(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記水素化処理は、希釈剤の存在下で実行され、前記希釈剤は、エチルベンゼン、リサイクルエチルベンゼン、または蒸留塔からの底部の一部を含む、請求項1に記載の方法。
エチルベンゼンに転換される水素化処理前の前記有機ストリームの重量パーセントとして定義されるエチルベンゼン回収率が、20重量%を超える、請求項1に記載の方法。
前記有機ストリームは、ナトリウム、カリウム、またはその両方から選択された汚染物を含み、前記方法は、前処理された有機ストリームを水素化処理する前に、前記汚染物の少なくとも一部を除去して前記前処理された有機ストリームを提供するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
前記エチルベンゼン生成物ストリームの少なくとも一部、前記残留ストリームの少なくとも一部、またはその両方を前記(c)の水素化処理にリサイクルさせるステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
前記少なくとも1つの酸素化物は、メチルベンジルアルコール(MBA)、2−フェニルエタノール(PEA)、エーテル、アセトフェノン(ACP)、MBA及びPEAのエーテル、プロピレンオキシド開環化合物、またはこれらの組み合わせから選択される、請求項1に記載の方法。
前記有機ストリームは、ナトリウム、カリウム、またはその両方から選択された汚染物を含み、前記方法は、前処理された有機ストリームを水素化処理する前に、前記汚染物の少なくとも一部を除去して前記前処理された有機ストリームを提供するステップをさらに含む、請求項17に記載の方法。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本明細書において、プロピレンオキシド生産プロセスで生成されたもののような有機酸素化物含有ストリームを改良するためのシステム及び方法が開示される。実施形態において、有機ストリームは、POSMプロセスで生成された副産物ストリームである。上述のように、大量の副産物ストリームは、灰(主にナトリウム塩)によって汚染され得、主に低品質燃料として有用であり、POSMプロセスのようなプロセス中において生産される。酸素化物(複数)を含む有機ストリームは、POSMプロセスで生成された粘性/重質残渣物を含むことができる。
【0011】
さらに、本明細書に開示された方法及びシステムに関する説明は、POまたはPOSM副産物ストリームの改良を参照して提供されるが、本明細書に開示されたシステム及び方法は、他のプロセスで生産された有機ストリームの改良にも利用され得る。他のプロセスで生成されたそのような有機ストリームは、水素化脱酸素化(hydrodeoxygenation)によりエチルベンゼンに転換され得る酸素化物を含む芳香族有機ストリームを含む。有機ストリームは、POまたはPOSMプロセスからの副産物を含むことができ、本明細書でこのように呼ばれ得るため、有機ストリームは、POまたはPOSMからの副産物または重質残渣物に限定されるものと意図されず、むしろ水素化処理によって、エチルベンゼン(EB)のような生成物に転換され得る酸素化物を含む任意の有機ストリームであり得る。
【0012】
本明細書で水素化処理によりエチルベンゼンに転換され得る酸素化物(複数)を含む有機ストリームを改良するためのシステム及び方法が開示される。このような有機ストリームは、POの生産中において、またはプロピレンオキシド及びスチレンモノマーの共生産中において生成された副産物ストリームであり得る。
【0013】
水素化処理
本開示によるシステムは、水素化処理(水素化脱酸素化及び/または水素化分解を含む)により、有機ストリーム中の少なくとも1つの酸素化物をエチルベンゼンに転換させるように作動可能な水素化処理ユニット、及びエチルベンゼンを含む軽質生成物を重質製品残留ストリームから分離するように作動可能な分離システムまたは蒸留装置を含む。水素化処理装置はまた、本明細書で水素化脱酸素化または水素化処理装置または水素化脱酸素化ユニットと呼ばれ得;時々(例えば、水素化脱酸素化ユニットまたは装置で起こる)HDOまたは水素化脱酸素化プロセスと呼ばれるが、水素化分解が起こることもできることを理解すべきである。システムは、有機ストリームを生成するように作動可能な有機ストリーム生産装置(本明細書において「有機ストリーム生産ユニット」とも呼ばれる)、及び水素化処理のための有機物を生産するように作動可能な前処理装置(本明細書において「前処理ユニット」とも呼ばれる)をさらに含むことができる。
【0014】
これより、このような有機ストリームを改良するためのシステム及び方法が、本開示の実施形態によって有機ストリームを改良するためのシステム100の概略図である
図1Aを参照して説明されるであろう。
図1Aのシステム100は、水素化処理ユニット40、分離システムまたは蒸留装置50、及び前処理装置15を含む。
【0015】
本開示の実施形態によれば、少なくとも1つの酸素化物を含む有機ストリームは、水素化処理ユニットで水素化処理(例えば、選択的水素化脱酸素化(HDO及び/または水素化分解)されることにより、エチルベンゼンを含む水素化処理生成物が生産される。例えば、有機ストリームは、有機ストリーム入口ライン17Bを介して水素化処理ユニット40内に直接導入されることができ;汚染された有機ストリームは、汚染された有機ストリーム入口ライン17Aを介して前処理装置15に導入されることができ、ここで、これは、以下でさらに説明するように、汚染物の除去のために処理され、前処理された有機ストリームは、前処理された有機ストリームライン25を介して水素化処理ユニット40に導入される。水素化処理ユニット40内で、有機供給物は、エチルベンゼンを含む水素化処理生成物に転換され、水素化処理生成物ライン45を介して水素化処理ユニット40から除去され得る。
【0016】
実施形態において、水素化処理は、モリブデンを含む不均一水素化処理触媒の存在下で実行される。実施形態において、水素化処理触媒は、ニッケル、コバルト、またはそれらの組み合わせをさらに含む。実施形態において、水素化処理触媒は、硫化触媒である。実施形態において、水素化処理触媒は、NiMo、CoMo、またはそれらの組み合わせを含む。実施形態において、水素化処理触媒は、銅系の触媒ではない。水素化処理触媒は、任意の市販のNiMoまたはNiCoタイプの触媒、例えば、オランダ所在の、Criterion Catalysts and Technologies of Shell Global Solutionsから入手可能なCRI KL8233またはKL8234 KataLeuna触媒;文献[Applied Catalysis A: General 238 (2003) 141−148]に記載された二官能性触媒;米国特許出願第5,773,677号に記載された水素化分解触媒;または当業者が使用する別の水素化処理触媒であり得る。
【0017】
実施形態において、触媒は、1つ以上の副産物に対する低い選択性及び/または芳香族に対する低い環水素化を示す。例えば、実施形態において、水素化処理は、0.2、0.5、1、3、5、10、15、または20重量%以下のエチルシクロヘキサン副産物を含む水素化処理生成物を提供する。水素化処理触媒は、エチルシクロヘキサンへの水素化をほとんど伴わないながら、酸素化物のEBへの水素化分解を促進することができる。
【0018】
1つ以上のライン26は、他の成分を水素化処理ユニット40に導入するために利用され得るか、またはこのような成分(複数)は、水素化処理ユニット40に導入される前に水素化処理される有機ストリームと組み合わされ得る。例えば、水素は、ライン26を介して水素化処理ユニット40に導入され得る。水素は、ガスストリームの過剰なリサイクルを避けるために、かなりのモル過剰を避けながら、プロセスを完了するためのレベルで導入され得る。実施形態において、水素は、約2〜約20、約3〜約15、または約4〜約10の範囲の水素化処理可能な成分に対するモル比で水素化処理される酸素化物を含む液体有機ストリームと組み合わされる。実施形態において、水素化処理/水素化脱酸素化は、連続的に実行され得る。
【0019】
