DE69602495T2

DE69602495T2 - Verfahren zur Herstellung von partiell oxidierten Produkten

Info

Publication number: DE69602495T2
Application number: DE69602495T
Authority: DE
Inventors: Divyanshu R. Acharya; Satish S. Tamhankar
Original assignee: BOC Group Inc
Current assignee: Messer LLC
Priority date: 1995-06-23
Filing date: 1996-06-20
Publication date: 1999-09-16
Anticipated expiration: 2016-06-21
Also published as: DE69602495D1; EP0749950B1; CA2175781C; US5646304A; CN1090667C; AU701029B2; EP0749950A1; ES2134565T3; CA2175781A1; AU5461996A; CN1140747A; KR100188489B1; KR970001437A; ATE180246T1

Description

Die vorliegende Erfindung ist auf ein Verfahren zur Herstellung von Petrochemikalien aus einem Kohlenwasserstoff und einem sauerstoffhaltigen Gas in Anwesenheit eines geeigneten Katalysators gerichtet, und spezieller auf ein Verfahren zur partiellen Oxidation von Kohlenwasserstoffen, bei welchem nicht umgesetzter Kohlenwasserstoff, der von anderen Komponenten in einer gasförmigen Abfallströmung abgetrennt wurde, zu dem Reaktor für die partielle Oxidation rückgeführt wird.
Bestimmte Petrochemikalien werden kommerziell durch partielle Oxidation von einem geeigneten Kohlenwasserstoff in der Dampfphase über einem geeigneten Katalysator und in Anwesenheit eines sauerstoffhaltigen Gases erzeugt. Beispielsweise werden zyklische Anhydride kommerziell durch katalytische partielle Oxidation in der Dampfphase von aromatischen Kohlenwasserstoffen wie o-Xylol oder Benzol oder geradkettigen Kohlenwasserstoffen, wie n-Butan oder Buten, in Anwesenheit eines sauerstoffhaltigen Gases über einem Vanadium enthaltenden Katalysator hergestellt. In ähnlicher Weise werden Nitrile, Alkylenoxide, Aldehyde und halogenierte Kohlenwasserstoffe durch die partielle Oxidation von geeigneten Alkanen und Alkenen in Anwesenheit von ausgewählten Katalysatoren erzeugt. Im allgemeinen wird Luft als sauerstoffhaltiges Gas wegen seiner geringen Kosten und leichten Verfügbarkeit verwendet. Die Reaktion kann in einem beliebigen geeigneten Reaktor wie einem Festbettreaktor, Wirbelbettreaktor, Reaktor mit sich bewegendem Bett, Trickle-Bettreaktor oder Transportbettreaktor durchgeführt werden, und sie erzeugt die Petrochemikalie und im allgemeinen Kohlenmonoxid (CO), Kohlendioxid (CO&sub2;), Wasser und kleinere Mengen von anderen partiell oxidierten Nebenprodukten. Die Vorrichtungsanordnung für die Reaktion besteht im allgemeinen aus einem Reaktor, in welchem das petrochemische Produkt erzeugt wird, einen Wäscher, in welchem das petrochemische Produkt aus den aus dem Reaktor austretenden Gasen mittels Wasser oder einem anderen Lösungsmittel für die Petrochemikalie ausgewaschen wird, und Einrichtungen für die weitere Behandlung der gewaschenen Austrittsgase.
Derzeit ist es üblich, das zuvor beschriebene Verfahren auf Basis eines einzigen Durchganges unter Maximierung der Umwandlung des Kohlenwasserstoffes in das gewünschte petrochemische Produkt zu praktizieren. Dies ergibt einen niedrigen Gesamtwirkungsgrad, da die Selektivität für das petrochemische Produkt unterhalb des Maximums liegt. Infolgedessen enthält das Austrittsgas aus dem Wäscher beträchtliche Mengen an CO und CO&sub2; zusätzlich zu nicht umgesetztem Kohlenwasserstoff. Diese Produkte werden für gewöhnlich verbrannt, so daß nur ihr Heizwert ausgenutzt wird. In vielen Fällen werden die Produkte abgefackelt, so daß selbst der Heizwert nicht ausgenutzt wird. Bei modifizierten Verfahrensweisen wird ein Teil des Austrittsgases aus dem Wäscher rückgeführt, die Umwandlung des Kohlenwasserstoffausgangsmaterials wird erniedrigt und die Selektivität der Kohlenwasserstoffumwandlung zu dem gewünschten petrochemischen Produkt wird erhöht. Der restliche Teil des Austrittsgases wird aus dem System ausgespült, um den Aufbau von CO, CO&sub2; und Stickstoff (eingeführt in das System bei Verwendung von Luft als Sauerstoffquelle) zu vermeiden. Diese Verbesserungen ergeben eine verminderte Umwandlung "pro Durchgang", jedoch wird der Gesamtwirkungsgrad des Verfahrens erhöht.
Die DE-A-25 44 972 beschreibt ein Herstellungsverfahren für Maleinsäureanhydrid, bei welchem die Reaktoreinspeisung C&sub4;-Kohlenwasserstoffe, Luft, CO und CO&sub2; umfaßt. Bei dem Verfahren dieses Patentes wird Maleinsäureanhydrid aus der Reaktor-Austrittsgasströmung gewonnen, und ein Anteil der verbleibenden Strömung wird in den Reaktor rückgeführt. Dieses Patent lehrt ebenfalls die Gewinnung von Butan durch Temperaturwechseladsorption (TSA) aus der nicht rückgeführten Gasströmung und die Rückführung des wiedergewonnenen Butans zu dem Reaktor. Das Butan wird von dem Adsorbens bei erhöhter Temperatur durch frische Luft desorbiert, und das Luft-Butangemisch wird zu dem Reaktor rückgeführt.
Die US-A-4 231 943 beschreibt die Herstellung von Maleinsäureanhydrid durch Reaktion von n-Butan und Luft in Anwesenheit eines Vanadium und Phosphoroxide umfassenden Katalysators. Das Verfahren dieses Patentes schließt die Stufen der Gewinnung von Maleinsäureanhydrid aus der gasförmigen Austrittsströmung aus dem Oxidationsreaktor, die direkte Rückführung eines Teiles der von Maleinsäureanhydrid freien Austrittsströmung zu dem Reaktor, das Abtrennen von relativ reinem n-Butan aus der verbliebenen gasförmigen Austrittsströmung und die Rückführung des relativ reinen n-Butans zu der Einspeisungsströmung ein.
Die US-A-4 987 239 beschreibt ein Verfahren für die Herstellung von Anhydriden durch partielle Oxidationsreaktion eines Kohlenwasserstoffes mit einem sauerstoffhaltigen Gas in Anwesenheit eines geeigneten Katalysators. Bei dem Verfahren dieses Patentes wird die gasförmige Austrittsströmung aus dem Wäscher für das Maleinsäureanhydridprodukt komprimiert und zu einem selektiven Separator, z. B. einer Druckwechseladsorptionseinheit (PSA-Einheit), welche ein für Kohlenwasserstoff selektives Adsorbens enthält, geschickt, in welchem ein wesentlicher Anteil des nicht umgesetzten in der Austrittsströmung enthaltenen Kohlenwasserstoffs wiedergewonnen wird und der nicht umgesetzte Kohlenwasserstoff und eine geregelte Menge eines gasförmigen Flammhemmittels zu dem Reaktor für die partielle Oxidation rückgeführt werden.
Die zuvor genannten Druckschriften diskutieren nicht die Feuchtigkeit oder geben Hinweise hierauf, die in der gasförmigen Austrittsströmung aus der Produktgewinnungseinheit der partiellen Oxidation und in der Spülluft enthalten ist. Bei der partiellen Oxidationsreaktion wird Feuchtigkeit gebildet, daher enthält die heiße gasförmige Austrittsströmung aus dem Reaktor Feuchtigkeit. Wenn das Austrittsgas durch den Produktwäscher durchtritt, kann ein gewisser Teil der Feuchtigkeit als Folge der Abkühlung der Gasströmung entfernt werden, falls ein wäßriges Lösungsmittel verwendet wird. Wenn ein nicht wäßriges Lösungsmittel verwendet wird, wird der Feuchtigkeit im allgemeinen eine Kondensation nicht ermöglicht. In jedem Fall enthält die den Wäscher verlassende Gasströmung immer noch Feuchtigkeit, und tatsächlich kann sie mit Feuchtigkeit gesättigt sein, selbst wenn ein nicht wäßriges Waschmittel verwendet wird. Feuchtigkeit wird stärker als Kohlenwasserstoffe und Kohlenoxide durch konventionelle Adsorbentien adsorbiert; falls daher die Feuchtigkeit nicht aus der in die Adsorptionseinheiten eintretenden Gasströmung entfernt wird, wird sie daher bevorzugt auf dem Adsorbens adsorbiert, wodurch die Kapazität des Adsorbens für die Kohlenwasserstoffadsorption signifikant reduziert wird.
Das Problem der Feuchtigkeit wird noch verstärkt, wenn Umgebungsluft als Spülgas für die Regenerierung der Bette des Adsorbens benutzt wird. Umgebungsluft enthält Feuchtigkeit; daher ersetzt Feuchtigkeit den von den Adsorptionsbetten während der Spülstufe desorbierten Kohlenwasserstoff, wenn die Bette mit Luft gespült werden. Dies setzt die Kapazität des Adsorbens während der Adsorptionsstufe des folgenden Zyklus weiter herab. Falls nicht zusätzliche Verdrängungskräfte wie reduzierte Drücke und/oder erhöhte Temperaturen bei dem Arbeitsvorgang der Bettregenerierung angewandt werden, sammelt sich Wasser in den Betten an und kann das Verfahren nicht weiter durchführbar machen.
Wegen der industriellen Wichtigkeit sind Rückführverfahren der partiellen Oxidation, bei denen die zuvor genannten Probleme ausgeschaltet oder minimiert sind, daher gefragt. Die vorliegende Erfindung stellt ein Rückführverfahren der partiellen Oxidation bereit, welches die Ansammlung von Feuchtigkeit in den für Kohlenwasserstoff selektiven Adsorbentien, wie sie bei Rückführverfahren der partiellen Oxida tion auf Basis von Kohlenwasserstoffadsorption angewandt werden, vermeidet.
