СПОСОБЫ СУШКИ ОКИСИ ПРОПИЛЕНА
PROPYLENE OXIDE DRYING METHODS

ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ССЫЛКИ НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
Данная заявка на патент подается в соответствии с договором о патентной кооперации, которая испрашивает преимущество и приоритет согласно предварительной заявке на патент США № 62/848 335, поданной 15 мая 2019 г., содержание которой полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки.
Предпосылки создания изобретения
2
Окись пропилена используют в ряде технологических процессов. Например, очищенная окись пропилена может использоваться в качестве сырья в технологическом процессе производства 1,4-бутандиола. Производство 1,4-бутандиола может достигаться путем изомеризации окиси пропилена в аллиловый спирт, который затем подвергается гидроформилированию с синтез-газом (H + CO) с получением 4-гидроксибутиральдегида, который гидрируется до 1,4-бутандиола.
Окись пропилена можно получать как продукт или побочный продукт в ряде технологических процессов. Окись пропилена, полученная в таких технологических процессах, может содержать большее количество воды, чем потоки очищенной окиси пропилена, используемые в качестве сырья в некоторых технологических процессах, включая вышеупомянутый технологический процесс получения 1,4-бутандиола. Например, в некоторых технологических процессах получают образцы окиси пропилена с содержанием воды, составляющей около 2 мас. %.
Усилия по уменьшению количества воды в окиси пропилена основывались на перегонке. Однако перегонка представляет собой технологический процесс термического разделения, который не идеален с точки зрения энергопотребления.
Существует потребность в создании способов сушки окиси пропилена, которые являются энергосберегающими, продуктивными и не вызывают реакции окиси пропилена с одним или несколькими другими соединениями, и / или не повышают вероятность возникновения реакции окиси пропилена с одним или несколькими другими соединениями.
Краткое изложение существа изобретения
В настоящем документе предлагаются способы сушки потока, который содержит окись пропилена и воду, с помощью молекулярных сит, включая способы, которые могут быть энергосберегающими, и / или продуктивными. В некоторых вариантах осуществления, способы не оказывают влияния или оказывают минимальное влияние на окись пропилена, включая его химическую структуру и / или реакционную способность. В некоторых вариантах осуществления, количество воды в потоке снижается примерно до 50 ч/млн.
В одном аспекте, предлагаются способы сушки потока. В некоторых вариантах осуществления, способы включают образование первого потока, содержащего окись пропилена и первое количество воды, взаимодействие первого потока с множеством молекулярных сит и образование второго потока, который содержит окись пропилена и второе количество воды. В некоторых вариантах осуществления, первое количество воды больше, чем второе количество воды. В некоторых вариантах осуществления, способы также включают регенерацию молекулярных сит.
-1
-1
В некоторых вариантах осуществления, способы включают: образование первого потока, содержащего окись пропилена и первое количество воды, при этом первое количество воды содержит первый поток в количестве, составляющем примерно от 1 мас. % до примерно 12 мас. %; создание установки сушки с помощью молекулярных сит, содержащей: (i) резервуар, имеющий впускное отверстие и выпускное отверстие; и (ii) множество молекулярных сит в резервуаре; подачу первого потока во впускное отверстие резервуара; и отбор второго потока из выпускного отверстия резервуара; где второй поток содержит окись пропилена и второе количество воды, причем второе количество воды содержит второй поток в количестве, составляющем примерно от 50 ч/млн до примерно 300 ч/млн. В некоторых вариантах осуществления, подачу первого потока во впускное отверстие резервуара осуществляют со скоростью, эффективной для достижения объемной скорости, составляющей примерно от 0,01 ч до примерно 1,0 ч.
Дополнительные аспекты будут изложены частично в нижеследующем описании и частично будут естественным образом следовать из описания или могут быть изучены при практическом использовании аспектов, описанных ниже. Описанные ниже преимущества будут реализованы и достигнуты с помощью элементов и комбинаций, конкретно указанных в прилагаемой формуле изобретения. Следует понимать, что предшествующее общее описание и последующее подробное описание является просто иллюстративным и пояснительным, а не ограничительным.
Краткое описание рисунков
На РИС. 1 изображен вариант осуществления установки сушки с помощью молекулярных сит.
На РИС. 2 представлен график содержания воды (мас. %) по сравнению с количеством окиси пропилена (PO), прошедшем через установку сушки с помощью молекулярных сит.
