料流再生含有含氧化合物的吸附劑的方法。所用的料流必須另外用額外吸附器進(jìn)行預(yù)處理,從而除去含有硫或氧的化合物。另外,US 5,177,298沒(méi)有公開(kāi)氫化步驟。
US 6,673,239B2公開(kāi)了用于從烴除去水和含雜原子的化合物的體系和方法,以及用于再生其中所用的吸附劑的體系和方法。再生操作包括使得異鏈烷烴從吸水劑通過(guò),然后使得異鏈烷烴從含雜原子的化合物吸附劑通過(guò)。但是,US 6,673,239B2沒(méi)有公開(kāi)氫化步驟。
US 2012/0024324 A1公開(kāi)了在開(kāi)放回路循環(huán)中用噴射壓縮器再生提純床的方法。含有惰性氣體和再生組合物的流體組合物用作再生介質(zhì)。除了可能作為第二組分的氫氣之外,沒(méi)有定義流體組合物的其它成分。尤其是,在此文獻(xiàn)中沒(méi)有考慮使用烴作為再生介質(zhì)。
本發(fā)明要解決的問(wèn)題是開(kāi)發(fā)提純有機(jī)組合物的新方法。
此目的是由一種通過(guò)使用包含至少兩個(gè)吸附器的組件吸附以提純有機(jī)組合物(OC1)的方法實(shí)現(xiàn)的,此方法包括以下步驟a)-c):
a)將包含至少一種鏈烷烴和/或至少一種烯烴和至少一種含有氧和/或硫的化合物的有機(jī)組合物(OC1)加入組件的第一個(gè)吸附器(A1)以得到有機(jī)組合物(OC2),其包含至少一種鏈烷烴、至少一種烯烴和與在有機(jī)組合物(OC1)中的相應(yīng)量相比減少量的至少一種含有氧和/或硫的化合物,
b)氫化至少一部分的在步驟a)中得到的有機(jī)組合物(OC2)以得到料流(S2),其包含至少一種鏈烷烴和與在有機(jī)組合物(OC2)中的相應(yīng)量相比減少量的至少一種烯烴,
c)組件的第二個(gè)吸附器(A2)通過(guò)與在步驟b)中得到的料流(S2)接觸而再生,
其中根據(jù)步驟a)使用組件的第一個(gè)吸附器(A1)進(jìn)行的提純操作和根據(jù)步驟c)使組件的第二個(gè)吸附器(A2)再生的操作是平行進(jìn)行的。
使用吸附器提純有機(jī)組合物,需要有效的吸附器再生以保持高的總產(chǎn)量。如果要提純的有機(jī)組合物含有較高量的要被吸附的化合物、例如含有氧和/或硫的化合物,則這是特別重要的。本發(fā)明允許短的再生時(shí)間,其等于提純時(shí)間,即使對(duì)于具有大量雜質(zhì)的有機(jī)組合物也是如此。另外,所用的裝置可以保持相對(duì)于雜質(zhì)載荷而言較小。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)可以在于這樣的事實(shí):本發(fā)明允許至少一個(gè)吸附器按照再生模式進(jìn)行的操作平行于在相同設(shè)備中的至少一個(gè)其它吸附器按照操作模式進(jìn)行的操作。與可以對(duì)于再生和操作模式采用相等的時(shí)間組合,工藝延遲或空閑時(shí)間被最小化。
包含殘余烯烴的烴,在本發(fā)明中對(duì)應(yīng)于料流(S2),可以用于吸附器再生,且不會(huì)在吸附劑上顯著形成不利的焦炭和聚合物沉淀物。在本發(fā)明中,料流(S2)用作吸附器的再生料流或再生介質(zhì)。
料流(S2)是來(lái)自更早的工藝步驟。因此,本發(fā)明允許使用多種組分作為用于吸附器的再生介質(zhì),其中所述組分已經(jīng)早先在相同的吸附器上經(jīng)過(guò)提純,但它們實(shí)際上是副產(chǎn)物,例如在通過(guò)丁烯二聚制備辛烯的方法中。這些副產(chǎn)物通常作為廢料排出,但是在本發(fā)明方法中,它們可以成功地用作和/或轉(zhuǎn)化成再生料流。
與現(xiàn)有技術(shù)的其它方法相比,不需要用于除去含有硫和/或氧或其它雜原子的化合物的額外提純步驟,這是因?yàn)檫@些烴混合物例如在用吸附器提純含有烯烴的工業(yè)有機(jī)組合物期間是作為副產(chǎn)物得到的。所以,避免了購(gòu)買其它再生介質(zhì),例如惰性氣體。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案,另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以在完成操作模式之后收集并循環(huán)在吸附器的孔中保留的殘余有機(jī)組合物,從而進(jìn)一步減少有價(jià)值的有機(jī)中間體的損失。
