用于纯化来自费－托反应的含水物流的方法技术

用于纯化来自费－托反应的含水物流的方法，该方法包括：将含有该反应的有机副产物的所述含水物流给加到一个或多个渗透蒸发单元从而获得以下两种流出物流，所述一个或多个渗透蒸发单元包括至少一个聚合物渗透蒸发膜：富含具有１－８个碳原子，优选２－４个碳原子的醇的含水物流（ｉ）；富含水的含水物流（ｉｉ）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。更具体地，本专利技术涉及，该方法包括使所述含水物流经受一个或多个渗透蒸发步骤。
技术介绍
用于由基于氢气和一氧化碳的气体混合物(按照常规称作合成气)制备烃的费-托技术是在科学文献中公知的。在Bureau of Mines Bulletin，M4 (1955)、名称为“Bibliography of the Fischer-Tropsch synthesis and Related Processes，，H. C. Anderson, J. L. Wiley和A. Newell中包含了概述费-托反应的主要工作的概要。用费-托反应生产液体烃的方法产生大量的水(重量)，其大于生产的烃的总量， 遵循将每摩尔CO转化为烃产生1摩尔水的规律。在纯化之前，对来自费-托反应的水(即副产的水)进行初步分离。典型地，将其通过三相分离器，从中与蒸气相和水相一并得到仍包含既溶解又悬浮的有机化合物的有机冷凝液，并且优选将其在聚结过滤器中进行处理。由此分离的水仍被典型地少于IOOOppm的烃化合物和溶解在水中的含氧化合物污染。污染物的量取决于催化剂和反应条件，特别是温度和压力。随着以更重要方式的反应温度、有机酸种类的提高，含氧化合物的总量随之增加。主要的含氧污染物是低级醇，例如甲醇和乙醇，存在量示意性地为0. 5重量％ -5 重量％。较重的醇也以较低的量存在(例如丙醇、丁醇、戊醇等)和其它含氧化合物，例如醛 (例如乙醛、丙醛、丁醛等)、酮(丙酮、甲基丙基酮等)和酸(例如甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、 异丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸等)，这些后者示意性地以低于1. 5重量％的浓度存在。在各组内存在的化合物的量随着分子量的升高而降低，并且包括至多25个碳原子的化合物。除了来自该反应器的痕量金属，该水还可含有少量源自所用原料的氮化和硫化化合物。该金属也可以以悬浮固体的形式存在。这样的含水物流没有任何商业价值并且不能够原样处置，这是由于其中存在的有机化合物可能导致各种缺陷。例如，含氧化合物(酸)带来腐蚀性质，因此烃具有形成泡沫 (发泡)的趋向。在制备位置处出现的雨水或其它形式的工业水(service water)能够添加到副产的水中。因此来自费-托反应的含水物流(即副产的水)的处理装置对于该含水物流在费-托方法内重新使用是必需的，例如作为反应段中的工艺水或作为冷却水，或者用于其外部处置或用于其它可能的用途，用作灌溉水或饮用水。对副产的水的处理或处理组合是由该水的最终目的和其中存在的有机化合物所施加的限制确定的。副产的水的处理装置通常是生物类型的，可在其之前进行处理(典型地是汽提/蒸馏)以除去大多数挥发性有机化合物。然后通常对来自生物处理的水进行进一步的精制处理以除去来自该生物处理的固体和(如果需要)残余的盐。例如在US 7, 166,219, US 7，150，831 (SASOL)或在国际专利申请 WO 2005/113426 (STATOIL-PETROLEUM OIL &GAS CORPORATION OF SOUTH AFRICA)中描述了这种类型的方法。在通过生物工艺处理副产的水时，其中所含的有机化合物降解为(X)2和H2O或C02、 CH4和H2O,该生物工艺所需的化学品(无论其是需氧型或厌氧型)的剂量导致淤泥生成，其示意性地可在0. 