KR101972754B1 - 에틸렌 스트림으로부터 산소화 오염물들을 제거하는 방법 - Google Patents

에틸렌 스트림으로부터 산소화 오염물들을 제거하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101972754B1
KR101972754B1 KR1020147002341A KR20147002341A KR101972754B1 KR 101972754 B1 KR101972754 B1 KR 101972754B1 KR 1020147002341 A KR1020147002341 A KR 1020147002341A KR 20147002341 A KR20147002341 A KR 20147002341A KR 101972754 B1 KR101972754 B1 KR 101972754B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
stream
ethylene
ethane
hydrocarbons
oxygenates
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
KR1020147002341A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140048950A (ko
Inventor
바부아 다스
마누엘라 아라티아
까뜨린 부뜨로
Original Assignee
토탈 리서치 앤드 테크놀로지 펠루이
아이에프피 에너지스 누벨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 토탈 리서치 앤드 테크놀로지 펠루이, 아이에프피 에너지스 누벨 filed Critical 토탈 리서치 앤드 테크놀로지 펠루이
Publication of KR20140048950A publication Critical patent/KR20140048950A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101972754B1 publication Critical patent/KR101972754B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C7/00—Purification; Separation; Use of additives
    • C07C7/005—Processes comprising at least two steps in series
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C7/00—Purification; Separation; Use of additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C7/00—Purification; Separation; Use of additives
    • C07C7/12—Purification; Separation; Use of additives by adsorption, i.e. purification or separation of hydrocarbons with the aid of solids, e.g. with ion-exchangers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

제 1 실시형태에서 본 발명은, 에틸렌 스트림으로부터 산소화 오염물을 제거하는 방법으로서, a) 본질적으로 에틸렌, 최대 1 중량% 의 산소화물들, 에탄, CO, CO2, H2, CH4 및 C3+ 탄화 수소들을 포함하는 건식 에틸렌 스트림 (A) 을 제공하는 단계, b) 상기 건식 에틸렌 스트림 (A) 을 스트리퍼 (탈메탄탑으로서 지칭됨) 로 전달하여 본질적으로 CO, H2 및 CH4 를 포함하는 탑정 스트림과, 본질적으로 에틸렌, 산소화물들, 에탄, CO2 및 C3+ 탄화 수소들을 포함하는 탑저 스트림을 제조하는 단계, c) 상기 단계 b) 의 상기 탑저 스트림을 탈에탄탑으로 전달하여 본질적으로 에탄, 산소화물들 및 C3+ 탄화 수소들을 포함하는 탑저 스트림과, 본질적으로 에틸렌 및 CO2 로 이루어진 탑정 스트림을 제조하는 단계, d) 상기 단계 c) 의 상기 탑정 스트림을 고정 베드 CO2 흡착 영역으로 전달하여 본질적으로 CO2 가 제거된 에틸렌 스트림을 회수하는 단계를 포함하는 방법이다. 또 다른 다른 실시형태에서 CO2 흡착 영역은 탈에탄탑의 유입구에 위치될 수 있다. 또 다른 다른 실시형태에서 탈메탄탑은 두개의 탈메탄탑들에 의해 대체된다. 또 다른 실시형태에서 탈에탄탑은 두개의 C2 스플리터들에 의해 대체된다.