總之,由于在本發(fā)明中實(shí)施的有利措施組合,通過(guò)減少能耗、廢料、回收產(chǎn)物并循環(huán)副產(chǎn)物作為再生介質(zhì),降低了操作成本和環(huán)境負(fù)擔(dān)。
下面更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明:
本發(fā)明涉及通過(guò)使用包含至少兩個(gè)吸附器的組件吸附以提純有機(jī)組合物(OC1)的方法,包括以下步驟a)-c):
在本發(fā)明中,術(shù)語(yǔ)“吸附器”包括吸附劑以及用于包埋吸附劑的裝置。代替術(shù)語(yǔ)“吸附劑”,可以使用“吸附器材料”。術(shù)語(yǔ)吸附器可以與吸附劑互換使用,即使在特定情況下實(shí)際上表示僅僅吸附劑,而不是其中包埋吸附劑的裝置。
吸附器可以用于從有機(jī)組合物吸附含有氧和/或硫的化合物。優(yōu)選,吸附器可以用于吸附醚、醇、硫醇、硫醚、亞砜、酮、醛或其混合物。
可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的適合用于從有機(jī)組合物吸附含有氧和/或硫的化合物的任何吸附劑。
優(yōu)選的吸附劑例如是孔直徑為的分子篩。另外,可用的分子篩是結(jié)晶的天然氧化鋁硅酸鹽,例如層狀晶格硅酸鹽或合成分子篩。另外,可以使用由Bayer AG、Dow、Union Carbide、Laporte或Mobil公司銷售的分子篩。這些分子篩可以例如是A-、X-和Y-類型的沸石。此外,可以使用合成分子篩,其含有硅和鋁作為主要組分,其中其它原子作為次要組分,例如鑭系元素,例如鎵、銦和鑭,或其它元素例如鎳、鈷、銅、鋅或銀。它們可以例如通過(guò)用可交換的陽(yáng)離子進(jìn)行離子交換而被引入沸石中。
相似地,可以使用合成沸石,其中其它原子例如硼或磷可以通過(guò)共沉淀被引入層中。
其它合適的吸附劑是磷酸鋁、二氧化硅、硅藻土、二氧化鈦、二氧化鋯、聚合物吸附劑以及它們的混合物。
最優(yōu)選的吸附劑是氧化鋁,其可以例如作為Selexsorb CDL從BASF公司商購(gòu)。
至少兩個(gè)吸附器(A1)和(A2)優(yōu)選是基于分子篩或氧化鋁,優(yōu)選氧化鋁,和/或吸附器可以用于從有機(jī)組合物用于吸附含有氧和/或硫的化合物,優(yōu)選吸附器可以用于吸附醚、醇、硫醇、硫醚、亞砜、酮、醛或其混合物。
在步驟a)中,將包含至少一種鏈烷烴和/或至少一種烯烴和至少一種含有氧和/或硫的化合物的有機(jī)組合物(OC1)加入組件的第一個(gè)吸附器(A1)以得到有機(jī)組合物(OC2),其包含至少一種鏈烷烴、至少一種烯烴和與在有機(jī)組合物(OC1)中的相應(yīng)量相比減少量的至少一種含有氧和/或硫的化合物。
優(yōu)選,鏈烷烴在其最長(zhǎng)鏈中含有1-14個(gè)、更優(yōu)選3-10個(gè)、最優(yōu)選4-6個(gè)碳原子。
至少一種鏈烷烴可以例如是直鏈、支化和/或環(huán)狀的,并選自:甲烷,乙烷,丙烷,丁烷,戊烷,己烷,庚烷,辛烷,壬烷和癸烷。至少一種鏈烷烴優(yōu)選是丁烷。
在本發(fā)明中,除非另有說(shuō)明,在具體鏈烷烴的不同異構(gòu)體之間沒(méi)有區(qū)分。例如,術(shù)語(yǔ)丁烷可以表示正丁烷和/或異丁烷。
在本發(fā)明中,在一個(gè)具體實(shí)施方案中,有機(jī)組合物可以含有一種或多種與丁烷不同的其它鏈烷烴,它們可以選自與上述相同的鏈烷烴。
優(yōu)選有機(jī)組合物(OC1)含有丁烷和丁烯。
優(yōu)選有機(jī)組合物(OC1)含有按重量計(jì)至多1000ppm、更優(yōu)選按重量計(jì)至多300ppm、最優(yōu)選按重量計(jì)至多200ppm的至少一種含有氧和/或硫的化合物。
有機(jī)組合物(OC1)優(yōu)選含有按重量計(jì)至少15ppm的至少一種含有氧和/或硫的化合物。
優(yōu)選,有機(jī)組合物(OC1)含有按重量計(jì)不大于250ppm的1,2-二甲氧基乙烷(DME),按重量計(jì)不大于150ppm的甲基叔丁基醚(MTBE),按重量計(jì)不大于50ppm的丙酮,按重量計(jì)不大于50ppm的甲醇和/或按重量計(jì)不大于50ppm的甲基硫醇。
