Procedimiento para el tratamiento de etileno.

Un procedimiento para retirar agua de una corriente de etileno que comprende agua,

comprendiendo dicho procedimiento:

- introducir una corriente de etileno que comprende agua en, y hacer circular dicha corriente de etileno a través de, un recipiente de separación;

- introducir una corriente de éter dietílico líquida en, y hacer circular dicha corriente de éter dietílico líquida a través de, el recipiente de separación, de modo que se pongan en contacto dicha corriente de éter dietílico líquida y dicha corriente de etileno que comprende agua;

- recuperar del recipiente de separación una corriente de etileno que tiene un contenido de agua reducido; y opcionalmente

- recuperar del recipiente de separación una corriente de éter dietílico líquida que tiene un contenido de agua incrementado.

Procedimiento para el tratamiento de etileno La presente invención se refiere a un procedimiento para retirar agua de una corriente de etileno que comprende agua.

Más particularmente, la presente invención se refiere a un procedimiento para retirar agua de una corriente de etileno que comprende agua utilizando una corriente de éter dietílico líquida.

El etileno y otros alquenos (también denominados comúnmente olefinas) son productos químicos básicos importantes y son materiales de partida útiles para numerosos productos químicos, incluyendo productos poliméricos, tales como polietileno. Tradicionalmente, los alquenos, tales como etileno, se han producido mediante craqueo al vapor de agua o catalítico de hidrocarburos derivados de crudo de petróleo. Sin embargo, como el crudo de petróleo es un recurso limitado, existe un interés en encontrar métodos económicamente viables alternativos para producir alquenos, en particular etileno, que puedan utilizar materias primas no derivadas de crudo de petróleo.

En los últimos años la búsqueda de materiales alternativos para la producción de alquenos ha conducido a la producción de alquenos mediante la deshidratación de alcoholes, tales como metanol y etanol, que se pueden producir mediante la fermentación de, por ejemplo, azúcares, almidones y/o materiales celulósicos, o alternativamente se pueden producir a partir de gas de síntesis.

Ejemplos de procedimientos para la preparación de alquenos a partir de alcoholes incluyen:

US 5.817.906 divulga un procedimiento para producir una olefina u olefinas ligeras a partir de una materia prima bruta de oxigenado que comprende alcohol y agua. El procedimiento emplea dos etapas de reacción. En primer lugar, el alcohol se convierte, utilizando reacción con destilación, en un éter. Posteriormente, el éter se hace pasar a una zona de conversión del oxigenado que contiene un catalizador de aluminosilicato metálico para producir una corriente de olefinas ligeras.

EP 1792885 divulga un procedimiento para la producción de etileno a partir de una materia prima que comprende etanol. Se divulga que los catalizadores basados en heteropoliácidos son adecuados para la deshidratación de la materia prima de etanol.

WO 2008/138775 A1 divulga un procedimiento para la deshidratación de uno o más alcoholes, procedimiento que comprende poner en contacto uno o más alcoholes en presencia de uno o más éteres con un catalizador de heteropoliácido soportado.

Antes de que el etileno se utilice en aplicaciones industriales posteriores, p. ej. la polimerización de etileno, la corriente de etileno se somete típicamente a un procedimiento de purificación. Una impureza principal que típicamente se requiere que se retire de una corriente de etileno es el agua, que se forma como un subproducto en la deshidratación de alcoholes. Por ejemplo, solo se considera como aceptable un contenido muy pequeño de agua, típicamente del orden de concentraciones de pocos ppm, en una alimentación de alqueno, en particular una alimentación de etileno, para la utilización en la preparación de polímeros mediante polimerización catalítica; esto se debe a que el agua puede actuar como un veneno de catalizador en el procedimiento de polimerización. También existen otras razones por las que es deseable retirar el agua de corrientes de alqueno, en particular etileno. Por ejemplo, se puede utilizar una corriente de etileno en un equipo posterior que se puede hacer funcionar a temperaturas muy bajas, p. ej. purificación adicional de etileno mediante destilación a, por ejemplo, -28°C; a tales temperaturas bajas, cualquier agua presente se puede congelar y podría dar lugar a dificultades de funcionamiento.

Se han descritos diferentes métodos en la técnica anterior para la retirada de agua del etileno. La utilización de tamices moleculares es un método conocido para retirar agua (p. ej. SRI Consulting (Menlo Park, California 94025) , Consulting Report PEP235, Process Economics Report 235, Chemicals from Ethanol, noviembre 2007, describe que el etileno se puede secar utilizando un desecante adecuado tal como un tamiz molecular Tipo 3A) ; sin embargo, este método parece estar sometido a varias limitaciones y/o problemas potenciales, tales como:

-es una operación semicontinua,

-el etileno puede polimerizarse sobre el material del tamiz molecular,

-es muy difícil controlar el método para alcanzar los bajos niveles de contenido de agua deseados,

-otros componentes orgánicos pueden ser atrapados simultáneamente sobre el material del tamiz molecular, y

bien perderse en la regeneración o bien necesitar costosos métodos de recuperación adicionales, y

- el método de separación con tamices moleculares puede provocar una caída de presión significativa que podría incrementar el tamaño de un compresor de etileno posterior, si se requiere uno antes de que el etileno se pueda someter al procesamiento posterior adicional y/o la utilización.

Así, existe una necesidad de métodos alternativos para la retirada de agua de una corriente de etileno.

Se ha observado que las composiciones de producto brutas producidas deshidratando alcoholes para producir alquenos también pueden contener cantidades significativas de éteres así como agua como subproducto. Por ejemplo, el producto de etileno bruto producido a partir de la deshidratación de etanol típicamente comprenderá éter dietílico así como el etileno y agua; dependiendo del procedimiento de deshidratación utilizado, el producto de etileno bruto puede consistir esencialmente en etileno, éter dietílico y agua.