Description

에틸렌 스트림으로부터 산소화 오염물들을 제거하는 방법{PROCESS FOR REMOVING OXYGENATED CONTAMINANTS FROM AN ETHYLENE STREAM}
본 발명은 에틸렌 스트림으로부터 산소화 오염물들을 제거하는 방법이다.
올레핀들은 촉매 또는 스팀 분해 방법들에 의해 석유 공급 원료들로부터 전통적으로 제조된다. 이러한 분해 방법들, 특히 스팀 분해 방법은 다양한 탄화 수소 공급 원료로부터 에틸렌 및/또는 프로필렌과 같은 경질 올레핀(들) 을 제조한다. 에틸렌 및 프로필렌은 플라스틱들 및 다른 화학적 화합물들을 제조하기 위한 다양한 방법들에서 유용한 중요한 원자재 석유 화학 제품들이다. 제한된 공급 및 증가하는 원유의 비용은 탄화 수소 제품들을 제조하기 위한 대안적인 방법들에 대한 연구를 가속화시키고 있다.
올레핀들은 상응하는 알콜의 탈수 (dehydration) 에 의해 제조될 수 있다. 에탄올은 탄수화물들의 발효에 의해 얻어질 수 있다. 살아있는 유기체들 (living organisms) 로부터의 유기물로 제조될 수 있다면, 바이오매스는 세계의 첨단의 재생 가능한 에너지원이다. 에탄올 탈수에 의해 제조된 유출액은 본질적으로 비전환 에탄올, 물, 에틸렌, 아세트알데히드를 포함한다. 아세트알데히드는 에틸렌 회수 작동들에서 문제를 발생시킬 수 있다. 또한 아세트알데히드는 매우 적은 양의 에탄, CO, CO2, H2, CH4 및 C3+ 탄화 수소들을 포함할 수 있다. 에틸렌에 대한 에탄+CO+CO2+H2+CH4+C3+ 탄화 수소들의 중량비는 대부분의 경우에 20/80 보다 작다.
US 20030098281 A1 는 올레핀 스트림의 물 및/또는 산소화물 농도들을 제어하는 방법을 설명하고 있다. 상기 방법은 액체 흡착제와 올레핀 스트림을 접촉시키는 것을 포함한다. 액체 흡착제는 폴리올, 아민, 아미드, 니트릴, 이종 고리식 질소를 포함하는 화합물, 및 그 혼합물들로 이루어지는 그룹으로부터 선택된다. 본질적으로 스팀, 에틸렌, 프로필렌 및 2 중량% 보다 작은 산소화물들을 포함하는 기체상 스트림은 급냉탑 내에서 응축된다. 상기 급냉탑의 탑정 스트림은 CO2 를 제거하도록 가성 용액 (caustic solution) 으로 세척되고 그 후 산소화물들을 제거하도록 액체 흡착제와 접촉된다.
WO 03020670 A1 은 올레핀 스트림으로부터 아세트알데히드, CO2 및/또는 물과 같은 산소화 성분들을 제거하는 방법을 제공한다. 상기 문헌은 이들이 올레핀 조성물을 추가로 프로세싱하는 데 사용되는 촉매제들을 오염 (poision) 시킬 수 있기 때문에 그러한 산소화 성분들을 제거하는 것이 바람직하다고 설명하고 있다. 뿐만 아니라, 아세트알데히드와 같은 어떤 산소화 화합물들의 존재는 다른 올레핀 정제 유닛들, 예를 들면, 산성 가스 처리 유닛들에서 파울링 (fouling) 을 일으킬 수 있다. 상기 방법은 에틸렌, 프로필렌, C4+ 올레핀들 및 아세트알데히드를 포함하는 올레핀 스트림을 제공하는 것을 포함한다. 올레핀 스트림은 제 1 분류 (fraction) 및 제 2 분류로 분리되고, 제 1 분류는 적어도 올레핀 스트림에 존재하는 다량의 에틸렌 및/또는 프로필렌을 포함하고, 제 2 분류는 적어도 올레핀 스트림에 존재하는 다량의 C4+ 올레핀들 및 아세트알데히드를 포함한다. 이 때 제 1 분류는 수산화 나트륨 또는 수산화 칼륨에 의해 처리된 산성 가스이다. 올레핀 스트림은 증류에 의해 분리되고, 바람직하게, 증류는 추출제를 사용하는 추출 증류이다. 바람직한 추출제는 1 기압에서 적어도 38 ℃ 의 평균 비등점을 갖는 극성 조성물이다. 메탄올은 바람직한 추출제 중 한 타입이다.
WO 03020672 A1 은 에틸렌 및/또는 프로필렌을 포함하는 스트림으로부터 디메틸 에테르를 제거하는 방법을 설명한다. 올레핀 스트림은 물 흡착 칼럼으로 통과되고, 메탄올은 물 흡착제로서 사용된다. 일부 산소화된 탄화 수소 뿐만 아니라 메탄올 및 비말 동반된 (entrained) 물은 상기 물 흡착 칼럼의 탑저 스트림으로 회수되고, 탑정 올레핀은 회수되고 증류 칼럼으로 전달된다. 증류 칼럼은 메탄올 세척으로부터 남아 있는 C4 + 성분들 및 메탄올을 포함하는, 디메틸 에테르 및 보다 높은 비등점 성분들로부터 보다 낮은 비등점 성분들 뿐만 아니라 에틸렌 및 프로필렌을 분리한다. 부가적으로 메탄올은 증류 칼럼에서 포접 화합물 (clathrate) 및/또는 유리수 형성을 감소시키도록 증류 칼럼에 부가된다. 에틸렌 및 프로필렌을 포함하는 스트림은 탑정 스트림으로서 증류 칼럼을 나가고 디메틸 에테르 및 C4 + 성분들을 포함하는 보다 높은 비등점 성분들은 탑저 스트림들로서 증류 칼럼을 나간다. 그 후 에틸렌 및 프로필렌은 가성 용액 세척 칼럼 (caustic wash column) 으로 유동한다.
WO 03033438 A1 는 산소화물들 및 물을 포함하는 올레핀 스트림을 프로세싱하기 위한 방법을 설명하고, 상기 방법은: 산소화물들 및 물을 포함하는 올레핀 스트림을 제공하는 단계; 올레핀 스트림에서 물을 제거하는 단계; 물이 제거된 올레핀 스트림을 압축하는 단계; 메탄올로 올레핀 스트림을 세척하여 올레핀 스트림으로부터 적어도 일부의 산소화물들을 제거하는 단계; 메탄올 세척된 올레핀 스트림을 물과 접촉시키는 단계; 및 물과 접촉된 올레핀 스트림을 분별 (fractionating) 하는 단계를 포함한다. (메탄올로 그리고 그 후 물로 세척된) 회수된 올레핀 스트림은 알칼리 세척 및 건조 단계로 추가로 전달된다. 산소화물들 및 물을 포함하는 올레핀 스트림은 MTO 방법의 유출액이다.
US 6,444,869 는 산소화물 전환 유출액 스트림 (oxygenate conversion effluent stream) 으로부터 에틸렌의 제조를 위한 방법을 설명한다. 산소화물 전환 유출액 스트림은 수소, 메탄, 에틸렌, 에탄, 프로필렌, 프로판 및 C4+ 올레핀들을 포함한다. 이러한 유출액은 압축되어, 산소화물들을 제거하도록 처리되어, 이산화탄소 제거 영역을 통과하고, 건조되고, 그 후 분별 (fractionate) 이 탈에탄탑 (deethanizer) 및 탈메탄탑 (demethanizer) 을 통해 실시되며, 이산화탄소 제거 영역에서 이산화탄소는 이산화탄소를 제거하도록 통상적인 방식으로 가성 용액과 조합된 아민 용액과 접촉함으로써 또는 가성 용액과 접촉함으로써 흡수된다.
US 2005-0283038 A1 는 산소화물로부터 제 1 증기 유출액 스트림으로부터 올레핀 전환 반응을 거쳐 올레핀들 스트림을 제조하기 위한 방법을 설명하고, 상기 제 1 증기 유출액 스트림은 C2 및 C3 올레핀들, C4 탄화 수소들, 및 C2 ~ C6 카보닐 화합물들을 포함한다. 상기 방법에서, 제 1 증기 유출액 스트림의 온도 및 압력은 약 100 psig ~ 약 350 psig (790 ~ 2514 kPa) 범위의 압력 및 약 70° F. ~ 약 120° F. (21 ~ 49℃) 범위의 온도를 갖는 제 2 증기 유출액 스트림을 제조하도록 조절되고, 상기 제 2 증기 유출액 스트림은 제 1 증기 유출액 스트림에서 C4 탄화 수소들의 전체 중량에 기초하여 약 50 중량% 이상의 C4 탄화 수소들을 포함한다. 그 후 제 2 증기 유출액 스트림은 액체 알콜을 포함하는 스트림으로 세척되어 제 3 증기 유출액 스트림이 제조되고, 그 후 제 3 증기 유출액 스트림은 액체수로 세척되어 C2 및 C3 올레핀들 및 약 1.0 중량% 이하의 C2 ~ C6 카보닐 화합물들을 포함하는 제 4 증기 유출액 스트림이 제공된다. 그러한 회수 방법의 일 실시형태에서, 적어도 일부의 제 4 증기 유출액 스트림은 가성제 또는 아민과 같은, 염기성 성분과 접촉되어 제 4 증기 유출액 스트림으로부터 이산화탄소의 대부분이 제거되고 (따라서 제 4 증기 유출액 스트림으로부터 "산성 가스" 를 제거하고), 그 후 CO2 가 고갈된 스트림은 건조된다.
