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Title:
OLEFIN PRODUCTION PROCESS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/118108
Kind Code:
A1
Abstract:
A process (100) for obtaining olefins is proposed in which a first gas mixture (b), generated by a steam cracking process (1), is used at least partly to form a first separation feed (f) which comprises hydrocarbons having one to five carbon atoms, and from which at least a first separation product (g) and a second separation product (h, o) are produced, the first separation product (g) comprising at least the predominant fraction of the one- and two-carbon-atom hydrocarbons present in the first separation feed (f), and the second separation product (h, o) comprising at least the predominant fraction of the four- and five-carbon-atom hydrocarbons present in the first separation feed (f), and in which a second gas mixture (r), generated by an oxygenate-to-olefin process (2), is used at least partly to form a second separation feed (t) which comprises hydrocarbons having one to five carbon atoms, and from which at least a third separation product (e, y) and a fourth separation product (l, z) are produced, the third separation product (e, y) comprising at least the predominant fraction of the one- and two-carbon-atom hydrocarbons present in the second separation feed (t), and the fourth separation product (l, z) comprising at least the predominant fraction of the four- and five-carbon-atom hydrocarbons present in the second separation feed (t). The third separation product (e, y) is likewise used at least partly to form the first separation feed (f), and from at least part of the fourth (l, z) and second (h, o) separation products a third separation feed (h, l)(o, z) is formed and is subjected to a separation (14).

Inventors:
DELHOMME-NEUDECKER, Clara (Am Mitterfeld 23a, München, 81829, DE)
HÖFEL, Torben (Winterstraße 13, München, 81543, DE)
SCHÖDEL,Nicole (Alfred-Kubin-Weg 30, München, 81477, DE)
ZIMMERMANN, Heinz (Irminsulstraße 14a, München, 81476, DE)
HAIDEGGER, Ernst (Rosenstr. 19 a, Riemerling, 85521, DE)
KRACKER-SEMLER, Gunther (Jägerstr. 40, Unterhaching, 82008, DE)
SCHMADERER, Harald (Angerstraße 40, Wolfratshausen, 82515, DE)
Application Number:
EP2015/052514
Publication Date:
August 13, 2015
Filing Date:
February 06, 2015
Export Citation:
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Assignee:
LINDE AKTIENGESELLSCHAFT (Klosterhofstraße 1, München, 80331, DE)
International Classes:
C10G45/32; C07C1/20; C07C7/00; C07C7/08; C10G3/00; C10G9/36; C10G69/02; C10G69/06
Domestic Patent References:
2014-01-09
2013-01-10
2011-05-19
2014-01-09
Foreign References:
US20120041243A12012-02-16
US20130172627A12013-07-04
Other References:
"The Handbook of Environmental Chemistry", vol. 5, 2007, SPRINGER, article "Fuel Oxygenates"
"Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry", 15 April 2007, article "Ethylene"
SATTLER, K.: "Thermische Trennverfahren: Grundlagen, Auslegung, Apparate", 2001, WILEY-VCH
Attorney, Agent or Firm:
M PATENT GROUP (33 04 29, Postfach 33 04 29, München, 80064, DE)
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Claims:
Patentansprüche

Verfahren (100) zur Gewinnung von Olefinen, bei dem

• ein erstes Gasgemisch (b), das durch ein Dampfspaltverfahren (1 ) erzeugt wird, zumindest teilweise zur Bildung eines ersten Trenneinsatzes (f) verwendet wird, der Kohlenwasserstoffe mit einem bis fünf Kohlenstoffatomen enthält, und aus dem zumindest ein erstes Trennprodukt (g) und ein zweites Trennprodukt (h, o) erzeugt werden, wobei das erste Trennprodukt (g) zumindest den überwiegenden Anteil der in dem ersten Trenneinsatz (f) enthaltenen Kohlenwasserstoffe mit einem und zwei Kohlenstoffatomen und das zweite Trennprodukt (h, o) zumindest den überwiegenden Anteil der in dem ersten Trenneinsatz (f) enthaltenen Kohlenwasserstoffe mit vier und fünf Kohlenstoffatomen enthält, und