至少一種烯烴可以含有至少一種直鏈、支化、環(huán)狀的單烯烴和/或至少一種直鏈、支化、環(huán)狀的含有多于一個(gè)烯屬雙鍵的烯烴。優(yōu)選,烯烴在其最長(zhǎng)的碳鏈中具有2-14個(gè)、更優(yōu)選3-10個(gè)、最優(yōu)選4-6個(gè)碳原子。
如果存在烯烴的多于一種的立體異構(gòu)體,例如相應(yīng)的順-和反-異構(gòu)體,則這些異構(gòu)體在本發(fā)明中被視為等同的。另外,在單烯烴的結(jié)構(gòu)異構(gòu)體之間沒(méi)有區(qū)分。例如,術(shù)語(yǔ)丁烯可以包括結(jié)構(gòu)異構(gòu)體1-丁烯和/或2-丁烯,以及2-丁烯可以包括相應(yīng)的順-和/或反-立體異構(gòu)體。
單烯烴可以例如選自乙烯,丙烯,丁烯,戊烯,己烯,庚烯,辛烯,壬烯和癸烯。優(yōu)選,烯烴是丁烯。
如果存在至少一種含有多于一個(gè)烯屬雙鍵的烯烴,則這種烯烴優(yōu)選是二烯,更優(yōu)選丁二烯。
在一個(gè)具體實(shí)施方案中,包含至少一種烯烴的有機(jī)組合物可以含有一種或多種與丁烯不同的烯烴,其可以選自與上述相同的烯烴。
有機(jī)組合物(OC1)可以含有至少20重量%的至少一種烯烴,優(yōu)選丁烯,和/或含有至少20重量%的至少一種鏈烷烴,優(yōu)選丁烷。
優(yōu)選,在有機(jī)組合物(OC1)中,鏈烷烴與烯烴之前的比率是0.5:1至2:1[重量%:重量%]。
有機(jī)組合物(OC2)優(yōu)選含有按重量計(jì)不大于20ppm的含有氧和/或硫的化合物。
優(yōu)選在步驟a)中用有機(jī)組合物(OC1)裝載吸附器(A1)的量是10-100t/h,更優(yōu)選30-80t/h,最優(yōu)選45-65t/h。
優(yōu)選,在步驟a)中將有機(jī)組合物(OC1)在25-40℃的溫度下加入吸附器(A1)。
優(yōu)選,在步驟a)中將有機(jī)組合物(OC1)在5-8巴的壓力下加入吸附器(A1)。
在步驟b)中,至少一部分的在步驟a)中得到的有機(jī)組合物(OC2)進(jìn)行氫化以得到料流(S2),其包含至少一種鏈烷烴和與在有機(jī)組合物(OC2)中的相應(yīng)量相比減少量的至少一種烯烴。
氫化可以通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的任何合適方法進(jìn)行。
有用的氫化可以是使用至少催化劑和氫源進(jìn)行催化氫化。
優(yōu)選,催化劑含有d-段元素,更優(yōu)選例如Pd、Pt、Ru、Ir、Rh、Cu、Ni或Co,最優(yōu)選Pd、Ni、Pt或Rh,尤其優(yōu)選Pd或Ni。
氫化可以使用H2氣體進(jìn)行,和/或作為催化轉(zhuǎn)移氫化進(jìn)行,其中使用例如甲酸銨、氫化硅、NaBH4、環(huán)己烯或醇例如甲醇和丙醇作為氫源。優(yōu)選,氫化是使用H2氣體作為氫源進(jìn)行的。
氫源和溶劑可以是相同的,例如在醇例如甲醇的情況下。
可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的適用于氫化的任何溶劑。
一般而言,可以使用極性-質(zhì)子溶劑,極性-非質(zhì)子溶劑和/或非極溶劑,例如甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、四氫呋喃或甲苯。
或者,氫化可以在不使用任何溶劑的情況下進(jìn)行。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,氫化是在不使用任何溶劑的情況下和使用H2氣體作為氫源的情況下進(jìn)行。
可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的適用于氫化的任何反應(yīng)器。
優(yōu)選,滴流床反應(yīng)器用于進(jìn)行氫化。
優(yōu)選,料流(S2)含有按重量計(jì)不大于1000ppm的烯烴,更優(yōu)選按重量計(jì)不大于500ppm的烯烴,最優(yōu)選按重量計(jì)不大于100ppm的烯烴,優(yōu)選烯烴是丁烯。