Die vorliegende Erfindung ist eine Verbesserung bei einem Rückführverfahren zur Herstellung einer Petrochemikalie (d. h. einem Kohlenwasserstoffderivat) durch die partielle Oxidation eines Kohlenwasserstoffes unter Verwendung von Luft in Anwesenheit eines geeigneten Katalysators unter reduzierten Umwandlungsbedingungen. Die Reaktoraustrittsströmung enthält die Petrochemikalie als Hauptprodukt, Wasser als Nebenprodukt und nicht umgesetzten Kohlenwasserstoff. Die Petrochemikalie wird aus der Austrittsströmung des Reaktors in einer petrochemischen Gewinnungseinheit entfernt, und der Kohlenwasserstoff wird aus dem Abfallgas der petrochemischen Einheit adsorbiert. Die Erfindung schließt als Stufen das Spülen des adsorbierten Kohlenwasserstoffes aus dem Adsorbens mit sauerstoffhaltigem Gas, das durch Durchtritt durch ein für Wasser selektives Adsorbens getrocknet wurde, die Rückführung des gespülten Kohlenwasserstoff-Sauerstoff enthaltenen Gasgemisches zu dem Reaktor für die partielle Oxidation und die Regenerierung des für Wasser selektiven Adsorbens mit an Kohlenwasserstoff abgereichertem Abfallgas aus der Adsorptionseinheit für Kohlenwasserstoff ein.
Eine erste Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Stufen:
(a) Inkontaktbringen in einer Reaktionszone eines Kohlenwasserstoffs mit sauerstoffhaltigem Gas in Anwesenheit eines geeigneten Oxidationskatalysators unter Bedingungen, welche ein Produktgas erzeugen, das, unter anderem, die Petrochemikalie, nicht umgesetzten Kohlenwasserstoff und Feuchtigkeit (d. h. Wasserdampf) enthält;
(b) Entfernen der Petrochemikalie aus dem Produktgas in einer petrochemischen Gewinnungszone, welche ein an Petrochemikalie freies Gas freisetzt;
(c) Durchführen wenigstens eines Teiles des von Petrochemikalie freien Gases durch ein für Kohlenwasserstoff se lektives Adsorbens, wodurch nicht umgesetzter Kohlenwasserstoff auf dem für Kohlenwasserstoff selektiven Adsorbens adsorbiert und an Kohlenwasserstoff abgereichertes Abfallgas erzeugt wird;
(d) Trocknen eines sauerstoffhaltigen Gases, ausgewählt aus Luft und an Sauerstoff angereicherter Luft, durch Unterwerfen des sauerstoffhaltigen Gases einem Temperaturwechseladsorptions-Trocknungsverfahren in einem System, welches aus wenigstens zwei Betten von feuchtigkeitsselektivem Adsorbens besteht, die außer Phase und in einer solchen Weise betrieben werden, daß wenigstens immer ein oder mehrere Bette von Adsorbens im Trocknungsbetrieb für sauerstoffhaltiges Gas sind, und immer ein oder mehrere Bette von Adsorbens Regenerierung erfahren;
(e) wenigstens teilweises Regenerieren des für Kohlenwasserstoff selektiven Adsorbens durch Durchführen von getrocknetem sauerstoffhaltigem Gas hierdurch, wodurch eine desorbierten Kohlenwasserstoff und sauerstoffhaltiges Gas umfassende gasförmige Strömung erzeugt wird;
(f) Rückführen wenigstens eines Teiles der desorbierten Kohlenwasserstoff und sauerstoffhaltiges Gas umfassenden gasförmigen Strömung zu der Reaktionszone;
(g) wenigstens teilweises Regenerieren des Bettes/der Bette von feuchtigkeitsselektivem Adsorbens, welche die Regenerierung durch Durchführen von an Kohlenwasserstoff abgereichertem Abfallgas aus der zuvor genannten Stufe (c) durch das Bett/die Bette erfahren.
Bei einer zweiten und bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden sowohl das von Petrochemikalie freie Gas als auch das sauerstoffhaltige Gas getrocknet, bevor diese Gase durch das Bett von für Kohlenwasserstoff selektivem Adsorbens geführt werden. Dies wird dadurch erreicht, daß diese Gase einem Temperaturwechseladsorptions-Trocknungsverfahren in einer Vorrichtung unterworfen werden, welche wenigstens drei Bette von feuchtigkeitsselektivem Adsorbens umfaßt, die außer Phase und in einer solchen Weise betrieben werden, daß immer ein oder mehrere Bette von Adsorbens im Trocknungsbetrieb für von Petrochemikalie freiem Gas sind, immer ein oder mehrere Bette von Adsorbens im Trocknungsbetrieb für sauerstoffhaltiges Gas sind und immer ein oder mehrere Bette von Adsorbens regeneriert werden. Das eine oder die mehreren Bette von Adsorbens, welche Regenerierung erfahren, werden wenigstens teilweise dadurch regeneriert, daß an Kohlenwasserstoff abgereichertes Abfallgas durch die Bette geführt wird.
Bei einem mehr bevorzugten Aspekt der zweiten Ausführungsform der Erfindung umfaßt das System, in welchem die Temperaturwechseladsorptions-Trocknungsprozesse durchgeführt werden, drei Bette von Zeolith 3A.
Bei einem mehr bevorzugten Aspekt der zweiten Ausführungsform werden das erste oder die mehreren Bette von Adsorbens, welche regeneriert werden sollen, zuerst dadurch erhitzt, daß erhitztes, an Kohlenwasserstoff abgereichertes Abfallgas durch das Bett/die Bette geleitet wird und dann durch Durchführen von nicht erhitztem, an Kohlenwasserstoff abgereichertem Abfallgas durch das Bett/die Bette abgekühlt wird. Bei dieser Ausführungsform sind die Zeitspannen, für welche ein Bett von Adsorbens erhitzt wird, und die Zeitspanne, für welche ein Bett von Adsorbens abgekühlt wird, bevorzugt von gleicher Dauer, und die Dauer von jedem ist vorzugsweise gleich einem Viertel der Dauer der Zeitspanne, welche in Bett von Adsorbens im Trocknungsbetrieb für von Petrochemikalie freiem Gas oder im Trocknungsbetrieb für sauerstoffhaltiges Gas ist.
Bei einer am meisten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt das Trocknungssystem vier Bette von feuchtigkeitsselektivem Adsorbens, und es liegt immer ein Bett von Adsorbens im Trocknungsbetrieb für von Petrochemikalie freiem Gas, immer ein Bett von Adsorbens im Trocknungsbetrieb für sauerstoffhaltiges Gas vor, immer ein Bett von Adsorbens wird durch Durchführen von erhitztem, an Kohlenwasserstoff abgereichertem Abfallgas hierdurch erhitzt, und immer ein Bett von Adsorbens wird durch Durchleiten von nicht erhitztem, an Kohlenwasserstoff abgereichertem Abfallgas hierdurch gekühlt. Bei einem bevorzugten Aspekt dieser Ausführungsform sind die Zeitspanne, für welche ein Bett von Adsorbens erhitzt wird, und die Zeitspanne, für welche ein Bett von Adsorbens gekühlt wird, von gleicher Dauer, und die Dauer einer jeden dieser Stufe ist gleich der Hälfte der Dauer der Zeitspanne, welche ein Bett von Adsorbens im Trocknungsbetrieb für von Petrochemikalie freiem Gas oder im Trocknungsbetrieb für sauerstoffhaltiges Gas ist. Bei einem anderen Aspekt dieser Ausführungsform tritt nicht erhitztes, an Kohlenwasserstoff abgereichertes Gas durch ein Bett von Adsorbens, das gerade die Stufe des Erhitztwerdens abgeschlossen hat, wodurch dieses Bett von Adsorbens gekühlt und das an Kohlenwasserstoff abgereicherte Gas erhitzt wird, und das erhitzte, an Kohlenwasserstoff abgereicherte Gas tritt dann durch ein Bett von Adsorbens durch, das gerade seine Adsorptionsstufe abgeschlossen hat, wodurch dieses Bett von Adsorbens erhitzt wird. Das erwärmte, an Kohlenwasserstoff abgereicherte Gas wird bevorzugt vor seinem Durchführen durch das Bett von Adsorbens, das gerade seine Adsorptionsstufe abgeschlossen hat, weiter erhitzt.
Bei einem weiteren bevorzugten Aspekt der Erfindung werden die Stufen (c) und (d) der ersten Ausführungsform jeweils bei denselben oder unterschiedlichen Drücken im Bereich von etwa 1,2 bis etwa 5 bar (absolut) durchgeführt. Bei einer bevorzugten Alternative dieses Aspekts werden die Stufen (c) und (d) bei im wesentlichen demselben Druck durchgeführt, welcher vorzugsweise in dem Bereich von etwa 1,2 bis etwa 1,75 bar (absolut) liegt. Bei einer anderen bevorzugten Alternative dieses Aspektes werden die Stufen (c) und (d) bei unterschiedlichen Drücken durchgeführt, und zwischen den Stufen (c) und (d) können die zusätzlichen Stufen der Desorption von Kohlenwasserstoff von diesem für Kohlenwasserstoff selektiven Adsorbens durch Druckminderung und die Rückführung dieses desorbierten Kohlenwasserstoffes zu dieser Reaktionszone liegen. Bei der letztgenannten Alternative wird die Stufe (c) bevorzugt bei einem Druck im Bereich von etwa 1,2 bis etwa 1,75 durchgeführt, und die Stufe (d) wird bevorzugt bei einem Druck im Bereich von etwa 1 bis etwa 1,5 bar (absolut) durchgeführt.
Das feuchtigkeitsselektive Adsorbens ist bevorzugt ein solches, welches andere Gase als Feuchtigkeit nicht stark adsorbiert. Das am meisten bevorzugte feuchtigkeitsselektive Adsorbens ist Zeolith 3A.
Bei anderen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist das sauerstoffhaltige Gas Luft aus der Umgebung der zu oxidierende Kohlenwasserstoff ist n-Butan und das herzustellende petrochemische Produkt ist Maleinsäureanhydrid; und ein Teil der an Petrochemikalie abgereicherten Gasströmung wird zu dieser Reaktionszone rückgeführt.
Das Verfahren gemäß der Erfindung wird im folgenden anhand eines Beispieles unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben; in welcher:
Fig. 1 in einem Blockdiagramm ein allgemeines System oder eine allgemeine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung erläutert;
Fig. 2 in einem Blockdiagramm ein System oder eine Vorrichtung mit vier Trocknerbehältern erläutert, in welchem bevorzugte Ausführungsformen der Kohlenwasserstoffgewinnungsstufen des Verfahrens der Erfindung durchgeführt werden können;
Fig. 3 in einem Blockdiagramm eine Version des Systems von Fig. 2 mit drei Trocknerbehältern erläutert;
Fig. 4 in einem Blockdiagramm eine andere modifizierte Version des Systems von Fig. 2 erläutert;
Fig. 5 eine Darstellung ist, welche die Stufenabfolge in Zyklen, welche im System von Fig. 2 durchgeführt werden, zeigt;