いくつかの実施形態において、システムは、1つ以上の水素化処理器、水素化処理反応器、または水素化処理ステップを直列に含む。実施形態において、水素化処理ユニットは、1つ以上の水素化処理器または水素化処理反応器または水素化処理ステップを並列に含む。実施形態において、少なくとも1つの酸素化物を含む有機ストリームを水素化処理するステップは、上記有機ストリームを直列に1つ以上の水素化処理反応器に導入するか、または上記有機ストリームを並列に1つ以上の水素化処理反応器に導入することを含む。実施形態において、水素化処理は、減少した供給物転換程度で作動し、水素化処理生成物は、水素化処理ユニットにリサイクルされ、かつ/または以下に記載されるような希釈剤が使用される。このような方法は、発熱性水素化処理の温度を制御するために利用され得る。したがって、実施形態において、水素化処理生成物の少なくとも一部は、さらに水素化処理される。実施形態において、本開示の方法は、水素化処理を減少した反応程度で作動させ、そして、水素化処理生成物を水素化処理ユニットにリサイクルさせることにより水素化処理の発熱性を制御するステップ、有機ストリームと組み合わされる希釈剤の量を調整するステップ、複数の水素化処理反応器を直列に作動させるステップ、またはそれらの組み合わせを含む。実施形態において、水素化処理は、断熱的に実行される。
【0020】
実施形態において、上述のように、水素化処理は、希釈剤の存在下で実行される。水素化脱酸素化は、発熱性であるため、希釈剤の使用は水素化処理温度を制御するのに役立ち得る。実施形態において、希釈剤は、エチルベンゼンを含み、これはライン26を介して水素化処理ユニット40に導入されることができ、有機ストリーム17Bとともに水素化処理ユニット40に導入されることができ、かつ/または前処理中に導入されることができ、例えば、汚染された(例えば、ナトリウム含有)有機ストリーム入口ライン17Aに導入され得る。希釈剤は、有機ライン17B、前処理された有機ストリームライン25(以下でさらに記述される)、またはその両方を介して処理される有機ストリームとともに水素化処理ユニット40に導入され得る。実施形態において、水素化処理される有機ストリームは(水素化処理ユニット40の内部及び/または上流で)、1:0.1〜1:10、1:0.5〜1:5、1:1〜1:3の範囲であるか、または1:1.5、1:2、または1:2.5に等しい有機ストリーム対希釈剤の質量比で希釈剤と組み合わされる。
【0021】
図2の実施形態を参照して以下にさらに説明するように、分離システム50における軽質またはエチルベンゼン生成物ストリームから分離された分離システム残留ストリーム出口ライン60内の重質物の少なくとも一部は、水素化処理ユニット40にリサイクルされ、そして、例えば、水素化処理ユニット入口ライン26を介して、導入され得るか、水素化処理生成物ライン45における水素化処理生成物の少なくとも一部は、ライン26を介して水素化処理ユニット40にリサイクルされ得るか、分離システム軽質物排出(または「EB排出」)ライン55におけるエチルベンゼン生成物の少なくとも一部は、ライン26を介して水素化処理ユニット40にリサイクルされ得るか、または上記の組み合わせであり得る。
【0022】
水素化処理ユニットは、高温、高圧水素化処理器を含むことができる。実施形態において、水素化処理ユニットは、固定層(fixed bed)触媒反応器を含む高温、高圧水素化処理器を含む。実施形態において、水素化処理は、150〜300℃、180〜280℃、または200〜250℃の範囲の入口温度で実行される。実施形態において、水素化処理は、300℃、350℃、400℃、または450℃以上の出口温度で実行される。水素化処理は、初期触媒慣らし時間(break−in time)の後、300℃、350℃、400℃、または450℃以上の出口温度で実行され得る。より高い温度は、成分(例えば、ジフェニルブタン)のEBへの水素化分解を促進することができる。実施形態において、水素化処理は、300〜2000psig、500〜1500psig、または800〜1200psigの範囲の圧力で実行される。実施形態において、水素化処理は、0.1〜10h
−1、0.5〜5h
−1、または0.8〜2h
−1の範囲の液空間速度(LHSV;liquid hourly space velocity)で実行される。
【0023】
実施形態において、エチルベンゼンに転換される水素化処理ユニット40に導入された有機ストリームの重量パーセントとして定義される、エチルベンゼン回収率は、20、30、40、50または60重量%を超える。実施形態において、少なくとも1つの酸素化物のエチルベンゼンへの転換率は、90、93、または95重量%以上である。
【0024】
分離
実施形態において、本方法は、水素化処理生成物をエチルベンゼン生成物ストリーム及び残留ストリームに分離するステップをさらに含む。分離は、蒸留を含むことができる。実施形態において、分離は真空蒸留を含む。真空蒸留は、150mmHg、100mmHg、または50mmHg以下の圧力で実行され得る。実施形態において、蒸留は、水素化処理生成物を蒸留させて、エチルベンゼンを含む軽質ストリームと、残留ストリームを含む重質ストリームとに、水素化処理生成物を分離させるステップを含む。実施形態において、蒸留は、水素化処理生成物を蒸留させて、主にエチルベンゼンを含む軽質ストリームと、残留ストリームを含む重質ストリームとに、水素化処理生成物を分離させるステップを含む。したがって、実施形態によれば、水素化処理生成物は、水素化処理生成物ライン45を介して分離システム50に導入され、軽質またはエチルベンゼン生成物ストリームは、エチルベンゼン生成物出口ライン55を介してシステムから除去され、重質または残留ストリームは、分離システム残留ストリーム出口ライン60を介して分離システム50から除去される。実施形態において、軽質ストリーム、重質ストリーム、またはその両方は、さらなる蒸留を行って1つ以上のさらなる蒸留ストリームを提供する。したがって、実施形態において、分離システム50は、1つまたは2つ以上の蒸留カラムを直列または並列に含む。分離システム残留ストリーム出口ライン60における重質沸騰化合物(「重質物」とも呼ばれる)は、バンカー燃料、暖房油のような燃料として使用されるか、または化学物質の供給源として使用するためにさらに改良され得る。
【0025】
実施形態において、分離システム50は、残留ストリームを含む重質ストリームから、エチルベンゼンを含む軽質ストリームを提供するように作動可能な第1の蒸留カラムを含む。実施形態において、エチルベンゼンを含む軽質ストリームは、エチルシクロヘキサンを含む第2のストリームからエチルベンゼンを含む第1のストリームを分離するように作動可能な第2の蒸留カラムに導入される。
【0026】
図2の実施形態を参照して以下にさらに議論するように、実施形態において、軽質ストリーム、重質ストリーム、さらなる蒸留ストリーム、またはそれらの組み合わせは、水素化処理ユニットにリサイクルされる。実施形態において、分離システムエチルベンゼン出口ライン55におけるエチルベンゼン生成物ストリームの少なくとも一部、分離システム残留ストリーム出口ライン60における残留ストリームの少なくとも一部、またはその両方が、さらなる水素化処理のために水素化処理ユニット40にリサイクルされる。
【0027】
水素化処理生成物からエチルベンゼン生成物ストリームを分離するステップ(これにより、分離システム残留ストリー
ム出口ライン60で残留ストリームを生成する)は、水素化処理生成物中でエチルベンゼンの少なくとも20、25、30、40、50、または60重量%以上を回収するステップを含むことができる。残留ストリームは、5、10、20、50または70重量%以上のジフェニルブタン異性体を含むことができる。実施形態において、残留ストリームは、主にジフェニルブタン異性体を含む。実施形態において、残留ストリームは、5、10、20、または30重量%以上の2,3−ジフェニルブタンを含む。実施形態において、水素化処理生成物からエチルベンゼン生成物ストリームを分離するステップ(これにより、分離システム残留ストリー
ム出口ライン60で残留ストリームを生成する)は、水素化処理生成物中でエチルベンゼンの少なくとも50重量%以上を回収するステップを含み、残留ストリームには、主成分としてジフェニルブタン異性体が濃縮される。実施形態において、残留ストリームは、メソ型の2,3−ジフェニルブタンを10、11、12、13、または14重量%以上を含む。本方法は、メソ形のエチルベンゼン二量体である、2,3−ジフェニルブタンを結晶化し、これを残留ストリームから分離するステップをさらに含むことができる。
【0028】