優(yōu)選,料流(S2)含有至少99重量%的至少一種鏈烷烴,更優(yōu)選至少99.5重量%的至少一種鏈烷烴,最優(yōu)選至少99.9重量%的至少一種鏈烷烴,優(yōu)選鏈烷烴是丁烷。
優(yōu)選,料流(S2)含有按重量計(jì)≤20ppm、更優(yōu)選按重量計(jì)≤5ppm、最優(yōu)選按重量計(jì)≤1ppm的至少一種含有氧和/或硫的化合物。
在步驟b)中進(jìn)行氫化的相應(yīng)有機(jī)組合物優(yōu)選含有丁烷和丁烯,更優(yōu)選含有至少96重量%的丁烷和不大于4重量%的丁烯。
在步驟b)中進(jìn)行氫化的相應(yīng)有機(jī)組合物優(yōu)選含有按重量計(jì)≤20ppm、更優(yōu)選按重量計(jì)≤5ppm、最優(yōu)選按重量計(jì)≤1ppm的至少一種含有氧和/或硫的化合物。
在步驟c)中,組件的第二個(gè)吸附器(A2)通過(guò)與在步驟b)中得到的料流(S2)接觸而再生,
其中根據(jù)步驟a)使用組件的第一個(gè)吸附器(A1)進(jìn)行的提純操作和根據(jù)步驟c)使組件的第二個(gè)吸附器(A2)再生的操作是平行進(jìn)行的。
在本發(fā)明中,再生表示從吸附器、尤其從在吸附器中的吸附劑解吸并除去被吸附的含有氧和/或硫的化合物。吸附器的再生也可以包括必要的額外措施/步驟,例如用于制備再生介質(zhì),用于再生的吸附器本身,或用于使得吸附器在完成再生之后能夠再次操作以從有機(jī)組合物吸附含有氧和/或硫的化合物。
所以,在本發(fā)明中,吸附器可以至少按照以下操作模式操作:操作模式或再生模式。
在本發(fā)明中,當(dāng)包含含有至少一種鏈烷烴和/或至少一種烯烴和含有氧和/或硫的化合物的有機(jī)組合物的料流、優(yōu)選未經(jīng)過(guò)吸附器的料流被加入吸附器時(shí),一個(gè)吸附器是處于操作模式,并且由此料流將含有氧和/或硫的化合物完全或至少部分地吸附到吸附劑上。
根據(jù)上段內(nèi)容,從包含有機(jī)組合物的料流吸附優(yōu)選至少50%、更優(yōu)選至少80%、最優(yōu)選至少97%的含有氧和/或硫的化合物。
在本發(fā)明中,當(dāng)進(jìn)行用于去除的措施或涉及從吸附劑除去被吸附的含有氧和/或硫的化合物的措施、或者任選地未采用操作模式定義時(shí),吸附器是處于再生模式。
優(yōu)選,用于再生和提純的時(shí)間是相等的,更優(yōu)選在12-48小時(shí)的范圍內(nèi)。
在另一個(gè)實(shí)施方案中,本發(fā)明包括以下選項(xiàng)i)-viii)中的至少一個(gè):
i)在步驟b)中進(jìn)行氫化的相應(yīng)有機(jī)組合物含有丁烷和丁烯,優(yōu)選含有至少96重量%的丁烷和不大于4重量%的丁烯,和/或
ii)在步驟b)中進(jìn)行氫化的相應(yīng)有機(jī)組合物含有按重量計(jì)≤20ppm、優(yōu)選按重量計(jì)≤5ppm、更優(yōu)選按重量計(jì)≤1ppm的至少一種含有氧和/或硫的化合物,和/或
iii)料流(S2)含有按重量計(jì)不大于1000ppm的烯烴,優(yōu)選按重量計(jì)不大于500ppm的烯烴,最優(yōu)選按重量計(jì)不大于100ppm的烯烴,優(yōu)選烯烴是丁烯,和/或
iv)料流(S2)含有至少99重量%的至少一種鏈烷烴,優(yōu)選至少99.5重量%的至少一種鏈烷烴,最優(yōu)選至少99.9重量%的至少一種鏈烷烴,優(yōu)選鏈烷烴是丁烷,和/或
v)料流(S2)含有按重量計(jì)≤20ppm、優(yōu)選按重量計(jì)≤5ppm、更優(yōu)選按重量計(jì)≤1ppm的至少一種含有氧和/或硫的化合物,和/或
vi)在步驟a)中用有機(jī)組合物(OC1)裝載吸附器(A1)的量是10-100t/h,優(yōu)選30-80t/h,更優(yōu)選45-65t/h,和/或
vii)在步驟a)中將有機(jī)組合物(OC1)在25-40℃的溫度下加入吸附器(A1),和/或
viii)在步驟a)中將有機(jī)組合物(OC1)在5-8巴的壓力下加入吸附器(A1)。
根據(jù)本發(fā)明方法的步驟c)可以含有以下組成步驟c1)-c6)中的至少一個(gè):
c1)將料流(S2)從液體轉(zhuǎn)化成氣相,