Fig. 6 eine Darstellung ist, welche die Stufenabfolge in Zyklen, welche im System von Fig. 3 durchgeführt werden, zeigt.
Dieselben Bezugsziffern werden zur Bezeichnung von gleichen oder vergleichbaren Teilen in den verschiedenen Zeichnungen benutzt.
Die Zeichnung erläutert Vorrichtungen, welche für eine beliebige partielle Oxidationsreaktion benutzt werden können, bei welcher ein gasförmiger Kohlenwasserstoff mit einem sauerstoffhaltigen Gas in Anwesenheit eines geeigneten Katalysators zur Herstellung einer gasförmigen Produktströmung umgesetzt wird, welche die Petrochemikalie, nicht umgesetzten Kohlenwasserstoff und Feuchtigkeit enthält, die Petrochemikalie aus der gasförmigen Produktströmung abgetrennt wird, nicht umgesetzter Kohlenwasserstoff aus der verbliebenen gasförmigen Produktströmung durch Adsorption adsorbiert wird und der abgetrennte Kohlenwasserstoff aus dem Bett von Adsorbens desorbiert und zu dem Reaktor für die partielle Oxidation rückgeführt wird. Typische solcher Verfahren sind solche, welche zur Herstellung von cyclischen Anhydriden wie Maleinsäureanhydrid, Alkylenoxiden wie Ethylenoxid, Aldehyden wie Acetaldehyd, Nitrilen wie Acrylnitril und chlorierten Kohlenwasserstoffen wie Vinylchlorid verwendet werden. Die Einzelheiten solcher auf partielle Oxidationsreaktion basierenden Verfahren sind wohlbekannt und bilden keinen Teil der vorliegenden Erfindung. Diese Verfahren sind im Detail in den US- Patenten Nos. 5 126 463, 5 262 547 und 5 278 319 beschrieben, deren Beschreibungen hier zur Bezugnahme herangezogen werden.
Bei solchen Verfahren wird ein Teil oder die Gesamtmenge des sauerstoffhaltigen Gases, das bei der Reaktion zur partiellen Oxidation benutzt wird, in das System in dem Kohlenwas serstoffgewinnungsabschnitt der Anlage als Spülgas eingeführt, um nicht umgesetzten Kohlenwasserstoff von dem Adsorbens herauszuspülen. Das sauerstoffhaltige Gas kann Luft oder sauerstoffangereicherte Luft sein. Unter sauerstoffangereicherter Luft ist Luft zu verstehen, welche mehr Sauerstoff enthält, als natürlicherweise in Luft vorliegt. Sauerstoffangereicherte Luft kann beispielsweise durch Zugabe von Sauerstoff zu Umgebungsluft hergestellt werden. Ergänzendes sauerstoffhaltiges Gas kann direkt zu dem Reaktor, falls gewünscht, angeliefert werden. Luft ist das bevorzugte sauerstoffhaltige Gas, da es preiswert und leicht verfügbar ist. Zur Einfachheit der Beschreibung wird das bei dem Verfahren der Erfindung eingesetzte sauerstoffhaltige Gas häufig als Luft bezeichnet.
Bei Betrachtung der ersten Fig. 1 ergibt sich, daß das hier beschriebene System als wesentliche Ausrüstungseinheiten den Reaktor A für die partielle Kohlenwasserstoffoxidation, die Gewinnungseinheit B für das petrochemische Produkt und die Trennanlage C einschließt. Bei seinem Einlaßende ist der Reaktor A mit der Reaktoreinlaßleitung 2, welche zur Einführung von Kohlenwasserstoffen und ergänzenden Reaktionsteilnehmern in den Reaktor A benutzt wird, und der Kohlenwasserstoffrückführ- und Luftzufuhrleitung 6 ausgerüstet. Bei seinem Auslaßende ist der Reaktor A mit der Abgabeleitung 8 für Produktgas versehen. Der Reaktor A kann ein beliebiger geeigneter Reaktor sein, und die Auslegung und die Betriebseinzelheiten solcher Reaktoren für partielle Oxidation sind wohlbekannt und bilden keinen Teil der vorliegenden Erfindung.
Die Leitung 8 ist mit der Petrochemikalieneinspeisleitung der Gewinnungseinheit B für petrochemisches Produkt verbunden, wobei dies eine beliebige Einheit sein kann, welche zur Abtrennung der petrochemischen Produkte der partiellen Oxidation von Nebenproduktgasen wirkt. Die Auslegungs- und Betriebseinzelheiten von geeigneten Einheiten für die Gewinnung der Petrochemikalie sind gleicherweise wohlbekannt und bilden keinen Teil der vorliegenden Erfindung. Zur Vereinfachung der Beschreibung des Verfahrens der Erfindung wird die Einheit B für die Petrochemikaliengewinnung im allgemeinen als Wäscher bezeichnet. Der Wäscher B empfängt eine Waschflüssigkeit über den Einlaß 10 und gibt ein flüssiges Produkt über den Austritt 12 ab. Der Wäscher B ist ebenfalls mit einem Auslaß 14 für gewaschenes Gas versehen, der als Einspeisleitung des von Petrochemikalie freien Gases zu der Trennanlage C dient.
Die Trennanlage C schließt ein Kohlenwasserstoffadsorptionssystem und ein Gastrocknungssystem zum Trocknen der in die Trennanlage C eintretenden, von Petrochemikalie freien und sauerstoffhaltigen Gase ein. Eine Zufuhrleitung 16 für Spülluft liefert Spülluft zu der Trennanlage C, und die Abfallgasleitung 18 dient zur Entfernung von Abfallgasen aus dieser Anlage. Die Rückführleitung 6 dient der Rückführung von nicht umgesetztem Kohlenwasserstoff und Spülluft zum Reaktor A. Die Bypassleitung 20 verbindet die Leitung 14 mit der Leitung 6.
Das Kohlenwasserstoffadsorptionssystem der Trennanlage C umfaßt im allgemeinen eine Batterie von zwei oder mehr im wesentlichen identischen Adsorptionseinheiten, wovon jede mit einem für Kohlenwasserstoff selektiven Adsorbens gepackt ist und außer Phase derart betrieben wird, daß eine oder mehrere Einheiten im Adsorptionsbetrieb unter Bildung von gereinigtem Adsorbat sind, während eine oder mehrere andere Einheiten eine Regenerierung zur Freisetzung des adsorbierten Kohlenwasserstoffes erfahren. Der Betrieb des Kohlenwasserstoffadsorptionssystems ist cyclisch. Ein Teilzyklus (Halbzyklus) erfolgt, wenn ein Bett alle Stufen in dem Adsorptionsprozeß durchlaufen hat, und ein voller Zyklus erfolgt, wenn jedes Bett des Adsorptionssystems einen Teiladsorptionszyklus durchlaufen hat. Bei dem vollständigen Adsorptionsverfahren werden volle Zyklen wiederholt durchgeführt, so daß das Verfahren im wesentlichen kontinuierlich ist.
Das in der Erfindung verwendete Kohlenwasserstoffadsorptionsverfahren kann PSA (Druckwechseladsorption), VSA (Vakuumwechseladsorption - eine Variation von PSA, bei welchem die Adsorptionsstufe bei niedrigeren Drücken durchgeführt wird und die Regenerierstufe unter Vakuum durchgeführt wird), CSA (Konzentrationswecheladsorption - ein cyclisches Adsorptionsverfahren, durchgeführt bei einer beliebigen gewünschten Temperatur und einem beliebigen gewünschten Druck, bei welchem Gas zuerst auf einem Adsorbens adsorbiert wird und das Adsorbens durch Spülen des Adsorbens mit einem Spülgas, üblicherweise ohne beabsichtigte Maßnahmen zur Veränderung des Druckes oder der Temperatur des Systems während des Zyklus regeneriert wird), oder Kombinationen von beliebigen dieser Verfahren sein.
Die Kohlenwasserstoffadsorptionsstufe kann bei hohen Drücken durchgeführt werden, beispielsweise Drücken bis zu etwa 20 bara (bar, absolut) oder höher, jedoch wird sie üblicherweise bei Drücken nicht oberhalb von 5 bar (absolut) durchgeführt. Im allgemeinen wird es bevorzugt, die Kohlenwasserstoffadsorptionsstufe bei Drücken durchzuführen, welche diese Stufe mit anderen Stufen des Gesamtverfahrens am meisten verträglich machen. Das gewaschene Gas aus dem Wäscher B ist im allgemeinen bei Drücken bis zu etwa 2 bar (absolut) verfügbar. Das Betreiben des Kohlenwasserstoffadsorptionsverfahrens bei Adsorptionsdrücken im Bereich von etwa 1,2 bis etwa 1,75 bar (absolut) ermöglicht es, daß die gewaschene Gasströmung durch die Kohlenwasserstoffadsorber und die Trockner, welche regeneriert werden sollen, durchtritt und eine strömungsabwärtige Verbrennungseinrichtung (oder andere Beseitigungseinrichtung) ohne Einsatz von zusätzlichen Gebläsen oder Kompressoren erreicht. Daher wird es bevorzugt, die Adsorptionsstufe bei Drücken im Bereich von etwa 1,2 bis etwa 1,75 bar (absolut) durchzuführen.
Die Temperatur, bei welcher die Kohlenwasserstoffadsorption durchgeführt wird, ist nicht kritisch, und im allgemei nen kann sie von niedrigen Temperaturen, z. B. Temperaturen von etwa -50ºC, bis zu relativ hohen Temperaturen, beispielsweise Temperaturen von etwa 150ºC, reichen. Die Adsorption wird üblicherweise bei Temperaturen im Bereich von etwa 0 bis etwa 100ºC und meistens bei Temperaturen im Bereich von etwa 20 bis etwa 50ºC durchgeführt. Die Adsorption wird bevorzugt bei der Temperatur durchgeführt, welche optimale Abtrennung ergibt und welche mit anderen Stufen des Produktherstellungsverfahrens in Übereinstimmung ist, falls möglich. Die optimale Adsorptionstemperatur des Verfahrens hängt u. a. von dem speziellen zu verwendenden Adsorbens, dem Druck, bei welchem das Verfahren durchgeführt wird, und den spezifischen zu trennenden Gasen ab. Der Fachmann auf dem Gebiet kann leicht bestimmen, welche Betriebsbedingungen für diesen Zweck am besten geeignet sind.
Ein Schlüsselmerkmal des Kohlenwasserstoffadsorptionsverfahrens ist die Stufe des Spülens der Adsorptionsbette mit Luft oder Sauerstoff angereicherter Luft. Diese Stufe dient dem doppelten Zweck des Ausspülens von Kohlenwasserstoff aus den Betten und der Bereitstellung einer Teilmenge oder Gesamtmenge des für die partielle Oxidationsreaktion erforderlichen Sauerstoffes. Bei CSA-Verfahren und, in einem beträchtlichen Ausmaß bei PSA-Verfahren, dient die Luftspülstufe als Hauptmittel für die Bettregenerierung. Bei PSA-Verfahren kann die Luftspülstufe des Bettes während der im Gegenstrom erfolgenden Druckminderungsstufe erfolgen, oder im Anschluß hieran als getrennte Stufe oder sowohl gleichzeitig als auch nach der im Gegenstrom erfolgenden Druckminderung.