05kg-0. 5kg/kg可生物降解COD的范围内变化。由于各种原因例如所用的化学品(例如脲、磷酸盐等)必须根据待获得的淤泥的类型而变化和准确地定量给加；大体积的处理罐/反应器；以小时计的生物反应的时间；在使用需氧处理时待吹入的空气，生物处理通常是复杂和昂贵的。生物处理的另一个缺陷是水中存在的有机化合物不能提质。如果副产的水中存在的有机化合物应该提质而不是生物降解，那么必须使用物理化学处理。在美国专利US 6，462，097 (IFP-ENI)中，例如描述了这样的工艺，其中在汽提处理之后，设想在活性炭上的吸附步骤。随后，可将来自所述在活性炭上的吸附步骤的富含有机化合物的含水物流返回给加到合成反应器。在例如美国专利US 6，225，358 (SYNTR0LEUM CORP) ,US 5,053, 58UUS 5，004，862 (EXXON)中也提到了类似的建议，其中可能将副产的水中存在的有机化合物(例如C1-C6醇)转化且因此提质为简单分子例如C0x/H2 (合成气)。其它类型的物理化学性质的处理使得分离一种或多种富含有机化合物的含水物流。例如，如在US 2004/(^62199 (SASOL)和意大利专利申请 MI07A001209 (ENI)中所述，具有55重量％直至最大85重量％含量的非酸性化合物(NAC)的主要醇类物流可通过蒸馏进行分离。该物流可用作燃料，或可替代地，能够对其进一步处理以回收有价值的产物。通过物理-化学处理形成一种或多种富含不同种类的有机产物的物流，与制成纯化到所需程度的水一起描述于例如美国专利US7，154，432 (SASOL)中，其中提出了至少两个步骤的工艺，第一是蒸馏步骤、第二是膜分离和可选的其它附加步骤(如果必要)，以使纯化水达到所需的纯度。特别地，在US 7，154，432中描述了纯化费-托反应中副产的水的方法，该方法包括(a)对其进行蒸馏或液-液提取，这使得除去费-托反应副产的水中存在的醇的至少一部分并且产生富含水的第一物流；以及b)借助于膜对富含水的所述第一物流进行分离处理，这使得除去悬浮液中的至少一些固体和除去一些有机酸以便获得纯化水。借助于膜的所述分离处理可选自微孔过滤、超滤、反渗透、渗透蒸发。当通过渗透蒸发实施上述膜分离处理时，所述膜可选自基于聚乙烯醇(PVA)，或聚乙烯醇(PVA)和聚丙烯酸(PAA)的混合物的膜，以除去不可形成共沸物(即有机酸)的有机化合物。所述渗透蒸发典型地在低于4mm Hg的压力下、在约7的pH下和在30°C-70°C 的温度下进行。所述渗透蒸发使得获得富含水的第二物流(渗透物)。美国专利US 5，230，801 (EXXON)描述了通过致密、无孔膜进行渗透蒸发从包含正构链烷烃和正构醇的混合物分离所述正构醇，特别是具有C1-C2tl个碳原子，优选C4-C14个碳原子，更优选C6-C11个碳原子的正构醇的方法。所述混合物可得自费-托反应。所述膜优选是包含聚酯的膜，更优选是包含脂族聚酰亚胺/聚脂共聚物的膜。渗透蒸发优选在高于或等于170°C的温度下进行。美国专利申请US 2OOVOO3I95M 膜技术研究(MEMBRANETECHNOLOGY RESEARCH)) 描述了用于生产和回收低级醇，特别是乙醇、包含乙醇的醇混合物以及包含丙酮、丁醇和乙醇的混合物(ABE混合物)的方法，该方法使用包括以下步骤的组合发酵，第一膜分离，分凝(dephlegmation)和通过第二膜分离脱水。优选对含有可发酵糖类的物质进行发酵。优选通过渗透蒸发进行膜分离。申请人:面临着由来自费-托反应的含水物流获得富含醇、特别是低级醇的物流的问题。
技术实现思路
