(57)【要約】  高温のリッチ吸収液（ＦＡ）のフィードを酸化エチレン（ＥＯ）ストリッピング装置に供給する工程と、ストリッピングガスのフィードを供給し、高温のＦＡのフィードと高温で接触させ、ストリッピングされたリーン吸収液（ＬＡ）およびＥＯ含有ガスを得る工程と、１種以上の外部処理流のフィードを、高温のＦＡのフィードよりも上側に、かつ高温のＦＡのフィードよりも低い温度でＥＯストリッピング装置に供給することにより、ＥＯ含有ガス中のＥＯ濃度を増大させる工程とを有し、および／またはＥＯストリッピング装置またはＥＯストリッピング濃縮器からの１つ以上の側部取出の形態を取る１つ以上の不純物除去段階を有する、リッチ吸収液（ＦＡ）から酸化エチレン（ＥＯ）を回収する方法、およびそのための装置。
2008540488.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リッチ吸収液（ＦＡ）から酸化エチレン（ＥＯ）を回収する方法であり、高温ＦＡフィードをＥＯストリッピング装置に供給すること、ストリッピングガスのフィードを供給し、前記ストリッピングガスのフィードを前記高温のＦＡのフィードと接触させて、ストリッピングされたリーン吸収液（ＬＡ）およびＥＯ含有ガスを得ること、および１種以上の外部処理流のフィードを、前記高温のＦＡのフィードよりも上方に、かつ前記高温のＦＡのフィードよりも低い温度においてＥＯストリッピング装置に供給することにより、ＥＯ含有ガス中のＥＯを濃縮することを含む、方法。
【請求項２】
前記ＦＡのフィードが６０℃から１５０℃の温度範囲にあり、外部処理流が１０℃から８０℃の温度範囲にある、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
外部処理流全体の百分率で表して１から５０重量％の外部処理流対、５０から９９重量％の高温のＦＡの割合で１種以上の外部処理流のフィードを供給することを含む、請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項４】
外部処理流のフィードが、外部の別の処理装置から冷却せずに直接的に、または部分的にのみ冷却されて間接的に引き出される、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
外部処理流が、ＦＡ流、水流、ＥＯ流、およびこれらの組合せより選択される、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
１種以上の外部処理液流のフィードが、ＥＯ含有ガスおよび蒸気を水性液相のＬＡと接触させてＦＡを形成するためのＥＯ吸収器から得られるＦＡ、または残留ＥＯ含有軽質分（ＬＥ）をＬＡと接触させてＦＡを形成するための残留ガス吸収器（ＲＡ）から得られるＦＡ、またはその組合せを含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
外部処理液流のフィードが、両者の供給源からのＦＡを含んでいる場合、１種以上の合わせたフィードがＥＯ吸収器およびＲＡより供給され、または１種以上の別個のフィードが、それぞれ、ＥＯ吸収器およびＲＡより供給される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
ＲＡ段階が、ＥＯストリッピング装置の直上において別個の段階として、または単一のカラム濃縮器を形成している共通のシエルの中において複合プロセス段階として、実施され、場合により、さらに軽質分（ＬＥ）分離段階が共に実施され、または省略される、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
ＥＯ吸収器の塔頂部において、内部凝縮器により生成された還流が生成される、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
ＲＡ段階が実施されない、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
酸化エチレン（ＥＯ）ストリッピング装置中のリッチ吸収液（ＦＡ）からのＥＯの回収プロセスにおける不純物の除去方法であり、高温のリッチ吸収液（ＦＡ）のフィードを提供すること、ストリッピングガスのフィードを提供すること、およびＥＯストリッピング装置中において、前記ＦＡのフィードと高温で接触させ、ＥＯの塔頂留出物流とリーン吸収液（ＬＡ）の塔底流とを得ること、前記ＥＯストリッピング装置から、１つ以上の側部取出を介して不純物を除去することを含む、方法。
【請求項１２】
不純物がＥＯと水との中間の相対揮発性を有する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
炭化水素および塩素化炭化水素不純物が除去される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
側部取出が、精製されたガスのためのストリッピングされた気相取出口を有するサイドストリッパーに供給を行い、またはＥＯおよび／または不純物を転化するための転化器に供給を行い、またはブリードに供給を行い、またはこれらのうち１つ以上の組合せに供給を行う、請求項１２または請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
サイドストリッパーまたは転化段階が、廃水流または不純物濃度の高い液流を生成する、請求項１２から１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
ＥＯストリッピング装置の塔頂部または塔頂部内で還流を行うことを含み、またはＥＯストリッピング装置の塔頂留出物を濃縮する手段を用いて行われる請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法と共に行われ、またはこれらを組み合わせて行われる、請求項１２から１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
副生成物、水およびＣＯ２の生成を伴って、エチレンをＥＯに、その後エチレングリコール（ＥＧ）に転化し、またはＥＯを高純度に精製するためのＥＯ／ＥＧプロセスの一部であり、ＥＯ吸収器に導入し、吸収液を接触させてＦＡを形成することによりＥＯを回収すること、ＥＯストリッピング装置の中にＦＡを導入し、生成物であるＥＯから吸収液を分離することを含み、さらに、１種以上の外部処理流のフィードを、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法によってＥＯストリッピング装置に導入することを含み、および／または請求項１１から１６のいずれか一項に記載のように、ＥＯストリッピング装置への１つ以上の側部取出の形態で不純物を除去するステップを含む、請求項１から１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
リッチ吸収液（ＦＡ）から酸化エチレン（ＥＯ）を回収する装置であり、ＦＡの導入口、ストリッピングガスの導入口、ストリッピングされたリーン吸収液（ＬＡ）とＥＯの取出口、前記ＦＡの導入口の上方に設けられた、１種以上の外部処理流の導入口を備えたＥＯストリッピング装置を有する、装置。
【請求項１９】
ＦＡ導入口を含む１つ以上の外部処理流の導入口が、１つ以上の接続用配管を介して、ＥＯ含有ガスおよび蒸気を水性液相のＬＡと接触させて、ＦＡを形成するためのＥＯ吸収器からのＦＡの取出口、または残留ＥＯ含有軽質分（ＬＥ）を水性液相のＬＡと接触させてＦＡを形成するための残留ガス吸収器（ＲＡ）からのＦＡ取出口、またはこれらの組み合わせに接続されている、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
１つ以上の外部処理流の導入口が、１つ以上の接続用配管を介してＲＡもしくはＥＯ吸収器のＦＡの取出口の１つ、またはこれらの組み合わせに、ＬＡ／ＦＡ熱交換器をバイパスまたは一部バイパスするＦＡの取出口からのスリップ流として接続される、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
供給用配管が、ＲＡ導入口への接続用配管の少なくとも１本から延びている、請求項１９または請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
残留ガス吸収器（ＲＡ）が、ＥＯストリッピング装置の上部に直接別個の装置として、または、単一のカラム濃縮器を形成している共通のシエルの中において複合装置として位置し、場合により、さらに軽質分（ＬＥ）カラムが含まれており、または省略されている、請求項１８から２１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２３】
内部凝縮器をＥＯストリッピング装置の頂部に備えている、請求項１８から２２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２４】