実施形態において、分離システム残留ストリーム出口ライン60における残留ストリームは、水素化処理ユニット40で水素化処理された有機ストリーム17A/17Bよりも高い燃料値を有する。実施形態において、残留ストリームは、有機ストリームよりも高いカロリー値を有する。実施形態において、残留ストリームは、有機ストリームの密度より少なくとも3、5、または10%以上低い密度を有する。実施形態において、残留ストリームは、0.97、0.95、または0.91g/mL以下の密度を有する。
【0029】
実施形態において、残留ストリームは、水素化処理ユニット40に導入された有機ストリームの酸素含量よりも20〜100%、30〜90%、または40〜90%少ない酸素含量を含む。実施形態において、残留ストリームは、水素化処理ユニット40に導入された有機ストリームの酸素含量より少なくとも70%、80%、90%、または100%少ない酸素含量を有する。実施形態において、残留ストリームは、10、5、2、1、または0.1重量%以下の酸素含量を有する。
【0030】
実施形態において、残留ストリームは、40℃で20cP、10cP、または5cP以下の粘度を有する。
【0031】
水素化処理される有機ストリーム
上述のように、水素化処理によりエチルベンゼンに転換される酸素化物(複数)を含む有機ストリームは、水素化処理によりエチルベンゼンに転換され得る酸素化物(複数)を含む任意の有機ストリームであり得る。実施形態において、有機ストリームは、プロピレンオキシド(PO)を生産するためのプロセスの生成物を含む。実施形態において、有機ストリームは、プロピレンオキシド及びスチレンモノマー(POSM)を生産するためのプロセスの生成物を含む。
【0032】
本開示による方法は、有機ストリームを生成するステップをさらに含むことができる。例えば、水素化処理される有機ストリームは、有機ストリーム生成プロセスで、例えば、本開示の実施形態による有機ストリームを生産及び改良するためのシステム100の概略図である
図1Bの実施形態の有機ストリーム生産ユニット10を介して生産され得る。
図1Bのシステム100は、水素化処理ユニット40、分離システムまたは蒸留装置50、有機ストリーム生産ユニット10、及び前処理ユニット15を含み、
図1Bの実施形態において洗浄装置20及び保護層(guard bed)30を含む。
【0033】
実施形態において、有機ストリーム生産ユニット10は、PO生産システムを含む。実施形態において、有機ストリーム生産ユニット10は、POSM生産システムを含む。実施形態において、有機ストリーム生産ユニット10は、エチルベンゼン入口ライン5及び/またはエチルベンゼン生成物ライン55を介して導入されたエチルベンゼンを含む供給物を1つ以上の生成物15に転換させる。実施形態において、有機ストリーム生産システム10は、PO生産システムを含む。このような実施形態において、生成物出口ライン14Aは、PO生産システム10からPOが除去されるように構成される。実施形態において、有機ストリーム生産ユニット10は、POSM生産システムを含む。このような実施形態において、生成物出口ライン14Aは、POSMシステム10からPOが除去されるように構成されることができ、第2の生成物出口ライン14Bは、それからスチレン生成物が除去されるように構成され得る。1つ以上のライン16は、改良されない廃棄物が本開示の水素化処理によって除去されるように構成され得る。このような物質は、例えば、ボイラーまたは溶鉱炉に利用されるか、バンカー燃料として販売され得る。
【0034】
実施形態において、本方法は、POSMプロセスを介して、本明細書に開示されたシステム及び方法に従って改良/水素化脱酸素化されるPOSM副産物ストリームを生成するステップをさらに含む。様々なPOSMプロセスが商品化されており、本開示のシステム及び方法を介して処理された有機ストリームは、任意のこのようなPOSMプロセスを介して生産され得る。例えば、POSMプロセス及び/またはそれからの重質残留物ストリームは、米国特許第3,351,635号;第3,439,001号;第4,066,706号;第4,262,143号に記載されており、これらのそれぞれの開示は、本開示に反しないすべての目的のために、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【0035】
水素化処理されるPOSM有機ストリームが生成されるPOSMプロセスの実施形態において、エチルベンゼンは、昇温で分子状酸素と反応してエチルベンゼンヒドロペルオキシドを形成する。酸化速度及び選択性を向上させるために、酸化混合物に少量のアルカリを混入することができる。実施形態において、エチルベンゼンヒドロペルオキシドは、続いて、プロピレンと(例えば、モリブデン触媒のようなエポキシ化触媒の存在下で)反応してプロピレンオキシド及び1−フェニルエタノール(本明細書でメチルベンジルアルコールまたはMBAとも呼ばれる)を形成する。エポキシ化反応混合物は、苛性洗浄(caustic wash)されることができ、その中に含有された物質を分離するために、一連の蒸留を行うことができる。実施形態において、反応混合物を蒸留させて、より重い成分から未反応プロピレンオーバーヘッドを分離させる。分離されたプロピレンは、エポキシ化ステップにリサイクルされ得る。実施形態において、より重い成分は、選択的に苛性洗浄後に一連の蒸留でさらに蒸留されて、生成物プロピレンオキシド、生成物1−フェニルエタノール、及び選択的に苛性洗浄後にリサイクルされ得る未反応エチルベンゼンを分離する。1−フェニルエタノールまたはMBAストリームは、以下にさらに説明するように、生成物スチレンモノマーに脱水されるか、または水素化処理され得る。実施形態において、POSMプロセスなどにおけるこのような分離の1つ以上のステップから生じる重質有機低価値生成物ストリームは、本明細書に記載されたように、水素化処理及び改良される有機ストリームとして利用される。
【0036】
実施形態において、本開示によって水素化処理されたプロピレンオキシド/スチレンモノマープロセスからの有機重質残留物ストリームは、主に酸素化されたアリール化合物を含み、この化合物は、非限定的に、90g/mol、94g/mol、200g/mol、215g/mol、または225g/mol以上の分子量を有することができる。実施形態において、プロピレンオキシド/スチレンモノマープロセスからの重質有機残留物ストリームは、酸素化されたアリール化合物を含む。実施形態において、プロピレンオキシド/スチレンモノマープロセスからの重質有機残留物ストリームは、主に酸素化されたアリール化合物を含む。実施形態において、プロピレンオキシド/スチレンモノマープロセスからの重質有機残留物ストリームは、少なくとも20、30、40、または50重量%の酸素化されたアリール化合物を含む。
【0037】
実施形態において、有機ストリーム生産ユニット10は、MBA及び副産物アセトフェノン(ACP)を生産する。本開示の実施形態によれば、水素化ユニットでACPをMBAに転換させ、かつ脱水によりMBAをスチレンに転換させるよりもむしろ、ACP及びMBAを含むACP/MBAストリームが本明細書に記述されたように水素化処理されて追加のEBを提供する。このように、実施形態において、水素化処理される有機ストリームは、POSMシステムからのACP/MBAストリームを含む。MBA及び/またはACPを有機ストリームとして利用することは、POSMプロセスで提供されたスチレンモノマー対エチルベンゼン(SM:EB)の比を変更させることができる。実施形態において、SMの生産は、本明細書に記述したように、MBA/ACPのスリップストリームをEBに転換することにより、一定のPO生産で減少し得る。
【0038】
実施形態において、有機ストリーム生産ユニット10は、揮発性オーバーヘッド画分を生産するワイプドフィルム蒸発(wiped film evaporation:WFE)を含む。実施形態において、EBに転換される酸素化物を含む有機ストリームは、このようなオーバーヘッド画分の一部を含む。このようなWFEオーバーヘッドは、MBA及びACPとともに高レベルの2−フェニルエタノールを含むことができる。
【0039】
実施形態において、有機ストリーム中の少なくとも1つの酸素化物は、MBA、2−フェニルエタノール(フェニルエチルアルコールまたはPEA)、エーテル、ACP、MBA及びPEAのエーテル、プロピレンオキシド開環化合物、オリゴマー(例えば、二量体及び三量体を含む、スチレンのオリゴマー)、またはこれらの組み合わせを含む。実施形態において、MBAのエーテルは、有機ストリーム中の酸素化物の1〜20重量%を含む。実施形態において、PEAのエーテルは、有機ストリーム中の酸素化物の1〜20重量%を含む。実施形態において、PO開環化合物または異性体は、有機ストリーム中の酸素化物を1〜20重量%含む。