Se ha encontrado inesperadamente que es posible utilizar éter dietílico para reducir la concentración de agua de una corriente de etileno que comprende agua.

Así, la presente invención proporciona un procedimiento para retirar agua de una corriente de etileno que comprende agua, comprendiendo dicho procedimiento:

- introducir una corriente de etileno que comprende agua en, y hacer circular dicha corriente de etileno a través de, un recipiente de separación;

- introducir una corriente de éter dietílico líquida en, y hacer circular dicha corriente de éter dietílico líquida a través de, el recipiente de separación, de modo que se pongan en contacto dicha corriente de éter dietílico líquida y dicha corriente de etileno que comprende agua;

- recuperar del recipiente de separación una corriente de etileno que tiene un contenido de agua reducido; y opcionalmente

- recuperar del recipiente de separación una corriente de éter dietílico líquida que tiene un contenido de agua incrementado.

Beneficiosamente, el procedimiento para retirar agua de una corriente de etileno que comprende agua 25 proporcionado por la presente invención se puede utilizar de un modo continuo.

Por lo tanto, en una realización preferida del procedimiento de la presente invención se proporciona un procedimiento continuo para retirar agua de una corriente de etileno que comprende agua, comprendiendo dicho procedimiento:

-introducir una corriente de etileno que comprende agua en, y hacer circular dicha corriente de etileno a través 30 de, un recipiente de separación;

- introducir una corriente de éter dietílico líquida en, y hacer circular dicha corriente de éter dietílico líquida a través del recipiente de separación, de modo que se pongan en contacto dicha corriente de éter dietílico líquida y dicha corriente de etileno que comprende agua;

- recuperar recipiente de separación una corriente de etileno que tiene un contenido de agua reducido; y

- recuperar recipiente de separación una corriente de éter dietílico líquida que tiene un contenido de agua incrementado.

La Figura 1 representa un procedimiento para retirar agua de una corriente de etileno que comprende agua, utilizando una corriente de éter dietílico líquida que se obtiene externamente, en una columna de destilación que emplea platos perforados.

Por los términos "retirar agua de la corriente de etileno", "retirando agua de la corriente de etileno" y similares se entiende que al menos parte del agua presente en la corriente de etileno que comprende agua se ha retirado, es decir, se reduce la concentración de agua en la corriente de etileno.

Aunque sin querer limitarse por una teoría, se cree que en el procedimiento de la presente invención, una corriente de etileno que comprende agua se pone en contacto con una corriente de éter dietílico líquida y al menos una 45 porción del agua presente en dicha corriente de etileno se retira mediante la corriente de éter dietílico líquida por

absorción para dar una corriente... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para retirar agua de una corriente de etileno que comprende agua, comprendiendo dicho procedimiento:

- introducir una corriente de etileno que comprende agua en, y hacer circular dicha corriente de etileno a través de, un recipiente de separación;

- introducir una corriente de éter dietílico líquida en, y hacer circular dicha corriente de éter dietílico líquida a través de, el recipiente de separación, de modo que se pongan en contacto dicha corriente de éter dietílico líquida y dicha corriente de etileno que comprende agua;

- recuperar del recipiente de separación una corriente de etileno que tiene un contenido de agua reducido; y opcionalmente

- recuperar del recipiente de separación una corriente de éter dietílico líquida que tiene un contenido de agua incrementado.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en donde el procedimiento se hace funcionar de modo continuo.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que la corriente de etileno que comprende agua comprende al menos 60% en peso de etileno basado en la cantidad total de la corriente de etileno que comprende agua.

4. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la cantidad de agua presente en la corriente de etileno que comprende agua es menor de 1, 0% en peso basado en el peso total de la corriente de etileno que comprende agua.

5. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la presión de la corriente de etileno que comprende agua antes de la introducción en el recipiente de separación es al menos 0, 5 MPa.

6. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la temperatura de la corriente de etileno que comprende agua antes de la introducción en el recipiente de separación es al menos 5°C superior que el mayor del punto de congelación del líquido y el punto de sublimación inverso del vapor del agua presentes a la presión y la composición respectivas de la corriente de etileno bruta.

7. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la temperatura de la corriente de etileno que comprende agua antes de la introducción en el recipiente de separación es al menos 0°C.

8. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la corriente de etileno que comprende agua comprende adicionalmente éter dietílico.

9. Procedimiento según la reivindicación 8, en el que la corriente de etileno comprende al menos 2% en peso de éter dietílico basado en el peso total de la corriente de etileno que comprende agua.

10. Procedimiento según la reivindicación 8 o 9, en el que al menos una porción del éter dietílico presente en la corriente de etileno que comprende agua se utiliza como una fuente de éter dietílico para la corriente de éter dietílico líquida.

11. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que la corriente de éter dietílico líquida comprende un disolvente que se utiliza para suprimir la temperatura de formación de hidratos de componentes que pueden estar presentes en la corriente de etileno que comprende agua.

12. Procedimiento según la reivindicación 11, en el que la corriente de éter dietílico líquida comprende uno o más disolventes seleccionados de etanol, metanol y etilenglicol.

13. Procedimiento según la reivindicación 11 o la reivindicación 12, en el que el disolvente se introduce en el recipiente de separación independientemente de la fuente de éter dietílico y se combina con el éter dietílico dentro del recipiente de separación para formar la corriente de éter dietílico líquida.

14. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en el que el recipiente de separación es una columna de destilación de varias etapas.

15. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, en el que se proporciona reflujo al recipiente de separación.