残留ガス吸収器または段階を備えていない、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
リッチ吸収液（ＦＡ）からの酸化エチレン（ＥＯ）の回収プロセスにおいて不純物を除去するための装置であり、ＦＡの導入口と、ストリッピングガスの導入口と、塔頂部のＥＯ取出口と、底部のリーン吸収液（ＬＡ）取出口とを備えるＥＯストリッピング装置、および前記ＥＯストリッピング装置からの、塔頂部および底部取出口の間に設けられた、不純物の除去のための１つ以上の側部取出の形態を取る１つ以上の不純物除去段階を含む、装置。
【請求項２６】
側部取出が、精製されたガスのためのストリッピング気相取出口を有するサイドストリッパー、またはＥＯおよび／または不純物を転化するための転化器、またはブリード、またはこれらのうち１つ以上の組合せに導く、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
サイドストリッパーまたは転化器が、廃水流または不純物濃度の高い液流の取出口を有する、請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
ＥＯストリッピング装置からの塔頂留出物を濃縮する手段を有する、請求項２６または請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
内部凝縮器が、ＥＯストリッピング装置の塔頂部もしくは塔頂部内に位置し、またはＥＯストリッピング装置が請求項１８から２５のいずれか一項に記載のものであり、またはこれらの組合せである、請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
エチレンをＥＯに、その後エチレングリコール（ＥＧ）に転化し、またはＥＯを高純度に精製するためのＥＯ／ＥＧ装置の一部であり、ＥＯ吸収器の吸収液と、ＥＯを含むＦＡの取出口と、高温のＦＡの導入口と、ストリッピングされたＬＡとＥＯの取出口を備えたＥＯストリッピング装置とを含み、前記ＥＯストリッピング装置が、請求項１８から２９のいずれか一項に記載のとおりである、請求項１８から２９のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸化エチレンの製造に関し、複合酸化エチレン／エチレングリコールプロセスに最も好適である。
【背景技術】
【０００２】
酸化エチレン（ＥＯ）は、多種多様な誘導体の製造のための中間生成物であり、量の観点から最も重要な誘導体は、エチレングリコール（ＥＧ）である。他の誘導体としては、エタノールアミン、グリコールエーテル、エトキシレート界面活性剤、ポリオール等が挙げられる。ＥＧは、モノエチレングリコール（ＭＥＧ）を主生成物、ジエチレングリコール（ＤＥＧ）およびトリエチレングリコール（ＴＥＧ）を副生成物として生成する、ＥＯと水との反応によって製造される。
【０００３】
ＭＥＧは、主に、ポリエステル繊維、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の製造に用いられ、より少量ながら、自動車の冷却系の不凍液として用いられている。ＤＥＧはまた、繊維産業において用いられ、タバコの保湿剤としても用いられている。ＤＥＧおよびＴＥＧはいずれも気体の乾燥に用いられている。ＴＥＧは、食品包装用のセロファンの製造にも用いられている。
【０００４】
酸化エチレンの製造については、Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ  Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、第３版、第９巻、１９８０年、４４３〜４４７ページに記載されている。エチレングリコールの製造については、Ｕｌｌｍａｎｎ’ｓ  Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、第５版、第Ａ１０巻、１９８７年、１０４〜１０５ページに記載されている。
【０００５】
ＥＯは、複合ＥＯ／ＥＧプロセスにおいて製造されることが多いが、ＥＯプロセスは、本来いくらかのグリコールの生成を伴い、後処理が必要であるのに対し、複合プロセスにおいては、非常に効率的な熱統合が可能になるという利点を有している。複合プロセスは、通常、ＥＯの反応および回収、軽質分（ＬＥ）の除去およびＥＯの精製、グリコールの反応および脱水、ならびにグリコールの精製の４つの区分に分けられる。
【０００６】
本発明は、第１の部分であるＥＯの反応および回収に適用されるもので、この第１の区分はエチレンと分子状酸素を含むガスによる触媒気相酸化によってＥＯが生成されるＥＯ反応器と、未転化の試薬の再循環、生成物（ＥＯ、水、およびＣＯ２）の除去、および新たなフィードの供給のための再循環ループと、水に吸収させることにより吸収剤からＥＯを回収し、濃縮させるためのＥＯ吸収ストリッピング装置と、ＣＯ２除去部とを有している。
【０００７】
従来技術および本発明に係るＥＯ回収部に適用される一般的なプロセス条件は、適切には高温高圧である。本明細書において、高温とは、周囲温度より高い温度を示す。同様に、高圧とは、大気圧を超える圧力を示す。しかし、回収部は、周囲温度、例えば２０℃から１５０℃の範囲の温度、および１００〜１０００ｋＰａ、例えば２００〜４００ｋＰａの圧力において運転することができる。ＥＯストリッピング塔は、頂部と底部の温度および圧力が異なる状態において運転される。
【０００８】
図１に示す従来技術に係る系において、ＥＯ反応器からのループガス（図示しない）は、ＥＯ吸収器（１）の底部に流入する。ガスは、上方に移動し、ＥＯを実質的に含まないリーン吸収液（ＬＡ）で洗浄される。殆どＥＯを含まない頂部ガス（図示しない）は、ＥＯ反応器系に再循環される。ＥＯ吸収器中において、ＥＯはＬＡに吸収され、リッチ吸収液（ＦＡ）（１１）となる。残留ガス吸収器（ＲＡ）（２）からのＦＡ（１２）は、この流に加えられる。低温のＦＡ（１１、１２）は、ＬＡ／ＦＡ熱交換器（３）中を流動し、加熱される。
【０００９】
加熱されたＦＡ（１３）は、ＥＯストリッピング装置（４）の頂部に流入する。ＥＯ／水混合物は、ＥＯストリッピング装置の頂部（１４）から流出する。ＥＯストリッピング装置の底部においては、生蒸気またはリボイラーによって熱が供給される。また、ここでは、ＬＡの一部が、グリコールブリードおよびＬＡから除去されたグリコールとして除去される。系の水のバランスは、生蒸気またはＥＯストリッピング装置（４）への複水流（１５）によって調節される。高温のＬＡは、ＥＯストリッピング装置（４）の底部（１６）から流出する。ＬＡ／ＦＡ熱交換器（３）中において、高温のＬＡは冷却される。吸収のための適正な吸収温度に設定するために、他の熱交換器（５）中においてＬＡをさらに冷却する。ＬＡはその後、配管１７を介してＥＯ吸収器（１）において、また配管１８を介してＲＡ（２）において再使用することができる。
【００１０】
あるプラントの回収部の解析により、ＥＯストリッピング装置においては約３０ＭＷの熱量が用いられるが、ＥＯの蒸発には７ＭＷしか必要でないことが示された。このプラントにおいてはるかに多くの熱量が必要であることは、ＬＡの加熱に約１７．５ＭＷが用いられ、ＥＯストリッピング装置の頂部からの水の気化に７ＭＷが用いられることで説明される。さらに、ＥＯプロセス装置の塔頂留出物中には、下流のＥＧプロセスに悪影響を及ぼす数種類の不純物が存在する。
【００１１】
したがって、現在、大量の水を水蒸気として除去するために消費されており、分離のためには不要であると思われるエネルギーを節約する必要がある。さらに、ＥＯプロセスに起因する不純物を除去する必要がある。
【００１２】
米国特許第４，８７５，９０９号（ＮＳＫＫ）には、ＥＯストリッピング装置を加熱するエネルギーを低減させるための、このようなプロセスからのＥＯの回収方法が開示されている。この文献においては、（一部が）凝縮した頂部生成物を還流させることによりＥＯストリッピング装置中において精留を行い、ＥＯストリッピング装置の塔頂留出物における水の量の低減を達成する従来技術の装置構成が開示されている。しかし、この還流物質を再度気化させる必要があり、エネルギーを要する。この装置構成においては、高温のＦＡがＥＯストリッピング装置の上部に供給され、（一部が）凝縮したＥＯストリッピング装置の留出蒸気は、ＥＯストリッピング装置の頂部に戻る。
【００１３】
米国特許第４，８７５，９０９号にはまた、ＥＯストリッピング装置頂部の蒸気からより多くの熱を回収し、以下の方法を用いてＥＯストリッピング装置の底部から熱を回収するための他の装置構成が開示されている。
・塔底流をフラッシュし、フラッシュ蒸気を蒸気で再圧縮し、この蒸気をＥＯストリッピング装置中において用いる
・塔底流を、さらに冷却系の熱媒体として用いる
・（他の可能な熱回収に使用後の）塔底流を、ＥＯストリッピング装置の塔底流側に配置されたＥＯ改質器またはＬＥ塔の熱源として用いる
この文献においては、装置および方法の第３の特徴が、ＥＯストリッピング装置の頂部からの拡散物質の熱容量と関連している。ＥＯストリッピング装置の頂部の水の濃度を低下させることにより、熱容量を低減させる。このことは、部分的に凝縮したＥＯストリッピング装置からの留出蒸気を（ＬＥ塔のリボイラー中において）還流させることにより達成される。頂部に達する水の量が少なくなると、気化させる必要のある水の量が減少する。