Während teilweiser oder gesamter Regenerierungsstufe/n des Kohlenwasserstoffadsorbens wird getrocknetes, sauerstoffhaltiges Gas als Spülgas durch den/die Behälter, welche eine Regenerierung des Bettes erfahren, durchgeführt. Das Spülgas wird idealerweise in die Trennanlage C mit einem Druck eingeführt, der ausreicht, das Spülgas durch den Trockner im Lufttrocknungsbetrieb und die Kohlenwasserstoffadsorptionsbehäl ter, die regeneriert werden sollen, und bis zum Reaktor A zu treiben. Falls die Bett-Spülstufe bei einem überatmosphärischen Druck durchgeführt wird, wird das sauerstoffhaltige Gas auf den gewünschten Druck mittels des Gebläses 42 gebracht. Der gewünschte Druck ist oftmals der erforderliche Minimaldruck, um das Strömen des sauerstoffhaltigen Gases durch das System herbeizuführen. Im allgemeinen liegt der Absolutdruck während der Regenerierstufe von PSA-Zyklen üblicherweise im Bereich von etwa 20 Millibar (absolut) bis etwa 2 bar (absolut). Obwohl die Bettregenerierung bei unteratmosphärischen Drücken durchgeführt werden kann, ist es oftmals bevorzugt, Vakuumdrücke zu vermeiden und diese Stufe bei etwa atmosphärischem Druck oder darüber durchzuführen, um die Verwendung von Vakuumerzeugungseinrichtung mit hohem Energieverbrauch zu vermeiden. Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung wird die Regenerierung der Kohlenwasserstoffadsorber bei Drücken im Bereich von etwa 1 bis etwa 1,5 bar (absolut) durchgeführt.
Das als Spülströmung benutzte sauerstoffhaltige Gas kann in das System bei Umgebungstemperatur oder heißer durchgeführt werden. Im allgemeinen ist es jedoch bevorzugt, Spülgas zu verwenden, das bei Umgebungstemperatur vorliegt, so daß nur geringe oder gar keine Veränderung der Temperatur während des Ablaufs des Zyklus Adsorption-Bettregenerierung gegeben ist, da der Adsorptionsprozeß nicht effizient durchgeführt werden kann, falls die Bette während der Bettregenerierung ohne Wiederabkühlung der Bette für die nächstfolgende Adsorptionsstufe des Verfahrens erhitzt werden.
Das für Kohlenwasserstoff selektive Adsorbens kann ein beliebiges der wohlbekannten Adsorbentien sein, welche gasförmige Kohlenwasserstoffe stärker adsorbieren als diese Kohlenoxide, Stickstoff, Sauerstoff, etc. adsorbieren. Geeignete Adsorbentien schließen Kieselgel, Aktivkohle, Molekularsiebe, wie natürliche Zeolithe, einschließlich Faujasit, Mordenit, Erionit, etc. und synthetische Zeolithe, einschließlich 4A, 5A, 10X, 13X Zeolithen, etc. ein. Die bevorzugten Adsorbentien sind Kieselgel, Aktivkohle, Zeolith 5A und Zeolith 13X. Das besondere, bei dem Verfahren der Erfindung eingesetzte für Kohlenwasserstoff selektive Adsorbens stellt keinen kritischen Teil der Erfindung dar.
Die Trennanlage C enthält weiter eine Batterie von drei oder mehr Behältern, welche feuchtigkeitsadsorbierende, gastrocknende Bett enthalten. Die gastrocknenden Bette sind ausgelegt, daß sie durch einen Zyklus aufeinanderfolgend arbeiten, in welchem vorliegen: immer wenigstens ein Bett im Trocknungsbetrieb für das an Kohlenwasserstoff abgereicherte Gas, welches aus einem der Behälter 30, 32 als Strömung für nicht adsorbiertes Gas abgegeben wird; immer wenigstens ein Bett im Trocknungsbetrieb für das sauerstoffhaltige Gas, welches in das System zum Spülen des adsorbierten Kohlenwasserstoffes aus dem Adsorbens in den Behältern 30 und 32 eingeführt wird, und immer wenigstens ein Bett von Adsorbens, welches eine Bettregenerierung erfährt. Jeder Trocknerbehälter enthält ein Bett von feuchtigkeitsselektivem Adsorbens wie Zeolithe 3A, Aluminiumoxid, etc.. Bei der am meisten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält jeder Behälter ein Bett von Zeolith 3A. Dieses Adsorbens ist besonders zur Verwendung bei den Gastrocknungsstufen der Erfindung geeignet, da es rasch Feuchtigkeit aus den zu trocknenden Gasströmungen in dem Verfahren adsorbiert, ohne daß andere Komponenten aus den Gasströmungen adsorbiert werden.
Die Gastrocknung wird üblicherweise unter Verwendung eines TSA-Zyklus durchgeführt. Die zu trocknenden Gase treten in die Trockner bei Temperaturen und Drücken ein, welche mit den Arbeitsschritten, welche in den Kohlenwasserstoffadsorptionseinheiten der Trennanlage C durchgeführt werden sollen, verträglich sind. Im allgemeinen tritt das von Petrochemikalie freie Gas gewünschterweise in die Trockner bei einer Temperatur im Bereich von 0 bis etwa 60ºC und bevorzugt bei einer Temperatur im Bereich von etwa 20 bis etwa 40ºC ein. Die Luft wird im allgemeinen bei Umgebungstemperaturen, z. B. 0 bis etwa 60ºC, eingeführt. Während der Bettregenerierung wird das Regeneriergas, d. h. an Kohlenwasserstoff abgereichertes Abfallgas aus den Kohlenwasserstoffadsorbern, üblicherweise in die Trockner bei niedrigen Drücken, beispielsweise Drücken im Bereich von etwa 1,2 bis etwa 2 bar (absolut), eingeführt. Das Regeneriergas wird üblicherweise auf eine Temperatur im Bereich von etwa 150 bis etwa 300ºC und bevorzugt auf eine Temperatur im Bereich von etwa 200 bis etwa 250ºC erhitzt. Die Arbeitsbedingungen der Trocknereinheiten sind nicht kritisch.
Fig. 2 erläutert spezifische Einzelheiten einer bevorzugten Ausführungsform der Trennanlage C. Bei dieser Ausführungsform ist das Kohlenwasserstoffadsorptionssystem ein Zwillingsbettsystem, das parallel angeordnete Behälter 30 und 32 umfaßt, wovon jeder mit einem oder mehreren für Kohlenwasserstoff selektiven Adsorbentien gepackt und bei 180ºC außer Phase betrieben wird. Die Erfindung wird im einzelnen, wie sie bei einer solchen Anordnung praktisch durchgeführt wird, beschrieben, jedoch ist das erläuterte System lediglich beispielhaft für Systeme, bei denen das Verfahren der Erfindung praktisch durchgeführt werden kann.
Das System von Fig. 2 schließt eine Batterie von vier Trocknern, Behälter 34, 36, 38 und 40, ein. Das System ist so ausgelegt, daß es durch einen Zyklus geführt wird, in welchem das Bett in einem der Behälter 34 bis 40 immer in der Kohlenwasserstoffadsorptionsstufe und ein anderes Bett in einem dieser Behälter immer in der Lufttrocknungsstufe liegen, während die Bette in den anderen zwei dieser vier Behälter Erhitzungs- und Abkühlungsstufen der Bettregenerierungsphase des Trocknungszyklus erfahren. Bei dem am meisten bevorzugten Zyklus des Vierbettsystems von Fig. 2 sind die Betterhitzungs- und Bettabkühlungsstufen des Regenerierzyklus von gleicher Dauer, und die Dauer einer jeden dieser Stufen beträgt die Hälfte der Dauer jeder Adsorptionsstufe. Dieser Trocknungszyklus ist am meisten bevorzugt, da der Erhitzer 46 in kontinuierlichem Betrieb ist, so daß der Wirkungsgradverlust als Folge des Abkühlens und Wiedererhitzens der Heizschlangen vermieden wird. Fig. 5 zeigt eine bevorzugte Reihenfolge der Bettaufeinanderfolge für ein Vierbett-Gastrocknungssystem. Die in Fig. 2 gezeigte Anordnung tritt während der ersten zwei Stunden des in Fig. 5 gezeigten Zyklus auf. Bei diesem Zyklus liegt ein Bett im Adsorptionsmodus für 4 Stunden, dann im Erhitzungsmodus für 2 Stunden und abschließend im Abkühlmodus für 2 Stunden vor.
Das System von Fig. 2 schließt ebenfalls die Spülgaszuführleitung 16 ein, welche mit einem wahlweisen Luftgebläse 42 und einem wahlweisen Luftkühler 44 versehen ist. Das Luftgebläse 42 wird nur eingesetzt, wenn es wünschenswert geschätzt wird oder erforderlich ist, den Druck der in das System einzuführenden Luft zu erhöhen. Der Kühler 44 wird üblicherweise zur Abführung der Kompressionswärme der durch das Gebläse 42 tretenden Luft benutzt. Obwohl das Luftgebläse 42 und der Luftkühler 44 so dargestellt sind, daß sie nur mit dem Einspeisungseinlaßende des Behälters 38 verbunden sind, sind diese Einheiten ebenfalls mit den Einspeisungseinlaßenden der Behälter 34, 36 und 40 durch ein Vielfachventilsystem verbunden. Das System von Fig. 2 schließt gleicherweise den Erhitzer 46 ein, der so dargestellt ist, daß er nur mit dem Auslaßende für nicht adsorbiertes Gas des Behälters 36 verbunden ist; jedoch ist er gleicherweise mit den Auslässen für nicht adsorbiertes Gas aus den Behältern 34, 38 und 40 durch ein Vielfachventilsystem verbunden.
Die Leitung 14 verbindet den Auslaß für gewaschenes Gas des Wäschers B mit dem Einspeisungseinlaßende des Trocknerbehälters 34, und der Auslaß für nicht adsorbiertes Gas des Trockners 34 ist mit dem Einspeisungsgaseinlaß von Behälter 30 über die Leitung 48 verbunden. Die Leitung 50 für die Strömung von nicht adsorbiertem Abfallgas aus dem Adsorber 30. Die Leitung 50 ist verbunden mit der Leitung 52, welche mit dem Ventil 54 und dem Erhitzer 46 ausgerüstet ist, und mit der Leitung 56, welche mit dem Auslaßende von Behälter 40 verbunden ist. Die Leitung 56 ist mit dem Ventil 58 versehen. Die Leitung 52 ist mit dem Auslaßende von Behälter 36 verbunden. An seinem Einlaßende ist der Behälter 36 mit der Abgabeleitung 60 für Abfallgas verbunden. Das Einlaßende von Behälter 40 ist ebenfalls mit der Abgabeleitung 60 für Abfallgas über die Leitung 62 verbunden. Die Leitung 62 ist mit Ventil 64 ausgerüstet. Gas in der Leitung 62 kann zu dem Einlaßende des Erhitzers 46 über die Leitung 66 strömen. Die Leitung 66 ist mit Ventil 68 versehen.