• ein zweites Gasgemisch (r), das durch ein Oxygenat-zu-Olefin-Verfahren (2) erzeugt wird, zumindest teilweise zur Bildung eines zweiten Trenneinsatzes (t) verwendet wird, der Kohlenwasserstoffe mit einem bis fünf Kohlenstoffatomen enthält, und aus dem zumindest ein drittes Trennprodukt (e, y) und ein viertes Trennprodukt (I, z) erzeugt werden, wobei das dritte Trennprodukt (e, y) zumindest den überwiegenden Anteil der in dem zweiten Trenneinsatz (t) enthaltenen Kohlenwasserstoffe mit einem und zwei Kohlenstoffatomen und das vierte Trennprodukt (I, z) zumindest den überwiegenden Anteil der in dem zweiten Trenneinsatz (t) enthaltenen Kohlenwasserstoffe mit vier und fünf Kohlenstoffatomen enthält, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Trennprodukt (e, y) ebenfalls zumindest teilweise zur Bildung des ersten Trenneinsatzes (f) verwendet wird, und dass aus zumindest einem Teil des vierten Trennprodukts (I, z) und zumindest einem Teil des zweiten Trennprodukts (h, o) ein dritter Trenneinsatz (h, I) (o, z) gebildet wird, der einer Trennung (14) unterworfen wird. Verfahren (100) nach Anspruch 1 , bei dem das zweite Trennprodukt (h) ferner zumindest den überwiegenden Anteil der in dem ersten Trenneinsatz (f) enthaltenen Kohlenwasserstoffe mit drei Kohlenstoffatomen enthält, und bei dem das vierte Trennprodukt (I) ferner zumindest den überwiegenden Anteil der in dem zweiten Trenneinsatz (t) enthaltenen Kohlenwasserstoffe mit drei

Kohlenstoffatomen enthält.

Verfahren (100) nach Anspruch 1 , bei dem das dritte Trennprodukt (y) ferner zumindest den überwiegenden Anteil der in dem zweiten Trenneinsatz (t) enthaltenen Kohlenwasserstoffe mit drei Kohlenstoffatomen enthält.

Verfahren (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem zumindest ein Teil des dritten Trenneinsatzes (h, I) (o, z) vor oder nach der Trennung (14) einer Hydrierung (13) unterworfen wird, in der Diolefine und/oder Olefine zumindest teilweise hydriert werden.

Verfahren (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem zumindest ein Teil des dritten Trenneinsatzes (h, I) (o, z) oder zumindest eine aus diesem durch die Trennung (14) gebildete Fraktion zumindest teilweise zu dem

Dampfspaltverfahren (1 ) zurückgeführt werden.

Verfahren (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das erste (g) und das zweite Trennprodukt (h, o) in einer ersten Trenneinheit (120) und das dritte (e, y) und das vierte Trennprodukt (I, z) in einer baulich von der ersten Trenneinheit (120) getrennten zweiten Trenneinheit (140) erzeugt werden.

Verfahren (100) nach Anspruch 6, bei dem die erste Trenneinheit (120) und die zweite Trenneinheit (140) jeweils zumindest eine Destillationssäule umfassen.

Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem zumindest ein Deethanizer in der zweiten Trenneinheit (140) verwendet wird.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem zumindest ein Depropanizer in der zweiten Trenneinheit (140) verwendet wird.

10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der erste

Trenneinsatz (f) Butadien enthält und bei dem das zweite Trennprodukt (h, o) den überwiegenden Anteil dieses Butadiens enthält.

1 1 . Verfahren nach Anspruch 10, bei dem das Butadien nach der Bildung des dritten Trenneinsatzes (h, I) (o, z) aus diesem entfernt wird.

12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem in dem Oxygenat-zu- Olefin-Verfahren ZSM-5 oder ein Material mit vergleichbarem Produktspektrum als Katalysatormaterial verwendet wird.