【0040】
実施形態において、有機ストリームは、それからの重質物の除去のための処理を経ていないPOSM共生成物ストリームである。例えば、実施形態において、有機ストリームは、それからの重質物の除去のためのフラッシュ蒸留などを経ていない重質残渣物である。実施形態において、フラッシュ蒸留は、取り扱い及び廃棄の困難な蒸留底部を生成させることができるため、回避される。
【0041】
実施形態において、エチルベンゼンに転換される酸素化物を含む有機ストリームは、汚染物も含む。汚染物は、ナトリウムであり得るが、これは、例えば、POSMプロセスで利用される苛性洗浄から由来し得る。実施形態において、汚染は、97%、98%、または99%以上のナトリウム塩を含む。汚染は、少量の他の金属、例えば、非限定的にFe、Mg、Ca、及びKをさらに含むことができる。実施形態において、汚染物は、ナトリウム、カリウム、またはその両方を含む。実施形態において、有機ストリームは、0.01重量%(100ppm)、0.1重量%(1,000ppm)、0.25重量%(2,500ppm)、0.3重量%(3,000ppm)、0.4重量%(4,000ppm)、0.5重量%(5,000ppm)、0.75重量%(7,500ppm)、1.0重量%(10,000ppm)、2.5重量%(25,000ppm)、または5重量%(50,000ppm)以上のナトリウム及び/またはカリウムを含む。実施形態において、有機ストリームは、0.01重量%(100ppm)〜5重量%(50,000ppm)、0.01重量%(100ppm)〜2.5重量%(25,000ppm)、または0.01重量%(100ppm)〜1重量%(10,000ppm)のナトリウム及び/またはカリウムを含む。実施形態において、エチルベンゼンに転換される酸素化物を含む有機ストリームは、500、250、100、50、10、または1ppm未満のナトリウム及び/またはカリウムを含み、例えば、有機ストリーム入口ライン17Bを介して水素化処理ユニット40に直接導入される。
【0042】
前処理
実施形態において、エチルベンゼンに転換される酸素化物を含む有機ストリームは、ナトリウム及び/またはカリウム汚染された有機ストリームであり、このナトリウム及び/またはカリウム汚染された有機ストリームは、前処理された有機ストリームを水素化処理する前に、前処理された有機ストリームを提供するように汚染物の少なくとも一部を除去するために処理される。実施形態において、前処理された有機ストリームライン25における前処理された有機ストリームは、500、250、100、50、10、または1ppm未満のナトリウム及び/またはカリウムを含む。水素化処理の前に、汚染物の少なくとも一部を除去するステップは、汚染された有機ストリームを酸洗浄し、続いて中和させて、前処理された有機ストリームを提供するステップ;上記有機ストリームを水及び二酸化炭素と接触させることにより、上記有機ストリームからナトリウムが抽出され、上記汚染された有機ストリームに比べて減少したナトリウム含量を含む前処理された有機ストリームから水性ナトリウム含有スラリー相を分離するステップ;水素化処理の前に、上記前処理された有機ストリームを提供するために上記汚染された有機ストリームを触媒保護層の上に通過させるステップ;またはこれらの組み合わせを含むことができる。
【0043】
実施形態において、汚染された有機ストリームは、汚染された有機ライン17Aを介して前処理ユニット15内に導入され、ここで汚染物は除去され、前処理された有機ストリームライン25に前処理された有機ストリームを提供する。前処理ユニット15は、
図1B及び
図2の実施形態に示されたように、洗浄20/220(以下でさらに説明される)、
図3の実施形態に示されたように、CO
2処理(以下でさらに説明される)、及び/または
図1B及び
図3の実施形態に示されたように、保護層(以下でさらに説明される)を含むことができる。
【0044】
図1Bを参照すると、実施形態において、汚染された有機ストリームは、水素化処理ユニット40内に導入される前に、汚染された有機ストリームライン17Aを介して洗浄装置20及び/または保護層30に導入される。実施形態において、汚染された有機ストリームは、1つ以上の汚染された有機ストリームライン17Aを介して洗浄装置20内に導入される。洗浄されるか前処理された有機ストリームライン25′を介して洗浄装置20から除去された洗浄された有機ストリームは、水素化処理ユニット40に直接導入され得るか、または内部の汚染物質レベルをさらに減少させるように作動可能な保護層30に導入され得る。代替的に、ライン17A内の汚染された有機ストリームは、保護層30に直接導入され得る。
【0045】
以下の
図2を参照してさらに説明したように、補充(make−up)新鮮エチルベンゼン及び/または分離システムエチルベンゼン出口ライン55内のエチルベンゼンの一部を含むリサイクルされたEBは、前処理装置15に導入されることができ、かつ/または分離システム50からの重質物は、前処理装置15にリサイクルされ得る。
【0046】
汚染された有機ストリームは、前処理15で処理されて、500、250、100、50、10、または1ppm未満のナトリウム及び/またはカリウムを含む前処理された有機ストリームを提供することができ、これは、前処理された有機ストリームライン25またはライン25′を介して水素化処理ユニット40に導入され得る。実施形態において、水素化処理ユニット40への供給物は中性に近い。
【0047】
保護層
上述のように、水素化処理の前に、汚染物の少なくとも一部を除去するステップは、水素化処理の前に、前処理されたストリームを提供するために、汚染された有機ストリームを触媒保護層の上に通過させるステップを含むことができる。
図1Bの実施形態において、汚染された有機相は、洗浄システム20で洗浄され、前処理された有機ストリームライン25′で洗浄された有機相は、保護層30に導入され、ここで微量のナトリウムが除去される。減少した汚染物を含む前処理された有機ストリームは、前処理にされた有機ストリームライン25を介して水素化処理ユニット40に導入される。保護層30は、金属イオンを効率的に保持することができる固体物質を含むことができる。これらの材料の例は、非眼底的に、イオン交換体、例えば、ゼオライト、粘土、及びH形のイオン樹脂を含む。
【0048】
保護層30内で、有機ストリームは、ナトリウム含量をさらに減少させるために、1つ以上のイオン交換「研磨(polishing)」ステップに適用され得る。有機ストリームをイオン交換させるステップは、有機ストリームをカチオン交換するステップを含むことができる。イオン交換は、当業者によって使用される任意のイオン交換を介して実行され得る。例えば、実施形態において、イオン交換は、スルホン酸基を含むイオン交換樹脂で実行される。イオン交換は、天然または合成のイオン交換媒体を使用して実行され得る。実施形態において、イオン交換は、ポリマー樹脂、ゼオライト、粘土、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されたイオン交換樹脂で実行される。例えば、酸性形態のゼオライト及び/または粘土のような層状物質が、実施形態において、効果的なイオン交換媒体を提供することができる。
【0049】
洗浄
実施形態において、上述のように、水素化処理の前に、汚染物の少なくとも一部を除去するステップは、有機ストリームを酸洗浄し、続いて中和させて、前処理された有機ストリームを提供するステップを含む。有機ストリームは、酸洗浄、中和、またはその両方に続いて水洗浄され得る。実施形態において、有機ストリームを酸洗浄し、続いて中和させて、前処理された有機ストリームを提供するステップは、米国特許第8,142,661号または第8,815,084号に記載されているように実行され、これらのそれぞれの開示は、本開示に反しない目的のため、その開示全体がここに組み込まれる。
【0050】
これより、本開示の別の実施形態による有機ストリームを改良するためのシステムの概略図である
図2の実施形態を参照して、
図1Bの洗浄装置20のような洗浄装置が以下でさらに説明されるであろう。
図2の実施形態において、本開示の実施形態による有機ストリームを改良するためのシステム200には、酸洗浄ユニット220A、水洗浄ユニット220B、炭酸塩または重炭酸塩(例えば、炭酸のナトリウム塩、カリウム塩及び/またはアンモニウム塩)洗浄または中和ユニット220C、及び水洗浄ユニット220Dを含む洗浄装置220が含まれる。エチルベンゼンに転換される酸素化物を含む有機ストリーム(例えば、