Die Zufuhrleitung 16 für Spülluft, welche mit dem Luftkompressor 42 und dem Luftkühler 44 verbunden ist, ist mit dem Einlaßende von Behälter 38 verbunden. Das Auslaßende von Behälter 38 ist mit dem Auslaßende von Behälter 32 über die Leitung 70 verbunden. Das Einlaßende von Behälter 32 ist mit der Rückführleitung 6 verbunden, welche, wie zuvor erwähnt, mit dem Reaktor A verbunden ist. Der Erhitzer 46 ist mit einer Heizschlange 72 versehen.
Die verschiedenen Leitungen sind in Fig. 2 so dargestellt, daß sie bestimmte Kohlenwasserstoff adsorbierende Behälter und bestimmte Trocknungsbehälter miteinander verbinden, jedoch ist dies so zu verstehen, daß sie in gleicher Weise mit jedem Behälter einer Batterie verbunden sein können. Der Betrieb des Systems von Fig. 2 wird im einzelnen mit den Adsorptionsbehältern 30 und 32 im Adsorptions- bzw. Regeneriermodus, dem Behälter 34 im Trocknungsbetrieb für die Kohlenwasserstoffeinspeisung, dem Behälter 36 bei der Regenerierung mit heißem Gas, dem Behälter 38 im Lufttrocknungsbetrieb und dem Behälter 40 beim Kühlen für Adsorptionsbetrieb beschrieben.
Die Fig. 3 erläutert eine Variation des Systems von Fig. 2. Bei dem System von Fig. 3 werden statt der in Fig. 2 gezeigten vier Behälter drei Trocknungsbehälter benutzt. Wie im Fall des Systems von Fig. 2 ist jeder der Behälter 34, 36 und 38 von Fig. 3 mit einem feuchtigkeitsselektiven Adsorbens gepackt. Die Leitung 50 verbindet das Auslaßende des Behälters 30 mit den Leitungen 102 und 106 welche mit Ventilen 104 bzw. 108 versehen sind. Die Leitung 102 führt durch den Erhitzer 46 und ist mit dem Auslaßende für nicht adsorbiertes Gas vom Behälter 36 verbunden. Die Leitung 106 verbindet die Leitung 110 zwischen dem Erhitzer 46 und dem Behälter 36. Die Leitung 106 ist mit der Leitung 110 zwischen dem Erhitzer 46 und dem Behälter 36 verbunden.
Das System von Fig. 3 wird unter Anwendung eines Zyklus betrieben, bei welchem immer ein Bett im Kohlenwasserstoffadsorptionsbetrieb, ein Bett im Luftadsorptionsbetrieb und ein Bett im Regenerierbetrieb ist. Bei dem Betriebszyklus für das System von Fig. 3 sind die Betterhitzungs- und Bettabkühlungsstufen von gleicher Dauer, und die Dauer von jeder beträgt ein Viertel der Dauer der Adsorptionsstufe. Ein typischer Zyklus für das System von Fig. 3 ist in Fig. 6 gezeigt. Es ist darauf hinzuweisen, daß im Zyklus der Fig. 6 die Dauer der Adsorptionsstufe sechs Stunden und die Dauer der Betterhitzungs- und -abkühlungsstufen eineinhalb Stunden betragen. Die in Fig. 3 gezeigte Anordnung ist wirksam während der ersten drei Stunden des in der Darstellung von Fig. 6 gezeigten Zyklus. Während dieser Zeitspanne befindet sich das Bett im Behälter 34 im Kohlenwasserstoffadsorptionsbetrieb, das Bett im Behälter 36 erfährt den Zweistufenregeneriervorgang, und das Bett im Behälter 38 befindet sich im Lufttrocknungsbetrieb. Obwohl die verschiedenen Leitungen in Fig. 3 so dargestellt sind, als ob sie mit bestimmten Behältern einer Batterie verbunden werden, sind sie mit jedem Behälter der Batterie verbunden.
Fig. 4 erläutert eine Variation des Systems von Fig. 2, bei welchem nur das in das System eintretende sauerstoffhaltige Gas vor der Einführung in Adsorptionsbehälter 30, 32 getrocknet wird. Anders gesagt, das von Petrochemikalie freie Gas wird nicht getrocknet, bevor es in diese Behälter einge führt wird. In dem System von Fig. 4 sind die Behälter 120 und 122 mit feuchtigkeitsselektivem Adsorbens gepackt, und wie bei den anderen Ausführungsformen werden diese Behälter in TSA-Zyklen betrieben.
Wie in Fig. 4 dargestellt, ist der Behälter 120 an seinem Einlaßende mit der Luftzuführleitung 16 verbunden und auf seinem Auslaßende für nicht adsorbiertes Gas mit der Leitung 70. Die Leitung 70 ist, wie in den anderen Ausführungsformen, mit dem Auslaßende für nicht adsorbiertes Gas des Behälters 32 verbunden. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Behälter 120 und 122 selbstverständlich so ausgelegt sind, daß sie alternierend betrieben werden können; daher ist jeder dieser Behälter mit Leitungsverbindungen etc., wie in Fig. 4 erläutert, versehen.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein gasförmiger Kohlenwasserstoff und ein sauerstoffhaltiges Gas in den Reaktor A über die Einspeisleitung 2 bzw. 6 eingeführt. Die in den Reaktor A eintretenden Einspeisgase kontaktieren den hierin enthaltenen Katalysator und reagieren zur Bildung des gewünschten petrochemischen Produktes. Die den Reaktor A verlassende Produktgasströmung enthält zusätzlich zu der gewünschten Petrochemikalie Kohlendioxid, Kohlenmonoxid und Wasser als Nebenprodukt. Die Produktströmung enthält ebenfalls nicht umgesetzten Kohlenwasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff, und sie kann ebenfalls kleine Mengen von anderen Nebenprodukten, Verunreinigungsgasen und nicht reaktionsfähige Kohlenwasserstoffe enthalten. Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform verläßt die Produktgasströmung den Reaktor A über die Leitung 8 und tritt in den Wäscher B für petrochemisches Produkt ein.
Wenn die Produktgasströmung durch den Wäscher B durchtritt, wird sie gründlich mit einem Lösungsmittel für das petrochemische Produkt, welches in den Wäscher B über die Leitung 10 eintritt, in Kontakt gebracht. Das Lösungsmittel löst praktisch die Gesamtmenge des petrochemischen Produktes aus der Produktgasströmung heraus. Die petrochemisches Produkt enthaltende Lösung verläßt den Wäscher B über die Leitung 12 und wird üblicherweise weiter zur Gewinnung des petrochemischen Produktes behandelt. Eine gasförmige Strömung, welche jetzt praktisch frei von Petrochemikalie ist, verläßt die Einheit B über die Leitung 14. Gewünschtenfalls kann ein Teil dieser Strömung direkt zu dem Reaktor A über die Leitung 18 rückgeführt werden.
Die Trennanlage C dient zur Gewinnung von nicht umgesetzten Kohlenwasserstoff aus der gewaschenen Gasströmung. Bei der am meisten bevorzugten Ausführungsform, dargestellt in Fig. 2, wird dies dadurch erreicht, daß das gewaschene Gas zuerst durch einen der Trockner 34 bis 40, in welchem Feuchtigkeit aus dem gewaschenen Gas entfernt wird, und dann durch einen der Adsorptionsbehälter 30 und 32, in welchem nicht umgesetzter Kohlenwasserstoff aus dem getrockneten gewaschenen Gas entfernt wird, geführt wird. In Fig. 2 ist das gewaschene Gas so dargestellt, daß es zuerst durch den Trockner 34 und dann durch den Adsorptionsbehälter 30 durchtritt.
Während eines Teiles der Regenerierstufe des Trocknerbettes wird das Gas für die Bettregenerierung in dem Erhitzer 46 im allgemeinen auf eine Temperatur im Bereich von etwa 50 bis etwa 300ºC und bevorzugt auf eine Temperatur in dem Bereich von etwa 100 bis etwa 250ºC, erhitzt, wie zuvor angegeben. Falls gewünscht, können die Trocknerbette während der Bettregenerierung durch zusätzliche Heizeinrichtungen (nicht gezeigt) erhitzt werden, jedoch reicht die dem Gas beim Durchtritt durch den Erhitzer 46 mitgegebene Wärme im allgemeinen aus, um ein Trocknerbett ohne zusätzliches Erhitzen angemessen zu regenerieren.
Das in Fig. 2 erläuterte System kann bei verschiedenen Ausführungsformen betrieben werden. Bei der ersten und am meisten bevorzugten Ausführungsform sind die Ventile 58 und 68 offen und alle anderen Ventile in dem System von Fig. 2 sind geschlossen. Bei dieser Ausführungsform strömt feuchtes, von Petrochemikalie freies Gas durch die Leitung 14 und den Trockner 34. Wenn das Gas durch den Trockner 34 durchtritt, wird Feuchtigkeit aus dem Gas adsorbiert. Praktisch trockenes, von Petrochemikalie freies Gas tritt aus dem Trockner 34 durch die Leitung 48 aus und tritt in den Adsorptionsbehälter 30 ein, in welchem in dem Gas vorliegende Kohlenwasserstoffe durch das für Kohlenwasserstoff selektive Adsorbens adsorbiert werden. Praktisch trocken tritt von Kohlenwasserstoff freies Abfallgas aus dem Behälter 30 und strömt durch die Leitung 50, das offene Ventil 58 und die Leitung 56 und tritt in den Trocknerbehälter 40 ein, welcher gerade seine Hitzeregenerierungsstufe abgeschlossen hat. Das relativ kalte Abfallgas tritt durch das heiße Adsorbens im Behälter 40 und wird, während es das Adsorbens in diesem Behälter abkühlt, erwärmt. Das erwärmte Abfallgas verläßt den Behälter 40 über die Leitung 62, tritt durch die Leitung 66, das offene Ventil 68, die Leitung 5 durch und tritt in den Erhitzer 46 ein. Der Erhitzer 46 wird durch eine beliebige geeignete Einrichtung erhitzt, beispielsweise durch Durchleiten von Dampf durch die Heizschlange 72. Heißes aus dem Erhitzer 46 austretendes Abfallgas tritt als nächstes im Gegenstrom durch den Trocknerbehälter 36, wodurch Feuchtigkeit aus dem Bett in diesem Behälter ausgetrieben wird. Das Abfallgas strömt dann aus dem Behälter 36 durch sein Einlaßende heraus und tritt aus der Trennanlage C über die Leitung 60 und wird mittels einer beliebigen geeigneten Einrichtung, beispielsweise durch Verbrennung, beseitigt.