상기 종래 기술들의 주 단점은 가성 스크러버 (caustic scrubber) 의 파울링이다. 가성 스크러버로의 유입 가스는 알데히드들 및 캐톤들과 같은 반응성 산소화물들을 포함한다. 이러한 알데히드들은 가성 탑 환경에서 알돌 축합 반응 (aldol condensation reaction) 으로 반응하여 상당한 레드 오일 폴리머 (red oil polymer) 들을 형성한다. 이는 단위 가동 길이 (unit run length) 에 영향을 주는 가성 탑에서 상당한 파울링의 우려를 발생시킨다. 또한 소모된 가성제 처리 (spent caustic treatment) 및 처분 문제들 뿐만 아니라 상당한 레드 오일 폴리머 함량을 갖는 소모된 가성제 처리는 중대한 현안이다. 뿐만 아니라 레드 오일 폴리머들의 취급 및 처분에 대한 문제들도 존재한다.
지금부터 에틸렌 스트림으로부터 산소화 오염물들을 제거하기 위한 방법을 개시하고 여기에는 CO2 를 제거하기 위한 어떠한 가성 용액 세척 및 산소화물을 제거하기 위한 어떠한 세척 칼럼도 존재하지 않는다.
제 1 실시형태에서 본 발명은:
에틸렌 스트림으로부터 산소화 오염물 (oxygenated contaminants) 을 제거하는 방법으로서,
a) 본질적으로 에틸렌, 최대 1 중량% 의 산소화물들 (oxygenates), 에탄, CO, CO2, H2, CH4 및 C3+ 탄화 수소들을 포함하는 건식 에틸렌 스트림 (A) 을 제공하는 단계,
b) 상기 건식 에틸렌 스트림 (A) 을 스트리퍼 (탈메탄탑 (demethanizer) 으로도 지칭됨) 로 전달하여 본질적으로 CO, H2 및 CH4 를 포함하는 탑정 스트림 (overhead stream) 과, 본질적으로 에틸렌, 산소화물들, 에탄, CO2 및 C3+ 탄화 수소들을 포함하는 탑저 스트림 (bottom stream) 을 제조하는 단계, 그리고
(ⅰ)
c) 상기 단계 b) 의 상기 탑저 스트림을 탈에탄탑 (deethanizer) 으로 전달하여 본질적으로 에탄, 산소화물들 및 C3+ 탄화 수소들을 포함하는 탑저 스트림과, 본질적으로 에틸렌 및 CO2 로 이루어진 탑정 스트림을 제조하는 단계,
d) 상기 단계 c) 의 상기 탑정 스트림을 고정 베드 CO2 흡착 영역으로 전달하여 본질적으로 CO2 가 제거된 에틸렌 스트림을 회수하는 단계,
또는
(ⅱ)
c1) 상기 단계 b) 의 상기 탑저 스트림을 고정 베드 CO2 흡착 영역으로 전달하여 본질적으로 CO2 가 제거된 스트림을 회수하고 나서 상기 CO2 가 제거된 스트림을 탈에탄탑으로 전달하여 본질적으로 에탄, 산소화물들 및 C3+ 탄화 수소들을 포함하는 탑저 스트림과, 본질적으로 CO2 가 제거되고 본질적으로 에틸렌으로 이루어진 탑정 스트림을 제조하는 단계를 포함하는 방법이다.
상기 방법은 실시형태 1 로서 지칭된다.
제 2 실시형태에서 실시형태 1 의 탈에탄탑은 두개의 C2 스플리터들로 대체된다.
상기 제 2 실시형태는:
에틸렌 스트림으로부터 산소화 오염물 (oxygenated contaminants) 을 제거하는 방법으로서,
a) 본질적으로 에틸렌, 최대 1 중량% 의 산소화물들 (oxygenates), 에탄, CO, CO2, H2, CH4 및 C3+ 탄화 수소들을 포함하는 건식 에틸렌 스트림 (A) 을 제공하는 단계,
b) 상기 건식 에틸렌 스트림 (A) 을 스트리퍼 (탈메탄탑 (demethanizer) 으로서 지칭됨) 로 전달하여 본질적으로 CO, H2 및 CH4 를 포함하는 탑정 스트림 (overhead stream) 과, 본질적으로 에틸렌, 산소화물들, 에탄, CO2 및 C3+ 탄화 수소들을 포함하는 탑저 스트림 (bottom stream) 을 제조하는 단계, 그리고
(ⅰ)
c) 상기 단계 b) 의 상기 탑저 스트림을 1차 C2 스플리터로 전달하여 본질적으로 에탄, 산소화물들, C3+ 탄화 수소들 및 일부의 에틸렌을 포함하는 탑저 스트림과, 본질적으로 에틸렌 및 CO2 로 이루어진 탑정 스트림을 제조하는 단계,
d) 상기 단계 c) 의 상기 탑정 스트림을 고정 베드 CO2 흡착 영역으로 전달하여 본질적으로 CO2 가 제거된 에틸렌 스트림을 회수하는 단계,
e) 상기 단계 c) 의 상기 탑저 스트림을 2차 C2 스플리터로 전달하여 본질적으로 에탄, 산소화물들 및 C3+ 탄화 수소들을 포함하는 탑저 스트림과, 본질적으로 에틸렌으로 이루어지고 선택적으로 상기 건식 에틸렌 스트림 (A) 의 제조 영역으로 리사이클된 탑정 스트림을 제조하는 단계,
또는
(ⅱ)
c1) 상기 단계 b) 의 상기 탑저 스트림을 고정 베드 CO2 흡착 영역으로 전달하여 본질적으로 CO2 가 제거된 스트림을 회수하고 나서 상기 CO2 가 제거된 스트림을 1차 C2 스플리터로 전달하여 본질적으로 에탄, 산소화물들, C3+ 탄화 수소들 및 일부의 에틸렌을 포함하는 탑저 스트림과, 본질적으로 CO2 가 제거되고 본질적으로 에틸렌으로 이루어진 탑정 스트림을 제조하는 단계,
e1) 상기 단계 c1) 의 상기 탑저 스트림을 2차 C2 스플리터로 전달하여 본질적으로 에탄, 산소화물들 및 C3+ 탄화 수소들을 포함하는 탑저 스트림과, 본질적으로 에틸렌으로 이루어지고 선택적으로 상기 건식 에틸렌 스트림 (A) 의 제조 영역으로 리사이클된 탑정 스트림을 제조하는 단계를 포함하는 방법이다.
제 3 실시형태에서 실시형태 1 의 탈메탄탑 (스트리퍼) 은 두개의 탈메탄탑들로 대체된다.
상기 제 3 실시형태는:
에틸렌 스트림으로부터 산소화 오염물 (oxygenated contaminants) 을 제거하는 방법으로서,
a) 본질적으로 에틸렌, 최대 1 중량% 의 산소화물들 (oxygenates), 에탄, CO, CO2, H2, CH4 및 C3+ 탄화 수소들을 포함하는 건식 에틸렌 스트림 (A) 을 제공하는 단계,
b) 상기 건식 에틸렌 스트림 (A) 을 1차 탈메탄탑 (demethanizer) 으로 전달하여 본질적으로 CO, H2, CH4 및 일부의 에틸렌과 에탄을 포함하는 탑정 스트림 (overhead stream) 과, 본질적으로 에틸렌, 산소화물들, 에탄, CO2 및 C3+ 탄화 수소들을 포함하는 탑저 스트림 (bottom stream) 을 제조하는 단계, 그리고
c) 상기 단계 b) 의 상기 탑정 스트림을, 선택적으로 압축기를 통하여, 2차 탈메탄탑으로 전달하여 본질적으로 CO, H2 및 CH4 를 포함하는 탑정 스트림과, 본질적으로 에틸렌, 산소화물들, 에탄, CO2 및 C3+ 탄화 수소들을 포함하는 탑저 스트림을 제조하는 단계, 그리고
(ⅰ)
d) 상기 단계 b) 의 상기 탑저 스트림 및 상기 단계 c) 의 상기 탑저 스트림을 C2 스플리터로 전달하여 본질적으로 에탄, 산소화물들 및 C3+ 탄화 수소들을 포함하는 탑저 스트림과, 본질적으로 에틸렌 및 CO2 로 이루어진 탑정 스트림을 제조하는 단계,
e) 상기 단계 d) 의 상기 탑정 스트림을 고정 베드 CO2 흡착 영역으로 전달하여 본질적으로 CO2 가 제거된 에틸렌 스트림을 회수하는 단계,
또는
(ⅱ)
d1) 상기 단계 b) 의 상기 탑저 스트림 및 상기 단계 c) 의 상기 탑저 스트림을 고정 베드 CO2 흡착 영역으로 전달하여 본질적으로 CO2 가 제거된 스트림을 회수하고 나서 상기 스트림을 C2 스플리터로 전달하여 본질적으로 에탄, 산소화물들 및 C3+ 탄화 수소들을 포함하는 탑저 스트림과, 본질적으로 CO2 가 제거되고 본질적으로 에틸렌으로 이루어진 탑정 스트림을 제조하는 단계를 포함하는 방법이다.
