TWI740863B - 防護床系統及方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種用於生產碳酸伸乙酯及/或乙二醇之反應系統，該反應包含定位於催化性EO反應器上游之防護床系統，該防護床系統包含供應待處理之氣態饋料的饋送管線及經組態以移除經處理氣態饋料之流出物管線以及按順序串聯配置之兩個或更多個防護床容器，各防護床容器包含入口、防護床材料床及出口，其中各防護床容器之該入口藉助於閥門連接至該饋送管線及在順序上在該防護床容器之前的防護床容器的該出口兩者，且其中各防護床容器之該出口藉助於閥門連接至該流出物管線及在順序上在該防護床容器之後的防護床容器的該入口兩者，且其中在順序上在最末防護床容器之後的防護床容器為在順序上之第一防護床容器。

Description

防護床系統及方法
本發明係關於防護床系統及用於操作該系統以在環氧乙烷反應器上游使用的方法。
單乙二醇用作製造聚酯纖維、聚對苯二甲酸伸乙酯(PET)塑膠及樹脂之原材料。其亦併入汽車防凍液中。 單乙二醇通常自環氧乙烷製備，環氧乙烷又自乙烯製備。通常在10-30巴(bar)之壓力及200-300℃之溫度下，使乙烯及氧氣在氧化銀催化劑上通過，從而產生包含環氧乙烷、二氧化碳、乙烯、氧氣及水之產物流。產物流中環氧乙烷之量通常介於約0.5重量百分比與10重量百分比之間。將產物流供應至環氧乙烷吸收器，且環氧乙烷由含有水之再循環溶劑流吸收。將去除環氧乙烷之流體部分或全部供應至二氧化碳吸收塔，其中二氧化碳至少部分由再循環吸收流吸收。未由再循環吸收流吸收之氣體與繞過二氧化碳吸收塔之任何氣體再組合且回收至環氧乙烷反應器。 離開環氧乙烷吸收器之溶劑流稱為富吸收劑。將富吸收劑供應至環氧乙烷汽提器，其中環氧乙烷以蒸氣流形式自富吸收劑移除。去除環氧乙烷之溶劑流稱為貧吸收劑，且再循環至環氧乙烷吸收器以進一步吸收環氧乙烷。 自環氧乙烷汽提器獲得之環氧乙烷可經純化以用於存儲及出售，或可進一步反應以得到乙二醇。在一種熟知方法中，使環氧乙烷與大量過量之水在非催化性方法中反應。此反應通常產生二醇產物流，其由幾乎90重量百分比之單乙二醇、主要為二乙二醇、一些三乙二醇及少量更高級同系物的其餘部分組成。在另一種熟知方法中，使環氧乙烷與二氧化碳在催化劑存在下反應以產生碳酸伸乙酯。碳酸伸乙酯隨後水解，得到乙二醇。經由碳酸伸乙酯之反應顯著改良環氧乙烷轉化為單乙二醇之選擇性。 已努力簡化自乙烯獲得乙二醇之方法，減少所需設備且減少能量消耗。GB 2107712描述一種製備單乙二醇之方法，其中將來自環氧乙烷反應器之氣體直接供應至反應器，在該反應器中，環氧乙烷轉化為碳酸伸乙酯或轉化為乙二醇與碳酸伸乙酯之混合物。 EP 0776890描述一種方法，其中將來自環氧乙烷反應器之氣體供應至吸收器，在該吸收器中，吸收溶液主要含有碳酸伸乙酯及乙二醇。將吸收溶液中之環氧乙烷供應至羧化反應器，且在羧化催化劑存在下使其與二氧化碳反應。隨後，將吸收溶液中之碳酸伸乙酯在添加水下供應至水解反應器，且在水解催化劑存在下進行水解。 EP 2178815描述一種製備單乙二醇之反應性吸收方法，其中將來自環氧乙烷反應器之氣體供應至吸收器，且使環氧乙烷與包含至少20 wt%水之貧吸收劑在一種或多種促進羧化及水解之催化劑存在下接觸，且大部分環氧乙烷在吸收器中轉化為碳酸伸乙酯或乙二醇。 在此等情況中之每一者中，將自EO吸收器或反應性吸收器產生含有不由再循環吸收劑流吸收之氣體的氣流。此氣流在二氧化碳吸收塔中處理，且隨後與繞過二氧化碳吸收塔之任何氣體再組合。隨後使經組合之氣體回收至環氧乙烷反應器。 當在吸收器中存在一種或多種促進羧化及水解之催化劑時，來自此等催化劑之分解材料及副產物可能會存在於富吸收劑流及/或氣流中。 大體用於環氧乙烷反應器中之銀基環氧乙烷(EO)催化劑對催化劑毒物敏感，特定言之某些含鹵素材料，諸如一些含碘雜質及一些含溴雜質。