从循环气体体系中移除二氧化碳(CO2)的方法技术

一种借助吸收剂从循环气体体系中移除二氧化碳(CO2)的方法，其中所述CO2在其中在气相中在催化剂存在下借助氧气(O2)将乙烯氧化成氧化乙烯(EO)的方法中产生，其中CO2作为副产物产生，包括使用一种或多种胺的水溶液作为吸收介质，其中为了在CO2吸收步骤的下游进一步净化所得循环气体料流，使其与其中不添加无机酸且不添加高级二醇的水充分接触。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】从循环气体体系中移除二氧化碳(CO2)的方法本申请通过引用引入2010年5月18日提交的美国临时专利申请61/345602。本专利技术涉及一种借助溶剂混合物从循环气体体系中移除二氧化碳(CO2)的方法，其中所述CO2产生于其中在气相中在催化剂存在下实施化学反应且在所述化学反应中CO2作为副产物产生的工艺。US 3,523,957A(The Lummus Comp.，“Process for Producing an OlefinicOxide”)通常涉及一种制备氧化烯烃的方法。DE 2344499A (The Benfield Corp.，“ WaSChloSUIlg fiir saure Gase und ihreVerwendung” )和 US 3，907，969A (The Benfield Corp.，“Separation of CO2 from Gas Mixtures”)描述了作为吸收CO2的溶剂且借助无机盐活化的钾碱溶液。2009年4月29日的申请号为09159104.0的EP专利申请(BASF SE)涉及用于从包含循环胺化合物的溶液的流体流中移除酸性气体的吸收介质。WO 03/022826A1 (Scientific Design Comp., Inc.； ^ Heat RecoveryProcedure”)描述了一种回收氧化乙烯制备的CO2出料中的热量的方法。首先在特种漆气塔中将循环气体加热，然后通过钾碱CO2吸收塔，然后再次将所述气体冷却(所述WO公开文献第9页的图)。使用水作为热载体介质，其在后涤气器中加热并在预涤气器中再次释放出其热量。提及的优点为通过降低所供应的循环气体中的氧化乙烯而减少钾碱CO2吸收塔中乙二醇的形成。此外，所述后涤气器导致该反应程序所必须实施水的移除，这是因为根据该专利申请的教导，水对催化剂不利。所提及的其他优点为与通过换热器进行热集成相比具有低压降。缺点:将特种装置集成进该两个涤气器中非常复杂。WO 03/082844A 1(BASF AGZiVerfahren zur Herstellung von Ethylen oxid mitintegrierter Kohlendioxidwftsdie” )教导了一种由乙烯和O2制备氧化乙烯的方法，其中使用包含叔链烷醇胺和任选的脂族仲胺的胺水溶液喷射CO2。为了进行CO2的移除，该专利申请描述了优选使用一种溶剂，其基本上仅包含叔链烷醇胺(尤其是N-甲基二乙醇胺(MDEA))和脂族仲胺(尤其是PIP)。根据该专利申请的教导，可使离开CO2吸收塔的气体料流与无机酸或高级二醇的水溶液接触(第6页第2段)。缺点:随后所述二醇溶液或无机酸溶液必须以复杂方式再生以移除冷凝的水。所述再生导致装置费用升高并导致该工艺的运行成本升高。此外，当对所述二醇溶液进行处理时，除所述水之外，必须移除仍溶解的胺以避免积聚。所述胺在二醇溶液中具有良好的溶解性。此外，通常用于气体涤气中的胺具有比水高的沸腾温度，因此必须在高温或者真空下蒸馏该二醇溶液，这极大地提高了装置的费用和运行成本。此外，由于胺可通过分解形成，其具有比所述二醇溶液更高的沸腾温度，因此所述蒸馏必须在两个分开的装置中进行。此外，由于所述二醇的存在，在该工艺中引入了新物质，这导致成本升高。