실시형태에서 건식 에틸렌 스트림 (A) 중의 에틸렌에 대한 에탄+CO+CO2+H2+CH4+C3+ 탄화 수소들의 중량비는 10/90 보다 작다.
실시형태에서 건식 에틸렌 스트림 (A) 중의 에틸렌에 대한 에탄+CO+CO2+H2+CH4+C3+ 탄화 수소들의 중량비는 10/90 보다 작고 0.1/99.9 보다 크다.
실시형태에서 건식 에틸렌 스트림 (A) 중의 에틸렌에 대한 에탄+CO+CO2+H2+CH4+C3+ 탄화 수소들의 중량비는 5/95 보다 작다.
실시형태에서 건식 에틸렌 스트림 (A) 중의 산소화물들의 비율은 50 wppm ~ 7000 wppm 이다.
실시형태에서 건식 에틸렌 스트림 (A) 중의 산소화물들의 비율은 최대 3000 wppm 이다.
실시형태에서 건식 에틸렌 스트림 (A) 중의 산소화물의 비율은 최대 2000 wppm 이다.
실시형태에서 건식 에틸렌 스트림 (A) 중의 H2 의 비율은 5 ~ 1000 wppm 이다.
실시형태에서 건식 에틸렌 스트림 (A) 중의 H2 의 비율은 최대 800 wppm 이다.
실시형태에서 건식 에틸렌 스트림 (A) 중의 H2 의 비율은 최대 500 wppm 이다.
유리하게 단계 a) 에서 "건식 에틸렌 스트림" 은 물 함량이 5 wppm 보다 작고, 유리하게 3 wppm 보다 작고, 바람직하게 1 wppm 보다 작다는 것을 의미한다.
실시형태에서 건식 에틸렌 스트림 (A) 이 에탄올 탈수에 의해 제조될 때 상기 건식 에틸렌 스트림 (A) 은 실질적으로 어떠한 아세틸렌도 포함하지 않는다.
본 발명에 따라 처리된 에틸렌은 알파-올레핀들, 에틸 벤젠/스티렌, 에틸렌 산화물/에틸렌 글리콜, 에틸렌 디클로라이드, 및 폴리 에틸렌 호모 폴리머 또는 코폴리머 (PE, EPR, EPDM 등), 폴리스티렌 (PS), 부타디엔, 이소프렌, 아크릴로니트릴 또는 조합들 (SBS, SIS, SBR, ABS, SAN) 을 갖는 스티렌 코폴리머들, 폴리에스테르들 (PET) 및 폴리 비닐 클로라이드들 (PVC) 과 유사한 상응하는 폴리머들을 제조하기 위한 공급 원료로서 사용하기에 특히 적합하다.
도 1 은 제 1 실시형태에 따른 방법을 도시한다.
도 2 는 제 2 실시형태에 따른 방법을 도시한다.
도 3 은 제 3 실시형태에 따른 방법을 도시한다.
도 4 는 콘덴서들 및 리보일러들의 삽입에 의해 도 1 로부터 유래된 방법을 도시한다.
산소화물로도 지칭되는 산소화 오염물들에 관해, 산소화 오염물들은 에탄올, C3 알콜들; 디에틸 에테르 및 메틸 에틸 에테르와 같은 에테르들; 아세트산과 같은 카복실산들; 아세트알데히드와 같은 알데히드들; 아세톤과 같은 캐톤들; 및 메틸 에스테르들과 같은 에스테르들을 예로 들 수 있다. 특히 알콜 탈수에서 문제가 되는 산소화 오염물들은 알데히드들이다.
단계 a) 의 에틸렌 스트림 (A) 에 관해, 상기 에틸렌 스트림 (A) 은 에탄올 탈수로부터 발생될 수 있다. 상기 탈수는 하나 이상의 에탄올 탈수 반응기들에서 실시될 수 있다. 알콜 탈수에 관해, 그러한 방법은 WO-2009-098262, WO-2009-098267, WO-2009-098268 및 WO-2009-098269 에 설명되고 그 내용은 본 출원에 포함된다. 본 발명은 에탄올의 탈수에 의해 제조되는 에틸렌 정제를 위해 매우 효과적이다.
상기 탈수 반응기의 유출구 스트림은 미량의 산소화물, 에탄, CO, CO2, H2, CH4 및 C3+ 탄화 수소들 뿐만 아니라 본질적으로 에틸렌 및 스팀을 포함한다. 용어 "미량의" 는 에틸렌에 대한 에탄+CO+CO2+H2+CH4+C3+ 탄화 수소들의 중량비가 20/80 보다 작고 대부분의 경우에 10/90 보다 작다는 것을 의미한다.
탈수 반응기의 상기 유출구 스트림은 전형적으로 급냉 매체로서 물을 이용하는 급냉탑에서 최초로 냉각된다. 급냉탑에서, 탈수 반응기의 유출구 스트림에 포함된 대부분의 물은 응축되고 액체수 탑저 스트림으로서 탑의 탑저로부터 제거된다. 일부의 상기 액체수 탑저 스트림은 열 교환기에서 냉각되고 급냉 칼럼의 상단으로 급냉 매체로서 리사이클된다. 급냉 매체로서 리사이클되지 않은 일부의 액체수 탑저 스트림은, 존재한다면 일부의 산소화물들 및 대부분 비전환 에탄올을 포함할 수 있다. 상기 스트림은 순수한 물 스트림을 회수하도록 스트립핑 (stripping) 칼럼 내에서 처리될 수 있다. 에틸렌, 산소화물, 에탄, CO, CO2, H2, CH4 및 C3+ 탄화 수소들은 전형적으로 1 ~ 16 바와 같은 절대 압력에서 급냉탑의 상단으로부터 제거되고 오염된 에틸렌 스트림로서 지칭된다. 유리하게 상기 오염된 에틸렌 스트림은 대부분의 물을 제거하도록 하나 이상의 단계들에서 연속적으로 압축되고 냉각되고, 고정 베드 건식 영역으로 그리고 최후에 본 발명의 방법에 추가로 공급된다.
이전 압축 단계들에서 회수된 물은 용해된 탄화 수소들 및 산소화 오염물들의 일부를 포함한다. 또한 오염된 탄화 수소 스트림은 제 1 압축 단계 전에 그리고 물이 회수되기 전에 냉각될 수 있다. 실시형태에서 각각 추가의 압축 단계에 대해 냉각 시에 그리고 존재한다면 제 1 압축 단계 전의 냉각 시에 회수된 물은 스트립핑 칼럼으로 전달되고 본질적으로 산소화 오염물들과 탄화 수소들을 포함하는 탑정 스트림 및 본질적으로 순수한 물의 탑저 스트림이 제조된다. 선택적으로 탑정 스트림은 연소되어 산소화 오염물들을 파괴하고 열은 회수된다.
압축 단계들 후에 오염된 에틸렌 스트림은 고정 베드 건식 영역으로 그리고 최후에 본 발명의 방법에 추가로 공급된다. 고정 베드 건식 영역은 그 자체가 공지되어 있다.
고정 베드 C0 2 흡착 영역에 관해, 고정 베드 C02 흡착 영역은 CO2 를 선택적으로 제거할 수 있는 임의의 성분일 수 있다. 예를 들면, 고정 베드 C02 흡착 영역은 분자체들 (molecular sieves) 또는 염기성 산화물들, 담지 염기성 산화물들, 고표면적 탄소들, 유기-금속 골격체 성분들 (MOF's) 또는 그 혼합물을 사용하는 상업적으로 입수 가능한 고정 베드 흡착부 (압력 스윙 흡착용 PSA 또는 온도 스윙 흡착용 TSA) 이다. 분자체들은 바람직하게 저실리카 제올라이트들이고, 8 원자 고리들 (상기 제올라이트 A 중에) 또는 12 원자 고리들 (상기 제올라이트 X 중에) 를 갖고 알칼리, 알칼리 토류 또는 란탄족 양이온들과 치환된다. 다른 분자체들은 결정질 티타노실리케이트들 (ETS 패밀리 재료들) 이다. 바람직하게, 담지 염기성 산화물들은 고표면적 탄소들, 알루미나, 실리카, 지르코니아 또는 티타니아 상에 담지 알칼리, 알칼리 토류 또는 란탄족 산화물들이다. CO2 의 제거는 압력 및 온도에 따라 기체상 에틸렌 스트림으로써 또는 액체 스트림으로써 실행될 수 있다. 본질적으로 CO2 가 제거된 스트림이 회수된다. 극소량의 CO2 만이 에틸렌으로부터 제거되어야 하므로, 바람직한 프로세스 사이클은 써멀 스윙 흡착 (TSA) 타입이다. 일단 CO2 로 포화되면 상기 고정 베드 흡착제는 재생될 수 있고, 재생 중에 탈착은 어떤 임의의 장소에서도 처리될 수 있는 스트림을 제조한다. TSA 프로세스 사이클에서, 재생은 CO2 의 탈착이 발생할 때까지 온도를 증가시킴으로써 비활성 가스로 포화된 흡착제를 스위핑 (sweeping) 하면서 실시된다. 결국 포화된 흡착제는 새로운 흡착제로 대체될 수 있고 포화된 흡착제는 추가의 사용을 위해 현장 밖에서 처분되거나 재생될 수 있다. 용어 "본질적으로" 라는 의미는 에틸렌의 추가의 사용의 견지에서 해석되어야 한다. 에틸렌이 중합되어야 한다면 CO2 는 1 ppm vol 보다 작고 바람직하게 0.5 ppm vol 보다 작아야 한다.