На РИС. 3 представлен график содержания воды (мас. %) по сравнению с количеством окиси пропилена (PO), прошедшем через установку сушки с помощью молекулярных сит, которая содержит регенерированные молекулярные сита.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В настоящем документе предлагаются способы сушки потока, который содержит окись пропилена и воду. В контексте данного документа термин «сушка» относится к удалению, по меньшей мере, части воды, которая присутствует в потоке. В некоторых вариантах осуществления, описанные здесь способы, позволяют сушить окись пропилена энергоэффективным способом, особенно по сравнению с другими способами. Варианты осуществления описанных здесь способов оказывают минимальное влияние или не оказывают никакого влияния на окись пропилена, включая его реакционную способность и / или химическую структуру.
В некоторых вариантах осуществления, описанные здесь способы включают: образование первого потока, содержащего окись пропилена и первое количество воды; взаимодействие первого потока с множеством молекулярных сит; и образование второго потока, который содержит окись пропилена и второе количество воды, где первое количество воды больше чем второе количество воды.
Взаимодействие первого потока с множеством молекулярных сит может достигаться любым способом. В некоторых вариантах осуществления, множество молекулярных сит может находиться в резервуаре, имеющем впускное отверстие и выпускное отверстие, а взаимодействие первого потока с множеством молекулярных сит происходит при подаче первого потока во впускное отверстие резервуара. Когда в резервуаре находится множество молекулярных сит, полученное устройство может упоминаться здесь как «установка сушки с помощью молекулярных сит». Подача первого потока во впускное отверстие резервуара может выполняться с помощью такого устройства, как насос.
Резервуар может иметь любую форму. В некоторых вариантах реализации резервуар имеет цилиндрическую форму. В некоторых вариантах осуществления, сам резервуар является цилиндрическим с одним или несколькими конусами на его конце. Резервуар также может иметь любой объем, достаточный для размещения множества молекулярных сит. В некоторых вариантах осуществления, объем резервуара равен или превышает минимальный объем, занимаемый множеством молекулярных сит, составляя примерно от 0,1 % до примерно 10%.
Резервуар может иметь впускное и выпускное отверстие. Резервуар может иметь первый торец и второй торец, а впускное и выпускное отверстие могут располагаться на первом торце и втором торце или рядом с ними, соответственно. В некоторых вариантах осуществления, впускное отверстие и выпускное отверстие располагаются в местах, которые увеличивают и / или максимизируют время пребывания потока в резервуаре, увеличивают и / или максимизируют процент молекулярных сит, взаимодействующих с потоком, или их комбинацию.
РИС
1
100
РИС
1
110
110
111
110
120
130
110
110
160
160
110
160
110
140
110
120
150
110
130
напр., ½, ¾
Вариант осуществления установки сушки с помощью молекулярных сит изображен на .. Установка сушки  с помощью молекулярных сит, изображенная на ., содержит, в данном варианте осуществления, резервуар , выполненный из прозрачного материала, (напр., стекла, пластика и т. п.). Резервуар  представляет собой цилиндр с конусом на его конце. Резервуар  также содержит впускное отверстие  и выпускное отверстие , которые выполнены на противоположных сторонах резервуара . В резервуаре  установлено множество молекулярных сит . Хотя объем, занимаемый множеством молекулярных сит , примерно соответствует объему резервуара , возможны и другие схемы компоновки. Например, в других вариантах осуществления, множество молекулярных сит  может занимать часть ( и т. д.) от объема резервуара . Первый поток , который содержит окись пропилена и первое количество воды, подается в резервуар  через впускное отверстие , а второй поток , который содержит окись пропилена и второе количество воды, отбирается из резервуара  через выпускное отверстие .
Первый поток может подаваться во впускное отверстие резервуара с любой скоростью, которая эффективна для сушки потока. Скорость может быть статической, динамической или их комбинацией. Например, первый поток может подаваться со статической скоростью во время первой части способа, а затем скорость может быть уменьшена во время второй части способа.