【００１４】
この文献に記載のＥＯストリッピング装置からの塔頂物の熱容量を利用するためには、水の量がはるかに少ない条件下においても圧力を増大させることができ、それにより露点が上昇し、熱容量をＥＯ改質器の熱源として用いることができる。
【発明の開示】
【００１５】
我々は、驚くべきことに、加熱をしていないＦＡのフィードをさらに供給することにより、ＥＯストリッピング装置において、水分含量の少ない濃縮された塔頂流の生成の観点から特に熱的な利点を有する、ＥＯストリッピング濃縮段階がＥＯストリッピング装置中において実現できることを見出した。さらに有利な実施形態は、ＥＯストリッピング装置と残留ガス吸収器（ＲＡ）を単一の装置にまとめることができるという、下流工程における他の利点を有している。
【００１６】
したがって、本発明の第１の態様において、高温のＦＡのフィードをＥＯストリッピング装置に供給すること、ストリッピングガスのフィードを供給し、ストリッピングガスのフィードを高温で高温のＦＡのフィードと接触させて、ストリッピングされたリーン吸収液（ＬＡ）およびＥＯ含有ガスを得ること、１種以上の外部処理流のフィードを、高温のＦＡのフィードよりも上方に、高温のＦＡのフィードよりも低い温度においてＥＯストリッピング装置に供給することにより、ＥＯ含有ガス中のＥＯを濃縮することを有する、リッチ吸収液（ＦＡ）から酸化エチレン（ＥＯ）を回収する方法が提供される。本発明はまた、ＦＡの導入口、ストリッピングガスの導入口、ストリッピングされたリーン吸収液（ＬＡ）とＥＯの取出口を備え、１つ以上の導入口が、１種以上の外部処理流のためのＦＡ導入口よりも上方に位置しているＥＯストリッピング装置を有する、リッチ吸収液（ＦＡ）から酸化エチレン（ＥＯ）を回収する装置を含む、本発明の方法を実施する装置を提供する。
【００１７】
したがって、高温のＦＡの導入口、高温のＦＡと高温で接触させるためのストリッピングガスの導入口、ストリッピングされたＬＡとＥＯの取出口を備えたＥＯストリッピング装置を有し、ＥＯストリッピング装置が、高温のＦＡよりも低温の１種以上の外部処理流のためのＦＡ導入口よりも上方に位置している１つ以上の導入口を備える、ＥＯの取出口においてＥＯを濃縮するためのＥＯストリッピング濃縮器であることを特徴とする、ＦＡからＥＯを回収するための装置が提供される。
【００１８】
本明細書において、「ＥＯストリッピング装置」および「ＥＯストリッピング濃縮器」は、本発明に適用されるＥＯストリッピング装置を表す場合には、交換可能に用いられる。
【００１９】
顕著な利点において、１種以上の外部処理流によって、ＥＯストリッピング濃縮器からの塔頂留出物の取出口におけるＥＯの濃度が増大し、水の濃度が低下する。１種以上の外部処理流は、ＥＯストリッピング装置を上昇する水を凝縮させるが、ＥＯを気体のまま残す。このため、リボイラーの負担が軽減される。
【００２０】
定義によると、還流は（部分的に）凝縮した塔頂生成物を塔の頂部に導入することにより行われ、そのため、本発明は、従来技術のものとも、外部処理流をＥＯストリッピング濃縮器の頂部に導入することによる既知の還流とも異なる濃縮器が提供される。
【００２１】
外部処理流とは、ＥＯストリッピング装置と連通した別の処理装置から、外部から誘導された流であり、および／または還流物流ではなく、具体的には、ＥＯストリッピング装置からの還流物流もしくはＥＯストリッピング装置の塔頂留出物から誘導されたものではなく、より具体的には、ＥＯストリッピング装置頂部内部への濃縮器流である。好ましくは、外部処理流は、別の処理装置から外部から、冷却せずに直接誘導され、または部分的にのみ冷却されて間接的に誘導される。このことは、本発明によるエネルギーの節減効果は、濃縮器流の冷却に使用されるエネルギーによって妨げられることはないという顕著な利点を有している。
【００２２】
好ましくは、高温のＦＡ導入口は、ＥＯストリッピング装置の上部に位置しており、１種以上の外部処理流の導入口は、ＥＯストリッピング装置の上部の、高温のＦＡ導入口よりも上方に位置している。
【００２３】
したがって、本発明において、頂部における水の含有量を低減させるためにはＥＯストリッピング装置の精留部分は塔頂留出物の還流によってではなく、上記定義の外部処理流を使用して達成される。
【００２４】
好ましくは、装置はＥＯを回収するための装置であり、上記定義のＥＯストリッピング濃縮器導入口に高温のＦＡを供給するＥＯ吸収器を有し、前記ＥＯ吸収器は、ＥＯガス流の導入口と、ＬＡ導入口と、ＦＡを加熱しＥＯストリッピング濃縮器に供給するための取出口を有している。ＬＡおよびＦＡは、それぞれ、ガス流からＥＯを吸収するための、およびＥＯを含有する任意の水性吸収剤から選択される。好ましくは、ＬＡおよびＦＡは、それぞれＥＯ−リーンおよびＥＯ−リッチ水性吸収剤である。吸収剤は、通常水であり、任意の添加剤、および同伴または蓄積されたプロセス成分を場合により含んでいる。
【００２５】
好適には、ストリッピングガスは、上記定義のＦＡからＥＯをストリッピングさせるのに好適な任意のガスであり、好ましくは、水蒸気等から選択される。
【００２６】
好ましくは、導入口に供給される高温のＦＡは、６０℃〜１５０℃、好ましくは１００℃〜１４０℃の範囲の温度にあり、上記定義の導入口に供給される外部処理流の温度は、１０℃〜８０℃、好ましくは１５℃〜６０℃の範囲にある。好ましくは、外部処理流は、ＥＯの沸点よりも高い温度にある。
【００２７】
好ましくは、本発明の装置は、ＥＯストリッピング装置に、外部処理流全体の百分率として、好ましくは高温のＦＡに対して、１〜５０重量％の外部処理流対５０〜９９重量％の高温のＦＡの割合、好ましくは、５重量％〜３５重量％の外部処理流と、６５重量％〜９５重量％の高温のＦＡの割合で、１種以上の外部処理流を供給するための導入口を有している。
【００２８】
外部処理流は、好適には、水性またはガス状の液流、好ましくは、ＦＡ流、水流、ＥＯ流等、およびこれらの組合せより選択される。ＦＡ流は、好適には、高温のＦＡの温度よりも低い温度を有する、任意の利用可能なＦＡ流である。水流は、任意の利用可能な水流であってよく、ＥＯストリッピング濃縮器中、またはそれに関係する水の収支バランスをとってもよく、または水の収支バランスを保つため、他の部位で相殺してもよい。
【００２９】
ストリッピングガスの代わりに、通常、ＥＯストリッピング装置の底部に、普通は液流または凝縮物の形態で加えられ、水を含む外部処理流が、水の収支バランスの一部を形成することができる。上記定義の外部処理流として、ＥＯストリッピング濃縮器の頂部に水を加えることにより、水の収支バランスについて同様の効果が得られる。
【００３０】
ＥＯを含む外部処理流は、装置中の他の部分、または貯蔵部からのＥＯを含んでいてよい。使用可能なフィードを用いた他の外部処理流も想定される。
【００３１】
ＦＡ導入口を含む１種以上の外部処理流の導入口は、ＥＯ含有ガスおよび蒸気を水性液体相のＬＡと接触させてＦＡを形成するためのＥＯ吸収器のＦＡ取出口、残留ＥＯ含有ＬＥを水性液体相のＬＡと接触させてＦＡを形成するためのＲＡのＦＡ取出口、またはこれらの両者より供給を受けることができる。
【００３２】
ＦＡ導入口を含む外部処理流の導入口が、両者の源より供給を受ける場合、外部処理流ＦＡ用の１つ以上の導入口をまとめて、ＥＯ吸収器およびＲＡから供給してもよく、あるいは１つ以上の別々の外部処理流ＦＡの導入口に、それぞれ、ＥＯ吸収器およびＲＡから供給してもよい。
【００３３】
ＥＯ吸収器より回収したＦＡを含む１種以上の外部処理流は、通常、ＥＯストリッピング装置の底部の取出口から他方側に供給される高温のＬＡと共に、ＬＡ／ＦＡ熱交換器を通過してＥＯ吸収器の導入口に供給される。装置は、ＥＯ吸収器およびＥＯストリッピング濃縮器と連通し、ＥＯストリッピング装置からのＬＡの導入口、およびさらに残ったＬＥを吸収するための回収された軽質分（ＬＥ）の導入口、および再循環のためのＦＡおよび精製したＬＥの取出口を有するＲＡを含んでいてよい。したがって、代わりに、またはさらに、１種以上の外部処理流は、通常、ＥＯストリッピング装置の底部の取出口から他方側に供給され、ＲＡの導入口に供給される高温のＬＡと共に、ＬＡ／ＦＡ熱交換器を通過する、ＲＡから回収したＦＡを含んでいてよい。
【００３４】
ＦＡ導入口を含む１種以上の外部処理流の導入口は、ＲＡまたはＥＯ吸収器のＦＡ取出口の一方、またはこれらの双方から、ＬＡ／ＦＡ熱交換器をバイパス、または一部バイパスする後流として供給を受けることができる。したがって、熱交換器の表面積を減少させてもよく、ほぼ同一のサイズに保ってもよく、または増大させてもよい。
【００３５】
本発明の顕著な利点において、外部ＦＡ流はストリッピングのために何らかの手段によって加熱されている必要があるが、これは通常ＬＡ／ＦＡ熱交換器において行われる。ＦＡを、高温のＦＡ導入口よりも上方からＥＯストリッピング装置に加えることにより、外部処理流ＦＡとストリッピング装置の中身との間で熱交換が起こるため、塔頂留出物が濃縮され、それによりエネルギーを節約することができる。