特别地，为了由丁二烯和O2制备3，4-环氧基-1- 丁烯(EpB)，W001/98285A1 (Eastman Chem.Comp.,“Process for the removal of carbon dioxide from3,4-epoxy-l-butene process recycle streams”)描述了一种使用链烧醇胺的水溶液或醇溶液移除CO2的方法，其中所述链烷醇胺为各自具有至多10个碳原子且沸腾温度各自低于250° C的伯和/或仲链烷醇胺(第15页第27行至第16页第I行)。其描述了痕量胺(15ppm体积)能可逆破坏银基催化剂(第19页第25-27行)。特别地，CO2涤气器的下游气体中的胺含量必须降至低于IOppm体积,优选5ppm体积,尤其优选Ippm体积。作为移除胺的一种可能性，提及了涤气塔。作为涤气溶剂，优选使用水(第20页)。与氧化乙烯制备方法的区别在于如下事实:在EpB制备过程中，在胺溶液中所形成的分解产物为较长链的(因为产生丁醇)，而在氧化乙烯的制备过程中，形成较短链的乙醇。因此，形成其他分解产物，且在吸收介质中不使用叔胺，因而所形成的气相也不同。因此，将EpB制备方法的结果用于EO制备方法中，尤其是就水涤气器的涤气作用而言，是不可能的。本专利技术的目的是为其中EO由乙烯在气相中在催化剂存在下产生且其中CO2作为副产物产生的具有循环气体体系中的方法提供一种改进的且经济的移除CO2的方法，其克服了现有技术的缺点。此外，所述方法一个特别简单且经济。根据本专利技术，已发现在氧化乙烯制备中使用胺溶液移除CO2中，就有利地将残留在循环气体中的痕量胺降至尤其对EO催化剂活性无害的浓度而言，用于在CO2吸收步骤的下游进一步净化所得的循环气体的试剂的组成是特别重要的。因此，已发现一种借助吸收介质从循环气体体系中移除二氧化碳(CO2)的方法，其中所述CO2在其中在气相中在催化剂存在下用氧气(O2)将乙烯氧化成氧化乙烯(EO)的方法中产生，其中CO2作为副产物产生，所述方法包括使用一种或多种胺的水溶液作为吸收介质，其中为了在CO2吸收步骤的下游进一步净化所得的循环气体料流，使该循环气体料流与其中不添加无机酸和高级二醇的水充分接触。无机酸的实例为硫酸或磷酸，以及在水中释放出无机酸的化合物。高级二醇的实例为衍生自EO且具有2-6个EO重复单元的那些，尤其是二甘醇或三甘醇(参见WO 03/082844A1第6页第3段)，以及在水中释放出高级二醇的化合物。优选地，为了在CO2吸收步骤的下游进一步净化所得的循环气体料流，使该循环气体与其中不添加酸和二醇(例如单乙二醇(EG)、二甘醇或三甘醇)的水充分接触。“酸”和“二醇”也包括在水中释放出酸或二醇的化合物。所述与水充分接触优选在涤气塔中进行。该塔尤其构造成填充塔。优选地，用于在CO2吸收步骤的下游进一步净化所得循环气体料流的水具有> 98重量％，尤其是> 99重量％的纯度。有利地通过使用水而不在所述工艺中引入新物质(如二醇，尤其是高级二醇，或酸，尤其是无机酸)。这类新物质可例如破坏EO催化剂。用于在CO2吸收步骤的下游进一步净化所得循环气体料流的水的温度(尤其是涤气塔入口处的温度)优选为20-50° C，特别为25-40° C，更特别地为28-35° C。优选地，将用于在CO2吸收步骤的下游进一步净化所得循环气体料流的水再循环回至同一净化步骤(循环程序)中，其中将一些水喷射并用新鲜水代替(补充料流)以避免胺的积聚(参见下文)。优选省略在该净化步骤中实施的水的后处理。在优选程序中，将喷射的水供入废水处理中，或者特别有利地用于制备在先前CO2移除工艺步骤中的CO2吸收介质。在特别优选的程序中，喷射的一部分水量为使得再循环水中的胺，尤其是高挥发性胺，特别是N-甲基二乙醇胺、哌嗪和三亚乙基二胺的浓度为10-10000ppm重量，特别本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·蒂勒，G·泰斯，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：
国别省市：