탈메탄탑에 관해, 또한 탈메탄탑은 제 1 실시형태와 제 2 실시형태에서 스트리퍼로서 그리고 제 3 실시형태에서 1차 탈메탄탑 및 2차 탈메탄탑으로서 지칭된다. 상기 탈메탄탑의 목적은 본질적으로 H2, CH4 및 CO 를 포함하는 탑정 스트림을 회수하는 것이다. 탈메탄탑은 유리하게 증류 칼럼이다.
작동 조건들에 관해, 탈메탄탑은 너무 낮지 않은 온도에서 작동하도록 충분히 높은 압력이 되어야 한다. H2, CH4 및 CO 를 포함하는 탑정 스트림과 40 barg 에서 작동하는 탑저 스트림에서 본질적으로 액체 에틸렌을 회수하도록 탈메탄탑은 대략 0 ~ -10℃ 의 탑정 온도 및 대략 0℃ 의 탑저 온도를 갖는다. 21 barg 에서 작동하는 동일한 탈메탄탑은 -30℃ 의 탑정 온도 및 대략 -24℃ 의 탑저 온도를 갖는다. 이러한 온도 및 압력은 에틸렌 스트림 (A) 에서 H2, CH4 및 CO 의 비율 및 주로 H2 의 비율의 함수이다.
실시형태에서, 또한 탈에탄탑으로서 지칭되는 C2 스플리터의 압력은 예를 들면 어떠한 산소화물들의 올리고머화 또는 중합화도 존재하지 않는 C2 스플리터/탈에탄탑 탑저의 온도를 갖도록 선택된다. 예를 들면, 상기 온도는 150℃ 를 넘어서는 안되고 유리하게 100℃ 를 넘어서는 안된다. 이러한 온도는 압력 및 산소화물들+에탄+C3+ 탄화 수소들의 혼합물에서 산소화물들의 비율의 함수이다. 산소화물들의 비율이 높으면 높을수록 온도는 보다 높다. 압력이 높으면 높을수록 온도는 보다 높다. C2 스플리터/탈에탄탑은 유리하게 증류 칼럼이다.
제 1 실시형태에 관해 그리고 스트리퍼에 관해, 스트리퍼는 유리하게 증류 칼럼이다. 탑정 스트림은 본질적으로 CO, H2 및 CH4 의 혼합물이다. 탈에탄탑은 유리하게 증류 칼럼이다. 고정 베드 CO2 흡착 영역은 상기 설명된 바와 같이 상업적으로 입수 가능한 고정 베드 흡착부 (TSA 또는 PSA) 일 수 있다. 본질적으로 CO2 가 제거된 스트림이 회수된다.
실시형태에서 스트리퍼 (탈메탄탑) 및 C2 스플리터/탈에탄탑은 유체들의 이송을 위한 탈메탄탑과 C2 스플리터/탈에탄탑 사이의 압력 강하를 제외하고는 동일한 압력으로 작동한다. 유리하게 압력은 15 ~ 45 barg 의 범위이다.
제 1 실시형태에 따른 방법은 도 1 에 설명되고 도면 부호 1 은 스트리퍼 (탈메탄탑), 도면 부호 2 및 3 은 CO2 흡착기들 및 도면 부호 4 는 탈에탄탑이다. 스트리퍼의 상단에는 상기 스트리퍼로 환류로서 전달된 액체상 및 탑정 스트림인 기체상을 제조하는 경사 분리기 (decanter), 콘덴서가 존재하고, 이들은 도 1 에서 도시되지 않는다. 스트리퍼의 탑저에는 도 1 에 도시되지 않은 리보일러가 존재한다. 탈에탄탑은 도 1 에 도시되지 않은 유사한 장비를 갖는다. 본질적으로 에틸렌, 최대 1 중량% 의 산소화물들, 에탄, CO, CO2, H2, CH4 및 C3+ 탄화 수소들을 포함하는 오염된 에틸렌 스트림 (A) 은 건조되고 스트리퍼 (1) (탈메탄탑으로서도 지칭됨) 로 전달되어, 본질적으로 CO, H2 및 CH4 를 포함하는 탑정 스트림과, 본질적으로 에틸렌, 산소화물들, 에탄, CO2 및 C3+ 탄화 수소들을 포함하는 탑저 스트림이 제조되고, 스트리퍼 (1) 의 상기 탑저 스트림은 탈에탄탑 (4) 으로 전달되어, 본질적으로 에탄, 산소화물들 및 C3+ 탄화 수소들을 포함하는 탑저 스트림과, 본질적으로 에틸렌 및 CO2 로 이루어진 탑정 스트림이 제조되고, 탈에탄탑 (4) 의 상기 탑정 스트림은 고정 베드 CO2 흡착 영역 (2 및 3) 으로 전달되어 본질적으로 CO2 가 제거된 에틸렌 스트림이 회수된다.
구체적인 실시예에서 스트리퍼의 압력은 15 ~ 30 barg 의 범위이고 탈에탄탑 및 CO2 흡착기들의 압력은 파이프들 및 장비로 인한 압력 강하에 상응하여 약 1 또는 2 barg 보다 작다. 이러한 범위의 압력에서 스트리퍼의 상단의 그리고 콘덴서 이후의 온도는 -20 ~ -30℃ 의 범위이고, 스트리퍼의 탑저의 온도는 -15 ~ -25℃ 의 범위이고, 탈에탄탑의 상단의 그리고 콘덴서 이후의 온도는 -30 ~ -20℃ 의 범위이고 탈에탄탑의 탑저의 온도는 75 ~ 85℃ 의 범위이다.
바람직하게 스트리퍼의 압력은 20 ~ 25 barg 의 범위이고 탈에탄탑 및 CO2 흡착기들의 압력은 파이프들 및 장비로 인한 압력 강하에 상응하여 약 1 또는 2 barg 보다 작다. 이러한 범위의 압력에서 스트리퍼 상단의 그리고 콘덴서 이후의 온도는 -22 ~ -26℃ 의 범위이고, 스트리퍼의 탑저의 온도는 -20 ~ -24℃ 의 범위이고, 탈에탄탑의 상단의 그리고 콘덴서 이후의 온도는 -27 ~ -22℃ 의 범위이고 탈에탄탑의 탑저의 온도는 78 ~ 82℃ 의 범위이다.
또 다른 구체적인 실시예에서 스트리퍼의 압력은 35 ~ 45 barg 의 범위이고 탈에탄탑 및 CO2 흡착기들의 압력은 약 15 ~ 25 barg 보다 작다. 유리하게 탈에탄탑의 압력은 15 ~ 25 barg 의 범위이다. 이러한 범위의 압력에서 스트리퍼의 상단 스트림은 -10 ~ 0℃ 의 범위의 온도이고 -35 ~ -45℃ 의 범위의 온도에서 응축되고, 스트리퍼의 탑저의 온도는 -5 ~ 5℃ 의 범위이고, 탈에탄탑의 상단 스트림의 온도는 -25 ~ -35℃ 의 범위이고, -25 ~ -35℃ 의 범위의 온도에서 응축되고 탈에탄탑의 탑저의 온도는 75 ~ 85℃ 의 범위이다.
바람직하게 스트리퍼의 압력은 38 ~ 42 barg 의 범위이고 탈에탄탑 및 CO2 흡착기들의 압력은 17 ~ 22 barg 의 범위이다. 이러한 범위의 압력에서 스트리퍼의 상단 스트림은 -8 ~ -2℃ 의 범위의 온도이고 -38 ~ -42℃ 의 범위의 온도에서 응축되고, 스트리퍼의 탑저의 온도는 0 ~ 5℃ 의 범위이고, 탈에탄탑의 상단 스트림의 온도는 -28 ~ -32℃ 의 범위이고, -28 ~ -32℃ 의 범위의 온도에서 응축되고 탈에탄탑의 탑저의 온도는 78 ~ 82℃ 의 범위이다.
제 2 실시형태에 관해 그리고 탈메탄탑에 관해, 탈메탄탑은 유리하게 증류 칼럼이다. 1차 스플리터 및 2차 스플리터는 각각 유리하게 증류 칼럼이다. 고정 베드 CO2 흡착 영역은 앞에서 이미 설명되었다. 본질적으로 CO2 가 제거된 스트림이 회수된다.
실시형태에서 탈메탄탑 및 1차 C2 스플리터와 2차 C2 스플리터/탈에탄탑은 유체들의 이송을 위한 압력 강하를 제외하고는 동일한 압력으로 작동한다. 유리하게 압력은 15 ~ 45 barg 의 범위이다.
제 2 실시형태에 따른 방법은 도 2 에 설명되고 도면 부호 1 은 탈메탄탑, 도면 부호 2 및 3 는 CO2 흡착기들, 도면 부호 4 는 1차 C2 스플리터 및 도면 부호 5 는 2차 C2 스플리터이다. 탈메탄탑의 상단에는 상기 탈메탄탑으로 환류로서 전달된 액체상 및 탑정 스트림인 기체상을 제조하는 경사 분리기, 콘덴서가 존재하고, 이들은 도 2 에 도시되지 않는다. 탈메탄탑의 탑저에는 도 2 에 도시되지 않은 리보일러가 존재한다. 1차 C2 스플리터 및 2차 C2 스플리터는 도 2 에 도시되지 않은 유사한 장비를 각각 갖는다.