【００３６】
ＥＯストリッピング装置の頂部において、ＦＡに対して水を一部凝縮させることによるさらなる利点において、さらに熱エネルギー統合を行うことができ、複合ＥＯ／ＥＧプロセスにおける蒸気の全消費量を減少させることができる。
【００３７】
この場合、本発明の装置および方法は、ＥＯストリッピング装置の頂部において水を凝縮させることによるエネルギーの利得をもたらすので、低温のＦＡを加熱し、ＥＯストリッピング装置のリボイラーのエネルギー消費量を低減することができる。ＬＡ／ＦＡ熱交換器におけるエネルギー回収効率の低下に起因する、ＥＯストリッピング装置におけるわずかなエネルギー損失は、熱交換器のサイズによるが、ＬＡ／ＦＡ熱交換器を通過するＦＡの温度の上昇によるわずかなエネルギーの利得によって相殺することができる。
【００３８】
ＲＡから外部処理流ＦＡを導入することによる顕著な利点において、ＲＡの底部からのＦＡは、ＥＯストリッピング装置頂部の内部に含まれるＥＯ蒸気を吸収するのに有用であり、それによりＬＡの全循環量を低減することができる。例えば、ＲＡは２０％のＦＡを循環させており、これによりＬＡの全循環量の５％を低減させることができる。これにより、エネルギー消費量をさらに低減させることができる。
【００３９】
ＲＡは、ストリッピング装置からのＥＯ含有ＬＥ、およびＬＥ塔の頂部のガス取出口からの残留ＥＯ含有ＬＥのための配管をまとめて、冷凍機、冷却機、ＥＯおよび水を凝縮させるためのＬＥサージドラムの通気孔、およびさらなる冷凍機を順次介したものから供給を受けてもよく、または冷凍機、冷却機、ＬＥサージドラム、およびさらなる冷凍機をバイパスしてＬＥ塔の頂部ガス取出口から残留ＥＯ含有ＬＥによって直接供給を受けてもよく、あるいはこれらの両者から供給を受けてもよい。直接供給を受ける場合、ＥＯ含有ＬＥは、ＥＯおよび水を凝縮させずに供給される。このようにすることで、装置の最適化および全エネルギー消費量の変化を行うことができる。
【００４０】
本発明の装置は、ＲＡに、外部処理流ＦＡのための導入口を、好適にはその底部にさらに有していてよい。外部処理流ＦＡは、ＲＡ中においてＥＯを吸収させるために、ＥＯ吸収器から供給される。ＬＡは、ＥＯ含有量の低い流からＥＯを吸収することが求められるが、ＦＡは、ＥＯ含有量の非常の高い流からであればＥＯを吸収する能力をなお有している。したがって、このような構成により、使用可能な吸収剤を有効に利用することができる。
【００４１】
本発明の装置は、上記の特徴を変化させることにより、所望の圧力下で運転することができ、それによってさらに利点をもたらすことができる。具体的には、ＬＥサージドラムから残留ＥＯ含有ＬＥのためのＲＡの導入口への通気管に冷凍機を導入することにより、圧力を低下させ、またはＲＡのサイズを小さくすることができ、逆もまた同様である。
【００４２】
さらに最適化を行う場合において、ＲＡは、ＬＥ塔の頂部ガス取出口から、場合によっては、凝縮器を介して直接供給を受け、ＥＯストリッピング濃縮器からＬＥ塔への塔頂留出物において、サージドラムおよびアキュムレーターを省略することができる。
【００４３】
本発明の装置、好ましくは上記定義の最適化された形態の装置において、ＲＡは、ＥＯストリッピング装置の直上に、別個の装置として位置していてもよく、または複合装置として、共通のシエルの中において単一のカラム濃縮器を形成していてもよい。さらに、ＬＥ塔は、ＥＯストリッピング装置およびＲＡの構成またはシエル内部に、場合によっては含まれていてもよく、省略されていてもよい。
【００４４】
好ましくは、シエルは、ＥＯストリッピング部とＲＡ部との間に、ＥＯを除去するための「オーバーヘッド」を有している。このようにすることで、ＥＯがＲＡ内部に入らないようにすることができる。この実施形態において、ＥＯの塔頂留出物を、直接ＬＥ塔に接続し、ＬＥの塔頂留出物をＲＡに供給してもよい。
【００４５】
好ましくは、ＥＯストリッピング濃縮装置の頂部で還流を起こし、塔頂留出物をさらに濃縮させる、冷水凝縮器等の内部凝縮器を設ける。この場合、生成物流の用途によっては、ＬＥ塔を省略することができる。
【００４６】
塔頂留出物中のＥＯの濃度が増大し、ＬＡ中のＥＯの濃度が減少するため、ＲＡのサイズを小さくすることができる。
【００４７】
さらに最適化を行う場合において、ＲＡを省略することもできる。本発明の顕著な利点において、改善された装置構成においては、ＲＡを省略することにより余分な液流がなくなり、液流をバイパスさせる必要がなくなる。この場合においても、生成物の流の用途によっては、ＬＥ塔を省略することができる。
【００４８】
共通のシエル内において複合化したＲＡおよびＥＯストリッピング装置は、連通していてもよく、それぞれが独自の圧力等の運転条件を有する別個の装置として運転できるようにするための内部区画を有していてもよい。
【００４９】
上述の装置機構および構成の組合せは、当業者が想到可能である。
【００５０】
本発明の他の態様において、高温のＦＡのフィードを提供する工程と、ストリッピングガスフィードを提供し、ＥＯストリッピング装置中において、ＦＡのフィードと高温下において接触させ、ＥＯの塔頂留出物流とリーン吸収液（ＬＡ）の塔底流とを得る工程と、ＥＯストリッピング装置から、１つ以上の側部取出を介して不純物を除去する工程とを有する、ＥＯストリッピング装置中のリッチ吸収液（ＦＡ）からの酸化エチレン（ＥＯ）の回収プロセスにおける不純物の除去方法が提供される。本発明はまた、高温のＦＡの導入口と、高温のＦＡと高温下において接触させるためのストリッピングガスの導入口と、頂部のＥＯ取出口と、底部のＬＡ取出口とを備えるＥＯストリッピング装置を含み、ＥＯストリッピング装置が、頂部および底部取出口の間に設けられた、不純物の除去のための１つ以上の側部取出の形態を取る１つ以上の不純物除去段階を有することを特徴とする、ＦＡからのＥＯの回収プロセスにおいて不純物を除去するための装置を提供する。
【００５１】
好ましくは、不純物を除去するための装置は、上述のＥＯ含有ガスからＥＯを回収するための装置である。
【００５２】
好適には、装置は、例えば、ホルムアルデヒド、１，４−ジオキサン、１，４，７−トリオキサン、１，３−ジオキソラン、２−メチル−１，３−ジオキソラン、２−クロロ−メチル−１，３−ジオキソラン、２−クロロ−エタノール、グリオキサール、シュウ酸、グリコール酸、グリオキシル酸、乳酸、酢酸、ギ酸、およびこれらのエステル等の、アルデヒド、アルコール、酸、アセタール、環状アセタール、エーテル、環状エーテル、およびエステル等の炭化水素および塩素化炭化水素不純物を除去する。
【００５３】
好ましくは、側部取出は、精製されたガスのためのストリッピングガス相の取出口を有するサイドストリッパーに通じており、またはＥＯおよび／または不純物を転化するための転化器、もしくはブリード、またはこれらの組合せに通じている。
【００５４】
サイドストリッパーまたは転化器は、排水流または不純物濃度の高い液流のための取出口を有していてよい。
【００５５】
排水流または不純物濃度の高い液流は、サイドストリッパーから、底部排水流または精製された底部水流の上部の不純物濃度の高い側流として分離することができる。
【００５６】
側部からの抜出しは、ＥＯストリッピング装置の１箇所以上箇所から取り出されたものであってよく、気相、液相またはこれらの混合物から取り出されたものであってよく、好ましくは、液相または気相および液相の混合物から取り出されたものである。好ましくは、側部取出は、ＥＯストリッピング装置中の段または高さの異なる複数の取出点を含んでいる。このようにすることにより、頂部および底部のＥＯ濃度および不純物濃度の変動に対する安定性を向上させ、不純物の蓄積を防止することができる。さらに、このようにすることにより、種々の不純物の取出口を設けることができる。
【００５７】
好ましくは、不純物濃度の高い液流は、非常に濃縮されており、排水を含んでいないため、濃度の高い液流は、廃棄し、または安定剤もしくは水の収支バランスの一部として、系内において再使用することができる。
【００５８】
あるいは、側部取出または不純物濃度の高い液流は、ＥＯまたは不純物を使用または廃棄に適した生成物に転化、例えば、ＥＯをＭＥＧに、エステルを腐食性のない形態に転化する転化器に通じている。
【００５９】
好ましくは、本発明の装置は、ＥＯと水の中間の相対揮発性を有する不純物を除去するための装置である。我々が見出した顕著な利点は、塩素化環状アセタール等のある種の不純物は、ＥＯおよび水のいずれよりも高い、例えば２００℃の沸点を有しているため、排水流に残留すると考えられるが、これらはＥＯと水の中間の相対揮発性を有し、驚くべきことに、本発明の側部取出によって塔底流および塔頂流から分離することができるということである。
【００６０】
したがって、不純物を除去するための装置は、塔頂留出物が殆ど不純物を含まず、不純物がＥＯストリッピング装置に蓄積される単一の仕様に従って運転される。好ましくは、この装置により、ＥＯ濃度が８０重量％以上、より好ましくは８８重量％、より好ましくは９５重量％、最も好ましくは９８重量％以上、特に９９重量％以上または９９．５重量％の塔頂留出物が得られる。そのため、塔頂留出物は、いくつかの、または大部分の不純物を殆ど含んでいない。