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
В некоторых вариантах осуществления, скорость, с которой первый поток подается во впускное отверстие, эффективна при достижении объемной скорости (массовый расход первого потока / массу множества молекулярных сит), составляющей примерно от 0,01 ч до примерно 1,0 ч. В некоторых вариантах осуществления, скорость, с которой первый поток подается во впускное отверстие, эффективна при достижении объемной скорости, составляющей примерно от 0,1 ч до примерно 1,0 ч. В некоторых вариантах осуществления, скорость, с которой первый поток подается во впускное отверстие, эффективна при достижении объемной скорости, составляющей примерно от 0,2 ч до примерно 1,0 ч. В некоторых вариантах осуществления, скорость, с которой первый поток подается во впускное отверстие, эффективна при достижении объемной скорости, составляющей примерно от 0,3 ч до примерно 1,0 ч. В некоторых вариантах осуществления, скорость, с которой первый поток подается во впускное отверстие, эффективна при достижении объемной скорости, составляющей примерно от 0,4 ч до примерно 1,0 ч. В некоторых вариантах осуществления, скорость, с которой первый поток подается во впускное отверстие, эффективна при достижении объемной скорости, составляющей примерно от 0,5 ч до примерно 1,0 ч. В некоторых вариантах осуществления, скорость, с которой первый поток подается во впускное отверстие, эффективна при достижении объемной скорости, составляющей примерно от 0,6 ч до примерно 1,0 ч. В некоторых вариантах осуществления, скорость, с которой первый поток подается во впускное отверстие, эффективна при достижении объемной скорости, составляющей примерно от 0,7 ч до примерно 1,0 ч. В некоторых вариантах осуществления, скорость, с которой первый поток подается во впускное отверстие, эффективна при достижении объемной скорости, составляющей примерно от 0,8 ч до примерно 1,0 ч. В некоторых вариантах осуществления, скорость, с которой первый поток подается во впускное отверстие, эффективна при достижении объемной скорости, составляющей примерно от 0,9 ч до примерно 1,0 ч.
Когда в резервуаре находится множество молекулярных сит, то резервуар может подвергаться воздействию любой температуры и / или любого давления. В некоторых вариантах осуществления изобретения, резервуар находится под воздействием температуры окружающей среды во время осуществления описанных здесь способов. Резервуар находится под воздействием температуры окружающей среды, когда не прилагается никаких усилий, чтобы повлиять на температуру резервуара, например, резервуар не размещается в устройстве для нагрева или охлаждения или рядом с ним. Следует отметить, что температура резервуара может изменяться в результате теплоты адсорбции, поскольку молекулы воды адсорбируются на множестве молекулярных сит. В результате теплоты адсорбции резервуар, при температуре окружающей среды, как определено здесь, может иметь температуру, которая немного выше температуры окружающей среды, при которой используется резервуар. Следовательно, в контексте данного документа, фраза «температура окружающей среды» относится к [1] температуре резервуара, когда не предпринимается никаких усилий для изменения температуры резервуара, и к [2] температуре, которая является результатом одной или нескольких характеристик технологических процессов описанных здесь, например, теплоты адсорбции, которая возникает когда молекулы воды адсорбируются на множестве молекулярных сит.
В некоторых вариантах осуществления, резервуар подвергается воздействию температуры, превышающей температуру окружающей среды. Температура, превышающая температуру окружающей среды, может достигаться любым способом, например, размещением резервуара в нагревательном устройстве или рядом с ним. Нагревательное устройство может представлять собой: нагретую масляную ванну, в которую, по меньшей мере, частично погружен резервуар; нагретую оболочку, которая примыкает и / или контактирует, по меньшей мере, с частью внешней поверхности резервуара; источник тепла, расположенный рядом с резервуаром, или их комбинация.
напр.,
В некоторых вариантах осуществления, резервуар подвергается воздействию температуры, которая меньше температуры окружающей среды. Температура, которая меньше температуры окружающей среды, может достигаться любым способом, например размещением резервуара в охлаждающем устройстве или рядом с ним. Охлаждающее устройство может представлять собой: охлаждающую ванну ( ледяную ванну), в которую, по меньшей мере, частично погружен резервуар; источник охлаждения, расположенный в резервуаре или рядом с ним, или их комбинацию.
Множество молекулярных сит, используемых в описанных здесь способах, можно регенерировать. Используемые здесь термины «регенерированный», «регенерирующий», «регенерация» и т. п. относятся к удалению или уменьшению количества воды, адсорбированной на множестве молекулярных сит. Регенерация молекулярных сит способна повысить их эффективность, поскольку регенерация приводит к увеличению площади молекулярных сит, на которых могут адсорбироваться молекулы воды.