因此，存在於經回收氣流中之任何該等催化劑毒物將需要在使其與EO催化劑接觸之前自流體移除。在環氧化反應器上游使用純化區域或防護床揭示於EP 2285795、EP 2279182及EP 2155375中。 本發明之發明人已發現，EO催化劑對於某些催化劑毒物之靈敏度可高於預先期望，且簡單防護床系統不適合以可信賴及經濟的方式保護EO催化劑床。需要一種最佳化設計以提供有效及經濟解決方案。因此，本發明之發明人已設法提供用於在自烯烴製造烷二醇時移除EO催化劑毒物之改良的防護床系統及方法。
因此，本發明提供一種用於生產碳酸伸乙酯及/或乙二醇之反應系統，該反應系統包含定位於催化性EO反應器上游之防護床系統，該防護床系統包含供應待處理之氣態饋料的饋送管線及經組態以移除經處理氣態饋料之流出物管線以及按順序串聯配置之兩個或更多個防護床容器，各防護床容器包含入口、防護床材料床及出口，其中各防護床容器之入口藉助於閥門連接至饋送管線及在順序上在該防護床容器之前的防護床容器的出口兩者，且其中各防護床容器之出口藉助於閥門連接至流出物管線及在順序上在該防護床容器之後的防護床容器的入口兩者，且其中在順序上在最末防護床容器之後的防護床容器為在順序上之第一防護床容器。 本發明亦提供一種在反應系統中操作防護床系統以生產如本文所示之碳酸伸乙酯及/或乙二醇的方法，該方法包含以下步驟： (i)   經由饋送管線供應氣態饋料； (ii)  饋送該氣態饋料通過串聯配置之兩個或更多個防護床容器，其中各防護床容器包含能夠自氣態饋料移除雜質之防護床材料床； (iii) 使氣態饋料與兩個或更多個防護床容器中之每一者中的防護床材料接觸，藉此自氣態饋料移除雜質； (iv) 自串聯之最後一個防護床容器移除經處理氣態饋料； (v)在一段時間後，自氣態饋料之流動移除第一防護床容器，且使氣態饋料繼續流經第二及任何後續防護床容器； (vi) 更新存在於第一防護床容器中之防護床材料；以及 (vii)  恢復氣態饋料之流動通過第一防護床容器，使得其為與氣態饋料接觸之串聯的最末防護床容器。
本發明提供一種防護床系統及用於操作該系統以在環氧乙烷反應器上游使用的方法。 在環氧乙烷反應器中，使乙烯與氧氣在催化劑存在下反應以形成環氧乙烷。在該反應中，氧氣可以氧氣或空氣之形式供應，但較佳以氧氣形式供應。通常供應壓載氣體(例如甲烷或氮氣)以使得可在高氧氣含量下操作而不會產生可燃混合物。可供應調節劑(例如單氯乙烷、氯乙烯或二氯乙烷)用於環氧乙烷催化劑效能控制。較佳將烯烴、氧氣、壓載氣體及調節劑供應至回收氣體，該回收氣體自環氧乙烷吸收器(較佳經由二氧化碳吸收塔)供應至環氧乙烷反應器。 環氧乙烷反應器通常為多管、固定床反應器。催化劑較佳為載體材料(例如氧化鋁)上之精細分散之銀且視情況為促進劑金屬。反應較佳在大於1 MPa且小於3 MPa之壓力及大於200℃且小於300℃之溫度下進行。將來自環氧乙烷反應器之氣體組合物較佳在一或多個冷卻器中冷卻，較佳同時在一或多個溫度水準下產生蒸汽。 隨後使氣體組合物傳遞至環氧乙烷吸收器，在該環氧乙烷吸收器中使氣體組合物與貧吸收劑緊密接觸。貧吸收劑包含至少20 wt%的水。較佳地，貧吸收劑亦包含碳酸伸乙酯及/或乙二醇。氣體組合物中的至少一部分、且較佳大體上所有的環氧乙烷被吸收至貧吸收劑中。較佳地，在促進羧化及水解之一種或多種催化劑存在下使氣體組合物與貧吸收劑緊密接觸。適合地，吸收劑可為描述於EP 2178815中或同在申請中之申請案EP 14186273.0中的反應性吸收劑的類別。 在本發明之一個實施例中，促進羧化及水解之一種或多種催化劑為均質的，且貧吸收劑含有一種或多種催化劑。 