【００６１】
好ましくは、不純物を除去するための装置は、ＥＯストリッピング装置からの塔頂留出物を濃縮するための手段を含んでいる。そのため、顕著な利点において、殆ど全ての不純物はＥＯストリッピング装置の内部に濃縮され、オーバーヘッドから排出されないため、ほぼ純粋な塔頂留出物が得られる。ＥＯストリッピング装置は、ＥＯストリッピング装置の頂部またはオーバーヘッドに還流器を有していてよい。これは、塔頂留出物を濃縮し、例えば、オーバーヘッドで約８０重量％以上、好ましくは８８重量％のＥＯを与える。
【００６２】
あるいは、またはさらに、不純物を除去するための装置は、ＥＯストリッピング装置の中に存在している。塔頂留出物を濃縮するための手段を有する本発明の第１の態様の濃縮器については、上述のとおりである。液体の側部取出を有する装置における顕著な利点において、側部取出の上に残った全ての不純物は、上記定義のＥＯストリッピング濃縮器の内部において、上記定義の外部処理流の導入口によって濃縮される。そのため、塔頂留出物は、さらに濃縮され、例えば、約９０重量％のＥＯを含んでいる。より好ましくは、不純物を除去するための装置は、ＥＯストリッピング濃縮器の頂部またはオーバーヘッドに還流器をさらに有するＥＯストリッピング濃縮器の中に存在している。そのため、塔頂留出物はさらに濃縮され、例えば、約９９重量％以上のＥＯを含んでいる。我々は、このような不純物の除去が、塔頂留出物が非常に濃縮されるため、優れた効果を有することを見出した。
【００６３】
ＥＯストリッピング装置へのサイドストリッパーを有する本発明の他の実施形態の顕著な利点において、不純物を除去することにより、下流における、腐食、製品の品質、廃棄物の生成等の問題が軽減される。
【００６４】
好ましくは、本発明の装置は、反応ガスの導入口および吸収液の導入口と、ＥＯを含むＦＡの取出口とを有するＥＯ吸収器を含み、高温のＦＡの導入口と、ストリッピングされたＬＡおよびＥＯの取出口とを有するＥＯストリッピング装置を含む、エチレンをＥＯに、その後ＥＧに転化し、または高純度に精製されたＥＯのためのＥＯ／ＥＧユニットの一部であり、装置はさらに、ＥＯの取出口流を濃縮するための外部処理流の、ＥＯストリッピング濃縮器への１つ以上の導入口を有し、および／または上記定義のような、ＥＯストリッピング装置またはＥＯストリッピング濃縮器からの１つ以上の側部取出の形態を取る１つ以上の不純物除去段階を有している。
【００６５】
上述のように、本発明の１つの態様において、高温のＦＡのフィードをＥＯストリッピング装置に供給すること、ストリッピングガスのフィードを提供すること、ストリッピングガスのフィードを高温のＦＡのフィードと接触させて、ストリッピングされたＬＡおよびＥＯ含有ガスを得ることを有し、１種以上の外部処理流を高温のＦＡのフィードよりも上方からＥＯストリッピング装置に供給することにより、高温のＦＡのフィードよりも低い温度でＥＯ含有ガス中のＥＯを濃縮するためのＥＯストリッピング濃縮器を提供することを特徴とする、ＦＡからＥＯを回収する方法が提供される。
【００６６】
本発明の方法は、ＥＯストリッピング濃縮器の塔頂留出物から、外部処理流のフィードを行わない対応する方法よりも、ＥＯがより濃縮され、水蒸気および不純物の濃度がより低い、精製されたＥＯ生成物流を与える。１種以上の外部処理流のフィードは、ＥＯストリッピング装置を上昇する水を凝縮させるが、ＥＯを気体状のままとどめる。
【００６７】
好ましくは、本発明の方法において、ＥＯストリッピング装置の塔頂留出物流中の水分含量は、純粋なＥＯから水分含量３０重量％の範囲内である。好ましくは、この方法により、従来の方法よりもＥＯ濃度の高いＥＯストリッピング装置からの塔頂留出物液が得られる。このようにすることにより、ストリッピング装置の負荷を軽減し、低圧蒸気を節約することができる。
【００６８】
本発明は、例えば、ＦＡのフィード底部の熱交換器を一部バイパスさせたＦＡのフィードを用いることにより、または他の場所から供給される上記定義の外部処理流のフィードを用いることにより、ＥＯストリッピング装置の塔頂留出物中の水分含量を低減させる新規な方法である。ＦＡフィードよりも低温の外部処理流のフィードをストリッピング装置の頂部に有していることにより、頂部の水が外部処理流ＦＡ流により凝縮するため、リボイラーの負担が軽減され、よりエネルギー効率の高いプロセスが提供される。操作をより簡単にし、エネルギー消費量を低減するようなプロセスの改良も可能になる。
【００６９】
本発明の方法は、上記定義の装置について上述した利点に対応するさらなる利点を特徴とする。
【００７０】
好ましくは、方法は、ＥＯストリッピング濃縮器の上部の蒸気ストリッピング域に高温のＦＡのフィードを供給すること、ＥＯストリッピング濃縮器の上部の、高温のＦＡのフィードよりも上側に、１種以上の他の外部処理流を供給することを有している。
【００７１】
好ましくは、方法は、ＥＯの回収方法であり、ＬＡによりＥＯを吸収させること、高温に加熱するためのＦＡを得ること、高温のＦＡのフィードを、上記定義のＥＯストリッピング濃縮器に供給することを有している。
【００７２】
好ましくは、上記定義の高温のＦＡのフィードの温度は、６０℃〜１５０℃、好ましくは１００℃〜１４０℃の範囲であり、外部処理流の温度は、１０℃〜８０℃、好ましくは１５℃〜６０℃である。好ましくは、外部処理流の温度は、ＥＯの沸点よりも高い。
【００７３】
方法は、ＥＯストリッピング装置に、外部処理流全体の百分率として、好ましくは高温のＦＡに対して、１〜５０重量％の外部処理流対５０〜９９重量％の高温のＦＡの割合、好ましくは、５重量％〜３５重量％の外部処理流と、６５重量％〜９５重量％の高温のＦＡの割合で、１種以上の外部処理流を供給する工程を有していてよい。導入される外部処理流ＦＡの量自体に制限はないが、ＥＯストリッピング装置への導入物は、他の液流を導入する必要がなく、上述のように、外部処理流に比例して、特に顕著な濃度効果が得られる場合、最大１００％の外部処理流ＦＡを含んでいてよい。
【００７４】
好ましい外部処理流のフィードは、上述のとおりである。外部処理流のフィードの性質を選択することにより、ＥＯストリッピング装置の塔頂留出物中のＥＯの濃度に、有利な影響を与えることができる。
【００７５】
１種以上の、ＦＡを含む外部処理流のフィードは、ＥＯ含有ガスを水性液体相のＬＡと接触させてＦＡを形成するためのＥＯ吸収器からのＦＡを含んでもよく、残留ＥＯ含有ＬＥをＬＡと接触させてＦＡを形成するためのＲＡからのＦＡでまたはこれらの組合せを含んでもよい。
【００７６】
外部処理流のフィードが、両者の源からのＦＡを含んでいる場合、外部処理流ＦＡフィード用の１つ以上のフィードをまとめて、ＥＯ吸収器およびＲＡから供給してもよく、あるいは１つ以上の別々の導入口に、それぞれ、ＥＯ吸収器およびＲＡから供給してもよい。
【００７７】
ＥＯ吸収器からのＦＡのフィードを含む１種以上の外部処理流のフィードは、通常、ＥＯストリッピング装置の底部から、ＥＯ吸収器へのフィードとして他方側に供給される高温のＬＡと共に、ＬＡ／ＦＡ熱交換器を通過する。方法は、ＥＯ吸収器およびＥＯストリッピング濃縮器と連通したＲＡに、ＥＯストリッピング装置からのＬＡのフィードを供給する工程と、さらに残ったＬＥを吸収するために、回収されたＬＥフィードと接触させる工程と、再循環のために、ＦＡおよび精製されたＬＥを得る工程とを含んでいてよい。したがって、代わりに、またはさらに、１種以上の外部処理流のフィードは、通常、ＥＯストリッピング装置の底部から他方側にＲＡへのフィードとして供給される高温のＬＡと共に、ＬＡ／ＦＡ熱交換器を通過する、ＲＡから回収したＦＡを含んでいてよい。
【００７８】
ＦＡを含む１種以上の外部処理流のフィードは、ＲＡまたはＥＯ吸収器の一方、またはこれらの双方から、ＬＡ／ＦＡ熱交換器をバイパス、または一部バイパスする後流として得ることができる。したがって、熱交換器の能力を減少させてもよく、ほぼ同一のサイズに保ってもよく、増大させてもよい。
【００７９】
方法は、ストリッピング装置からのＥＯ含有ＬＥのフィード、およびＬＥ塔の塔頂留出物からの残留ＥＯ含有ＬＥのフィードをまとめて、冷凍段階、冷却段階、ＥＯおよび水を凝縮させるためのＬＥサージドラムの通気孔、およびさらなる冷凍機を順次介してＲＡに供給するステップを含んでいてよく、または冷凍段階、冷却段階、および別の冷凍段階をバイパスして、ＬＥ塔の塔頂留出物から残留ＥＯ含有ＬＥフィードを直接供給するステップ、これらの両者の組合せを含むことができる。直接供給を受ける場合、ＥＯ含有ＬＥのフィードは、ＥＯおよび水を凝縮させずに供給される。このようにすることで、装置の最適化および全エネルギー消費量の変化を行うことができる。
【００８０】
方法は、外部処理流ＦＡを、ＲＡ、好ましくはその底部に供給する工程をさらに有していてよい。外部処理流ＦＡは、ＲＡ中においてＥＯを吸収させるために、ＥＯ吸収器から供給される。
【００８１】