2
В некоторых вариантах осуществления, регенерация множества молекулярных сит включает: (i) нагревание множества молекулярных сит при температуре эффективной для регенерации множества молекулярных сит; (ii) нагревание множества молекулярных сит под вакуумом при температуре эффективной для регенерации множества молекулярных сит; (iii) нагревание множества молекулярных сит при температуре эффективной для регенерации множества молекулярных сит и взаимодействие множества молекулярных сит с газом-носителем; или (iv) их комбинацию. Газ-носитель может представлять собой инертный газ, сухой (или почти сухой) газ или их комбинацию. Например, можно использовать азот (N), аргон или их комбинацию.
Первый поток
Описанные здесь способы могут включать образование первого потока, который содержит окись пропилена и первое количество воды.
Первый поток может представлять собой поток, который получают в результате химического процесса, в частности химического процесса, который производит окись пропилена в качестве продукта или побочного продукта.
Не вдаваясь в теорию, изобретатели считают, что смесь окиси пропилена и воды может содержать примерно 12,6 мас. % воды до начала разделения фаз. Следовательно, в описанных здесь первых потоках массовое отношение окиси пропилена к первому количеству воды может составлять примерно от 87,4: 12,6 до примерно 99,999:0,001.
В некоторых вариантах осуществления, в первом потоке массовое соотношение окиси пропилена к первому количеству воды составляет примерно от 88:12 до примерно 99:1. В некоторых вариантах осуществления, в первом потоке массовое отношение окиси пропилена к первому количеству воды составляет примерно от 90:10 до примерно 99:1. В некоторых вариантах осуществления, в первом потоке массовое отношение окиси пропилена к первому количеству воды составляет примерно от 95:5 до примерно 99: 1. В некоторых вариантах осуществления, в первом потоке массовое соотношение окиси пропилена к первому количеству воды составляет примерно от 97:3 до примерно 99:1.
т. е.
В некоторых вариантах осуществления, первый поток содержит, по меньшей мере, одно третье соединение ( соединение, отличное от окиси пропилена и воды). По меньшей мере, одно третье соединение может представлять собой любое соединение, которое не оказывает нежелательного воздействия на описанные здесь способы.
т. е.
напр.,
напр.,
4
6
В некоторых вариантах осуществления, первый поток содержит органическое соединение ( органическое соединение, отличное от окиси пропилена). Органическое соединение может содержать один или несколько углеводородов ( углеводороды C-C, например, 2-метилпентан), одно или несколько кислородсодержащих соединений ( пропионовый альдегид, метанол, ацетон, метилформиат и альдегиды) или их комбинацию. Органическое соединение может присутствовать в первом потоке в количестве, составляющем примерно от 0,001 мас. % до примерно 10 мас. % от первого потока, примерно от 0,001 мас. % до примерно 8 мас. % от первого потока, примерно от 0,001 мас. % до примерно 6 мас. % от первого потока, примерно от 0,001 мас. % до примерно 5 мас. % от первого потока, примерно от 0,001 мас. % до примерно 4 мас. % от первого потока, примерно от 0,001 мас. % до примерно 2 мас. % от первого потока или примерно от 0,001 мас. % до примерно 1 мас. % от первого потока.
В некоторых вариантах осуществления, органическое соединение представляет собой полярное органическое соединение, например, ацетон. В некоторых вариантах осуществления, органическое соединение представляет собой неполярное органическое соединение, например, углеводород. Углеводород, например, может представлять собой 2-метилпентан. В некоторых вариантах осуществления, органическое соединение содержит, по меньшей мере, одно полярное органическое соединение и, по меньшей мере, одно неполярное органическое соединение. В некоторых вариантах осуществления, на описанные здесь способы присутствие органического соединения (т. е. органического соединения, отличного от окиси пропилена) не оказывает нежелательного влияния в первом потоке.
В некоторых вариантах осуществления первое количество воды в первом потоке составляет примерно от 0,001 мас. % до примерно 12 мас. % от первого потока. В некоторых вариантах осуществления первое количество воды в первом потоке составляет примерно от 1 мас. % до примерно 12 мас. % от первого потока. В некоторых вариантах осуществления первое количество воды в первом потоке составляет примерно от 1 мас. % до примерно 10 мас. % от первого потока. В некоторых вариантах осуществления первое количество воды в первом потоке составляет примерно от 1 мас. % до примерно 8 мас. % от первого потока. В некоторых вариантах осуществления первое количество воды в первом потоке составляет примерно от 1 мас. % до примерно 5 мас. % от первого потока. В некоторых вариантах осуществления первое количество воды в первом потоке составляет примерно от 1 мас. % до примерно 4 мас. % от первого потока. В некоторых вариантах осуществления первое количество воды в первом потоке составляет примерно от 1 мас. % до примерно 3 мас. % от первого потока.
