Способ выделения алкенов - RU2004129592A

Реферат

1. Способ окисления алкана с С₂ по С₄ с получением соответствующих алкена и карбоновой кислоты, включающий следующие стадии:

(а) контактирование в окислительной реакционной зоне алкана, содержащего молекулярный кислород газа, необязательно соответствующего алкена и необязательно воды в присутствии по меньшей мере одного катализатора, эффективного при окислении алкана до соответствующих алкена и карбоновой кислоты, с получением первого потока продуктов, включающего алкен, карбоновую кислоту, алкан, кислород и воду;

(б) разделение в первом разделительном средстве по меньшей мере части первого потока продуктов на газообразный поток, включающий алкен, алкан и кислород, и жидкий поток, включающий карбоновую кислоту;

(в) контактирование упомянутого газообразного потока с раствором соли металла, способной селективно химически абсорбировать алкен, с получением жидкого потока, богатого химически абсорбированным алкеном;

(г) выделение из раствора соли металла богатого алкеном потока.

2. Объединенный способ получения алкилкарбоксилата, включающий следующие стадии:

(а) контактирование в окислительной реакционной зоне алкана, содержащего молекулярный кислород газа, необязательно соответствующего алкена и необязательно воды в присутствии по меньшей мере одного катализатора, эффективного при окислении алкана до соответствующих алкена и карбоновой кислоты, с получением первого невоспламеняющегося потока продуктов, включающего алкен, карбоновую кислоту, алкан, кислород и воду;

(б) разделение в первом разделительном средстве по меньшей мере части первого потока продуктов на газообразный поток, включающий алкен, алкан и кислород, и жидкий поток, включающий карбоновую кислоту;

(в) контактирование по меньшей мере части упомянутого газообразного потока с раствором соли металла, способной селективно химически абсорбировать алкен, с получением жидкого потока, богатого химически абсорбированным алкеном;

(г) выделение из раствора соли металла богатого алкеном потока; и

(д) контактирование во второй реакционной зоне по меньшей мере части этого богатого алкеном потока со стадии (г) и карбоновой кислоты в присутствии по меньшей мере одного катализатора, эффективного при получении алкилкарбоксилата, с получением указанного алкилкарбоксилата.

3. Объединенный способ получения алкенилкарбоксилата, включающий следующие стадии:

(а) контактирование в окислительной реакционной зоне алкана, содержащего молекулярный кислород газа, необязательно соответствующего алкена и необязательно воды в присутствии по меньшей мере одного катализатора, эффективного при окислении алкана до соответствующих алкена и карбоновой кислоты, с получением первого невоспламеняющегося потока продуктов, включающего алкен, карбоновую кислоту, алкан, кислород и воду;

(б) разделение в первом разделительном средстве по меньшей мере части первого потока продуктов на газообразный поток, включающий алкен, алкан и кислород, и жидкий поток, включающий карбоновую кислоту;

(в) контактирование по меньшей мере части упомянутого газообразного потока с раствором соли металла, способной селективно химически абсорбировать алкен, с получением жидкого потока, богатого химически абсорбированным алкеном;

(г) выделение из раствора соли металла богатого алкеном потока; и

(д) контактирование во второй реакционной зоне по меньшей мере части этого богатого алкеном потока, полученного на стадии (г), карбоновой кислоты и содержащего молекулярный кислород газа в присутствии по меньшей мере одного катализатора, эффективного при получении алкенилкарбоксилата, с получением этого алкенилкарбоксилата.

4. Способ по п.3, в котором на стадии (д) упомянутый богатый алкеном поток направляют во вторую реакционную зону в виде одного или нескольких потоков совместно с необязательным дополнительным алкеном.

5. Способ по п.4, в котором дополнительным алкеном может служить свежий алкен и/или рецикловый алкен из второй реакционной зоны, и/или часть потока алкана/алкена из окислительной реакционной зоны.