c2)通過(guò)與氣態(tài)料流(S2)接觸來(lái)加熱吸附器,其中氣態(tài)料流(S2)是在吸附器內(nèi)冷凝的,
c3)通過(guò)與氣態(tài)料流(S2)接觸將吸附器加熱到在230-270℃范圍內(nèi)的溫度,且在吸附器內(nèi)沒(méi)有氣態(tài)料流(S2)的任何冷凝,
c4)通過(guò)與氣態(tài)料流(S2)接觸將吸附器在230-270℃的溫度下再生,
c5)通過(guò)與氣態(tài)料流(S2)接觸將吸附器冷卻到80-120℃的溫度,和/或
c6)通過(guò)與在步驟a)中得到的氣態(tài)料流(S2)接觸將吸附器冷卻到低于80℃的溫度,優(yōu)選冷卻到在40-60℃范圍內(nèi)的溫度;
優(yōu)選,步驟d)(如下所述)在步驟c)之前進(jìn)行,并且步驟c)包括組成步驟c1),然后進(jìn)行c2),然后進(jìn)行c3),然后進(jìn)行c4),然后進(jìn)行c5)和然后進(jìn)行c6)。
在步驟c1)中,液體料流(S2)向氣相的轉(zhuǎn)化可以通過(guò)降低液體料流(S2)的壓力和/或加熱液體料流(S2)進(jìn)行,其中優(yōu)選使用至少一個(gè)蒸發(fā)器和/或至少一個(gè)過(guò)熱器和/或至少一個(gè)閃蒸容器。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,將用于根據(jù)步驟c1)進(jìn)行轉(zhuǎn)化操作的具有壓力為5-80巴、優(yōu)選10-50巴、最優(yōu)選20-30巴的液體料流(S2)加入閃蒸容器,其中液體料流(S2)的壓力被降低到4-16巴、優(yōu)選-7-13巴、最優(yōu)選8-11巴。
與加入閃蒸容器的液體(S2)的壓力相比降低液體料流(S2)的壓力,優(yōu)選在閃蒸容器中,可以使得至少一部分的液體料流(S2)轉(zhuǎn)化成氣相。剩余的在較低壓力下的液體料流(S2)可以通過(guò)使用至少一個(gè)蒸發(fā)器被轉(zhuǎn)化成氣相。
通過(guò)與在步驟a)中得到的液體料流(S2)的壓力相比降低液體料流(S2)的壓力,優(yōu)選在閃蒸容器中,可以使得0-80%、優(yōu)選小于10%的液體料流(S2)轉(zhuǎn)化成氣相。
或者,液體料流(S2)可以在沒(méi)有預(yù)先降低壓力的情況下被轉(zhuǎn)化成氣相,優(yōu)選用至少一個(gè)蒸發(fā)器進(jìn)行。
在本發(fā)明中,蒸發(fā)器是能通過(guò)向液體料流傳熱而將液體料流轉(zhuǎn)化成氣相的裝置。
也可以使用兩個(gè)或更多個(gè)蒸發(fā)器,其中料流(S2)可以串聯(lián)和/或平行地流過(guò)這些蒸發(fā)器。
可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的適用于蒸發(fā)的任何蒸發(fā)器。
蒸發(fā)器的例子是電蒸發(fā)器,以及經(jīng)由傳熱介質(zhì)例如水蒸氣(氣態(tài)水)或其它氣態(tài)介質(zhì)、烴、油或鹽傳熱的蒸發(fā)器。優(yōu)選,蒸發(fā)器是Kettle類型。
根據(jù)步驟c1)的液體料流(S2)向氣相的轉(zhuǎn)化也可以包括過(guò)熱。
在本發(fā)明中,過(guò)熱表示進(jìn)一步提高已經(jīng)處于氣態(tài)的料流(S2)的溫度,這優(yōu)選通過(guò)向氣態(tài)料流(S2)傳遞熱量進(jìn)行。
可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的適用于過(guò)熱的任何過(guò)熱器。
過(guò)熱可以用一個(gè)或多個(gè)過(guò)熱器進(jìn)行。當(dāng)使用多于一個(gè)過(guò)熱器時(shí),過(guò)熱器可以串聯(lián)和/或平行地排列。
可以使用的過(guò)熱器的例子是電過(guò)熱器,以及經(jīng)由傳熱介質(zhì)、合適的氣態(tài)介質(zhì)、烴、油或鹽傳熱的過(guò)熱器。優(yōu)選,過(guò)熱器是管殼式類型。
蒸發(fā)和過(guò)熱可以在不同的裝置中進(jìn)行,和/或可以在至少一種能同時(shí)滿足這兩種功能的裝置中組合進(jìn)行,例如疊置在Kettle型蒸發(fā)器頂部上的管殼式換熱器。