Второй поток
Описанные здесь способы могут образовывать второй поток, который содержит окись пропилена и второе количество воды. Первое количество воды, которое присутствует в первом потоке, может быть больше, чем второе количество воды, которое присутствует во втором потоке. В некоторых вариантах осуществления, первый поток и второй поток могут быть похожими, за исключением разницы между первым количеством воды и вторым количеством воды.
напр.,
В некоторых вариантах осуществления, второе количество воды составляет 0,1 мас. % или менее от второго потока. Следовательно, второй поток может содержать окись пропилена и около 0,1 мас. % или меньше воды; или второй поток может содержать окись пропилена, одно или несколько третьих соединений ( органическое соединение, отличное от окиси пропилена) и примерно 0,1 мас. % или меньше воды.
напр.,
В некоторых вариантах осуществления, второе количество воды входит в состав второго потока в количестве, составляющем примерно от 10 ч/млн до примерно 500 ч/млн. Следовательно, второй поток может содержать окись пропилена и примерно от 10 ч/млн до примерно 500 ч/млн воды; или второй поток может содержать окись пропилена, одно или несколько третьих соединений ( органическое соединение, отличное от окиси пропилена) и примерно от 10 ч/млн до примерно 500 ч/млн воды. В некоторых вариантах осуществления, второе количество воды входит в состав второго потока в количестве, составляющем примерно от 50 ч/млн до примерно 300 ч/млн. В некоторых вариантах осуществления, второе количество воды входит в состав второго потока в количестве, составляющем примерно от 10 ч/млн до примерно 400 ч/млн. В некоторых вариантах осуществления, второе количество воды входит в состав второго потока в количестве, составляющем примерно от 100 ч/млн до примерно 400 ч/млн. В некоторых вариантах осуществления, второе количество воды входит в состав второго потока в количестве, составляющем примерно от 100 ч/млн до примерно 300 ч/млн. В некоторых вариантах осуществления, второе количество воды входит в состав второго потока в количестве, составляющем примерно от 100 ч/млн до примерно 200 ч/млн.
Молекулярные сита
напр.,
В контексте данного документа, фраза «множество молекулярных сит» относится к набору пористых частиц, при этом пористые частицы выполнены таким образом, чтобы адсорбировать молекулы ( молекулы воды) определенного размера. Фраза «множество молекулярных сит» относится, не ограничиваясь, к монолитной структуре, состоящей из одного или нескольких отдельных молекулярных сит.
В некоторых вариантах осуществления, множество молекулярных сит, используемых в описанных здесь способах, содержат кристаллические алюмосиликаты металлов, имеющих трехмерную взаимосвязанную сеть из тетраэдров диоксида кремния и окиси алюминия.
В некоторых вариантах осуществления, множество молекулярных сит представляют собой молекулярные сита «3Å», которые имеют средний диаметр пор около 3Å. В некоторых вариантах осуществления, множество молекулярных сит представляют собой молекулярные сита «4Å», которые имеют средний диаметр пор около 4Å. В некоторых вариантах осуществления, множество молекулярных сит представляют собой молекулярные сита «3Å», которые имеют средний диаметр пор примерно 3Å, и молекулярные сита «4Å», которые имеют средний диаметр пор примерно 4Å.
т. е
Множество молекулярных сит может иметь любой средний размер частиц и / или форму. В некоторых вариантах осуществления, множество молекулярных сит содержит сферические частицы и / или сфероподобные частицы. В некоторых вариантах осуществления, множество молекулярных сит может иметь одинаковый средний размер частиц. В некоторых вариантах осуществления, множество молекулярных сит может иметь схожую форму. В некоторых вариантах осуществления, множество молекулярных сит может иметь как схожий средний размер частиц, так и схожую форму. В некоторых вариантах осуществления, множество молекулярных сит имеют средний размер частиц, составляющий от 8 меш до 12 меш (. от 1,68 мм до 2,38 мм).