已知促進羧化之均質催化劑包括鹼金屬鹵化物(諸如碘化鉀及溴化鉀)及鹵化有機鏻或銨鹽(諸如碘化三丁基甲基鏻、碘化四丁基鏻、碘化三苯基甲基鏻、溴化三苯基丙基鏻、氯化三苯基苯甲基鏻、溴化四乙銨、溴化四甲銨、溴化苯甲基三乙基銨、溴化四丁基銨及碘化三丁基甲基銨)。已知促進羧化之較佳均質催化劑包括鹼金屬碘化物(諸如碘化鉀)及鹵化有機鏻或銨鹽(諸如碘化三丁基甲基鏻、碘化四丁基鏻、碘化三苯基甲基鏻及碘化三丁基甲基銨)。 已知促進水解之均質催化劑包括鹼性鹼金屬鹽(諸如碳酸鉀、氫氧化鉀及碳酸氫鉀)或鹼金屬金屬鹽(諸如鉬酸鉀)。 較佳均質催化劑系統包括碘化鉀與碳酸鉀之組合，及碘化鉀與鉬酸鉀之組合。 在本發明之另一實施例中，促進羧化及水解之一種或多種催化劑為異質的，且異質催化劑含於垂直堆疊之塔盤中。促進羧化之異質催化劑包括固定於矽石上之四級銨及四級鏻鹵化物、結合至不溶性聚苯乙烯珠粒之四級銨及四級鏻鹵化物，及固定於含有四級銨或四級鏻基團之固體載體(諸如含有四級銨或四級鏻基團之離子交換樹脂)上之金屬(例如鋅)鹵化物(較佳碘化物)。促進水解之異質催化劑包括固定於固體載體上之金屬鹽，例如固定於含有四級銨或四級鏻基團之離子交換樹脂上之鉬酸鹽、釩酸鹽或鎢酸鹽，或固定於固體載體上之鹼性陰離子(諸如碳酸氫根離子)，例如固定於含有四級銨或四級鏻基團之離子交換樹脂上之碳酸氫根。 自環氧烷吸收器抽取「富吸收劑」流，較佳藉由自環氧烷吸收器之底部(亦即在垂直堆疊塔盤或封裝下方)抽取液體。視吸收器中之條件、設置及催化劑而定，富吸收劑流將含有碳酸伸烷酯及/或烷二醇及任何剩餘EO (若存在)。 未在環氧烷吸收器中被吸收之任何氣體，包括任何催化劑分解產物或副產物，自吸收器之頂部移除且最終回收至環氧化反應器。較佳地，在經如此處理之氣體供應至環氧化反應器之前，待回收至環氧化反應器之氣體的至少一部分將先供應至二氧化碳吸收塔，在二氧化碳吸收塔中至少部分吸收二氧化碳。 較佳地，氣體在回收至環氧化反應器之前經冷卻以便降低水含量。此為較佳的，因為環氧化反應器中之環氧化催化劑的效能可能會受到過量水的不利影響。防護床容器中之防護床材料的效能亦可能會受到過量水的不利影響。因此，氣體在供應至防護床系統之前較佳經冷卻。自回收氣流移除之水可視情況再循環至環氧烷吸收器。 已發現，當促進羧化及水解之一種或多種催化劑存在於吸收器中且該等催化劑包含一種或多種碘化物或溴化物時，隨後可形成氣態含碘雜質或含溴雜質，其隨同回收氣流離開環氧烷吸收器。此等雜質，尤其是有機含碘雜質，可(甚至以微小量)毒害環氧化反應器中之環氧化催化劑。 在能夠降低含碘雜質及/或含溴雜質之量的防護床系統中處理回收氣體可降低回收氣體中之該等雜質的量，且因此保護環氧化催化劑之效能，尤其是選擇性、活性、及在必須用新製環氧化催化劑更換催化劑之前環氧化催化劑保留在環氧化反應器中之持續時間。 本發明之發明人已發現，回收氣體中之特定言之有機含碘雜質、且更特定言之碘化乙烯及烷基碘化物(諸如碘代乙烷及碘代甲烷)需要減少至極低含量，以使環氧化催化劑之效能保持不受該等雜質之存在的影響。較佳地，回收氣體中之碘代甲烷、碘代乙烷及碘化乙烯的量各自需要減少至不超過5 ppbw，更佳不超過3 ppbw，甚至更佳不超過2 ppbw，最佳不超過1 ppbw。 因此，本發明提供一種定位於催化性EO反應器上游之防護床系統，該防護床系統包含供應待處理之氣態饋料的饋送管線及經組態以移除經處理氣態饋料之流出物管線以及按順序串聯配置之兩個或更多個防護床容器，各防護床容器包含入口、防護床材料床及出口，其中各防護床容器之入口藉助於閥門連接至饋送管線及在順序上在該防護床容器之前的防護床容器的出口兩者，且其中各防護床容器之出口藉助於閥門連接至流出物管線及在順序上在該防護床容器之後的防護床容器的入口兩者，且其中在順序上在最末防護床容器之後的防護床容器為在順序上之第一防護床容器。 較佳地，待處理之氣態饋料為來自EO吸收器之回收氣體。更佳地，待處理之氣態饋料為尚未在二氧化碳吸收塔中處理之來自EO吸收器的回收氣體。