本発明の方法は、上記の特徴を変化させることにより、所望の圧力、好ましくは大気圧から４バール（４００ｋＰａ）以下において運転することができ、それによってさらに利点をもたらすことができる。具体的には、ＬＥサージドラムから排出され、ＲＡに供給する残留ＥＯ含有ＬＥのために冷凍段階を導入することにより、圧力を低下させ、またはＲＡのサイズを小さくすることができ、逆もまた同様である。
【００８２】
他の実施形態において、方法は、ＬＥ塔の塔頂留出物から、場合によっては、凝縮器を介して残留ＥＯを含むＬＥを直接ＲＡに供給し、ＥＯストリッピング濃縮器からＬＥ塔への塔頂留出物フィードにおいて、サージおよびアキュムレーター段階を省略する工程を含んでいる。
【００８３】
本発明の方法、好ましくは上述のように最適化された方法において、ＲＡ段階を、ＥＯストリッピング段階の直上において、別個の段階として実施してもよく、または複合段階として、共通のシエルの中において単一のカラム濃縮器段階を形成していてもよい。さらに、ＬＥ分離段階はＥＯストリッピング装置およびＲＡ段階またはこれらの複合工程の内部に、場合によっては含まれていてよい。
【００８４】
好ましくは、シエルは、ＥＯストリッピング部とＲＡ部との間に、ＥＯを除去するための「オーバーヘッド」を有している。このようにすることで、ＥＯがＲＡ内部に入らないようにすることができる。この実施形態において、ＥＯのオーバーヘッドを、直接ＬＥ塔に接続し、ＬＥの塔頂留出物をＲＡに供給してもよい。
【００８５】
好ましくは、ＥＯストリッピング濃縮装置の頂部に、還流を起こし、塔頂留出物をさらに濃縮させる、冷水還流器等の内部還流器を設ける。この場合、生成物の流の用途によっては、ＬＥ塔において分離工程を省略することができる。
【００８６】
塔頂留出物中のＥＯの濃度が増大し、ＬＡ中のＥＯの濃度が減少するため、ＲＡ工程のサイズを小さくすることができる。
【００８７】
さらに最適化を行う場合において、ＲＡ工程を省略することもできる。この場合においても、生成物の流の用途によっては、ＬＥ塔中における分離工程を省略することができる。
【００８８】
共通のシエル内において複合化したＲＡおよびＥＯストリッピング装置は、連通していてもよく、それぞれが独自の圧力等の運転条件を有する別個の工程として運転できるようにしてもよい。
【００８９】
上述の装置機構の組合せは、当業者が想到可能である。
【００９０】
上述のように、本発明の他の態様において、高温のＦＡのフィードを提供すること、ストリッピングガスフィードを提供し、ＥＯストリッピング装置中において、ＦＡのフィードと高温で接触させ、ＥＯの塔頂留出物流とＬＡの塔底流とを得ることを有し、ＥＯストリッピング装置が、塔頂留出物流と塔底流との間で不純物を除去するためのＥＯストリッピング装置からの１つ以上の側部取出の形態を取る１つ以上の不純物除去段階を有することを特徴とする、ＥＯストリッピング装置中のＦＡからのＥＯの回収プロセスにおける不純物の除去方法が提供される。
【００９１】
好ましくは、不純物の除去方法は、ＥＯ含有ガスからＥＯを回収するための方法である。
【００９２】
好適には、方法は、例えば、ホルムアルデヒド、１，４−ジオキサン、１，４，７−トリオキサン、１，３−ジオキソラン、２−メチル−１，３−ジオキソラン、２−クロロ−メチル−１，３−ジオキソラン、２−クロロ−エタノール、グリオキサール、シュウ酸、グリコール酸、グリオキシル酸、乳酸、酢酸、ギ酸、およびこれらのエステル等の、アルデヒド、アルコール、酸、アセタール、環状アセタール、エーテル、環状エーテル、およびエステル等の炭化水素および塩素化炭化水素不純物を除去する。
【００９３】
好ましくは、側部取出は、精製されたガスのためのストリッピングガス相の取出口を有するサイドストリッパーに供給を行い、またはＥＯおよび／または不純物を転化するための転化器、もしくはブリード、またはこれらの組合せに供給を行う。
【００９４】
サイドストリッパーまたは転化工程は、排水流または不純物濃度の高い液流を生成する。排水流または不純物濃度の高い液流は、サイドストリッパーから、底部排水流または精製された水流の上部の側部の不純物濃度の高い液流として分離することができる。
【００９５】
側部からの抜出しは、ＥＯストリッピング装置の１箇所以上箇所から取り出されたものであってよく、気相、液相またはこれらの混合物から取り出されたものであってよく、好ましくは、液相または気相および液相の混合物から取り出されたものである。好ましくは、側部取出は、ＥＯストリッピング装置中の段または高さの異なる複数の取出点を含んでいる。このようにすることにより、頂部および底部のＥＯ濃度および不純物濃度の変動に対する安定性を向上させ、不純物の蓄積を防止することができる。さらに、このようにすることにより、種々の不純物の取出口を設けることができる。
【００９６】
好ましくは、不純物濃度の高い液流は、非常に濃縮されており、排水を含んでいないため、方法は、濃度の高い液流を廃棄し、または安定剤もしくは水の収支バランスの一部として、系内において再使用する工程を含んでいる。
【００９７】
あるいは、方法は、側部取出または不純物濃度の高い液流を、ＥＯまたは不純物を使用または廃棄に適した生成物に転化、例えば、ＥＯをＭＥＧに、エステルを腐食性のない形態に転化するステップなどを含んでいる。
【００９８】
好ましくは、本発明の方法は、ＥＯと水の中間の相対揮発性を有する不純物を除去するための方法である。我々が見出した顕著な利点は、塩素化環状アセタール等のある種の不純物は、ＥＯおよび水のいずれよりも高い、例えば２００℃の沸点を有しているため、排水流に残留すると考えられるが、これらはＥＯと水の中間の相対揮発性を有し、驚くべきことに、本発明の側部取出によって缶出液流および塔頂留出物流から分離することができるということである。
【００９９】
したがって、方法は、塔頂留出物が殆ど不純物を含まず、不純物がＥＯストリッピング装置に蓄積される単一の仕様に従って実施される。好ましくは、この方法により、ＥＯ濃度が８０重量％以上、より好ましくは８８重量％、より好ましくは９５重量％、最も好ましくは９８重量％以上、特に好ましくは９９重量％以上または９９．５重量％の塔頂留出物が得られる。そのため、塔頂留出物は、いくつかの、または大部分の不純物を殆ど含んでいない。
【０１００】
好ましくは、方法は、好ましくは不純物の濃度が最大となる点、通常、例えば２０段のＥＯストリッピング塔の濃縮用棚段の３段目、４段目、または５段目からなどの上部から中間の蒸留段階で、ＥＯストリッピング装置の気相および／または液相を側部より抜き出す工程を含んでいる。ＥＯストリッピング装置から缶出液を介して排出される全ての不純物は、ＬＡ／ＦＡ循環路中に蓄積され、その後、ＥＯストリッピング装置の側部取出から抜出される。
【０１０１】
好ましくは、方法は、ＥＯストリッピング装置からの塔頂留出物を濃縮する工程を有している。そのため、顕著な利点において、殆ど全ての不純物がＥＯストリッピング装置の内部に濃縮され、塔頂留出物から排出されないので、ほぼ純粋な塔頂留出物が得られる。方法は、ＥＯストリッピング装置の頂部またはオーバーヘッドにおいて還流を行う工程を含んでいてよい。このようにすることにより塔頂留出物が濃縮され、例えば、オーバーヘッドで約８０重量％以上、好ましくは８８重量％のＥＯを含む塔頂留出物が得られる。
【０１０２】
代わりに、またはさらに、不純物を除去するための方法は、上述したような、塔頂留出物を濃縮する手段を有する本発明の第１の態様のＥＯストリッピング濃縮工程の中に存在する。液体の側部取出を提供する工程を有する方法の顕著な利点において、側部取出の上方に残留した全ての不純物は、上記定義のＥＯストリッピング濃縮器中において、上記定義の外部処理流導入口によって濃縮される。そのため、塔頂留出物は、さらに濃縮され、例えば、約９０重量％のＥＯを含んでいる。より好ましくは、不純物を除去するための方法は、ＥＯストリッピング濃縮器の頂部またはオーバーヘッドに還流器をさらに有するＥＯストリッピング濃縮工程の中に存在している。そのため、塔頂留出物はさらに濃縮され、例えば、約９９重量％以上のＥＯを含んでいる。我々は、このような不純物の除去が、塔頂留出物が非常に濃縮されるため、優れた効果を有することを見出した。
【０１０３】
他の利点において、本発明の外部処理流濃縮工程は、ＥＯストリッピング装置の２次気液分離器の上方において、重質の混入物を濃縮させ、混入物がＥＯストリッピング装置のオーバーヘッドから留出することを防ぐことができる。具体的には、これは、アルコール、有機酸、アルデヒド、アセタール、およびエステル等を含む塩素化炭化水素等の重質の混入物の除去に有用である。
【０１０４】
好ましくは、本発明の方法は、副生成、水およびＣＯ２の生成を伴って、エチレンをＥＯに、その後ＥＧに転化し、またはＥＯを高純度に精製するためのＥＯ／ＥＧプロセスの一部であり、ＥＯ吸収液を導入し、吸収液を接触させてＦＡを形成する工程と、ＥＯストリッピング装置の中に高温のＦＡを導入し、生成物であるＥＯから吸収液を分離する工程とを有し、方法はさらに、１種以上の外部処理流のフィードを、上述の方法によってＥＯストリッピング濃縮器に導入する工程を有し、および／または上記定義のような、ＥＯストリッピング装置またはＥＯストリッピング濃縮器からの１つ以上の側部取出の形態を取る１つ以上の不純物除去段階を有している。