6. Способ по одному из пп.3-5, в котором концентрации алкена (необязательный дополнительный алкеновый исходный материал и богатый алкеном поток исходного материала), подаваемого во вторую реакционную зону, составляет по меньшей мере 50 мол.% от общего количества материала, вводимого во вторую реакционную зону.

7. Способ по п.6, в котором концентрация алкена составляет по меньшей мере 60 мол.% от общего количества материала, вводимого во вторую реакционную зону.

8. Способ по п.6, в котором концентрация алкена составляет до 85 мол.% от общего количества материала, вводимого во вторую реакционную зону.

9. Способ по одному из п.3, в котором содержащий молекулярный кислород газ, используемый во второй реакционной зоне для получения алкенилкарбоксилата, включает непрореагировавший содержащий молекулярный кислород газ со стадии (а) и/или дополнительный содержащий молекулярный кислород газ.

10. Способ по п.9, в котором дополнительный содержащий молекулярный кислород газ представляет собой кислород.

11. Способ по одному из п.3, в котором по меньшей мере некоторое количество содержащего молекулярный кислород газа направляют во вторую реакционную зону независимо от подачи в качестве реагентов алкена и карбоновой кислоты.

12. Способ по одному из п.3, в котором карбоновая кислота, вводимая во вторую реакционную зону, включает карбоновую кислоту, получаемую из окислительной реакционной зоны.

13. Способ по одному из пп.1-3, в котором алкан выбирают из группы, включающей алканы с С₂ по С₄ и их смеси.

14. Способ по одному из пп.1-3, в котором алкан представляет собой этан, соответствующий алкен представляет собой этилен, а соответствующая карболовая кислота представляет собой уксусную кислоту.

15. Способ по одному из пп.1-3, в котором содержащий молекулярный кислород газ на стадии (а) представляет собой кислород.

16. Способ по одному из пп.1-3, в котором концентрация содержащего молекулярный кислород газа (в виде свежего сырья и/или рециклового компонента) составляет от выше 0 до 20 мол.% от общего количества вводимого в окислительную реакционную зону материала, включая рецикловые компоненты.

17. Способ по одному из пп.1-3, в котором концентрация алкена (в виде свежего сырья и/или рециклового компонента) составляет от 0 до 50 мол.% от общего количества вводимого в окислительную реакционную зону материала, включая рецикловые компоненты.

18. Способ по п.17, в котором концентрация алкена составляет от 1 до 20 мол.% от общего количества материала, вводимого в окислительную реакционную зону.

19. Способ по одному из пп.1-3, в котором концентрация воды (в виде свежего сырья и/или рециклового компонента) составляет от 0 до 50 мол.% от общего количества вводимого в окислительную реакционную зону материала, включая рецикловые компоненты.

20. Способ по п.19, в котором концентрация воды составляет от 0 до 25 мол.% от общего количества материала, вводимого в окислительную реакционную зону.

21. Способ по одному из пп.1-3, в котором алкен и воду подают в окислительную реакционную зону совместно.

22. Способ по одному из пп.1-3, в котором алкен и воду используют в массовом соотношении 1:0,1-250.

23. Способ по одному из пп.1-3, в котором концентрация кислорода, содержащегося в газообразном потоке из первого разделительного средства, составляет по меньшей мере 0,1 мол.%.

24. Способ по п.23, в котором концентрация кислорода, содержащегося в газообразном потоке из первого разделительного средства, составляет по меньшей мере 0,2 мол.%.

25. Способ по п.24, в котором концентрация кислорода, содержащегося в газообразном потоке из первого разделительного средства, составляет от 0,1 до 10 мол.%.

26. Способ по одному из пп.1-3, в котором первое разделительное средство представляет собой мембранную разделительную установку, конденсаторную установку или дистилляционную установку.

27. Способ по п.26, в котором применяемое разделительное средство представляет собой конденсатор.