在本方法中在此階段定位防護床系統可具有額外優勢：保護CO2 吸收器免受可能會由經由防護床系統移除之雜質導致的任何潛在作用的影響。 饋送管線視情況含有一或多個加熱或冷卻裝置，諸如熱交換器，以便更改氣態饋料之溫度以使其最適於防護床系統。 防護床系統包含按順序配置之兩個或更多個防護床容器。在本發明之一個實施例中，較佳地，防護床系統包含按順序串聯配置之多於兩個、例如3或4個防護床容器。 本文之所謂順序意指第一防護床容器之後串聯有第二防護床容器；第二防護床容器之後為第三防護床容器(若存在)；且第三防護床容器之後為第四防護床容器(若存在)等。認為第一防護床容器按順序出現於最末防護床容器之後。 各防護床容器包含防護床材料床。合適之防護床材料係選自能夠吸收損害EO催化劑之材料(特定言之有機含碘雜質)的任何材料。較佳材料包括描述於EP 2285795及EP 2155375中之彼等材料。較佳地，單一防護床系統中之所有防護床容器含有相同防護床材料。 各防護床容器包含入口，其藉助於閥門連接至饋送管線及在順序上在該防護床容器之前的防護床容器的出口兩者。在任何一個時間，閥門將允許自饋送管線或來自在順序上在該防護床容器之前的防護床容器的饋送。 各防護床容器包含出口，其藉助於閥門連接至流出物管線及在順序上在該防護床容器之後的防護床容器的入口兩者。在任何一個時間，閥門將允許饋送至流出物管線或在順序上在該防護床容器之後的防護床容器。 用於各防護床系統中之閥門可為熟習此項技術者已知之任何合適類型之閥門。該等閥門包括(但不限於)單閥門、雙閥門及呈阻斷與排放設置之雙閥門。 防護床系統包含經組態以自該系統移除經處理氣態饋料且將其直接或間接供應至EO反應器之流出物管線。流出物管線視情況含有一或多個加熱或冷卻裝置，諸如熱交換器，以便在使氣態饋料提供至EO反應器之前更改氣態饋料之溫度以使其最適於EO反應器或氣態饋料之任何進一步處理。 在本發明之一個實施例中，本發明之防護床系統可前接或後接另一防護床裝置。該防護床裝置可具有此項技術中已知之標準設置，諸如簡單的單床、防護床容器或並行配置之兩個此種防護床以允許饋料在兩個防護床之間切換。在此實施例中，另外之防護床裝置可含有與本發明之防護床系統相同或不同的防護床材料。然而，在本發明之一較佳實施例中，兩個或更多個根據本發明之防護床系統可串聯配置於EO反應器之上游。在此實施例中，第一防護床系統之流出物管線供應第二防護床系統之饋送管線。可在第一防護床系統之饋送管線及/或流出物管線中及/或在第二防護床系統之饋送管線及/或流出物管線中提供一或多個加熱或冷卻裝置，諸如熱交換器，以便提供處於理想溫度下之饋料或使流出物冷卻。另外，在此實施例中，各防護床系統內所含有之防護床材料可相同或不同。較佳地，其為不同的。各防護床系統內所含有之防護床的數目亦可相同或不同。此外，視其中所含有之防護床材料或應移除之雜質而定，氣體在各防護床系統中進行處理之條件亦可相同或不同。 適合地，在來自本發明之防護床系統的經處理氣態饋料之至少一部分已供應至二氧化碳吸收塔且經處理之後，將該饋料供應至EO反應器。 本發明亦提供一種用於操作定位於催化性EO反應器上游之防護床系統的方法，該方法包含以下步驟： (i)   經由饋送管線供應氣態饋料； (ii)  饋送該氣態饋料通過串聯配置之兩個或更多個防護床容器，其中各防護床容器包含能夠自氣態饋料移除雜質之防護床材料床； (iii) 使氣態饋料與兩個或更多個防護床容器中之每一者中的防護床材料接觸，藉此自氣態饋料移除雜質； (iv) 自串聯之最後一個防護床容器移除經處理氣態饋料； (v)  在一段時間後，自氣態饋料之流動移除第一防護床容器且使氣態饋料繼續流經第二及任何後續防護床容器； (vi) 更新存在於第一防護床容器中之防護床材料；以及 (vii)  恢復氣態饋料之流動通過第一防護床容器，使得其為與氣態饋料接觸之串聯的最末防護床容器。 