如果使用基于傳熱介質(zhì)的蒸發(fā)器和/或過(guò)熱器,則相同的傳熱介質(zhì)料流可以從僅僅一個(gè)蒸發(fā)器或過(guò)熱器通過(guò),或從多于一個(gè)蒸發(fā)器或過(guò)熱器通過(guò)。相同的傳熱介質(zhì)料流可以用于蒸發(fā)器或過(guò)熱器,或者用于蒸發(fā)器和過(guò)熱器。
相同類型的傳熱介質(zhì)可以用于所有的蒸發(fā)器和/或過(guò)熱器,或不同類型的傳熱介質(zhì)用于每個(gè)單獨(dú)裝置,或可以使用一組蒸發(fā)器和/或過(guò)熱器。
根據(jù)在給定工藝時(shí)間內(nèi)實(shí)際需要的溫度,通過(guò)相應(yīng)蒸發(fā)器和/或過(guò)熱器向液體或氣態(tài)料流(S2)的傳熱可以減少、完全停止,和/或一個(gè)或任何數(shù)目的蒸發(fā)器和/或一個(gè)或任何數(shù)目的過(guò)熱器可以被料流(S2)繞過(guò)。
優(yōu)選,氣態(tài)料流(S2)從所有過(guò)熱器通過(guò),并且當(dāng)需要降低氣態(tài)料流(S2)的溫度時(shí)減少或停止傳熱。
優(yōu)選,如果需要液體料流(S2),則繞過(guò)蒸發(fā)器和/或過(guò)熱器。
冷凝表示在步驟c)中、尤其在步驟c2)中使得在料流(S2)中所含的組分從氣相轉(zhuǎn)化成液相,這通常當(dāng)在吸附器內(nèi)的、作為吸附劑和/或吸附器壁的至少一個(gè)點(diǎn)(表示空間元件)具有比在此點(diǎn)處存在的氣態(tài)料流(S2)中所含的相應(yīng)組分的露點(diǎn)溫度更低的溫度時(shí)發(fā)生。
在處于再生模式的吸附器(A1)和/或(A2)中的壓力通常由在相應(yīng)吸附器中的料流(S2)的壓力限定。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中,在步驟c2)中得到的冷凝物含有料流(S2)和當(dāng)進(jìn)行排料步驟d)時(shí)未從吸附器(A2)除去的有機(jī)組合物(OC1)和/或(OC2)的殘余物,并且任選地在裝置中收集冷凝物,此裝置優(yōu)選是緩沖容器,從而使得收集的冷凝物從吸附器在其操作模式期間經(jīng)過(guò)。
在進(jìn)行步驟c)之前可以進(jìn)行額外的排料步驟d),從而至少部分地除去已經(jīng)從第二個(gè)吸附器在其操作模式期間經(jīng)過(guò)的有機(jī)組合物(OC1)和/或(OC2)。
在排料步驟d)中從吸附器除去優(yōu)選至少10%、更優(yōu)選至少30%、最優(yōu)選至少40%的有機(jī)組合物(OC1)和/或(OC2)。
在步驟b)之前可以進(jìn)行額外步驟e),其包括:
e)有機(jī)組合物(OC2)進(jìn)行低聚,其中至少一種烯烴至少部分地低聚,得到有機(jī)組合物(OC3),其包含與在(OC2)中的相應(yīng)量相比減少量的至少一種烯烴和增加量的至少一種低聚烯烴,其中在隨后的步驟中使用(OC3)而不是(OC2),
優(yōu)選,低聚是二聚,更優(yōu)選丁烯至少部分地被二聚成辛烯。
在本發(fā)明中,低聚被定義為一種催化化學(xué)反應(yīng),其中至少兩種烯烴經(jīng)由新形成的單鍵連接到低聚烯烴,低聚烯烴具有比所述至少兩種烯烴各自都更高的分子量,其中按照在低聚烯烴中的每個(gè)新形成的連接單鍵計(jì),至少兩種烯烴中的至少一個(gè)雙鍵被轉(zhuǎn)化成單鍵。
如果按照每個(gè)低聚烯烴計(jì)連接不多于兩個(gè)烯烴,則對(duì)于此反應(yīng)可以使用術(shù)語(yǔ)“二聚”。
在低聚烯烴的結(jié)構(gòu)異構(gòu)體和立體異構(gòu)體之間沒(méi)有區(qū)分。
優(yōu)選,與從在步驟b)之前的步驟來(lái)源和/或加入此步驟的有機(jī)組合物中的至少一種烯烴相比,至少一種低聚烯烴具有更高的分子量。
優(yōu)選至少一種低聚烯烴是辛烯。
優(yōu)選至少10重量%、更優(yōu)選至少20重量%的至少一種烯烴(OC2)進(jìn)行低聚。
根據(jù)步驟e)的低聚可以如下進(jìn)行:
i)使用催化劑,其包含10-70重量%NiO,5-30重量%的TiO2和/或ZrO2,0-20重量%的AlO,20-40重量%的SiO2和0.01-1重量%的堿金屬氧化物,優(yōu)選催化劑含有至少50重量%的NiO和0重量%的Al,和/或
ii)在10-300巴、優(yōu)選10-50巴的壓力下,最優(yōu)選在10至<30巴的壓力下,和/或
iii)在20-280℃的溫度下,優(yōu)選在30-130℃的溫度下,和/或
iv)以絕熱方式方式,且沒(méi)有通過(guò)換熱介質(zhì)冷卻的額外措施,和/或
v)在固定床工藝中進(jìn)行。
有機(jī)組合物(OC3)優(yōu)選含有辛烯。
有機(jī)組合物(OC3)優(yōu)選含有至少一種鏈烷烴。
有機(jī)組合物(OC3)優(yōu)選含有至少5重量%的辛烯。
有機(jī)組合物(OC3)優(yōu)選含有按重量計(jì)不大于5ppm的含有氧和/或硫的化合物。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,
i)根據(jù)步驟b)的低聚是二聚,和/或
ii)在有機(jī)組合物(OC2)中的烯烴是丁烯,其至少部分地二聚成辛烯。
優(yōu)選,在有機(jī)組合物(OC2)中的至少10重量%、更優(yōu)選至少20重量%的丁烯被二聚成辛烯。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中,步驟e)和f)(如下所述)在工藝期間進(jìn)行多于一次。
在此實(shí)施方案中,從所得有機(jī)組合物中分離低聚烯烴的操作包括在根據(jù)步驟e)完成步驟之后進(jìn)行步驟f)。在以后的步驟e)中,再次使用在步驟f)中從蒸餾塔上部得到的相應(yīng)有機(jī)組合物以代替(OC2)。在最后一個(gè)步驟之后的相應(yīng)下一個(gè)步驟中,進(jìn)行步驟b),其中使用與(OC3)對(duì)應(yīng)的有機(jī)組合物。
在如上段中所述的實(shí)施方案中,步驟e)優(yōu)選進(jìn)行至少三次。
在步驟b)之前且在步驟e)之后,可以進(jìn)行額外步驟f),其包括:
f)在蒸餾塔(D1)中蒸餾有機(jī)組合物(OC3),其中
i)從(D1)的上部得到有機(jī)組合物(OC4),并且(OC4)含有至少一種鏈烷烴、至少一種烯烴和與在(OC3)中的相應(yīng)量相比減少量的至少一種低聚烯烴,其中在隨后的步驟中使用(OC4)而不是(OC3),
ii)從(D1)的下部得到料流(S3),并且(S3)含有至少80重量%、優(yōu)選至少95重量%的至少一種在有機(jī)組合物(OC3)中存在的低聚烯烴。
有機(jī)組合物(OC4)可以含有至少20重量%的鏈烷烴,優(yōu)選丁烷,和含有小于5重量%的低聚烯烴,優(yōu)選辛烯。
可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的適合于進(jìn)行蒸餾的任何蒸餾塔在步驟f)和/或步驟g)(如下所述)中進(jìn)行蒸餾。
在步驟b)之前,可以進(jìn)行額外步驟g),其包括:
g)在蒸餾塔(D2)中蒸餾有機(jī)組合物(OC2)或任選地有機(jī)組合物(OC3)或任選地有機(jī)組合物(OC4),其中
i)從(D2)的上部得到有機(jī)組合物(OC2a),并且(OC2a)含有至少一種鏈烷烴和與在(OC2)、(OC3)或(OC4)中的相應(yīng)量相比減少量的至少一種烯烴,其中在隨后的步驟中使用(OC2a)而不是(OC2)、(OC3)或(OC4),
ii)從(D2)的下部得到料流(S4),并且(S3)含有至少80重量%、優(yōu)選至少90重量%的在(OC2)、(OC3)或(OC4)中存在的烯烴。
優(yōu)選步驟e)是在步驟f)之前進(jìn)行,在步驟f)之后進(jìn)行步驟g),并在步驟g)之后進(jìn)行步驟b)。
在本發(fā)明方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,蒸餾塔(D1)和/或蒸餾塔(D2)用于除去異丁烷,并且加入(D1)和/或(D2)的相應(yīng)有機(jī)組合物含有丁烷和/或丁烯。
優(yōu)選,在步驟g)中的蒸餾是在蒸餾塔(D2)的上部在50-90℃的溫度下進(jìn)行,更優(yōu)選60-80℃,最優(yōu)選65-75℃,和/或在蒸餾塔(D2)的下部在60-110℃的溫度下進(jìn)行,更優(yōu)選70-100℃,最優(yōu)選80-90℃。