Множество молекулярных сит может иметь начальную адсорбционную емкость по воде, составляющую, по меньшей мере, 10 мас. %, по меньшей мере, 15 мас. %, по меньшей мере, 20 мас. %, по меньшей мере, 25 мас. %, по меньшей мере, 30 мас. %, по меньшей мере, 35 мас. % или, по меньшей мере, 40 мас. % при 25 °C. Множество молекулярных сит может иметь начальную адсорбционную емкость по воде, составляющую примерно от 10 мас. % до примерно 40 мас. %, примерно от 15 мас. % до примерно 40 мас. %, примерно от 20 мас. % до примерно 40 мас. %, примерно от 25 мас. % до примерно 40 мас. %, примерно от 30 мас.% до примерно 40 мас. % или примерно от 35 мас. % до примерно 40 мас. % при 25 °C. Фраза «начальная адсорбционная емкость по воде» относится к адсорбционной емкости по воде множества молекулярных сит до первой регенерации. Первая регенерация множества молекулярных сит может привести к адсорбционной емкости по воде, которая равна или меньше начальной адсорбционной емкости по воде, а каждая последующая регенерация может иметь аналогичное влияние на адсорбционную емкость по воде. В некоторых вариантах осуществления, регенерация снижает (i) начальную адсорбционную емкость по воде или (ii) адсорбционную емкость по воде множества молекулярных сит, ранее подвергнутых одной или нескольким регенерациям, примерно от 0 до примерно 10 % или примерно от 0 до примерно 5%.
т. е.
напр.,
напр.,
4
6
В контексте данного документа «PO90» обычно содержит по массе, по меньшей мере, 90 % окиси пропилена, 1,5-3 % воды и одну или несколько примесей ( составляющие, отличные от окиси пропилена). Одна или несколько примесей могут представлять собой один или несколько углеводородов ( углеводороды C-C, например, 2-метилпентан или изобутилен), кислородсодержащие соединения (пропионовый альдегид, метанол, ацетон, метилформиат и альдегиды или их комбинацию) или их комбинацию.
В приведенных здесь описаниях, термины «включает», «есть», «содержащий», «имеющий» и «содержит» используются в неограничивающей форме и, таким образом, должны интерпретироваться как означающие «включая, не ограничиваясь». Когда способы заявлены или описаны в терминах «содержащие» или «включающие» различные элементы или признаки, то способы также могут «состоять по существу из» или «состоять из» различных компонентов или признаков, если не указано иное.
Определенные и неопределенные артикли подразумеваются охватывающими формы единственного и множественного числа. Например, фраза «первый поток», «установка сушки с помощью молекулярных сит», «органическое соединение» и т. п. предназначена для охвата одного, или смесей, или комбинаций более чем одного первого потока, установки сушки с помощью молекулярных сит или органического соединения и т. п., если не указано иное.
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
В данном документе могут раскрываться различные числовые диапазоны. Когда заявитель раскрывает или заявляет о диапазоне любого типа, намерение заявителя состоит в том, чтобы раскрыть или заявить индивидуально каждое возможное число, которое может разумно входить в такой диапазон, включая конечные точки диапазона, а также любые поддиапазоны и комбинации охватываемых поддиапазонов, если не указано иное. Кроме того, числовые конечные точки диапазонов, раскрытых в данном документе, являются приблизительными. В некоторых вариантах осуществления, в качестве типичного примера, заявитель раскрывает, что скорость, с которой первый поток подается во впускное отверстие, эффективна для достижения объемной скорости примерно от 0,5 ч до примерно 1,0 ч. Это следует интерпретировать как охватывающие значения примерно от 0,5 ч до примерно 1,0 ч, и, кроме того, охватывающее «примерно» каждое из 0,6 ч, 0,7 ч, 0,8 ч и 0,9 ч, включая любые диапазоны и поддиапазоны между любыми из этих значений.
Настоящие варианты осуществления проиллюстрированы здесь ссылкой на различные варианты осуществления, которые никоим образом не должны толковаться ограничивающие объем настоящего изобретения. Напротив, следует понимать, что можно обращаться к различным другим аспектам, вариантам осуществления, модификациям и их эквивалентам, которые после прочтения настоящего раскрытия могут возникать у специалиста в данной области техники без отклонения от сущности настоящих вариантов осуществления или объема прилагаемой формулы изобретения. Таким образом, другие варианты осуществления данного изобретения будут очевидны специалистам в данной области техники в результате рассмотрения спецификации и практики использования различных вариантов осуществления, раскрытых в данном документе.