如上文所指示，待處理之氣態饋料為來自EO吸收器之回收氣體。較佳地，該回收氣體來自EO吸收器，尚未在二氧化碳吸收塔中進行處理。較佳地，在如此處理之氣體供應至環氧化反應器之前且在氣態饋料已在防護床系統中經處理之後，待回收至環氧化反應器之氣體的至少一部分將供應至二氧化碳吸收塔，在二氧化碳吸收塔中至少部分吸收二氧化碳。 氣態饋料之實際含量將視用於環氧乙烷、碳酸伸乙酯或乙二醇方法之其餘部分中的條件而變化。 在各防護床系統內，氣態饋料通過串聯之兩個或更多個防護床容器中之每一者且與各防護床容器中之防護床材料接觸，藉此移除雜質。視氣態饋料之雜質含量而定，將在第一防護床容器及可能的第二防護床容器以及任何後續防護床容器中移除雜質。將自串聯之最後一個防護床容器移除經處理氣態饋料。該經處理氣態饋料將具有含量降低之雜質。 在一個較佳實施例中，防護床材料為在基於氧化鋁之材料上之銀。在此實施例中，較佳在至少100℃、更佳至少115℃、最佳至少120℃之溫度下操作防護床系統中之防護床容器。在此實施例中，較佳在至多145℃、更佳至多140℃、最佳至多135℃之溫度下操作防護床。 在另一較佳實施例中，防護床材料為基於鈀/金之材料，較佳負載於矽石上。在此實施例中，較佳在至少65℃、更佳至少70℃、最佳至少83℃之溫度下操作防護床系統中之防護床容器。在此實施例中，較佳在至多95℃、更佳至多90℃、最佳至多87℃之溫度下操作防護床容器。 各防護床材料床可含於任何合適系統中之防護床容器內。較佳系統包括軸向固定床(其中待處理之氣體以軸向流動與防護床材料床接觸)及徑向固定床(其中待處理之氣體自入口供應至固定床之外部且穿過固定床到達防護床容器之中心，且隨後到達出口)。較佳為徑向固定床。該床大體上將具有較低壓降。 在任何實施例中，將藉由整個系統中之氣體迴路的壓力測定各防護床系統中之壓力。較佳操作壓力在1 MPa至4 MPa (標準規格)之範圍內。更佳操作壓力在2 MPa至3 MPa (標準規格)之範圍內。 如上文所指示，根據本發明之防護床系統可前接或後接另一防護床裝置。該防護床裝置可具有此項技術中已知之標準設置，諸如簡單的單床、防護床容器或並行配置之兩個該等防護床以允許饋料在兩個防護床之間切換。然而，較佳地，兩個或更多個根據本發明之防護床系統可串聯地操作。在此實施例中，將根據本發明之方法操作防護床系統中之每一者。防護床系統中之每一者將較佳含有不同防護床材料，且將較佳在適合彼防護床材料之溫度及壓力下操作。因此，可在使氣態饋料供應至各防護床系統之前加熱或冷卻氣態饋料。 在本發明之一尤佳實施例中，兩個或更多個防護床系統串聯地經操作。在此實施例中，各防護床系統在其防護床容器中將較佳含有不同防護床材料。更佳地，包含兩個或更多個、較佳多於兩個防護床容器之串聯的第一防護床系統將含有在基於氧化鋁之材料上之銀作為防護床材料。亦更佳地，包含兩個或更多個、較佳兩個防護床容器之串聯的第二防護床系統將含有基於鈀/金之材料(較佳負載於矽石上)作為防護床材料。用於該等系統之合適操作條件如上文所指示。 在一段時間後，自氣態饋料之流動移除防護床系統中之第一防護床容器。為了判定合適之時間段，當氣態饋料離開及進入各防護床容器時，將有必要監測氣態饋料中之雜質的含量。一旦離開串聯之第一防護床容器的氣態饋料中雜質的量達到特定含量(例如含量指示第一防護床容器中之防護床材料至少60%、較佳至少70%、更佳至少80%、最佳至少90%耗盡)，即藉由操作閥門自氣態饋料之流動移除防護床容器。氣態饋料之流動繼續經過第二防護床容器及任何後續防護床容器。 隨後更新第一防護床容器中之防護床材料。此可藉由移除防護床材料之至少一部分且用新製或再活化防護床材料取代其來進行。 一旦更新第一防護床容器中之防護床材料，即藉由操作閥門來恢復氣態饋料之流動通過該防護床容器。