본질적으로 에틸렌, 최대 1 중량% 의 산소화물들, 에탄, CO, CO2, H2, CH4 및 C3+ 탄화 수소들을 포함하는 오염된 에틸렌 스트림 (A) 은 건조되고 탈메탄탑 (1) 으로 전달되어 본질적으로 CO, H2 및 CH4 를 포함하는 탑정 스트림과, 본질적으로 에틸렌, 산소화물들, 에탄, CO2 및 C3+ 탄화 수소들을 포함하는 탑저 스트림이 제조되고, 탈메탄탑 (1) 의 상기 탑저 스트림은 1차 C2 스플리터 (4) 로 전달되어 본질적으로 에탄, 산소화물들, C3+ 탄화 수소들 및 일부의 에틸렌을 포함하는 탑저 스트림과, 본질적으로 에틸렌 및 CO2 로 이루어지는 탑정 스트림이 제조되고, 1차 C2 스플리터 (4) 의 상기 탑정 스트림은 고정 베드 CO2 흡착 영역 (2 및 3) 으로 전달되어 본질적으로 CO2 가 제거된 에틸렌 스트림이 회수되고, 1차 C2 스플리터 (4) 의 탑저 스트림은 2차 C2 스플리터 (5) 로 전달되어 본질적으로 에탄, 산소화물들 및 C3+ 탄화 수소들을 포함하는 탑저 스트림과, 본질적으로 에틸렌으로 이루어지고 선택적으로 에틸렌 스트림 (A) 의 제조 영역으로 리사이클되는 탑정 스트림이 제조된다.
구체적인 실시예에서 탈메탄탑의 압력은 35 ~ 45 barg 의 범위이고 1차 C2 스플리터 및 CO2 흡착기들의 압력은 파이프들 및 장비로 인한 압력 강하에 상응하여 약 1 또는 2 barg 보다 작다. 2차 C2 스플리터의 압력은 15 ~ 25 barg 의 범위이다. 이러한 범위들의 압력에서 탈메탄탑의 상단 스트림은 -10 ~ 0℃ 의 범위의 온도이고, -35 ~ -45℃ 의 범위의 온도에서 응축되고, 탈메탄탑의 탑저의 온도는 -5 ~ 5℃ 의 범위이고, 1차 C2 스플리터의 상단 스트림은 -5 ~ 5℃ 의 온도 범위이고, -5 ~ 5℃ 의 범위의 온도에서 응축되고, 1차 C2 스플리터의 탑저의 온도는 75 ~ 85℃ 의 범위이고, 2차 C2 스플리터의 상단 스트림은 -25 ~ -35℃ 의 범위의 온도이고, -25 ~ -35℃ 의 온도 범위에서 응축되고 2차 C2 스플리터의 탑저의 온도는 75 ~ 85℃ 의 범위이다.
바람직하게 탈메탄탑의 압력은 38 ~ 42 barg 의 범위이고 1차 C2 스플리터 및 CO2 흡착기들의 압력은 파이프들 및 장비로 인한 압력 강하에 상응하여 약 1 또는 2 barg 보다 작다. 2차 C2 스플리터의 압력은 18 ~ 22 barg 의 범위이다. 이러한 범위들의 압력에서 탈메탄탑의 상단 스트림은 -8℃ ~ -2℃의 온도 범위이고, -38 ~ -42℃ 의 범위의 온도에서 응축되고, 탈메탄탑의 탑저의 온도는 0 ~ 4℃ 의 범위이고, 1차 C2 스플리터의 상단 스트림은 -4 ~ 0℃ 의 온도 범위이고, -4 ~ 0℃ 의 온도 범위에서 응축되고, 1차 C2 스플리터의 탑저의 온도는 78 ~ 82℃ 의 범위이고, 2차 C2 스플리터의 상단 스트림은 -28 ~ -32℃ 의 온도 범위이고, -28 ~ -32℃ 의 온도 범위에서 응축되고, 2차 C2 스플리터의 탑저의 온도는 78 ~ 82℃ 의 범위이다.
제 3 실시형태 및 1차 탈메탄탑과 2차 탈메탄탑에 관해, 이들은 유리하게 각각 증류 칼럼이다. C2 스플리터는 유리하게 증류 칼럼이다. 고정 베드 CO2 흡착 영역은 위에서 이미 설명되었다. 본질적으로 CO2 가 제거된 스트림이 회수된다.
실시형태에서 1차 탈메탄탑, 2차 탈메탄탑 및 C2 스플리터/탈에탄탑은 유체들의 이송을 위한 압력 강하를 제외하고는 동일한 압력으로 작동한다. 유리하게 압력은 15 ~ 45 barg 의 범위이다.
제 3 실시형태에 따른 방법은 도 3 에 설명되고 도면 부호 1 은 1차 탈메탄탑, 도면 부호 2 및 3 은 CO2 흡착기들, 도면 부호 4 는 2차 탈메탄탑, 도면 부호 5 는 C2 스플리터 및 도면 부호 6 은 압축기이다. 1차 탈메탄탑의 상단에서는 상기 1차 탈메탄탑으로 환류로서 전달된 액체상 및 탑정 스트림인 기체상을 제조하는 경사 분리기, 콘덴서가 존재하고, 이들은 도 3 에 도시되지 않는다. 1차 탈메탄탑의 탑정 스트림은 압축기로 전달된다. 1차 탈메탄탑의 탑저에는 도 3 에 도시되지 않은 리보일러가 존재한다. 2차 탈메탄탑 및 C2 스플리터는 도 3 에 도시되지 않은 유사한 장비를 각각 갖는다.
본질적으로 에틸렌, 최대 1 중량% 의 산소화물들, 에탄, CO, CO2, H2, CH4 및 C3+ 탄화 수소들을 포함하는 오염된 에틸렌 스트림 (A) 은 건조되고 1차 탈메탄탑 (1) 으로 전달되어 본질적으로 CO, H2, CH4 및 일부의 에틸렌과 에탄을 포함하는 탑정 스트림과, 본질적으로 에틸렌, 산소화물들, 에탄, CO2 및 C3+ 탄화 수소들을 포함하는 탑저 스트림이 제조되고, 탈메탄탑 (1) 의 탑정 스트림은 압축기 (6) 를 통해 2차 탈메탄탑 (4) 으로 전달되어, 본질적으로 CO, H2 및 CH4 를 포함하는 탑정 스트림과, 본질적으로 에틸렌, 산소화물들, 에탄, CO2 및 C3+ 탄화 수소들을 포함하는 탑저 스트림이 제조되고, 2차 탈메탄탑 (4) 의 상기 탑저 스트림 및 1차 탈메탄탑 (1) 의 상기 탑저 스트림은 C2 스플리터 (5) 로 전달되어, 본질적으로 에탄, 산소화물들 및 C3+ 탄화 수소들을 포함하는 탑저 스트림과, 본질적으로 에틸렌 및 CO2 로 이루어진 탑정 스트림이 제조되고, C2 스플리터 (5) 의 상기 탑정 스트림은 고정 베드 CO2 흡착 영역 (2-3) 으로 전달되어 본질적으로 CO2 가 제거된 에틸렌 스트림이 회수된다.
구체적인 실시예에서 1차 탈메탄탑의 압력은 15 ~ 25 barg 의 범위이고, 2차 탈메탄탑의 압력은 40 ~ 50 barg 의 범위이고, C2 스플리터의 압력은 유체들의 이송을 위한 압력 강하를 제외하고는 1차 탈메탄탑과 본질적으로 동일한 압력이고 15 ~ 25 barg 의 범위이고 CO2 흡착기들의 압력은 파이프들 및 장비로 인한 압력 강하에 상응하여 약 1 또는 2 barg 보다 작다. 이러한 범위들의 압력에서 1차 탈메탄탑의 상단 스트림은 -25 ~ -35℃의 온도 범위이고, -25 ~ -35℃ 의 범위의 온도에서 응축되고, 1차 탈메탄탑의 탑저에서의 온도는 -30 ~ -20℃ 의 범위이고, 2차 탈메탄탑의 상단 스트림은 -10 ~ 0℃ 의 온도 범위이고, -30 ~ -40℃ 의 범위의 온도에서 응축되고, 2차 탈메탄탑의 탑저에서의 온도는 0 ~ 10℃ 의 범위이고, C2 스플리터의 상단 스트림은 -25 ~ -35℃ 의 온도 범위이고, -25 ~ -35℃ 의 온도 범위에서 응축되고, C2 스플리터의 탑저에서의 온도는 75 ~ 85℃ 의 범위이다.
바람직하게 1차 탈메탄탑의 압력은 18 ~ 22 barg 의 범위이고, 2차 탈메탄탑의 압력은 43 ~ 47 barg 의 범위이고, C2 스플리터의 압력은 유체들의 이송을 위한 압력 강하를 제외하고는 1차 탈메탄탑과 본질적으로 동일한 압력이고 18 ~ 22 barg 의 범위이고 CO2 흡착기들의 압력은 파이프들 및 장비로 인한 압력 강하에 상응하여 약 1 또는 2 barg 보다 작다. 이러한 범위들의 압력에서 1차 탈메탄탑의 상단 스트림은 -25 ~ -31 ℃ 의 온도 범위이고, -27 ~ -32℃ 의 범위의 온도에서 응축되고, 1차 탈메탄탑의 탑저에서의 온도는 -28 ~ -22℃ 의 범위이고, 2차 탈메탄탑의 상단 스트림은 -6 ~ -2℃ 의 온도 범위이고, -30 ~ -35℃ 의 범위의 온도에서 응축되고, 2차 탈메탄탑의 탑저에서의 온도는 3 ~ 8℃ 의 범위이고, C2 스플리터의 상단 스트림은 -28 ~ -32℃ 의 온도 범위이고 -28 ~ -32℃ 의 온도 범위에서 응축되고, C2 스플리터의 탑저에서의 온도는 78 ~ 82℃ 의 범위이다.
[실시예들]
방법은 도 4 에 따라 작동된다. 도 4 는 콘덴서들 및 리보일러들의 삽입에 의해 도 1 로부터 유래된다. 결과들은 다음의 테이블 상에 나타내어진다.
Figure 112014008684869-pct00001
Figure 112014008684869-pct00002