Während die Bette in den Behältern 36 und 40 regeneriert werden, wird Umgebungsluft in die Leitung 16 mittels des Gebläses 42 eingesaugt. Das Gebläse 42 setzt die Umgebungsluft ausreichend unter Druck, um sie durch das Bett im Trockner 38 und das Bett des für Kohlenwasserstoff selektiven Adsorbens, welches derzeit im Adsorptionsbetrieb vorliegt, zu treiben. Die Luft, welche durch das Gebläse 42 erwärmt wird, kann, falls dies als erforderlich oder wünschenswert angesehen wird, durch Durchleiten durch den wahlweisen Luftkühler 44 abgekühlt werden. Die Luft tritt dann durch den Trockner 38, wo Feuchtigkeit aus der Luft adsorbiert wird, und die getrocknete Luft tritt durch die Leitung 70 zum Behälter 32. Wenn die Kohlenwasserstoffadsorptionsbehälter 30 und 32 mittels PSA-Zyklen betrieben werden und die Trockner 34-40 in sehr viel längeren TSA-Zyklen betrieben werden, ist es wahrscheinlich, daß der Trockner 38 getrocknete Luft zu den Behältern 30 und 32 während mehr als einem Zyklus der letztgenannten Bette anliefert. Wenn die getrocknete Luft im Gegenstrom durch den Behälter 32 durchtritt, spült sie adsorbierten Kohlenwasserstoff aus diesem Behälter. Das Gemisch von desorbiertem Kohlenwasserstoff und Spülluft verläßt den Behälter 32 über sein Einlaßende und strömt über die Leitung 6 zu dem Reaktor A.
Die zuvor beschriebene Ausführungsform ist am meisten bevorzugt, daß sie weniger Abfallgas für die Bettregeneriervorgänge erfordert, da dieselbe Gasströmung zum Kühlen eines Trockners und zum Erhitzen des anderen verwendet wird. Weiterhin wird das Gas, welches durch ein zu kühlendes Bett durchgeführt wird, partiell bei dem Kühlvorgang erwärmt, so daß weniger Wärme erforderlich ist, um dieses Gas auf die gewünschte Trocknungstemperatur anzuheben.
Bei einer zweiten Ausführungsform der Anordnung von Fig. 2 sind die Ventile 54, 58 und 64 offen und alle anderen Ventile sind geschlossen. Bei dieser Ausführungsform wird ein Teil des den Behälter 30 verlassenden Abfallgases in dem Erhitzer 46 erhitzt, und das erhitzte Gas wird zum Spülen des Bettes im Trockner 36 benutzt, und der restliche Teil strömt durch das Ventil 58 und die Leitung 56 und wird zum Kühlen des Bettes im Trockner 40 verwendet. Das durch das Bett 36 durchtretende Gas verläßt dieses Bett durch dessen Einlaßende und strömt durch die Leitung 60 für strömungsabwärtige Beseitigung. Das durch den Trockner 40 durchtretende Gas tritt durch die Leitung 62 und das Ventil 64 und verbindet sich mit dem den Trockner 36 verlassenden Gas. Bei dieser Ausführungsform strömt in das System über die Leitung 16 eintretende Luft durch den Trockner 38 und zu dem Behälter 32, wie zuvor. Diese Ausführungsform ist weniger erwünscht als die erste Ausführungsform, da sie eine größere Menge von Abfallgas erfordert, als dies bei der ersten Ausführungsform erforderlich ist, und daß die Wärme nicht ausgenutzt wird, welche von dem durch den Trockner 40 während der Abkühlstufe für das Adsorbens strömendem Gas gewonnen wird.
Das System von Fig. 3 hat gleicherweise eine Anzahl von Betriebsausführungsformen. Bei der am meisten bevorzugten Ausführungsform werden die Adsorptionsbette in dem Behälter 34, 36 und 38 durch aufeinanderfolgendes Durchleiten von erhitzten und nicht erhitzten, an Kohlenwasserstoff abgereichertem Abfallgas durch die Bette regeneriert. Das Bett 36 wird während der ersten drei Stunden des Zeitschemas von Fig. 6 regeneriert. Für die ersten eineinhalb Stunden dieser Periode ist das Ventil 104 offen und alle anderen Ventile, welche in Fig. 3 gezeigt sind, sind geschlossen. Von Petrochemikalie freies Gas aus dem Wäscher B tritt bei dem System von Fig. 3 durch die Leitung 14, wird im Behälter 34 getrocknet und tritt durch den Behälter 30, in welchem Kohlenwasserstoffe aus dem Gas adsorbiert werden. Das an Kohlenwasserstoff abgereicherte Gas tritt dann durch die Leitungen 50 und 102, das offene Ventil 104 und die Leitung 110 und tritt in den Erhitzer 46, in welchem es erhitzt wird. Das erhitzte, an Kohlenwasserstoff abgereicherte Gas strömt durch den Behälter 36 und desorbiert Feuchtigkeit aus dem Bett in diesem Behälter, und das Gemisch aus Abfallgas-Feuchtigkeit verläßt das System über die Leitung 60 und strömt strömungsabwärts zur Beseitigung. Währenddessen wird Luft in das System von Fig. 3 durch das Gebläse 42 gesaugt, tritt durch den Kühler 44 und wird im Behälter 38 getrocknet. Die getrocknete Luft tritt dann durch die Leitung 70 und tritt in den Behälter 32 ein und desorbiert Kohlenwasserstoff aus dem Bett in diesem Be hälter. Das Gemisch aus desorbiertem Kohlenwasserstoff-Luft strömt zu dem Reaktor A über die Leitung 6.
Während der nächsten eineinhalb Stunden des Zyklus von Fig. 3 (Stunden 1,5 bis 3) ist das Ventil 108 offen und alle anderen Ventile sind geschlossen, und nicht erhitztes, an Kohlenwasserstoff abgereichertes Abfallgas tritt durch die Leitungen 106 und 110 und strömt durch den Behälter 36. Das nicht erhitzte Abfallgas kühlt das Bett im Behälter 36 und desorbiert zusätzliche Feuchtigkeit aus dem Bett. Das Gemisch aus Abfallgas-Feuchtigkeit tritt aus dem Behälter 36 durch die Leitung 60 aus und strömt für eine strömungsabwärtige Beseitigung. Während dieser Zeitspanne strömt Luft weiterhin durch den Trockner 38, die Leitung 70 und den Behälter 32, wodurch das Bett im Behälter 32 weiter regeneriert wird.
Beim Betrieb des Systems von Fig. 4 tritt nicht getrocknetes, von Petrochemikalie freies Gas, welches in das System durch die Leitung 14 eintritt, durch den Behälter 30 durch, wo Feuchtigkeit und Kohlenwasserstoff hieraus adsorbiert werden. Das getrocknete und an Kohlenwasserstoff abgereicherte Gas, welches den Behälter 30 durch die Leitung 50 verläßt, tritt durch die Leitung 102 und das Ventil 104, wenn der Behälter 122 in der Erhitzungsstufe der Regenerierung ist, und durch die Leitung 106 und das Ventil 108, wenn das Adsorbens im Behälter 122 abgekühlt wird, durch. Das Abfallgas verläßt den Behälter durch die Leitung 60 und wird für strömungsabwärtige Beseitigung, wie in den anderen Ausführungsformen der Erfindung, geschickt.
Während der Behälter 30 im Adsorptionsbetrieb ist, wird das Adsorbens im Behälter 32 mit Luft aus dem Behälter 120 gespült. Bei diesem Betriebsabschnitt wird Luft in das System mittels des Gebläses 42 gesaugt, wird im Kühler 44 (falls erforderlich) abgekühlt und tritt durch den Adsorber 120, in welchem Feuchtigkeit aus der Luft entfernt wird. Die trockne Luft strömt aus dem Behälter 120 durch die Leitung 70 und tritt im Gegenstrom durch den Behälter 32, wodurch Feuchtig keit und Kohlenwasserstoff von dem Bett in diesem Behälter desorbiert werden. Das Gemisch aus Kohlenwasserstoff, Feuchtigkeit und Luft tritt aus dem Behälter 32 durch die Leitung 6 aus und strömt zum Reaktor A.
Während wenigstens eines Teiles der Periode, während der der Behälter 120 im Adsorptionsbetrieb ist, wird der Behälter 122 für seinen nächsten Adsorptionsvorgang regeneriert. Während wenigstens eines Teiles der Regenerierperiode ist das Ventil 104 geöffnet, und trockene, an Kohlenwasserstoff abgereicherte Abfallgasluft strömt durch die Leitung 102, wird im Erhitzer 46 erhitzt und strömt im Gegenstrom durch das Bett im Behälter 122, wodurch Feuchtigkeit aus dem Bett gespült wird. Das Gemisch aus Spülgas-Feuchtigkeit strömt aus dem Behälter 122 durch die Leitung 60 und wird zur strömungsabwärtigen Beseitigung geschickt. Beim Abschluß der Betterhitzungsperiode der Regenerierstufe ist das Ventil 108 geöffnet und das Ventil 104 geschlossen. Nicht erhitztes, trockenes, an Kohlenwasserstoff abgereichertes Abfallgas strömt dann im Gegenstrom durch den Behälter 122 und kühlt das Bett hierin für seinen nächsten Adsorptionsvorgang ab.
Es sei darauf hingewiesen, daß es innerhalb des Umfanges der vorliegenden Erfindung liegt, konventionelle Ausrüstung zur Überwachung und automatischen Regulierung der Strömung von Gasen innerhalb des Systems einzusetzen, so daß es vollständig automatisiert kontinuierlich in effizienter Weise ablaufen kann.
Die Erfindung wird weiterhin durch die folgenden Beispiele erläutert, in denen Prozentsätze, Verhältnisse und Teile einschließlich Teile pro Million (ppm) auf Volumenbasis angegeben sind, falls nichts anderes angegeben ist. Die in den Beispielen beschriebenen Versuche wurden in einem Paar von Laboradsorptionsbehältern mit einem Durchmesser von 3" (7,62 cm) und einer Höhe von 22" (55,9 cm) mit einer inerten Packung an jedem Ende durchgeführt. Die Strömungen von Einspeisgas und desorbiertem Gas wurden auf ihre Zusammensetzung unter Verwendung eines Gaschromatographen Shimadzu mit einem Wärmeleitfähigkeitsdetektor überwacht und analysiert. Die Gewinnung von Kohlendioxid wurde basierend auf den angezeigten Messungen der Strömungen berechnet.