ПРИМЕРЫ
Настоящий способ (ы) проиллюстрирован здесь следующими примерами, которые никоим образом не должны толковаться как ограничивающие объем настоящего изобретения. Напротив, следует понимать, что можно обращаться к различным другим аспектам, вариантам осуществления, модификациям и их эквивалентам, которые после прочтения настоящего раскрытия могут возникать у специалиста в данной области техники без отклонения от сущности настоящего раскрытия или объема прилагаемой формулы изобретения. Таким образом, другие варианты осуществления данного изобретения будут очевидны специалистам в данной области техники в результате рассмотрения спецификации и практики использования способа (ов), раскрытых в данном документе.
Пример 1 – Сушка окиси пропилена
В данном примере 50 г образца приготавливали смешиванием окиси пропилена с водой. Перед сушкой образец содержал 88,7 мас. % окиси пропилена и 11,3 мас. % воды.
Образец, содержащий окись пропилена (88,7 мас. %) и воду (11,3 мас. %), помещали в стеклянную емкость, содержащую 40 г новых молекулярных сит 3A. Стеклянную емкость хранили при температуре окружающей среды и давлении окружающей среды; другими словами на устройство не воздействовали давлением, а температура устройства не повышалась сверх того увеличения температуры, которое могло быть вызвано теплотой адсорбции.
Количество воды в образце уменьшилось до 500 ч/млн через несколько часов, а затем уменьшилось еще больше до 350 ч/млн после того, как образец был оставлен в стеклянной бутыли и взаимодействовал с молекулярными ситами всю ночь.
Пример 2 - Сушка потока окиси пропилена
В этом примере поток, содержащий окись пропилена и воду, сушили в установке сушки с помощью молекулярных сит.
Перед сушкой поток содержал 97 мас. % окиси пропилена и 3 мас. % воды.
Установка сушки с помощью молекулярных сит в этом примере представляла собой цилиндрическую колонку, содержащую 60 г молекулярных сит 3А.
Поток, содержащий окись пропилена (97 мас. %) и воду (3 мас. %), прокачивали насосом через установку сушки с помощью молекулярных сит со скоростью 3 мл в минуту. Установка сушки с помощью молекулярных сит работала при температуре окружающей среды и давлении окружающей среды, т. е. к устройству не прикладывалось никакого давления, кроме давления, создаваемого скоростью потока, а температура устройства не повышалась сверх того увеличения температуры, которое могло быть вызвано теплотой адсорбции.
Всего в этом примере осуществили четыре цикла, каждый из которых включал прокачку насосом 400 мл потока через установку сушки с помощью молекулярных сит. Первый цикл осуществляли с новыми молекулярными ситами, а циклы со второго по четвертый осуществляли с использованными молекулярными ситами. По мере прокачки насосом каждого потока через установку сушки с помощью молекулярных сит, содержание воды в потоках проверялось с интервалами, показанными на РИС. 2.
Результаты на РИС. 2 показывают, что содержание воды в потоке уменьшилось с 3 мас. % до примерно 150 ч/млн для первых 325 мл потока. Результаты показывают, что производительность молекулярных сит снизилась после того, как примерно 350 мл потока было прокачано насосом через установку сушки с помощью молекулярных сит, что дает представление о том, как следует регулировать массу молекулярных сит, чтобы вмещать большие объемы потока.
Пример 3 - Регенерация молекулярного сита
В этом примере регенерировали молекулярные сита из Примера 2 установки сушки с помощью молекулярных сит. Молекулярные сита, в ходе продувке газообразным азотом, нагревали до 260 °C в течение примерно от 12 часов до примерно 24 часов.
Повышенное время нагрева можно использовать, если температура больше чем 260 °C, или, наоборот, уменьшенное время нагрева можно использовать, если температура меньше чем 260 °C.
Пример 4 - Сушка потока оксида пропилена
В этом примере поток, содержащий окись пропилена и воду, сушили с помощью установки сушки с помощью молекулярных сит, которая включала регенерированные молекулярные сита из Примера 3.
Поток перед сушкой содержал 96,5 мас. % окиси пропилена, 2,4 мас. % воды, 0,4 мас. % углеводорода / изобутилена, 0,34 мас. % 2-метилпентана и 0,35 мас. % других углеводород / кислородсодержащих соединений.