Claims (16)

  1. 에틸렌 스트림으로부터 산소화 오염물 (oxygenated contaminants) 을 제거하는 방법으로서,
    a) 에틸렌, 최대 1 중량% 의 산소화물들 (oxygenates), 에탄, CO, CO2, H2, CH4 및 C3+ 탄화 수소들을 포함하는 건식 에틸렌 스트림 (A) 을 제공하는 단계,
    b) 상기 건식 에틸렌 스트림 (A) 을 스트리퍼 (탈메탄탑 (demethanizer) 으로도 지칭됨) 로 전달하여 CO, H2 및 CH4 를 포함하는 탑정 스트림 (overhead stream) 과, 에틸렌, 산소화물들, 에탄, CO2 및 C3+ 탄화 수소들을 포함하는 탑저 스트림 (bottom stream) 을 제조하는 단계, 그리고
    (ⅰ)
    c) 상기 단계 b) 의 상기 탑저 스트림을 탈에탄탑 (deethanizer) 으로 전달하여 에탄, 산소화물들 및 C3+ 탄화 수소들을 포함하는 탑저 스트림과, 에틸렌 및 CO2 로 이루어진 탑정 스트림을 제조하는 단계,
    d) 상기 단계 c) 의 상기 탑정 스트림을 고정 베드 CO2 흡착 영역으로 전달하여 CO2 가 제거된 에틸렌 스트림을 회수하는 단계,
    또는
    (ⅱ)
    c1) 상기 단계 b) 의 상기 탑저 스트림을 고정 베드 CO2 흡착 영역으로 전달하여 CO2 가 제거된 스트림을 회수하고 나서 상기 CO2 가 제거된 스트림을 탈에탄탑으로 전달하여 에탄, 산소화물들 및 C3+ 탄화 수소들을 포함하는 탑저 스트림과, CO2 가 제거되고 에틸렌으로 이루어진 탑정 스트림을 제조하는 단계를 포함하는, 산소화 오염물을 제거하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정 베드 CO2 흡착 영역은 상기 탈에탄탑의 유입구에 위치되는, 산소화 오염물을 제거하는 방법.
  3. 에틸렌 스트림으로부터 산소화 오염물 (oxygenated contaminants) 을 제거하는 방법으로서,
    a) 에틸렌, 최대 1 중량% 의 산소화물들 (oxygenates), 에탄, CO, CO2, H2, CH4 및 C3+ 탄화 수소들을 포함하는 건식 에틸렌 스트림 (A) 을 제공하는 단계,
    b) 상기 건식 에틸렌 스트림 (A) 을 스트리퍼 (탈메탄탑 (demethanizer) 으로도 지칭됨) 로 전달하여 CO, H2 및 CH4 를 포함하는 탑정 스트림 (overhead stream) 과, 에틸렌, 산소화물들, 에탄, CO2 및 C3+ 탄화 수소들을 포함하는 탑저 스트림 (bottom stream) 을 제조하는 단계, 그리고
    (ⅰ)
    c) 상기 단계 b) 의 상기 탑저 스트림을 1차 C2 스플리터로 전달하여 에탄, 산소화물들, C3+ 탄화 수소들 및 일부의 에틸렌을 포함하는 탑저 스트림과, 에틸렌 및 CO2 로 이루어진 탑정 스트림을 제조하는 단계,
    d) 상기 단계 c) 의 상기 탑정 스트림을 고정 베드 CO2 흡착 영역으로 전달하여 CO2 가 제거된 에틸렌 스트림을 회수하는 단계,
    e) 상기 단계 c) 의 상기 탑저 스트림을 2차 C2 스플리터로 전달하여 에탄, 산소화물들 및 C3+ 탄화 수소들을 포함하는 탑저 스트림과, 에틸렌으로 이루어지고 선택적으로 상기 건식 에틸렌 스트림 (A) 의 제조 영역으로 리사이클된 탑정 스트림을 제조하는 단계,
    또는
    (ⅱ)
    c1) 상기 단계 b) 의 상기 탑저 스트림을 고정 베드 CO2 흡착 영역으로 전달하여 CO2 가 제거된 스트림을 회수하고 나서 상기 CO2 가 제거된 스트림을 1차 C2 스플리터로 전달하여 에탄, 산소화물들, C3+ 탄화 수소들 및 일부의 에틸렌을 포함하는 탑저 스트림과, CO2 가 제거되고 에틸렌으로 이루어진 탑정 스트림을 제조하는 단계,
    e1) 상기 단계 c1) 의 상기 탑저 스트림을 2차 C2 스플리터로 전달하여 에탄, 산소화물들 및 C3+ 탄화 수소들을 포함하는 탑저 스트림과, 에틸렌으로 이루어지고 선택적으로 상기 건식 에틸렌 스트림 (A) 의 제조 영역으로 리사이클된 탑정 스트림을 제조하는 단계를 포함하는, 산소화 오염물을 제거하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 고정 베드 CO2 흡착 영역은 상기 1차 C2 스플리터의 유입구에 위치되는, 산소화 오염물을 제거하는 방법.
  5. 에틸렌 스트림으로부터 산소화 오염물 (oxygenated contaminants) 을 제거하는 방법으로서,
    a) 에틸렌, 최대 1 중량% 의 산소화물들 (oxygenates), 에탄, CO, CO2, H2, CH4 및 C3+ 탄화 수소들을 포함하는 건식 에틸렌 스트림 (A) 을 제공하는 단계,
    b) 상기 건식 에틸렌 스트림 (A) 을 1차 탈메탄탑 (demethanizer) 으로 전달하여 CO, H2, CH4 및 일부의 에틸렌과 에탄을 포함하는 탑정 스트림 (overhead stream) 과, 에틸렌, 산소화물들, 에탄, CO2 및 C3+ 탄화 수소들을 포함하는 탑저 스트림 (bottom stream) 을 제조하는 단계, 그리고
    c) 상기 단계 b) 의 상기 탑정 스트림을, 선택적으로 압축기를 통하여, 2차 탈메탄탑으로 전달하여 CO, H2 및 CH4 를 포함하는 탑정 스트림과, 에틸렌, 산소화물들, 에탄, CO2 및 C3+ 탄화 수소들을 포함하는 탑저 스트림을 제조하는 단계, 그리고
    (ⅰ)
    d) 상기 단계 b) 의 상기 탑저 스트림 및 상기 단계 c) 의 상기 탑저 스트림을 C2 스플리터로 전달하여 에탄, 산소화물들 및 C3+ 탄화 수소들을 포함하는 탑저 스트림과, 에틸렌 및 CO2 로 이루어진 탑정 스트림을 제조하는 단계,
    e) 상기 단계 d) 의 상기 탑정 스트림을 고정 베드 CO2 흡착 영역으로 전달하여 CO2 가 제거된 에틸렌 스트림을 회수하는 단계,
    또는
    (ⅱ)
    d1) 상기 단계 b) 의 상기 탑저 스트림 및 상기 단계 c) 의 상기 탑저 스트림을 고정 베드 CO2 흡착 영역으로 전달하여 CO2 가 제거된 스트림을 회수하고 나서 상기 스트림을 C2 스플리터로 전달하여 에탄, 산소화물들 및 C3+ 탄화 수소들을 포함하는 탑저 스트림과, CO2 가 제거되고 에틸렌으로 이루어진 탑정 스트림을 제조하는 단계를 포함하는, 산소화 오염물을 제거하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 고정 베드 CO2 흡착 영역은 상기 C2 스플리터의 유입구에 위치되는, 산소화 오염물을 제거하는 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 건식 에틸렌 스트림 (A) 중의 에틸렌에 대한 에탄+CO+CO2+H2+CH4+C3+ 탄화 수소들의 중량비는 10/90 보다 작은, 산소화 오염물을 제거하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 건식 에틸렌 스트림 (A) 중의 에틸렌에 대한 에탄+CO+CO2+H2+CH4+C3+ 탄화 수소들의 중량비는 10/90 보다 작고 0.1/99.9 보다 큰, 산소화 오염물을 제거하는 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 건식 에틸렌 스트림 (A) 중의 에틸렌에 대한 에탄+CO+CO2+H2+CH4+C3+ 탄화 수소들의 중량비는 5/95 보다 작은, 산소화 오염물을 제거하는 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 건식 에틸렌 스트림 (A) 중의 산소화물들의 비율은 50 wppm ~ 7000 wppm 인, 산소화 오염물을 제거하는 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 건식 에틸렌 스트림 (A) 중의 산소화물들의 비율은 최대 3000 wppm 인, 산소화 오염물을 제거하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 건식 에틸렌 스트림 (A) 중의 산소화물들의 비율은 최대 2000 wppm 인, 산소화 오염물을 제거하는 방법.
  13. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 건식 에틸렌 스트림 (A) 중의 H2 의 비율은 5 wppm ~ 1000 wppm 인, 산소화 오염물을 제거하는 방법.
  14. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 건식 에틸렌 스트림 (A) 중의 H2 의 비율은 최대 800 wppm 인, 산소화 오염물을 제거하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 건식 에틸렌 스트림 (A) 중의 H2 의 비율은 최대 500 wppm 인, 산소화 오염물을 제거하는 방법.
  16. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 건식 에틸렌 스트림 (A) 은 에탄올의 탈수반응으로부터 발생되는, 산소화 오염물을 제거하는 방법.