然而，其經恢復使得第一防護床容器現為與氣態饋料接觸之串聯的最末防護床容器。 在另一時間段(再次藉由監測氣態流中之雜質含量來判定)之後，將相同步驟應用於串聯之第二防護床容器(其在此階段首先與氣態饋料接觸)。在恢復氣態饋料之流動之前自該流動移除防護床容器且更新其中所含之防護床材料，其中第二防護床容器現為與氣態饋料接觸之串聯的最末防護床容器。 可按順序對於各防護床容器重複此方法，以確保連續運作及高水平的雜質移除。 本發明之一特定優勢為其允許操作防護床系統使得存在於回收氣體中之極高比例催化劑毒物雜質得以移除。同時，以可信賴、有效且經濟之方式使用防護床系統。在串聯之第一防護床容器中移除大部分任何雜質。然而，通過第一防護床容器之任何雜質將在第二及任何後續防護床容器中移除。此允許第一防護床容器保持使用直至其中所含之防護床材料幾乎完全耗盡。主要含有新製防護床材料之第二防護床容器隨後接管雜質移除之主要負擔，同時更換第一防護床容器中之防護床材料。 在含有(例如)並行之兩個防護床容器的簡單防護床系統中，在遠在防護床材料完全耗盡之前將必須自氣流移除第一防護容器且替換其中所含之防護床材料，以確保維持高水平的雜質移除。舉例而言，當在該系統中之防護床材料僅50%用盡時，通過防護床容器之含碘雜質的量將已上升至不可接受的含量。隨後將必須使防護床容器脫離工作且替換其內的防護床材料。因此，浪費昂貴防護床材料。圖式詳細說明 現將參考展示於圖式中之非限制性實施例詳細地描述本發明。 在圖1中(為方便起見，未繪製出EO反應器)，將初始氣態饋料1提供至視情況含有熱交換器2之饋送管線3。饋送管線3經由閥門4及閥門9連接至按順序串聯配置之第一防護床容器6及第二防護床容器11的入口5及入口10。第一防護床容器6之出口7經由閥門8及閥門16連接至第二防護床容器11之入口10及流出物管線15兩者。第二防護床容器11之出口12經由閥門13及閥門14連接至流出物管線15及第一防護床容器6之入口5兩者。流出物管線15視情況含有熱交換器17以提供處於理想溫度之經處理氣態饋料18。 在使用時，首先藉由饋送管線3提供氣態饋料1。打開閥門4、閥門8及閥門13，且關閉閥門9、閥門14及閥門16。因此，氣態饋料經由入口5傳遞至第一防護床容器6，在第一防護床容器中，在合適之溫度及壓力下使氣態饋料與其中所含之防護床材料接觸且移除雜質。隨後，氣態饋料穿過出口7。隨後，氣態饋料繼續穿過入口10進入第二防護床容器11，在第二防護床容器中，在合適之溫度及壓力下使氣態饋料與其中所含之防護床材料接觸且可移除另外之雜質。隨後，氣體傳遞至出口12。氣態饋料隨後傳遞至流出物管線15以提供(視情況經由熱交換器17)經處理氣態饋料18。 在藉由在防護床容器之出口的雜質含量判定之一段時間後，關閉閥門4及閥門8，且打開閥門9。氣態饋料流僅通過第二防護床容器11，且自氣態饋料之流動移除第一防護床容器。更新第一防護床容器6中之防護床材料。關閉閥門13，且打開閥門14及閥門16。恢復氣態饋料之流動通過第一防護床容器6，但該第一防護床容器6現在作為串聯之最末防護床容器操作。 在圖2中展示含有4個防護床容器之系統(為方便起見，未繪製出EO反應器)。在圖2中，將初始饋料19提供至視情況含有熱交換器20之饋送管線21。饋送管線21經由閥門22、閥門42、閥門43及閥門44連接至按順序串聯配置之第一防護床容器24、第二防護床容器28、第三防護床容器32及第四防護床容器36的入口23、入口27、入口31及入口35。第一防護床容器24之出口25經由閥門26及閥門46連接至第二防護床容器28之入口27及流出物管線39兩者。第二防護床容器28之出口29經由閥門30及閥門47連接至第三防護床容器32之入口31及流出物管線39兩者。第三防護床容器32之出口33經由閥門34及閥門48連接至第四防護床容器36之入口35及流出物管線39兩者。