现已发现通过对来自费-托反应的含水物流进行包括一个或多个渗透蒸发步骤的纯化处理，能够简单且便利地进行富含醇、特别是低级醇的含水物流和富含水的含水物流的分离。所述醇可有利本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．用于纯化来自费－托反应的含水物流的方法，该方法包括：－将含有该反应的有机副产物的所述含水物流给加到一个或多个渗透蒸发单元从而获得以下两种流出物流，所述一个或多个渗透蒸发单元包括至少一个聚合物渗透蒸发膜：－富含具有１－８个碳原子的醇的含水物流（ｉ）；－富含水的含水物流（ｉｉ）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】ITMI2008A0016042008年9月9日1.用于纯化来自费-托反应的含水物流的方法，该方法包括-将含有该反应的有机副产物的所述含水物流给加到一个或多个渗透蒸发单元从而获得以下两种流出物流，所述一个或多个渗透蒸发单元包括至少一个聚合物渗透蒸发膜-富含具有1-8个碳原子的醇的含水物流(i)；-富含水的含水物流(ii)。2.根据权利要求1的方法，其中所述含水物流(i)富含具有2-4个碳原子的醇。3.根据权利要求1或2的方法，其中所述富含醇的含水物流⑴具有高于或等于40重量％的醇浓度。4.根据权利要求3的方法，其中所述富含醇的含水物流(i)具有高于或等于80重量％ 的醇浓度。5.根据权利要求4的方法，其中所述富含醇的含水物流(i)具有高于或等于95重量％ 的醇浓度。6.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述富含水的含水物流(ii)具有高于或等于95重量％的水浓度。7.根据权利要求6的方法，其中所述富含水的含水物流(ii)具有高于或等于99重量％的水浓度。8.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述聚合物渗透蒸发膜选自亲水性聚合物膜或亲脂性聚合物膜。9.根据权利要求8的方法，其中所述聚合物渗透蒸发膜选自亲水性聚合物膜。10.根据权利要求8或9的方法，其中所述亲水性聚合物膜选自包括选自以下的至少一种聚合物的聚合物膜聚乙烯醇、聚乙烯醇/聚丙烯酸共聚物、纤维素二乙酸酯、纤维素三乙酸酯或它们的混合物。11.根据权利要求10的方法，其中所述聚合物是交联的。12.根据权利要求10或11的方法，其中所述聚合物选自聚乙烯醇、聚乙烯醇/聚丙烯酸共聚物。13.根据权利要求8的方法，其中所述亲脂性聚合物膜选自包括选自以下的至少一种聚合物的聚合物膜丁腈橡胶、氯丁橡胶、聚二甲基硅氧烷(硅橡胶)、聚氯磺酸亚乙基酯、 聚硅氧烷-碳酸酯共聚物、含氟弹性体、增塑聚氯乙烯、聚氨酯、反式-聚丁二烯、反式-聚异戊二烯，聚氯丁二烯、聚(丁烯-1)、乙烯/丙烯共聚物、乙烯/丙烯/ 二烯三聚物、聚苯乙烯/ 丁二烯共聚物、苯乙烯/ 丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯/乙烯/ 丁烯嵌段共聚物、热塑性聚烯烃弹性体、聚酯酰胺、聚醚和聚酯嵌段共聚物，或它们的混合物。14.根据权利要求13的方法，其中所述聚合物是交联的。15.根据权利要求13或14的方法，其中所述聚合物为聚烷基硅氧烷。16.根据前述权利要求中任一项的方法，其中将含有该反应的有机副产物的含水物流给加到在20°C -100°C的温度下的渗透蒸发单元。17.根据权利要求16的方法，其中将含有该反应的有机副产物的含水物流给加到在 300C -70°C的温度下的渗透蒸发单元。18.根据前述权利要求中任一项的方法，其中在所述一个或多个渗透蒸发单元的进料侧(渗余物侧)上操作压力为0. 5巴-5巴。19.根据权利要求18的方法，其中在所述一个或多个渗透蒸发单元的进料侧(渗余物侧)上操作...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·米格里奥，
申请(专利权)人：艾尼股份公司，
类型：发明
国别省市：IT