KR1020147002341A 2011-07-28 2012-07-13 에틸렌 스트림으로부터 산소화 오염물들을 제거하는 방법 Active KR101972754B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11290350.5 2011-07-28
EP11290350 2011-07-28
PCT/EP2012/063754 WO2013014002A1 (en) 2011-07-28 2012-07-13 Process for removing oxygenated contaminants from an ethylene stream

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140048950A KR20140048950A (ko) 2014-04-24
KR101972754B1 true KR101972754B1 (ko) 2019-04-29

Family

ID=46506447

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147002341A Active KR101972754B1 (ko) 2011-07-28 2012-07-13 에틸렌 스트림으로부터 산소화 오염물들을 제거하는 방법

Country Status (14)

Country Link
US (3) US9701598B2 (ko)
EP (1) EP2736861B1 (ko)
KR (1) KR101972754B1 (ko)
CN (1) CN103827063B (ko)
AR (1) AR087318A1 (ko)
BR (1) BR112014001901B1 (ko)
CA (1) CA2842328C (ko)
CO (1) CO6960526A2 (ko)
DK (1) DK2736861T3 (ko)
EA (1) EA027453B1 (ko)
ES (1) ES2716863T3 (ko)
PL (1) PL2736861T3 (ko)
UA (1) UA112779C2 (ko)
WO (1) WO2013014002A1 (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL2736862T3 (pl) * 2011-07-28 2016-03-31 Total Res & Technology Feluy Sposób usuwania ze strumienia etylenu substancji zanieczyszczających zawierających tlen
BR112014001901B1 (pt) * 2011-07-28 2019-11-12 Ifp Energies Now processo para remover contaminantes oxigenados a partir de uma corrente de etileno
FR3000958B1 (fr) 2013-01-14 2016-01-01 IFP Energies Nouvelles Procede de purification du co2 compris dans un flux ethylene issu de la deshydratation de l'ethanol
US10365038B2 (en) * 2016-09-15 2019-07-30 Lummus Technology Inc. Process for the production of dilute ethylene
US10520250B2 (en) * 2017-02-15 2019-12-31 Butts Properties, Ltd. System and method for separating natural gas liquid and nitrogen from natural gas streams
US12504227B2 (en) 2018-08-27 2025-12-23 Bcck Holding Company System and method for natural gas liquid production with flexible ethane recovery or rejection
US11015865B2 (en) 2018-08-27 2021-05-25 Bcck Holding Company System and method for natural gas liquid production with flexible ethane recovery or rejection
KR102416636B1 (ko) * 2018-09-04 2022-07-01 주식회사 엘지화학 에틸렌 제조방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020007101A1 (en) * 1999-10-04 2002-01-17 Senetar John J. Process for producing ethylene
US20030098281A1 (en) 2001-11-29 2003-05-29 Shutt John Richard Process of removing oxygenated contaminants from an olefin composition
WO2004011404A1 (en) 2002-07-29 2004-02-05 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Heat-integrated high pressure system for separation of byproducts from an olefin stream
US20050283038A1 (en) 2004-06-18 2005-12-22 Kuechler Keith H Process for producing olefins
WO2011076752A1 (en) * 2009-12-22 2011-06-30 Total Petrochemicals Research Feluy Process for removing oxygenated contaminants from an hydrocarbon stream

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR0212157A (pt) 2001-08-31 2004-07-13 Exxonmobil Chemical Patentes I Separação de baixa pressão de dimetil éter de uma corrente de olefina
WO2003020670A1 (en) 2001-08-31 2003-03-13 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Method of removing oxygenate contaminants from an olefin stream
DE10150480B4 (de) 2001-10-16 2019-11-28 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Verfahren zur Aufbereitung eines olefinhaltigen Produktstromes
US7223895B2 (en) 2003-11-18 2007-05-29 Abb Lummus Global Inc. Production of propylene from steam cracking of hydrocarbons, particularly ethane
WO2007113085A2 (de) * 2006-03-29 2007-10-11 Basf Se Verfahren zur herstellung von propen aus propan
US20080081938A1 (en) 2006-09-28 2008-04-03 Schultz Michael A Absorption recovery processing of light olefins free of carbon dioxide
WO2009098269A1 (en) 2008-02-07 2009-08-13 Total Petrochemicals Research Feluy Process to make olefins from ethanol
EA020083B1 (ru) 2008-02-07 2014-08-29 Тотал Петрокемикалс Рисерч Фелюй Дегидратация спиртов в присутствии кристаллических силикатов
CN103274884A (zh) 2008-02-07 2013-09-04 道达尔石油化学产品研究弗吕公司 由乙醇制造烯烃的方法
EA019181B1 (ru) 2008-02-07 2014-01-30 Тотал Петрокемикалс Рисерч Фелюй Дегидратация спиртов в присутствии инертного компонента
CN101333144B (zh) * 2008-07-08 2012-09-05 中国石油化工股份有限公司 从烯烃物流中脱除二甲醚的方法
CN101993321B (zh) * 2009-08-11 2013-06-19 中国石油化工集团公司 一种从烯烃物流中除去含氧化合物的方法
CN101973831A (zh) * 2010-10-14 2011-02-16 东华工程科技股份有限公司 一种含氧化合物制低碳烯烃的分离方法
BR112014001901B1 (pt) * 2011-07-28 2019-11-12 Ifp Energies Now processo para remover contaminantes oxigenados a partir de uma corrente de etileno
EP2931688B1 (en) * 2012-12-13 2017-01-25 Total Research & Technology Feluy Process for removing light components from an ethylene stream
US9328297B1 (en) * 2015-06-16 2016-05-03 Siluria Technologies, Inc. Ethylene-to-liquids systems and methods

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020007101A1 (en) * 1999-10-04 2002-01-17 Senetar John J. Process for producing ethylene
US20030098281A1 (en) 2001-11-29 2003-05-29 Shutt John Richard Process of removing oxygenated contaminants from an olefin composition
WO2004011404A1 (en) 2002-07-29 2004-02-05 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Heat-integrated high pressure system for separation of byproducts from an olefin stream
US20050283038A1 (en) 2004-06-18 2005-12-22 Kuechler Keith H Process for producing olefins
WO2011076752A1 (en) * 2009-12-22 2011-06-30 Total Petrochemicals Research Feluy Process for removing oxygenated contaminants from an hydrocarbon stream

Also Published As

Publication number Publication date
EP2736861B1 (en) 2018-12-26
CN103827063A (zh) 2014-05-28
ES2716863T3 (es) 2019-06-17
DK2736861T3 (en) 2019-04-15
US20180273447A1 (en) 2018-09-27
AR087318A1 (es) 2014-03-12
US20170334810A1 (en) 2017-11-23
EA201490294A1 (ru) 2014-05-30
CA2842328A1 (en) 2013-01-31
PL2736861T3 (pl) 2019-07-31
CN103827063B (zh) 2016-06-29
US20140303422A1 (en) 2014-10-09
CA2842328C (en) 2019-10-22
BR112014001901A2 (pt) 2017-02-21
UA112779C2 (uk) 2016-10-25
EA027453B1 (ru) 2017-07-31
BR112014001901B1 (pt) 2019-11-12
CO6960526A2 (es) 2014-05-30
US9701598B2 (en) 2017-07-11
US9963409B2 (en) 2018-05-08
US10093596B1 (en) 2018-10-09
KR20140048950A (ko) 2014-04-24
WO2013014002A1 (en) 2013-01-31
EP2736861A1 (en) 2014-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101972755B1 (ko) 에틸렌 스트림으로부터 산소화 오염물들을 제거하는 방법
KR102129644B1 (ko) 에틸렌 스트림으로부터의 경질 성분 제거 방법
KR101972754B1 (ko) 에틸렌 스트림으로부터 산소화 오염물들을 제거하는 방법
CN102762522A (zh) 从烃物流除去含氧污染物的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PA0105 International application

Patent event date: 20140127

Patent event code: PA01051R01D

Comment text: International Patent Application

PG1501 Laying open of application
A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20170621

Comment text: Request for Examination of Application

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20180807

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20190121

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20190422

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20190423

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20220415

Year of fee payment: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20220415

Start annual number: 4

End annual number: 4