第四防護床容器36之出口37經由閥門38及閥門45連接至第一防護床容器24之入口23及流出物管線39兩者。 流出物管線39視情況含有熱交換器40以提供處於理想溫度之經處理氣態饋料41。 在使用時，首先藉由饋送管線21提供氣態饋料19。打開閥門22、閥門26、閥門30、閥門34及閥門38，且關閉閥門42、閥門43、閥門44、閥門45、閥門46、閥門47及閥門48。因此，氣態饋料經由入口23傳遞至第一防護床容器24，在第一防護床容器中，在合適之溫度及壓力下使氣態饋料與其中所含之防護床材料接觸且移除雜質。隨後，氣態饋料通過出口25。隨後，氣態饋料繼續穿過入口27進入第二防護床容器28，在第二防護床容器中，在合適之溫度及壓力下使氣態饋料與其中所含之防護床材料接觸且可移除另外之雜質。隨後，氣體傳遞至出口29。隨後，氣態饋料繼續穿過入口31進入第三防護床容器32，在第三防護床容器中，在合適之溫度及壓力下使氣態饋料與其中所含之防護床材料接觸且可移除另外之雜質。隨後，氣體傳遞至出口33。隨後，氣態饋料繼續穿過入口35進入第四防護床容器36，在第四防護床容器中，在合適之溫度及壓力下使氣態饋料與其中所含之防護床材料接觸且可移除另外之雜質。隨後，氣體傳遞至出口37。氣態饋料隨後傳遞至流出物管線39以提供(視情況經由熱交換器40)經處理氣態饋料41。 在藉由在防護床容器之出口處的雜質含量判定之一段時間後，關閉閥門22及閥門26，且打開閥門42。氣態饋料流僅通過第二防護床容器28、第三防護床容器32及第四防護床容器36。自氣態饋料之流動移除第一防護床容器24。更新第一防護床容器24中之防護床材料。隨後關閉閥門38，且打開閥門45及閥門46。恢復氣態饋料之流動通過第一防護床容器24，但該第一防護床容器24現在作為串聯之最末防護床容器操作。 在藉由在防護床容器之出口處的雜質含量判定之另一時間段後，關閉閥門42及閥門30，且打開閥門43。氣態饋料流僅通過第三防護床容器32、第四防護床容器36，且隨後通過第一防護床容器24。自氣態饋料之流動移除第二防護床容器28。更新第二防護床容器28中之防護床材料。隨後關閉閥門46，且打開閥門26及閥門47。恢復氣態饋料之流動通過第二防護床容器28，但該第二防護床容器28現在作為串聯之最末防護床容器操作。 隨後可按順序對於第三及第四防護床容器重複此方法。 圖3 (為方便起見，未繪製出EO反應器)展示一實施例，其中兩個防護床系統(一個包含四個防護床容器，且一個包含兩個防護床容器)串聯地經操作。各防護床系統獨立於另一者且藉由上文對於圖1及圖2所述之方法操作。來自第一防護床系統之經處理氣態饋料41提供至第二防護床系統之饋送管線3。在此實施例中，熱交換器40可用於將氣態饋料在對於彼防護床系統之最佳溫度下提供至第二防護床系統。
1‧‧‧初始氣態饋料 2‧‧‧熱交換器 3‧‧‧饋送管線 4‧‧‧閥門 5‧‧‧第一防護床容器之入口 6‧‧‧第一防護床容器 7‧‧‧第一防護床容器之出口 8‧‧‧閥門 9‧‧‧閥門 10‧‧‧第二防護床容器之入口 11‧‧‧第二防護床容器 12‧‧‧第二防護床容器之出口 13‧‧‧閥門 14‧‧‧閥門 15‧‧‧流出物管線 16‧‧‧閥門 17‧‧‧熱交換器 18‧‧‧經處理氣態饋料 19‧‧‧初始饋料 20‧‧‧熱交換器 21‧‧‧饋送管線 22‧‧‧閥門 23‧‧‧第一防護床容器之入口 24‧‧‧第一防護床容器 25‧‧‧第一防護床容器之出口 26‧‧‧閥門 27‧‧‧第二防護床容器之入口 28‧‧‧第二防護床容器 29‧‧‧第二防護床容器之出口 30‧‧‧閥門 31‧‧‧第三防護床容器之入口 32‧‧‧第三防護床容器 33‧‧‧第三防護床容器之出口 34‧‧‧閥門 35‧‧‧第四防護床容器之入口 36‧‧‧第四防護床容器 37‧‧‧第四防護床容器之出口 38‧‧‧閥門 39‧‧‧流出物管線 40‧‧‧熱交換器 41‧‧‧經處理氣態饋料 42‧‧‧閥門 43‧‧‧閥門 44‧‧‧閥門 45‧‧‧閥門 46‧‧‧閥門 47‧‧‧閥門 48‧‧‧閥門