図1Aの汚染された有機ストリーム入口ライン17A)は、汚染された有機ストリーム入口ライン217Aを介して酸洗浄ユニット220Aに導入される。補充新鮮エチルベンゼンは、補充EBライン205を介して酸洗浄ユニット220Aに導入されることができ、リサイクルされたEB(例えば、
図1Aの分離システム軽質物出口ライン55の一部)は、EBリサイクルライン255Bを介して酸洗浄ユニット220Aに導入されることができ、かつ/またはリサイクルされた重質物(例えば、
図1Aの分離システム残留ストリーム出口ライン60の一部)は、分離システム残留ストリームリサイクルライン260B′を介して酸洗浄ユニット220Aに導入され得る。
【0051】
酸洗浄ユニット220Aの前及び/または内部で、有機ストリームは(酸ライン221Aで)、酸溶液と接触して、酸洗浄された有機ストリームを提供する。非限定的に、硫酸溶液または塩酸溶液のような酸は、酸入口ライン221Aを介して酸洗浄ユニット220Aに導入され得る。
【0052】
除去された汚染物(例えば、ナトリウム)の少なくとも一部を含む廃棄物ライン222Aは、廃棄物ライン222Aを介して酸洗浄ユニット220Aから除去される。実施形態において、酸洗浄された有機ストリームは、酸洗浄された有機ストリームライン225Aを介して水洗浄ユニット220Bに導入される。ライン225A内の酸洗浄有機ストリームは、200、100、10、または1ppm未満のナトリウムを含むことができる。代替的な実施形態において、酸洗浄された有機ストリームは、中和ユニット220Cに直接導入される。水は、水入口ライン221Bを介して水洗浄ユニット220Bに導入され得る。水洗浄された有機ストリームは、水洗浄された有機ストリームライン225Bを介して中和ユニット220Cに導入されることができ、廃水は、水洗浄出口ライン222Bを介して水洗浄ユニット220Bから除去される。水洗浄出口ライン222Bの水は、リサイクルされ、酸ライン221Aの酸及び/または水入口ライン221Bの水と混合され得る。ライン225Bの酸及び水洗浄された有機ストリームは、100、10、または1ppm未満のナトリウムを含むことができる。
【0053】
中和ユニット220C内で、酸洗浄された有機ストリームが中和される。中和は、酸及び/または水洗浄された有機ストリームを中和剤と接触させるステップを含むことができる。中和剤は、炭酸塩、粉砕された大理石、またはこれらの組み合わせを含むことができる。炭酸塩は、炭酸アンモニウム、炭酸ナトリウム、またはその両方を含むことができる。中和剤は、中和剤入口ライン221Cを介して中和ユニット220Cに導入され得るか、またはユニット220C内に含まれることができる(例えば、大理石)。廃棄物は、廃棄物ライン222Cを介して中和ユニット220Cから除去され得る。中和された有機ストリームライン225Cの中和された有機ストリームは、100、10、または1ppm未満のナトリウムを含むことができる。
【0054】
実施形態において、ライン225Cの中和された有機ストリームは、水洗浄される。実施形態において、中和された有機ストリームは、中和ユニット出口ライン225Cを介して水洗浄ユニット220Dに導入される。水は、水入口ライン221Dを介して水洗浄ユニット220Dに導入され、水洗浄出口ライン222Dを介してそこから除去される。水洗浄出口ライン222Dの水はリサイクルされ、酸ライン221Aの酸及び/または水入口ライン221Bの水と混合され得る。前処理された有機ストリームは、洗浄された有機ストリームライン225Dを介して水洗浄ユニット220Dから除去され得、これは、
図1Bにおける洗浄された有機ストリームライン25′の洗浄された有機ストリームと同様に、直接的に、または
図1Bの保護層30を参照して説明したように作動することができる保護層230を介して、水素化処理ユニット240に供給され得る。上述のように、実施形態において、ライン225Dで前処理された有機ストリームは、100、10、または1ppm未満のナトリウムを含むことができる。
【0055】
洗浄装置220を離脱する洗浄された有機ストリームライン225D、または保護層230を離脱する前処理された有機ストリームライン225Eの前処理された有機相/ストリームは、水素化処理反応器240に導入される。リサイクルされた水素化処理生成物は、水素化処理生成物リサイクルライン245Aを介して水素化処理反応器240に導入され得る。リサイクルされた重質物は、分離システム残留ストリームリサイクルライン260Bを介して水素化処理反応器240に導入され得る。水素化処理反応器240内で、有機ストリーム中の酸素化物(複数)の水素化脱酸素化は、水素化処理ユニット入口ライン226を介して水素化処理反応器240に導入された水素との組み合わせを介して進行される。水素化処理は、
図1Aの水素化処理ユニット40を参照して上述したように実行され得る。水素化処理生成物は、水素化処理生成物ライン245を介して水素化処理反応器またはシステム240から除去される。水素化処理生成物の一部は、水素化処理生成物リサイクルライン245Aを介して水素化処理反応器240にリサイクルされ得る。このようなリサイクルは、例えば、水素化処理反応器240が温度を制御するために、より低い反応程度に作動する場合に利用され得る。
【0056】
図1Aの実施形態を参照して上述したように、エチルベンゼンに転換される水素化処理システム240に導入された有機ストリームの重量パーセントとして定義される、エチルベンゼン回収率は、実施形態において、20、30、40、50、または60重量%を超えることができる。実施形態において、少なくとも1つの酸素化物のエチルベンゼンへの転換率は、90、93、または95重量%以上である。
【0057】
水素化処理生成物は、水素化処理生成物ライン245を介して、1つ以上の蒸留カラムを含むことができる分離システム250に導入され得る。分離システム250は、
図1Aの実施形態の分離システム50を参照して上述したように作動することができる。分離システム250内で、エチルベンゼンを含む軽質ストリームは、重質または残留ストリームから分離され得る。エチルベンゼンを含む軽質ストリームは、分離システム軽質物またはEB出口ライン255を介して分離システム250から除去されることができ、重質または残留ストリームは、分離システム残留ストリーム出口ライン260を介して分離システム250から除去され得る。軽質ストリームは、90、95、または97%超のEBを含むことができる。実施形態において、軽質ストリームは、主にEBを含む。水素化処理生成物からエチルベンゼン生成物ストリームを分離するステップは、水素化処理生成物ライン245の水素化処理生成物中でエチルベンゼンの少なくとも20、30、40、50、または60重量%以上を回収するステップを含むことができる。
【0058】
重質または残留ストリームは、分離システム残留ストリーム出口ライン260を介して分離システム250から除去され得る。上述のように、残留ストリームは、5、10、20、50、または70重量%以上のジフェニルブタン異性体を含むことができる。実施形態において、重質または残留ストリームは、主にジフェニルブタンを含む。実施形態において、残留ストリームは、5、10、20、または30重量%以上の2,3−ジフェニルブタンを含む。本方法は、2,3−ジフェニルブタンのメソ型を結晶化するステップ、及びこれを残留ストリームから分離するステップをさらに含むことができる。
【0059】
軽質ストリームの少なくとも一部は、例えば、リサイクルEBライン255Bを介して汚染された有機ストリームライン217Aで汚染された有機ストリームと組み合わせられるか、またはライン225Dで前処理された有機ストリームと組み合わせられることにより、水素化処理反応器または水素化処理システム240に再導入され得る(
図2の実施形態に示されていない)。重質ストリームの少なくとも一部は、例えば、分離システムリサイクルされた残留ストリームライン260B′を介して汚染された有機ストリームライン217Aで汚染された有機ストリームと組み合わせられるか、または分離システムリサイクルされた残留ストリームライン260Bを介して前処理された有機ストリームライン225Eと組み合わせられることにより、水素化処理反応器240に再導入され得る。
【0060】
分離システムリサイクルされていない残留ストリームライン260Aのリサイクルされていない残留ストリームは、バンカー燃料として利用されるか、燃料として使用するためにさらに処理されるか、または