優(yōu)選,在步驟g)中的蒸餾是在蒸餾塔(D2)的下部在8-15巴的壓力下進(jìn)行,更優(yōu)選9-13巴,最優(yōu)選10-12巴。在整個(gè)塔內(nèi)的壓降可以例如是0.1-0.5巴。
優(yōu)選的用作蒸餾塔(D2)的塔可以是填料塔,和/或具有內(nèi)置塔板的塔(板式塔),和/或同時(shí)包含填料和塔板的塔,其中在塔部件中包含填料床和在其它部分中包含合適的內(nèi)件(鋼板)。優(yōu)選,板式塔含有40-150個(gè)、更優(yōu)選80-120個(gè)塔板。
優(yōu)選,蒸餾塔(D2)含有至少5個(gè)、更優(yōu)選至少10個(gè)理論塔板。優(yōu)選,蒸餾塔含有理論塔板的總數(shù)為10-100,更優(yōu)選20-100,最優(yōu)選30-100,和在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案中是40-70。
在優(yōu)選實(shí)施方案中,蒸餾塔(D2)被分成汽提段和富集段;優(yōu)選,汽提區(qū)段含有25-40個(gè)理論塔板,富集段含有15-30個(gè)理論塔板。
有機(jī)組合物(OC2a)含有優(yōu)選至少96重量%的丁烷和不大于4重量%的丁烷。
附圖
圖1顯示本發(fā)明的具體方面。為了清楚起見(jiàn),在一個(gè)和/或所有附圖中沒(méi)有繪出所有可用的組分和實(shí)施方案。在不同附圖中顯示的實(shí)施方案可以互相組合,并且不排除在本發(fā)明公開(kāi)范圍內(nèi)的其它組分。
圖1顯示本發(fā)明的最基本的組件。將有機(jī)組合物(OC1)加入處于操作模式的吸附器(A1),從而得到有機(jī)組合物(OC2),其包含至少一種鏈烷烴、至少一種烯烴和與在有機(jī)組合物(OC1)中的相應(yīng)量相比減少量的至少一種含有氧和/或硫的化合物。隨后,將至少一部分的有機(jī)組合物(OC2)加入氫化反應(yīng)器(HR),并得到料流(S2),后者被加入處于再生模式的吸附器(A2)。在完成再生/提純循環(huán)之后,這些吸附器按照相應(yīng)的另一種模式操作。將有機(jī)組合物(OC1)僅僅加入處于操作模式的吸附器,而將料流(S2)僅僅加入處于再生模式的吸附器。
圖2顯示本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案,其中將有機(jī)組合物(OC2)加入低聚反應(yīng)器(OR1)以得到料流(OC3),其包含與(OC2)中的相應(yīng)量相比減少量的至少一種烯烴和增加量的至少一種低聚烯烴。將有機(jī)組合物(OC3)加入氫化反應(yīng)器(HR)代替有機(jī)組合物(OC2)。
圖3證明了有機(jī)組合物(OC2)可以在蒸餾塔(D2)中進(jìn)行蒸餾,從而從(D2)的上部得到有機(jī)組合物(OC2a),其包含至少一種鏈烷烴和與有機(jī)組合物(OC2)中相比減少量的至少一種烯烴;以及從(D2)的下部得到料流(S4),其包含在有機(jī)組合物(OC2)中存在的至少80重量%、優(yōu)選至少90重量%的烯烴。將有機(jī)組合物(OC2a)加入氫化反應(yīng)器(HR)代替有機(jī)組合物(OC2)。
圖4顯示圖2所示實(shí)施方案的擴(kuò)展。代替被加入氫化反應(yīng)器(HR),使得有機(jī)組合物(OC3)從蒸餾塔(D1)通過(guò),從而從(D1)的上部得到有機(jī)組合物(OC4),其包含至少一種鏈烷烴、至少一種烯烴和與在(OC3)和(OC2)中的相應(yīng)量相比減少量的至少一種低聚烯烴。除了(OC4)之外,從(D1)的下部得到料流(S3),其包含在有機(jī)組合物(OC3)中存在的至少80重量%、優(yōu)選至少95重量%的至少一種低聚烯烴。將(OC4)加入蒸餾塔(D2),從(D2)的上部得到有機(jī)組合物(OC2a),其包含至少一種鏈烷烴和與有機(jī)組合物(OC2)、(OC3)或(OC4)相比減少量的至少一種烯烴;并且從(D2)的下部得到料流(S4),其包含在(OC2)、(OC3)或(OC4)中存在的至少80重量%、優(yōu)選至少90重量%的烯烴。