Использовали установку для сушки с помощью молекулярных сит из Примера 2, однако установка сушки содержала молекулярные сита из Примера 2, которые были регенерированы способом из Примера 3.
Поток прокачивали насосом через установку сушки с помощью молекулярных сит со скоростью 3 мл в минуту. Установка сушки с помощью молекулярных сит работала при температуре окружающей среды и давлении окружающей среды, т. е. к устройству не прикладывалось никакого давления, кроме давления, создаваемого скоростью потока, а температура устройства не повышалась сверх того увеличения температуры, которое могло быть вызвано теплотой адсорбции.
Всего в этом примере осуществили четыре цикла, каждый из которых включал прокачку насосом 550 мл потока через установку сушки с помощью молекулярных сит. Первый цикл осуществляли с новыми молекулярными ситами, а циклы со второго по четвертый осуществляли с использованными молекулярными ситами. По мере прокачки насосом каждого потока через установку сушки с помощью молекулярных сит, содержание воды в потоках проверялось с интервалами, показанными на РИС. 3.
Результаты на РИС. 3 показывают, что производительность регенерированных молекулярных сит этого примера возросла по сравнению с производительностью молекулярных сит из Примера 2.
Пример 5 - Влияние других углеводородов
Испытания из этого примера проводились, чтобы определить, может ли присутствие в потоке одного или нескольких углеводородов, отличных от окиси пропилена, нежелательным образом повлиять на удаление воды.
В этом примере были испытаны два класса образцов исходного материала. Первый класс состоит из «чистого» образца исходного материала, в котором окись пропилена и вода составляют, по меньшей мере, 99,9 мас. % (обозначено как «PO» в следующей таблице). Второй класс состоит из PO90, имеющего: массовое содержание воды, как указано в таблице ниже; 0,4 мас. % углеводорода / изобутилена; 0,34 мас. % 2-метилпентана; и 0,35 мас. % других углеводородных / кислородсодержащих соединений; а остаток представляет собой окись пропилена (примерно от 96,4 мас. % до примерно 96,6 мас. %).
Параметры и результаты испытаний из этого примера показаны в следующей таблице:
Результаты Примера 5
<b>Цикл №</b>
<b>Образец исходного материала</b><b>(мас. % H</b><sub><b>2</b></sub><b>0)</b>
<b>Расход</b><b>(мл/мин)</b>
<b>Общее количество высушенной окиси пропилена (PO) (мл) (0,1% воды или менее)</b>
<b>Мол. сито</b><b>Статус/Тип/Количество</b>
1
PO с 3,1 % H<sub>2</sub>O
3,0
360
Новое 3Å Мол. сито: 60,2 г
2
PO с 2,8 % H<sub>2</sub>O
3,0
360
Использованное 3Å Мол. сито: 60,2 г
3
PO с 2,9 % H<sub>2</sub>O
3,0
300
Использованное 3Å Мол. сито: 60,2 г
4
PO с 3,0 % H<sub>2</sub>O
3,0
300
Использованное 3Å Мол. сито: 60,2 г
5
PO с 3,0 % H<sub>2</sub>O
3,0
240
Использованное 3Å Мол. сито: 60,2 г
6
PO90 с 2,3 % H<sub>2</sub>O
3,0
480
Новое 3Å Мол. сито: 60,1 г
7
PO90 с 2,4 % H<sub>2</sub>O
3,0
480
Использованное 3Å Мол. сито: 60,1 г
8
PO90 с 2,4 % H<sub>2</sub>O
3,0
420
Использованное 3Å Мол. сито: 60,1 г
9
PO90 с 2,4 % H<sub>2</sub>O
3,0
420
Использованное 3Å Мол. сито: 60,1 г
10
PO90 с 2,3 % H<sub>2</sub>O
2,0
480
Использованное 3Å Мол. сито: 60,1 г
11
PO90 с 2,5 % H<sub>2</sub>O
4,5
360
Использованное 3Å Мол. сито: 60,1 г
12
PO90 с 2,3 % H<sub>2</sub>O
6,0
360
Использованное 3Å Мол. сито: 60,1 г
13
PO90 с 2,3 % H<sub>2</sub>O
10,0
60
Использованное 3Å Мол. сито: 60,1 г
Данные вышеприведенной таблицы показывают, что присутствие дополнительного органического соединения не оказало нежелательного влияния на удаление воды в этом примере.