【０１０５】
ここで、以下の実施例および図面に関して制限されない態様により、本発明を説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０１０６】
図１においては、ＥＯストリッピング装置（４）の留出生成物（１４）は、冷凍機および／または冷却機（７）によって一部が凝縮され、軽質分を除去するためのＬＥ塔（６）に送られる（１９）。ＬＥ塔の留出蒸気（２０）は、ＬＥ塔サージドラム（８）に返送される。軽質成分のガス流は、ＬＥ塔サージドラムから排出され、配管２２を介してＲＡ（２）に送られ、ＥＯを回収後、残留ガス圧縮機（図示しない）によってリサイクルガス（２３）に返送される。
【０１０７】
ＲＡ（２）は、洗浄液としての冷却されたＬＡ（１８）を用いて運転され、塔底流（１２）は、ＥＯ吸収器（１）からのＦＡ（１１）とひとまとめにされて、配管１３を介して、ＥＯを回収するためにＥＯストリッピング装置（４）に返送される。
【０１０８】
ＬＥ塔（６）の塔底流（２４）は、実質的な水／ＥＯ混合物であり、高純度のＥＯを回収するためのＥＯ精製カラム（９）、および／または直接グリコール反応器（図示しない）に供給される。
【０１０９】
図１の従来技術のプロセスにおいて、ＥＯストリッピング装置（４）の圧力が低下する場合、ＬＥ塔サージドラム（８）からのＬＥガス流（２１）中に、任意の冷凍機（１０）が存在していてよい。
【０１１０】
図２において、ＥＯ吸収器（１）の底部からのＦＡ（１１）は、図１と同様に、ＲＡ（２）の塔底流（１２）とひとまとめにされ、この混合物の一部は、外部処理流のフィード（２５）として、高温のＦＡのフィード（１３）よりも上方に、これよりも低い温度でＥＯストリッピング濃縮器（４）に導入される。
【０１１１】
代わりに、またはさらに、ＥＯストリッピング濃縮器（４）への任意の外部処理流のフィード（２６）は、他の外部供給源から供給される。このような外部処理流（２６）は、以下の図３〜図１１に記載の装置および方法中に、場合によっては存在していてよい（図示しない）。
【０１１２】
図３において、ＥＯ吸収器（１）の底部（１１）からのＦＡは、図２のようにＲＡ（２）からの塔底流（１２）とひとまとめにされず、これらは別個に（２５、２７）ＥＯストリッピング装置に供給される。ＥＯ吸収器からの低温のＦＡ（１１）の一部およびＲＡ（２）の塔底流（１２）は、図２と同様の効果を得るために、ＥＯストリッピング濃縮器（４）中において外部処理流のフィード（２５、２７）として用いられる。
【０１１３】
図４において、ＬＥ塔（６）からの塔頂留出物ガス（２０）は、図１〜図３のように冷水および冷凍機によって凝縮されず、ＲＡ（２）の中で吸収される（２８）。
【０１１４】
図５において、ＲＡ（２）の構成が最適化されている。図１〜図４の低温のＦＡ流（１１）のうち少量を、ＲＡ（２）の底部においてＥＯを吸収させるために用いられるが（２９）、ＬＡ（１８）は、頂部において用いられる。
【０１１５】
図６は、ＥＯストリッピング凝縮器（７）とＬＥ塔（６）との間の元の取出口に備わっているアキュムレーターの機能が不必要であり、これらの装置を省略することが可能である図４の系を示している。ＬＥ塔（６）から、ＲＡ（２）への導入口（２２）への塔頂留出物（２０）中に、追加の冷凍機（３０）を有していてよい。
【０１１６】
図７および図８は、図６と同様の機能系を有するが、ＲＡ（２）がＥＯストリッピング装置（４）の頂部に位置し、またはＥＯストリッピング装置（４）と、単一のシエル（３１）の中に統合された系を示す。統合された単一のシエル（３１）の直径は、同一であっても異なっていてもよい。図８に示す統合されたシエル構造（３１）において、ＬＥ塔を省略することができる。
【０１１７】
図８は、統合されたシエル（３１）および還流器（３２）によってＥＯストリッピング装置（４）の塔頂留出物を濃縮し、９９重量％以上のＥＯを含む塔頂留出物流（１４）を与える、図２〜図９の系を示す。このような構成により、ＥＯストリッピング装置の塔頂留出物中のＥＯの濃度を非常に高くすることができ、塔頂留出物を直接ＥＯの精製に供することができ、ＬＥ塔が不要となる。ＣＯ２等の残りのＬＥは、ＥＧプロセス等の下流工程において用いられる原料に含まれることが許容される。ＬＥを除去することが望ましい場合には、オーバーヘッドにストリッピング装置（図示しない）を有していてよい。
【０１１８】
図９は、ＲＡが完全に省略された図８の系を示す。生成物流（１４）の用途に応じて望ましい場合には、ＬＥ塔が存在していてよい。
【０１１９】
図１０は、図８および図９の塔頂留出物還流器（３２）の形態を取る凝縮手段、および場合によってはさらに図２〜図８の外部処理流濃縮器（２５、２７）によって不純物を除去するための側部取出（３３）を示す。
【０１２０】
図１１は、精製されたＥＯ（３５）のＥＯストリッピング装置（４）へのリターンおよび排水流または濃縮された不純物流（３６）に含まれる不純物の除去部を有するサイドストリッパー（３４）に接続された図１０の系を示す。この構成において、例えば、ＥＯストリッピング装置（４）は、２０段の理論段数を有しており、高温のＦＡのフィード（１３）が、好ましくは６〜９段目、例えば９段目に、上側に導入される全ての低温のＦＡのフィード（２５）が、好ましくは５〜７段目、例えば６段目に導入され、側部取出が、好ましくは３〜５段目、例えば４段目から、理論段数５段のサイドストリッパー（３４）に接続されている。理論的段階、または充填材を有する板の代わりに、ストリッピング装置の一方または双方は、棚段を用いて運転されてもよい。
【実施例１】
【０１２１】
ＦＡの２０％をバイパスさせる図２の系において、ＥＯストリッピング装置の塔頂留出物の水分含量５．８％という結果が得られた。
ＥＯの気化に必要なエネルギー        ４９４１ｋＷ
塔内のＦＡの加熱に必要なエネルギー  ３０１５９ｋＷ
水の気化に必要なエネルギー          １１２９３ｋＷ
低温のＦＡのバイパス率０〜２０％において、以下の結果が得られる。
【０１２２】
【表１】
2008540488.tif 000003
最適なバイパス率は、必要な熱を約１０ＭＷ低減する２５〜３０％であると見積もられる。
【実施例２】
【０１２３】
図１および図１１の装置および方法について、表２は、ＥＯストリッピング濃縮器頂部の不純物濃度、および関連するエネルギー効率を示す。
【０１２４】
【表２】
2008540488.tif 000004
この表から、不純物の除去は、実施例１のＦＡのバイパス率を用いて実施することができ、不純物の除去を行わない従来の操作に比べても、なおエネルギーの低減効果が得られることが明らかである。不純物の除去により、ＥＯストリッピング濃縮器頂部の不純物を、１７ｐｐｍから０．８９ｐｐｍに低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】従来のＥＯ／ＥＧプロセスおよび装置の説明図である。
【図２】本発明のＥＯストリッピング濃縮装置および工程の説明図である。
【図３】本発明のＥＯストリッピング濃縮装置および工程の説明図である。
【図４】本発明のＥＯストリッピング濃縮装置および工程の説明図である。
【図５】本発明のＥＯストリッピング濃縮装置および工程の説明図である。
【図６】本発明のＥＯストリッピング濃縮装置および工程の説明図である。
【図７】本発明のＥＯストリッピング濃縮装置および工程の説明図である。
【図８】本発明のＥＯストリッピング濃縮装置および工程の説明図である。
【図９】本発明のＥＯストリッピング濃縮装置および工程の説明図である。
【図１０】本発明のＥＯストリッピング装置中の不純物ストリッピング装置および工程の説明図である。
【図１１】本発明のＥＯストリッピング装置中の不純物ストリッピング装置および工程の説明図である。
【図１】
2008540488.tif 000005
【図２】
2008540488.tif 000006
【図３】
2008540488.tif 000007
【図４】
2008540488.tif 000008
【図５】
2008540488.tif 000009
【図６】
2008540488.tif 000010
【図７】
2008540488.tif 000011
【図８】
2008540488.tif 000012
【図９】
2008540488.tif 000013
【図１０】
2008540488.tif 000014
【図１１】