BEISPIEL I

Bei diesem Beispiel wurden die Laboradsorptionsbehälter kontinuierlich alternierend und außer Phase bei einem Adsorptions/Spülzyklus mit einer vollen Zykluszeit von 2 Minuten bei einer Temperatur von etwa 23-24ºC betrieben. Jeder Behälter war mit etwa 1200 Gramm Kieselgeladsorbens, Größe 3 · 9 mesh, vertrieben von Davison Company unter der Bezeichnung Sorte 41, gepackt. Die Durchschnittszusammensetzung des Einspeisgases während der Dauer des Versuches war: 5,4% Kohlendioxid und der Rest Stickstoff. Die Einspeisströmungsrate betrug etwa 15 slpm (Standandliter pro Minute). Trockner Stickstoff wurde als Spülgas mit einer Strömungsrate von etwa 15 slpm verwendet, d. h. das Volumenverhältnis Spülung/Einspeisung war etwa 1. Das Einspeisgas wurde mit Feuchtigkeit dadurch gesättigt, daß das Gas durch Wasser bei Zimmertemperatur durchgeblasen wurde. Während der Adsorptionsstufe wurde der Druck des Bettes auf etwa 25,5 psia (pounds per square inch, absolut) gehalten. Während der Bettregenerierung wurde ein Druck des Bettes von etwa 17,5 psia aufrechterhalten. Der Testdurchlauf wurde für eine Periode von 12 Tagen durchgeführt, während dieser Periode blieb das in dem desorbierten Gas gewonnene Kohlendioxid konstant bei etwa 80%.

BEISPIEL II

Die Arbeitsweise von Beispiel I wurde mit der Ausnahme wiederholt, daß die Zusammensetzung des Einspeisgases 1,9% Butan, 7% Kohlendioxid und der Rest Stickstoff war, wobei sowohl das Einspeisgas als auch das Spülgas trocken waren, die Strömungsrate des Einspeisgases auf etwa 20 slpm gehalten wurde, das Verhältnis Spülung/Einspeisung auf etwa 1 gehalten wurde, der Druck des Bettes innerhalb des Bereiches von etwa 20,5 bis 21,5 psia gehalten wurde und die Temperatur des Bettes im Bereich von etwa 40 bis 47ºC gehalten wurde. Der Testdurchlauf wurde für eine Periode von 7 Tagen durchgeführt, während dieser Periode blieb die Gewinnung von Butan im Bereich von etwa 91 bis 92%, und die Gewinnung von Kohlendioxid blieb in dem Bereich von etwa 57 bis 58%.

BEISPIEL III (VERGLEICH)