図1Aの実施形態のライン60を参照して上述したような化学前駆体として使用され得る。回収されたEBは、
図1Bの実施形態を参照して上述した有機ストリーム生成ユニット10のような下流有機ストリーム生成装置で利用され得る。例えば、回収されたEBライン255Aにおける回収されたEBは、POまたはPOSMプロセス/システムで利用され得る。実施形態において、回収されたEBは、自動酸化のために構成されたPOSMプロセスの酸化器に導入されて、エチルベンゼンヒドロペルオキシドを形成する。
【0061】
二酸化炭素前処理
上述したように、実施形態において、水素化処理の前に、汚染物の少なくとも一部を除去するための前処理は、二酸化炭素処理を含む。
図3は、本開示の別の実施形態による有機ストリームを生産及び改良するためのシステムの概略図である。
図3のシステム100は、
図1Bのシステム100と一致するが、洗浄20よりも、むしろ二酸化炭素処理20′を含む
図3の実施形態の前処理15を備える。
【0062】
二酸化炭素処理20′は、有機ストリームを水及び二酸化炭素と接触させることにより、ナトリウムが上記有機ストリームから抽出されるステップ、及び水性ナトリウム含有スラリー相を汚染された有機ストリームに比べて減少したナトリウム含量を含む前処理された有機相またはストリームから分離するステップを含むことができる。実施形態において、このような汚染物の二酸化炭素除去は、2017年2月3日に出願された米国特許出願第62/454,542号に記述されたように実行され、その開示は、本開示に反しない目的で本明細書にその開示全体が組み込まれる。
【0063】
非限定的に、二酸化炭素は、有機ストリームと接触する前に水相で組み合わせされ得るか、または二酸化炭素は、有機ストリーム及び水の混合物と組み合わされ得る。実施形態において、二酸化炭素処理は、通常的な無機酸処理を取り替える。他の実施形態において、二酸化炭素処理は、通常的な無機酸処理と組み合わせて(例えば、後続して)利用される。
【0064】
実施形態において、汚染された有機ストリームを水及び二酸化炭素と接触させるステップは、二酸化炭素を水と組み合わせてCO
2飽和水ストリームを形成し、CO
2飽和水ストリームを汚染された有機ストリームと接触させるステップを含む。実施形態において、汚染された有機ストリームを水及び二酸化炭素と接触させるステップは、汚染された有機ストリームと水を組み合わせて混合物を形成し、二酸化炭素をガスとして上記混合物に注入するステップを含む。
【0065】
実施形態において、汚染された有機ストリームを水及び二酸化炭素と接触させること、水性ナトリウム含有スラリー相を、汚染された有機ストリームに比べて減少したナトリウム含量を含む前処理された有機相から分離すること、またはその両方が繰り返されて、さらに減少したナトリウム含量を有する前処理された有機相またはストリームを提供する。実施形態において、有機ストリームはイオン交換され、さらに減少したナトリウム含量を有する前処理された有機ストリームを提供する。実施形態において、汚染された有機ストリーム及び水は、有機ストリームと水及び二酸化炭素との接触中において、1:1〜20:1、1:1〜5:1、または1:1〜2:1の範囲の体積比で存在する。
【0066】
実施形態において、有機ストリームは、二酸化炭素と接触する前に、1つ以上の他の有機化合物、例えば、非限定的に、脂肪族基または芳香族基を含むものなどとの組み合わせを介して希釈される。実施形態において、1つ以上の他の有機化合物は、エチルベンゼン、トルエン、クメン、キシレン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカンなど、またはこれらの組み合わせを含む。実施形態において、汚染された有機ストリームは、汚染された有機ストリームを二酸化炭素と接触させる前にエチルベンゼンと組み合わされる。実施形態において、汚染された有機ストリームと1つ以上の他の有機化学物質(例えば、エチルベンゼン)との間の重量比は、1:10重量/重量比〜2:1重量/重量比、1:10重量/重量比〜1:1重量/重量比、または1:8重量/重量比〜2:1重量/重量比の範囲である。
【0067】
実施形態において、汚染された有機ストリームを水及び二酸化炭素と接触させるステップは、二酸化炭素を水と組み合わせてCO
2飽和水ストリームを形成し、CO
2飽和水ストリームを汚染された有機ストリームと接触させるステップを含む。
【0068】
実施形態において、汚染された有機ストリーム及び水(または「水相」)は、組み合わせされて混合物を形成し、二酸化炭素は、ガスとして上記混合物に注入される。二酸化炭素は、純粋な二酸化炭素及び/または50体積%超の二酸化炭素を含む他のガスからなる群から選択されたガスによって提供され得る。実施形態において、50体積%超の二酸化炭素を含むガスは、煙道ガスである。煙道ガスは、70体積%を超の二酸化炭素を含むことができる。実施形態において、二酸化炭素は、80、85、90、95、96、97、98、または99体積%以上の二酸化炭素を含むガスによって提供される。
【0069】
二酸化炭素ガスは、汚染された有機相及び水を含む混合物にバブリング、散布、または他に導入され得る。例えば、スパージャー(sparger)を含む混合デバイスが利用されることにより、二酸化炭素ガスの気泡が有機相と水相との混合物に導入され得る。
【0070】
上述のように有機相を二酸化炭素と接触させた後、生成された混合物は、分離ユニットを介して不混和性相に分離される。ナトリウム塩は、水相に可溶化される。具体的には、分離は、水性ナトリウム含有相及び有機ストリームに比べて減少したナトリウム含量を有する前処理された有機相を提供し、ここで、上記減少したナトリウム含量は、水添加または希釈のみによって得られるものよりも低い。分離は、不混和性の水性ナトリウム含有相、及びナトリウム含量の減少した前処理された有機相を提供する条件下で作動する。
【0071】
本方法は、有機相を二酸化炭素と接触させるステップ、水相を有機相から分離するステップ、または上記接触及び分離ステップを1回以上繰り返してさらに減少したナトリウム含量を有する有機相を得るステップをさらに含むことができる。
【0072】
実施形態において、本方法は、保護層30を参照して上述したように、有機相を1つ以上のイオン交換「研磨」ステップに適用して、有機相のナトリウム含量をさらに減少させるステップをさらに含む。
【0073】
特徴
本開示のシステム及び方法は、プロピレンオキシド及びスチレンの共生産で形成された副産物のような有機ストリームの改良を提供する。本開示のプロセスは、有機ストリームを水素化脱酸素化させて酸素化物(複数)の少なくとも一部をEBに転換させるステップ、及び続いてこれを含有する水素化処理生成物から上記EBを分離するステップを含む。有機ストリームは、水素化処理の前に、汚染物除去のために前処理され得る。このような前処理は、二酸化炭素及び水と接触させて、生成された混合物を水性ナトリウム塩含有相と、減少したナトリウム含量を有する前処理された有機相とに分離するステップ;酸洗浄及び後続中和で前処理された有機ストリームを提供するステップ;及び/または保護層を通過させて前処理された有機ストリームを提供するステップを含むことができる。開示されたシステム及び方法は、燃料用として利用され得るか、または化合物(複数)の前駆体として利用され得る、改良された残留ストリーム、及び低価値のPOまたはPOSM副産物ストリームからのEBの生産を可能にする。
【0074】
以下の実施例は、単に本開示のシステム及び方法を例示する。当業者は、本開示の精神及び特許請求の範囲内にある多数の変形を認識するであろう。
【実施例】
【0075】
実施例1
POSMプラントにおけるPO及びスチレン共生産中において生成された3Kgのナトリウム汚染された副産物ストリームを、希釈剤としてのEBを使用して1:1の質量比で希釈した。ポンプで混合物をリサイクルさせて、生成された溶液を10%硫酸溶液1.2Kgで洗浄し、混合物を一晩中静置させて水相を分離させた。この手順を、水、水中の5%(NH
4)
2CO
3溶液、及び再び水で繰り返して、中性の前処理された供給物を得た。続いて、1パートのPOSM共生成物に対して2パートのEBを含有する有機、酸素化物含有供給物を提供するために、前処理された供給物をPO及びスチレン共生産中に生成された1.2Kgの追加の非汚染された副産物ストリーム、及び5.4Kgの追加EBと組み合わせた。上記前処理された供給物を水素化処理供給物として使用したし、この供給物は、より小さなGC不可視(invisible)成分とともに、MBA(GCにより3.2重量%)、ACP(3.0重量%)、PEA、MBA及びPEAのエーテル(3重量%)、及びPOの開環生成物(〜1重量%)だけでなく、12ppmのナトリウムからなる混合物であった。