圖1至圖3為展示本發明之例示性、但非限制性實施例的示意圖。
19‧‧‧初始饋料
20‧‧‧熱交換器
21‧‧‧饋送管線
22‧‧‧閥門
23‧‧‧第一防護床容器之入口
24‧‧‧第一防護床容器
25‧‧‧第一防護床容器之出口
26‧‧‧閥門
27‧‧‧第二防護床容器之入口
28‧‧‧第二防護床容器
29‧‧‧第二防護床容器之出口
30‧‧‧閥門
31‧‧‧第三防護床容器之入口
32‧‧‧第三防護床容器
33‧‧‧第三防護床容器之出口
34‧‧‧閥門
35‧‧‧第四防護床容器之入口
36‧‧‧第四防護床容器
37‧‧‧第四防護床容器之出口
38‧‧‧閥門
39‧‧‧流出物管線
40‧‧‧熱交換器
41‧‧‧經處理氣態饋料
42‧‧‧閥門
43‧‧‧閥門
44‧‧‧閥門
45‧‧‧閥門
46‧‧‧閥門
47‧‧‧閥門
48‧‧‧閥門

Claims (10)

  1. 一種用於生產碳酸伸乙酯及/或乙二醇之反應系統，該反應系統包含定位於催化性EO反應器上游之防護床系統，該防護床系統包含供應待處理之氣態饋料的饋送管線及經組態以移除經處理氣態饋料之流出物管線以及按順序串聯配置之兩個或更多個防護床容器，各防護床容器包含入口、防護床材料床及出口，其中各防護床容器之該入口藉助於閥門連接至該饋送管線及在順序上在該防護床容器之前的防護床容器的該出口兩者，且其中各防護床容器之該出口藉助於閥門連接至該流出物管線及在順序上在該防護床容器之後的防護床容器的該入口兩者，且其中在順序上在最末防護床容器之後的防護床容器為在順序上之第一防護床容器。
  2. 如請求項1之系統，其中各防護床材料床為徑向固定床。
  3. 如請求項1或2之系統，其中該防護床系統亦在處於該催化性EO反應器上游之二氧化碳吸收器的上游。
  4. 一種用於自EO反應器上游之氣態饋料移除雜質的系統，其中串聯設置兩個或更多個如請求項1至3中任一項之防護床系統。
  5. 如請求項4之系統，其中串聯配置之該第一防護床系統內所含有之該防護床材料包含氧化鋁上的銀，且該防護床系統包含串聯配置之多於兩個防護床容器。
  6. 如請求項4或5之系統，其中串聯配置之第二防護床系統內所含有之該防護床材料包含金及鈀。
  7. 一種用於操作如請求項1至6中任一項之系統的方法，該方法包含以下步驟：(i)經由饋送管線供應氣態饋料；(ii)饋送該氣態饋料通過串聯配置之兩個或更多個防護床容器，其中各防護床容器包含能夠自該氣態饋料移除雜質之防護床材料床；(iii)使該氣態饋料與該等兩個或更多個防護床容器中之每一者中的該防護床材料接觸，藉此自該氣態饋料移除雜質；(iv)自串聯之該最後一個防護床容器移除經處理氣態饋料；(v)在一段時間後，自該氣態饋料之流動移除該第一防護床容器，且使該氣態饋料繼續流經該第二及任何後續防護床容器；(vi)更新存在於該第一防護床容器中之該防護床材料；以及(vii)恢復該氣態饋料之流動通過該第一防護床容器，使得其為與該氣態饋料接觸之串聯的最末防護床容器。
  8. 如請求項7之方法，其中串聯配置藉由此方法操作之兩個或更多個防護床系統，且將自第一防護床系統串聯中之最後一個防護床容器移除的經處理氣態饋料流作為氣態饋料經由饋送管線供應至第二防護床系統。
  9. 如請求項8之方法，其中串聯配置之該第一防護床系統內所含有之該 防護床材料包含氧化鋁上的銀。
  10. 如請求項7至9中任一項之方法，其中串聯配置之該第二防護床系統內所含有之該防護床材料包含鈀及金。
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