Die Arbeitsweise von Beispiel I wurde mit der Ausnahme wiederholt, daß sowohl das Einspeisgas als auch das Stickstoffspülgas mit Feuchtigkeit gesättigt waren und sowohl der Adsorptionsdruck als auch der Regenerierdruck bei etwa 20 psia während des Versuchs gehalten wurden. Der Versuch wurde für eine Zeitspanne von 11 Tagen durchgeführt. Der Prozentsatz von Kohlendioxid, welches am ersten, vierten, sechsten, achten und elften Tag gewonnen wurde, betrug 60%, 45%, 41%, 35% bzw. 15%.
Die obigen Beispiele erläutern den Vorteil der Erfindung. Das in den Beispielen I und III verwendete Einspeisgas war ein Gemisch aus Stickstoff und Kohlendioxid, und das in Beispiel II verwendete Einspeisgas war ein Gemisch aus Stickstoff, Butan und Kohlendioxid. Diese Gasgemische simulieren die Abfallgasströmung aus einem Reaktor zur partiellen Oxidation. Während der Adsorptionsstufe des Verfahrens tritt der größte Teil des Stickstoffs durch das Adsorbens als nicht adsorbiertes Gas durch. In den Beispielen I und III wird der größte Teil des Kohlendioxids adsorbiert und als an Kohlendioxid angereichertes, desorbiertes Gasprodukt gewonnen, und in Beispiel II wird der größte Teil des Butans und Kohlendioxids adsorbiert und als desorbiertes Gasprodukt mit angereichertem Butan und angereichertem Kohlendioxid gewonnen. Der Versuch von Beispiel I wurde unter PSA-Bedingungen unter Anwendung eines Druckwechsels von etwas 8 psi durchgeführt. Bei diesem Versuch war das Einspeisgas mit Feuchtigkeit gesättigt, je doch war das Spülgas trocken. Der Versuch wurde erfolgreich während einer Periode von 12 Tagen durchgeführt. Der Versuch von Beispiel II wurde im wesentlichen unter CSA-Bedingungen unter Verwendung eines Verhältnisses von Spülgas zu Einspeisgas von etwa 1 durchgeführt. Dieser Versuch wurde gleicherweise erfolgreich für eine Periode von 7 Tagen durchgeführt. In Beispiel III wurde der Versuch unter CSA-Bedingungen unter Einsatz eines feuchten Einspeisgases und eines feuchten Spülgases durchgeführt. Es wurde ein Verhältnis von Einspeis/Spülgas von 1 während des Versuchs aufrechterhalten. Die Gewinnung von Kohlendioxid im Versuch des Beispiels III fiel rasch ab und wurde fortlaufend geringer, bis sie nur 15% am letzten Tag des Versuches betrug.
Der Versuch 1 zeigt, daß bei trockener Spülgasströmung Kohlendioxid kontinuierlich aus einem feuchten Gas unter PSA- Bedingungen gewonnen werden kann. Beispiel II zeigt, daß im Fall von sowohl trockenem Einspeisgas als auch Spülgas Butan und Kohlendioxid kontinuierlich aus dem Einspeisgas gewonnen werden können, wenn das Spül/Einspeisverhältnis etwa 1 ist. Beispiel III zeigt, daß im Fall von sowohl feuchtem Einspeisgas als auch feuchtem Spülgas Kohlendioxid nicht kontinuierlich aus einem feuchten Einspeisgas gewonnen werden kann, wenn das Spül/Einspeisverhältnis etwa 1 beträgt.
Wenn sowohl das Spülgas als auch das Einspeisgas vor dem Prozeß der Kohlenwasserstoffadsorption getrocknet werden, kann das Verfahren unter CSA-Bedingungen bei wesentlich niedrigeren Verhältnissen von Spülgas/Einspeisgas als in den Beispielen gezeigt, durchgeführt werden. Das Spül/Einspeisverhältnis wird dann nur durch die Sauerstoffanforderung der Reaktion zur partiellen Oxidation beschränkt.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer Petrochemikalie, umfassend:

(a) Inkontaktbringen eines Kohlenwasserstoffes mit einem Gas, ausgewählt aus Luft und sauerstoffangereicherter Luft, in einer Reaktionszone in Anwesenheit eines geeigneten Oxidationskatalysators unter Bedingungen, welche ein diese Petrochemikalie umfassendes Produktgas, nicht umgesetzten Kohlenwasserstoff und Feuchtigkeit erzeugen;

(b) Entfernen dieser Petrochemikalie aus diesem Produktgas in einer petrochemischen Gewinnungszone, wodurch von Petrochemikalie freies Gas erzeugt wird;

(c) Durchführen wenigstens eines Teiles dieses von Petrochemikalie freien Gases durch ein für Kohlenwasserstoff selektives Adsorbens, wodurch nicht umgesetzter Kohlenwasserstoff auf diesem für Kohlenwasserstoff selektiven Adsorbens adsorbiert und an Kohlenwasserstoff abgereichertes Abfallgas erzeugt wird;

(d) wenigstens teilweises Regenerieren dieses für Kohlenwasserstoff selektiven Adsorbens durch Durchführen von aus Luft und sauerstoffangereicherter Luft ausgewähltem sauerstoffhaltigem Gas hierdurch, wodurch eine gasförmige Strömung erzeugt wird, welche desorbierten Kohlenwasserstoff und sauerstoffhaltiges Gas umfaßt;

(e) Rückführen wenigstens eines Teiles dieser gasförmigen Strömung zu dieser Reaktionszone und, vor dem Durchführen dieses sauerstoffhaltigen Gases durch dieses Bett von für Kohlenwasserstoff selektivem Adsorbens, Trocknen des sauerstoffhaltigen Gases durch. Adsorption unter Anwendung eines für Wasserdampf selektiven Adsorbens und Verwendung des an Kohlenwasserstoff abgereicherten Abfallgases beim Regenerieren des für Wasserdampf selektiven Adsorbens.

2. Verfahren nach Anspruch 1, zusätzlich einschließend die Stufe des Trocknens durch Adsorption dieses Teils des von Petrochemikalie freien Gases strömungsaufwärts von seinem Durchtritt durch das für Kohlenwasserstoff selektive Adsorbens.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei welchem das sauerstoffhaltige Gas und dieser Teil des von Petrochemikalie freien Gases durch Temperaturwechseladsorption getrocknet werden.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das sauerstoffhaltige Gas dadurch getrocknet wird, daß es einer Temperaturwechseladsorption in einer geeigneten Vorrichtung unterworfen wird, welche wenigstens zwei Bette von feuchtigkeitsselektivem Adsorbens umfaßt, die außer Phase und in einer solchen Weise betrieben werden, daß wenigstens immer ein Bett von Adsorbens im Trocknungsbetrieb für sauerstoffhaltiges Gas ist und wenigstens ein Bett von Adsorbens Regenerierung erfährt, wobei dieses wenigstens eine Bett von Adsorbens, das Regenerierung erfährt, wenigstens teilweise dadurch regeneriert wird, daß dieses an Kohlenwasserstoff abgereicherte Abfallgas hierdurch geführt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zusätzlich einschließend, vor dem Durchführen dieses an Petrochemikalie freien Gases und dieses sauerstoffhaltigen Gases durch dieses Bett von für Kohlenwasserstoff selektivem Adsorbens, das Unterwerfen dieser Gase dem Temperaturwechseladsorptionstrocknen in einer Vorrichtung, welche wenigstens drei Bette von feuchtig keitsselektivem Adsorbens umfaßt, die außer Phase und in einer solchen Weise betrieben werden, daß wenigstens immer ein Bett von Adsorbens im Trocknungsbetrieb für von Petrochemikalie freiem Gas ist, wenigstens ein Bett von Adsorbens im Trocknungsbetrieb für sauerstoffhaltiges Gas ist und wenigstens ein Bett von Adsorbens Regenerierung erfährt, wobei dieses wenigstens eine Bett von Adsorbens, das Regenerierung erfährt, wenigstens teilweise dadurch regeneriert wird, daß hierdurch dieses an Kohlenwasserstoff abgereicherte Abfallgas geführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, bei welchem dieses feuchtigkeitsselektive Adsorbens Zeolith 3A umfaßt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 6, bei welchem dieses wenigstens eine in Regenerierung befindliche Bett von Adsorbens zuerst durch Durchführen von erhitztem, an Kohlenwasserstoff abgereichertem Abfallgas hierdurch erhitzt wird und dann durch Durchführen von nicht erhitztem, an Kohlenwasserstoff abgereichertem Abfallgas hierdurch gekühlt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, bei welchem die Zeitspanne, während der ein Bett von Adsorbens erhitzt wird, und die Zeitspanne, während der ein Bett von Adsorbens abgekühlt wird, von gleicher Dauer sind, und daß die Dauer von jedem gleich einem Viertel der Dauer der Zeitspanne ist, welche ein Bett von Adsorbens im Trocknungsbetrieb für von Petrochemikalie freiem Gas oder im Trocknungsbetrieb für sauerstoffhaltiges Gas ist.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem das von Petrochemikalie freie Gasgemisch in einer Vorrichtung getrocknet wird, welche vier Bette von feuchtigkeitsselektivem Adsorbens umfaßt und immer vorliegen: ein Bett von Adsorbens im Trocknungsbetrieb für von Petrochemikalie freiem Gas, ein Bett von Adsorbens im Trocknungsbetrieb für sauerstoffhaltiges Gas, ein Bett von Adsorbens, das durch Durchführen von erhitztem, an Kohlenwasserstoff abgereichertem Abfallgas hierdurch erhitzt wird, und ein Bett von Adsorbens, das durch Durchführen von nicht erhitztem, an Kohlenwasserstoff abgereichertem Abfallgas hierdurch gekühlt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, bei welchem die Zeitspanne, während der ein Bett von Adsorbens erhitzt wird, und die Zeitspanne, während der ein Bett von Adsorbens abgekühlt wird, von gleicher Dauer sind, und daß die Dauer von jedem gleich der Hälfte der Dauer der Zeitspanne ist, welche ein Bett von Adsorbens im Trocknungsbetrieb für von Petrochemikalie freiem Gas oder im Trocknungsbetrieb für sauerstoffhaltiges Gas ist.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, bei welchem nicht erhitztes, an Kohlenwasserstoff abgereichertes Gas durch ein Bett von Adsorbens, das gerade die Stufe des Erhitztwerdens abgeschlossen hat, durchtritt, wodurch dieses Bett von Adsorbens gekühlt und das an Kohlenwasserstoff abgereicherte Gas erhitzt wird, und das erhitzte, an Kohlenwasserstoff abgereicherte Gas dann durch ein Bett von Adsorbens, das gerade seine Adsorptionsstufe abgeschlossen hat, durchtritt, wodurch dieses Bett von Adsorbens erhitzt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, bei welchem das erhitzte, an Kohlenwasserstoff abgereicherte Gas vor seinem Durchführen durch das Bett von Adsorbens, das gerade seine Adsorptionsstufe abgeschlossen hat, weiter erhitzt wird.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend zwischen den Stufen (c) und (d) die zusätzlichen Stufen des Desorbierens von Kohlenwasserstoff von diesem für Kohlenwasserstoff selektiven Adsorbens durch Druckminderung und Rückführen dieses desorbierten Kohlenwasserstoffs zu dieser Reaktionszone.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem dieser Kohlenwasserstoff n-Butan ist und dieses petrochemische Produkt Maleinsäureanhydrid ist.

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem ein Teil dieser von Petrochemikalie freien Gasströmung zu dieser Reaktionszone rückgeführt wird.