28. Способ по одному из пп.1-3, в котором алкен представляет собой этилен, а соль металла, способная селективно химически абсорбировать алкен, включает хром, медь (I), марганец, никель, железо, ртуть, серебро, золото, платину, палладий, родий, рутений, осмий, молибден, вольфрам или рений.

29. Способ по п.28, в котором соль металла включает серебро или медь (I).

30. Способ по п.29, в котором соль металла представляет собой соль серебра.

31. Способ по п.30, в котором соль серебра представляет собой нитрат серебра или фторборат серебра.

32. Способ по п.29, в котором соль металла представляет собой ацетат меди (I), нитрат меди (I) или сульфат меди (I).

33. Способ по одному из пп.1-3, в котором раствор металла является водным или включает органическое азотсодержащее соединение.

34. Способ по одному из пп.1-3, в котором контактирование газообразного потока из первого разделительного средства с раствором соли металла проводят в абсорбционной колонне.

35. Способ по п.34, в котором раствор соли металла, включающий комплекс соли металла/алкена, удаляют из основания абсорбционной колонны, а алкан и кислород удаляют из абсорбционной колонны в виде головного потока.

36. Способ по п.35, в котором газообразный поток, содержащий алкан и кислород, направляют в окислительную реакционную зону в виде одного или нескольких потоков совместно с дополнительным алканом.

37. Способ по п.36, в котором перед подачей в окислительную реакционную зону поток, содержащий алкан и кислород, разделяют на отдельные газообразные потоки алкана и кислорода.

38. Способ по п.36 или 37, в котором дополнительный алкан представляет собой свежий алкан и/или непрореагировавший алкан из окислительной реакционной зоны, который возвращают в окислительную реакционную зону после первого разделительного средства.

39. Способ по п.36, в котором поток алкана/кислорода и дополнительный алкан вводят в окислительную реакционную зону совместно либо в виде отдельных потоков исходных материалов, либо в виде одного потока исходных материалов, включающего как алкан/кислород, так и дополнительный алкан.

40. Способ по одному из пп.1-3, в котором богатый алкеном поток выделяют из раствора комплекса соли металла нагреванием, под пониженным давлением или их сочетанием.

41. Способ по п.40, в котором на раствор воздействуют пониженным давлением, вследствие чего комплекс разлагается с высвобождением алкена.

42. Способ по одному из пп.1-3, в котором богатый алкеном поток включает по меньшей мере 50% алкена.

43. Способ по п.42, в котором богатый алкеном поток включает по меньшей мере 90% алкена,

44. Способ по одному из пп.1-3, в котором газообразный поток из первого разделительного средства перед контактированием с раствором соли металла обрабатывают для удаления компонентов, выбранных из группы, включающей диоксид углерода и кислородсодержащие вещества.

45. Объединенный способ получения винилацетата, включающий следующие стадии:

(а) контактирование в окислительной реакционной зоне этана, содержащего молекулярный кислород газа, необязательного этилена и необязательной воды в присутствии по меньшей мере одного катализатора, эффективного для окисления этана до этилена и уксусной кислоты, с получением первого невоспламеняющегося потока продуктов, включающего этилен, уксусную кислоту, этан, кислород и воду;

(б) разделение в первом разделительном средстве по меньшей мере части первого потока продуктов на газообразный поток, включающий этилен, этан и кислород, и жидкий поток, включающий уксусную кислоту;

(в) контактирование по меньшей мере части упомянутого газообразного потока с раствором соли металла, способной селективно химически абсорбировать этилен, с получением жидкого потока, богатого химически абсорбированным этиленом;

(г) выделение из раствора соли металла богатого этиленом потока; и

(д) контактирование во второй реакционной зоне по меньшей мере части указанного богатого этиленом потока, получаемого на стадии (г), уксусной кислоты и содержащего молекулярный кислород газа в присутствии по меньшей мере одного катализатора, эффективного при получении винилацетата, с получением винилацетата.

46. Способ по п.7, в котором концентрация алкена составляет до 85 мольных % от общего количества материала, вводимого во вторую реакционную зону.