【0076】
実施例2
15ppmのジメチルジスルフィドと組み合わせされた実施例1で生産された供給物を、170sccmの速度で供給されるH
2ガスとともに、実験開始前にストリームに対して500時間を有する40gの活性化NiMo触媒KL8234(Criterion Catalystsから入手可能)を含有する1インチの固定層反応器チューブに40mL/hの速度で連続的に供給した。反応器を1000psig圧力で下向流モードで作動させたが、外部クラム−シェル炉を介して温度勾配を上記層の上部での300℃から上記層の底部での360℃まで維持した。HDO生成物の一部(1471g)を水から分離し、真空回転蒸発器(20mmHg、80℃)を使用してEB回収を経るようにし、95%EB含量を有するEB軽質画分1325gと、〜9重量%のEB、24重量%の2,3−ジフェニルブタン(メソ:ラセミが〜1:1)、〜14重量%の他のジフェニルブタン異性体、〜1重量%フェノールを含有する薄黄色の残渣物質133gとを得た。EB回収後の残渣物質は、40℃で3cPの低粘度、0.9224g/mLの密度、89.3モル%のCと10.6モル%のHとの元素組成、及び18678Btu/lbのカロリー値を示した。
【0077】
軽質画分のEB含量に基づいて計算された分取EB回収レベルは56重量%であった(残渣物質中のEB残量はカウントしなかった)。
【0078】
実施例3
POSMプラントにおけるPO及びスチレン共生産中に生成された様々な副産物ストリーム(ナトリウム汚染されたもの及び非汚染されたもの)の混合物とともに、10Kgのエチルベンゼン希釈剤を含有する15Kgの前処理された供給物バッチを実施例1と同様に生産した。1パートのPOSM共生成物に対して2パートのEBを含有する材料を水素化処理供給物として使用したし、この供給物は、より小さなGC不可視成分とともに、MBA(GCにより2.5重量%)、ACP(<0.1重量%)、PEA(5.2%)、MBAのエーテル(3重量%)、及びPOの開環生成物(〜1重量%)だけでなく、30ppmのナトリウムからなる混合物であった。
【0079】
実施例4
15ppmのジメチルジスルフィドと組み合わせされた実施例3で生産された供給物を、170sccmの速度で供給されるH
2ガスとともに、実験開始前にストリームに対して1100時間を有する40gの活性化NiMo触媒KL8234(Criterion Catalystsから入手可能)を含有する1インチの固定層反応器チューブに40mL/hの速度で連続的に供給した。反応器を1000psig圧力で下向流モードで作動させたが、外部クラム−シェル炉を介して温度勾配を上記層の上部での280℃から上記層の底部での350℃まで維持した。HDO生成物の一部(448g)を水から分離し、真空回転蒸発器(20mmHg、80℃)を使用してEB回収を経るようにし、97%EB含量を有する380gのEB軽質画分と、及び〜3重量%のEB、2.8%のPEA、21.5重量%の2,3−ジフェニルブタン(メソ:ラセミは、〜1:1)、約14重量%の他のジフェニルブタン異性体、〜1.5重量%のフェノールを含む48gのダークアンバー残渣物質とを得た。
【0080】
軽質画分のEB含量に基づいて計算された分取EB回収レベルは、55重量%であった。
【0081】
追加開示
上に開示された特定の実施形態はあくまで例証であり、本開示は、本教示の利益を享受する当業者には明らかな、相違するけれども等価の方法で修正されおよび実施可能である。さらに、ここに示した構造または設計の詳細に対して、以下の請求項に記載された内容以外のいかなる限定も意図するものではない。それゆえ、上に開示された特定の例示的な実施形態は変更または修正され得、およびそのような変更はすべて本開示の範囲および精神の中にあると見なされることが明白である。実施形態の諸特長の組み合わせ、総合、および/または省略から生ずる代替実施形態もまた、該開示の範囲内である。組成物および方法は、様々な成分またはステップを「有する(having)」、「含む(comprising)」、「含有する(containing)」、または「含む(including)」という広義の用語で記載されているが、また該組成物および方法は、様々な成分またはステップの「本質的にからなる(consist essentially of)」または「からなる(consist of)」という用語でも記載され得る。請求項における任意の要素に対して「選択的に」という用語の使用は、該要素が必要であること、またはあるいは該要素が必要でないことを意味し、両方の選択肢は該請求項の範囲内にある。
【0082】
本開示の数値および範囲は多少変化し得る。下限値と上限値のある数値範囲が開示された場合、任意の数値およびその範囲内の任意の含まれる範囲は明確に開示される。特に、本開示のすべての値範囲(「約a〜約b」、または等価の「約a〜b」、または等価の「約a−b」の形式)は、より広い値範囲内に包含されるすべての値と範囲を規定すると理解されるべきである。また、請求項中の用語は、別途特許権者によって明示的および明確に定義されるのでない限り、明白で普通の意味を有する。さらに、請求項中で使用された不定冠詞「a」、「an」は、本開示では紹介される1つ以上の要素を意味すると定義される。本仕様と1つ以上の特許または他の文書において語または用語の使用に任意の矛盾がある場合、本仕様に整合する定義を採用すべきである。
【0083】
本開示の実施形態は以下を含む:
A:(a)少なくとも1つの酸素化物を含む有機ストリームを水素化処理することにより、エチルベンゼンを含む水素化処理生成物が生産されるステップであって、上記有機ストリームは、プロピレンオキシドを生産するためのプロセスの生成物である、ステップ;及び(b)上記水素化処理生成物からエチルベンゼン生成物ストリームを分離して、残留ストリームを得るステップを含む方法。
B:(a)少なくとも1つの酸素化物及びナトリウム汚染物を含む汚染された有機ストリームを提供するステップであって、上記有機ストリームは、プロピレンオキシドを生産するためのプロセスの生成物である、ステップ;(b)上記汚染された有機ストリームでナトリウムのレベルを減少させて、前処理された有機ストリームを提供するステップ;(c)上記前処理された有機ストリームを水素化処理することにより、エチルベンゼンを含む水素化処理生成物が生産されるステップ;及び(d)上記水素化処理生成物からエチルベンゼン生成物ストリームを分離して、残留ストリームを提供するステップを含む方法。
C:(a)少なくとも1つの酸素化物を含む有機ストリームを水素化処理することにより、エチルベンゼンを含む水素化処理生成物が生産されるステップであって、上記有機ストリームは、プロピレンオキシド及びスチレンモノマー(POSM)を共生産するのためのプロセスの生成物である、ステップ;及び(b)上記水素化処理生成物からエチルベンゼン生成物ストリームを分離して、残留ストリームを得るステップを含む方法。
【0084】
実施形態A、B、およびCの各々は、以下の追加要素のうち1つ以上を有し得る:
要素1:上記水素化処理は、モリブデンを含む水素化処理触媒の存在下で実行される。要素2:上記水素化処理触媒は、ニッケル、コバルト、またはこれらの組み合わせをさらに含む。要素3:上記水素化処理触媒は、硫化触媒である。要素4:上記水素化処理触媒は、NiMo、CoMo、またはこれらの組み合わせを含む。要素5:上記触媒は、1つ以上の副産物に対して低い選択性を示す。要素6:上記水素化処理生成物は、エチルシクロヘキサン副産物に対する選択性を0.2、0.5、1、または3重量%以下で含む。要素7:上記有機ストリームは、プロピレンオキシド及びスチレンモノマー(POSM)を共生産するためのプロセスの生成物である。要素8:水素化処理は、希釈剤の存在下で実行される。要素9:上記希釈剤は、エチルベンゼンを含む。要素10:上記有機ストリームは、1:0.1〜1:10、1:0.5〜1:5、1:1〜1:3の範囲、または1:1.5、1:2もしくは1:2.5に等しい質量比で上記希釈剤と組み合わされる。要素11:エチルベンゼンに転換される水素化処理前のPOSM有機ストリームの重量パーセントとして定義される上記エチルベンゼン回収率は、20、30、40、50または60重量%を超える。要素12:上記有機ストリームは、ナトリウム、カリウム、またはその両方から選択された汚染物を含み、上記方法は、前処理された有機ストリームを水素化処理する前に、上記汚染物の少なくとも一部を除去して上記前処理された有機ストリームを提供するステップをさらに含む。要素13:上記汚染物は、ナトリウムを含む。要素14:上記有機ストリームは、100、1000、5000、または10000ppm以上のナトリウムを含み、上記前処理された有機ストリームは、100、10、または1ppm未満のナトリウムを含む。要素15:上記有機ストリームは、プロピレンオキシド及びスチレン(POSM)の共生産のためのプロセスの生成物であり、水素化処理の前に、汚染物の少なくとも一部を除去するステップは、(c)上記有機ストリームを水及び二酸化炭素と接触させることにより、上記有機ストリームからナトリウムが抽出されるステップ;及び上記有機ストリームに比べて減少したナトリウム含量を含む前処理された有機相から水性ナトリウム含有スラリー相を分離するステップ;(d)上記有機ストリームを酸洗浄し、続いて中和させて、上記前処理された有機ストリームを提供するステップ;(e)上記有機ストリームを触媒保護層の上に通過させて水素化処理の前に、前処理されたストリームを提供するステップ;またはこれらの組み合わせを含む。要素16:上記有機ストリームを酸洗浄するステップ(d)は、上記有機ストリームを硫酸と接触させて、酸洗浄された有機ストリームを提供するステップを含む。要素17:中和は、上記酸洗浄された有機ストリームを炭酸塩、粉砕された大理石、またはこれらの組み合わせと接触させるステップを含む。要素18:上記炭酸塩は、炭酸アンモニウム、炭酸ナトリウム、またはその両方を含む。要素19:酸洗浄、中和、またはその両方に後続して水で洗浄するステップをさらに含む。要素20:上記(c)における接触は、上記二酸化炭素を上記水と組み合わせてCO
2飽和された水ストリームを形成し、上記CO
2飽和された水ストリームを上記有機ストリームと接触させるステップを含む。要素21:上記(c)における接触は、上記有機ストリームと上記水とを組み合わせて混合物を形成し、上記二酸化炭素をガスとして注入するステップを含む。要素22:さらに減少したナトリウム含量を有する前処理された有機相を得するために、以下をさらに含む:上記(c)の接触、分離、または上記接触と分離との両方を上記有機相に対して1回以上繰り返すステップ;上記有機相をイオン交換させるステップ;またはその両方。要素23:上記有機ストリーム及び上記水は、1:1〜20:1、1:1〜5:1、または1:1〜2:1の範囲の体積比で(c)に存在する。要素24:水素化処理生成物の少なくとも一部をさらに水素化処理するステップをさらに含む。要素25:上記水素化処理生成物からエチルベンゼン生成物ストリームを分離するステップ(b)は、蒸留を含む。要素26:蒸留は、まず、水素化処理生成物の第1蒸留によって、上記水素化処理生成物を主にエチルベンゼンを含む軽質ストリームと、残留ストリームを含む重質ストリームとに分離するステップ;上記軽質ストリーム、上記重質ストリーム、またはその両方をさらに蒸留させて1つ以上のさらなる蒸留ストリームを提供するステップ;上記軽質ストリーム、上記重質ストリーム、さらなる蒸留されたストリーム、またはこれらの組み合わせを水素化処理にリサイクルさせるステップ;またはこれらの組み合わせを含む。要素27:上記エチルベンゼン生成物ストリームの少なくとも一部、上記残留ストリームの少なくとも一部、またはその両方を(a)の水素化処理にリサイクルさせるステップをさらに含む。要素28:上記水素化処理生成物から上記エチルベンゼン生成物ストリームを分離するステップは、上記水素化処理生成物からエチルベンゼンの少なくとも20、30、40、または50重量%以上を回収するステップを含み、ここで上記残留ストリームは、5、10、20、50または70重量%以上のジフェニルブタン異性体を含む。要素29:上記残留ストリームは、ジフェニルブタン異性体を含む。要素30:上記残留ストリームは、主にジフェニルブタン異性体を含む。要素31:上記残留ストリームは、5、10、20、または30重量%以上の2,3−ジフェニルブタンを含む。要素32:2,3−ジフェニルブタンのメソ型を結晶化し、これを上記残留ストリームから分離するステップをさらに含む。要素33:上記残留ストリームは、上記有機ストリームよりも高い燃料値を有する。要素34:上記残留ストリームは、上記有機ストリームよりも高いカロリー値を有する。要素35:上記残留ストリームは、上記有機ストリームの密度より少なくとも3、5、または10%低い密度を有するか、上記残留ストリームは、上記有機ストリームの酸素含量よりも20〜100、または少なくとも70、90、または100%未満の酸素含量を有するか、上記残留ストリームは、40℃で20cP、10cP、または5cP以下の粘度を有するか、またはこれらの組み合わせを有する。要素36:上記残留ストリームは、0.97、0.95、または0.91g/mL以下の密度を有するか、上記残留ストリームは、5、2、または0重量%以下の酸素含量を有するか、上記残留ストリームは、40℃で10cP以下の粘度を有するか、またはこれらの組み合わせを有する。要素37:上記少なくとも1つの酸素化物は、メチルベンジルアルコール(MBA)、2−フェニルエタノール(PEA)、エーテル、アセトフェノン(ACP)、MBA及びPEAのエーテル、プロピレンオキシド開環化合物、オリゴマー、またはこれらの組み合わせから選択される。要素38:上記有機ストリームは、POSM副産物ストリームであり、重質物を除去するために処理されていないものである。要素39:上記有機ストリームは、POSMプロセスからのACP/MBAストリームである。要素40:上記少なくとも1つの酸素化物のエチルベンゼンへの転換率は、90、93、または95%以上である。要素41:少なくとも1つの酸素化物を含む上記有機ストリームを水素化処理するステップ(a)は、上記有機ストリームを1つ以上の水素化処理反応器に直列に導入するステップ、上記有機ストリームを1つ以上の水素化処理反応器に並列に導入するステップ、上記水素化処理を減少した反応程度で作動させて上記水素化処理生成物を上記水素化処理にリサイクルさせるステップ、またはこれらの組み合わせを含む。要素42:上記水素化処理は、150〜300℃、180〜280℃、または200〜250℃の範囲の入口温度;300℃、350℃、または400℃以上の出口温度;300〜2000psig、500〜1500psig、または800〜1200psigの範囲の圧力;0.1〜10、0.5〜5、または0.8〜2の範囲の液空間速度(LHSV);またはこれらの組み合わせで実行される。要素43:上記水素化処理は連続的である。要素44:上記水素化処理を減少した反応程度で作動させ、かつ水素化処理生成物を上記水素化処理にリサイクルさせることにより、上記水素化処理の発熱を制御するステップ、上記有機ストリームと組み合わされる希釈剤の量を調整するステップ、複数の水素化処理反応器を直列に作動させるステップ、またはこれらの組み合わせをさらに含む。要素45:上記前処理された有機ストリームを提供するために、上記汚染された有機ストリームでナトリウムのレベルを減少させるステップは、以下を含む:上記汚染された有機ストリームを水及び二酸化炭素と接触させることにより、上記汚染された有機ストリームからナトリウムが抽出され、上記汚染された有機ストリームに比べて減少したナトリウム含量を含む有機相から水性ナトリウム含有相を分離するステップ;上記汚染された有機ストリームを酸洗浄し、続いて中和させて、前処理された有機ストリームを提供するステップ;水素化処理の前に、上記汚染された有機ストリームを触媒保護層の上に通過させるステップ;またはこれらの組み合わせ。要素46:以下をさらに含む:プロピレンオキシド及びスチレンモノマーの共生産のためのプロセスにおいて、分離されたエチルベンゼン生成物を供給物として再利用するステップ。
【0085】
本開示の一部の実施形態が示されて説明されたが、その修正は、本開示の教示を逸脱することなく当業者によって可能である。
【0086】
他の多数の修正、等価物、および代替物は、上記開示が十分に認識されれば、当業者に明らかになるであろう。適用可能な場合、以下の特許請求範囲は、そのような修正、等価物、および代替物をすべて受け入れるように解釈することが意図されている。従って、保護の範囲は上述の記載により限定されないで、別紙の特許請求範囲により限定されるに過ぎず、その範囲は該特許請求範囲の主題の均等物を含むものである。