2008540488.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成20年1月11日(2008.1.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リッチ吸収液（ＦＡ）から酸化エチレン（ＥＯ）を回収する方法であり、ＥＯ反応器中においてエチレンと分子状酸素を含むガスとの接触気相酸化によってＥＯを製造すること、前記ＥＯ反応器からのループガスおよびリーン吸収液（ＬＡ）の液流をＥＯ吸収器に供給すること、前記ＥＯ吸収器からリッチ吸収液ＦＡ流を取り出すこと、および前記ＦＡ流を加熱して高温のＦＡ流を提供すること、前記高温のＦＡ流をＥＯストリッピング装置に供給すること、ストリッピングガスのフィードを供給すること、および前記高温のＦＡのフィードと高温で接触させること、ストリッピングされたリーン吸収液（ＬＡ）およびＥＯ含有ガスを得ること、および１種以上の外部処理流のフィードを、高温のＦＡのフィードよりも上方に、高温のＦＡのフィードよりも低い温度でＥＯストリッピング装置に供給することにより、前記ＥＯストリッピング装置を上昇する水を凝縮させ、および前記ＥＯ含有ガス中のＥＯを濃縮することを有する、方法。
【請求項２】
前記高温のＦＡ流が６０℃から１５０℃の温度範囲にあり、外部処理流が１０℃から８０℃の温度範囲にある、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
外部処理流全体の百分率で表して１から５０重量％の外部処理流対、５０から９９重量％の高温のＦＡの割合で１種以上の外部処理流のフィードを供給するステップを有する、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
１種以上の外部処理液流のフィードが、ＥＯ含有ガスおよび蒸気を水性液相のＬＡと接触させてＦＡを形成するためのＥＯ吸収器からのＦＡ、または残留ＥＯ含有軽質分（ＬＥ）をＬＡと接触させてＦＡを形成するための残留ガス吸収器（ＲＡ）からのＦＡ、またはその組合せを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
ＲＡ段階が、前記ＥＯストリッピング装置の直上において別個のプロセス段階として、または単一のカラム濃縮器を形成している共通のシエルの中において複合プロセス段階として、実施され、場合により、さらに軽質分（ＬＥ）分離段階が共に実施され、または省略される、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
ＥＯ吸収器の塔頂部において、内部凝縮器により生成された還流が提供される、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
ＥＯストリッピング装置中のリッチ吸収液（ＦＡ）からの酸化エチレン（ＥＯ）の回収プロセスにおける不純物の除去方法であり、ＥＯ反応器中においてエチレンと分子状酸素を含むガスとの接触気相酸化によってＥＯを製造すること、前記ＥＯ反応器からのループガスおよびリーン吸収液（ＬＡ）の液流をＥＯ吸収器に供給すること、前記ＥＯ吸収器からＦＡ流を取り出すこと、および加熱して高温のＦＡ流を提供すること、前記高温のＦＡ流をＥＯストリッピング装置に供給すること、ストリッピングガスのフィードを供給すること、および前記ＥＯストリッピング装置において前記高温のＦＡのフィードと接触させること、塔頂のＥＯ流および塔底のリーン吸収液（ＬＡ）流を得ること、および前記ＥＯストリッピング装置から、１つ以上の側部取出口を介して不純物を除去することを含み、ここで前記方法は、前記ＥＯストリッピング装置の塔頂部または塔頂部内において還流を行うことを含み、または、前記ＥＯストリッピング装置の塔頂留出物を濃縮する手段を用いて行われる請求項１から１０のいずれかに記載の方法と共に、またはこれらを組み合わせて運転される、方法。
【請求項８】
不純物がＥＯと水との中間の相対揮発性を有する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
塩素化環状アセタール不純物が除去される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
側部取出が、精製されたガスのためのストリッピング気相取出口を有するサイドストリッパーに供給を行い、またはＥＯおよび／または不純物を転化するための転化器に供給を行い、またはブリードに供給を行い、またはこれらのうち１つ以上の組合せに供給を行う、請求項７から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
ＥＯストリッピング装置の塔頂留出物を濃縮する手段を用いて行われる請求項１から６のいずれかに記載の方法と共に行われる、請求項７から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
副生成物、水およびＣＯ２の生成を伴って、エチレンをＥＯに、その後エチレングリコール（ＥＧ）に転化し、またはＥＯを高純度に精製するためのＥＯ／ＥＧプロセスの一部であり、ＥＯ吸収器に導入し、吸収液を接触させてＦＡを形成することによりＥＯを回収すること、ＥＯストリッピング装置の中にＦＡを導入し、生成物であるＥＯから吸収液を分離することを含み、さらに、１種以上の外部処理流のフィードを、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法によってＥＯストリッピング装置に導入することを含み、および／または請求項７から１１のいずれか一項に記載のようにＥＯストリッピング装置への１つ以上の側部取出の形態で不純物を除去するステップを含む、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
リッチ吸収液（ＦＡ）から酸化エチレン（ＥＯ）を回収する装置であり、未転化反応物の再循環ならびに生成物の除去、および新たなフィードの供給のための再循環ループを備えたＥＯ反応器と、前記ＥＯ反応器からのＥＯガス流の導入口およびＬＡの導入口および加熱およびＥＯストリッピング装置への供給のためのＦＡの取出口を備えたＥＯ吸収器と、ＦＡの導入口、ストリッピングガスの導入口、ストリッピングされたリーン吸収液（ＬＡ）とＥＯの取出口、および前記ＦＡの導入口の上方に位置する、ＥＯストリッピング装置を上昇する水を凝縮させ、ＥＯ含有ガス中のＥＯを濃縮するための１つ以上の外部処理流の１つ以上の導入口を備えたＥＯストリッピング装置とを含む、装置。
【請求項１４】
ＦＡ導入口を含む１つ以上の外部処理流の導入口が、１つ以上の接続用配管を介して、ＥＯ含有ガスおよび蒸気を水性液相のＬＡと接触させて、ＦＡを形成するためのＥＯ吸収器からのＦＡの取出口、または残留ＥＯ含有軽質分（ＬＥ）を水性液相のＬＡと接触させてＦＡを形成するための残留ガス吸収器（ＲＡ）からのＦＡ取出口、またはこれらの組み合わせに接続されている、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
１つ以上の外部処理流の導入口が、１つ以上の接続用配管を介してＲＡもしくはＥＯ吸収器のＦＡの取出口の１つ、またはこれらの組み合わせに、ＬＡ／ＦＡ熱交換器をバイパスまたは一部バイパスするＦＡの取出口からのスリップ流として接続さる、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
残留ガス吸収器（ＲＡ）が、ＥＯストリッピング装置上部に直接別個の装置として、または、単一のカラム濃縮器を形成している共通のシエルの中において複合装置として位置し、場合により、さらに軽質分（ＬＥ）カラムが含まれており、または省略されている、請求項１３から１５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１７】
内部凝縮器をＥＯストリッピング装置の塔頂部に備えている、請求項１３から１６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１８】
リッチ吸収液（ＦＡ）からの酸化エチレン（ＥＯ）の回収プロセスにおいて不純物を除去するためのであり、未転化反応物の再循環ならび生成物の除去、および新たなフィードの供給のための再循環ループを備えたＥＯ反応器と、前記ＥＯ反応器からのＥＯガス流の導入口およびＬＡの導入口および加熱およびＥＯストリッピング装置への供給のためのＦＡの取出口を備えたＥＯ吸収器と、および前記ＥＯ吸収器からのＦＡの導入口、ストリッピングガスの導入口、塔頂部のＥＯ取出口、および底部のリーン吸収液（ＬＡ）取出口、ＥＯストリッピング装置からの塔頂留出物を凝縮させる手段を備えたＥＯストリッピング装置、および前記ＥＯストリッピング装置の塔頂部および底部取出口の間からの、不純物の除去のための１つ以上の側部取出口の形態を取る１つ以上の不純物除去段階とを有する、装置。
【請求項１９】
側部取出が、精製されたガスのためのストリッピングされた気相取出口を有するサイドストリッパー、またはＥＯおよび／または不純物を転化するための転化器、またはブリード、またはこれらのうち１つ以上の組合せに導く、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
内部凝縮器が、ＥＯストリッピング装置の塔頂部もしくは塔頂部内に位置し、またはＥＯストリッピング装置が請求項１３から１７のいずれか一項に記載のものであり、または両者の組合せである、請求項１８から１９のいずれか一項に記載の装置。
【国際調査報告】
2008540488.tif 000016
2008540488.tif 000017
2008540488.tif 000018