Description:
Beschreibung

Verfahren zur Herstellung von Olefinen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Olefinen gemäß dem

Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Stand der Technik

Kurzkettige Olefine wie Ethylen und Propylen können durch Dampfspalten von

Kohlenwasserstoffen hergestellt werden, wie unten im Detail erläutert. Ein alternativer Weg zu solchen kurzkettigen Olefinen sind die sogenannten Oxygenat-zu-Olefin- Verfahren (engl. Oxygenates to Olefins, OTO).

Unter Oxygenaten werden sauerstoffhaltige, von gesättigten Kohlenwasserstoffen abgeleitete Verbindungen verstanden, insbesondere Ether und Alkohole. Oxygenate kommen beispielsweise als Kraftstoffadditive zur Erhöhung der Oktanzahl und als Bleiersatz zum Einsatz (vgl. D. Barcelö (Hrsg.): Fuel Oxygenates. In: D. Barcelö und A.G. Kostianoy (Hrsg.): The Handbook of Environmental Chemistry, Bd. 5. Heidelberg: Springer, 2007). Die Zugabe von Oxygenaten in Kraftstoffen bewirkt unter anderem eine sauberere Verbrennung im Motor und verringert damit Emissionen.

Bei entsprechenden Oxygenaten handelt es sich typischerweise um Ether und

Alkohole. Neben Methyl-tert-butylether (MTBE, engl, methyl tertiary butyl ether) kommen beispielsweise tert-Amylmethylether (TAME, tertiary amyl methyl ether), tert- Amylethylether (TAEE, tertiary amyl ethyl ether), Ethyl-tert-butylether (ETBE, ethyl tertiary butyl ether) und Diisopropylether (DIPE, diisopropyl ether) zum Einsatz. Als

Alkohole werden beispielsweise Methanol, Ethanol und tert-Butanol (TBA, tertiary butyl alcohol) verwendet. Zu den Oxygenaten zählt insbesondere auch der nachfolgend erläuterte Dimethylether (DME, dimethyl ether). Die Erfindung ist nicht auf die genannten Kraftstoffadditive beschränkt, sondern eignet sich in gleicher weise zur Verwendung mit anderen Oxygenaten.

Gemäß einer gängigen Definition, die auch hier Anwendung findet, handelt es sich bei Oxygenaten um Verbindungen, die wenigstens eine kovalent an ein Sauerstoffatom gebundene Alkylgruppe aufweisen. Die wenigstens eine Alkylgruppe kann bis zu fünf, bis zu vier oder bis zu drei Kohlenstoffatome aufweisen. Insbesondere weisen die Oxygenate, die hier von Interesse sind, Alkylgruppen mit einem oder zwei

Kohlenstoffatomen auf, insbesondere Methylgruppen. Bevorzugt handelt es sich um einwertige Alkohole und Dialkylether wie Methanol und Dimethylether oder

entsprechende Mischungen.

In Oxygenat-zu-Olefin-Verfahren werden die Oxygenate wie Methanol oder

Dimethylether in eine Reaktionszone eines Reaktors eingebracht, in der ein zur Umsetzung der Oxygenate geeigneter Katalysator bereitgestellt ist. Der Katalysator enthält typischerweise ein Molekularsieb. Unter Einwirkung des Katalysators werden die Oxygenate beispielsweise in Ethylen und Propylen umgesetzt. Die verwendeten Katalysatoren und Reaktionsbedingungen in Oxygenat-zu-Olefin-Verfahren sind dem Fachmann grundsätzlich bekannt.

Auch integrierte Verfahren und Anlagen ("Verbundanlagen") zur Herstellung von Kohlenwasserstoffen, die Dampfspaltverfahren und Oxygenat-zu-Olefin-Verfahren bzw. entsprechende Spaltöfen und Reaktoren umfassen, sind bekannt und beispielsweise in der WO 201 1/057975 A2 oder der US 2013/0172627 A1 beschrieben.

Derartige integrierte Verfahren sind beispielsweise deshalb vorteilhaft, weil in den Oxygenat-zu-Olefin-Verfahren typischerweise nicht ausschließlich die gewünschten kurzkettigen Olefine gebildet werden. Ein wesentlicher Teil der Oxygenate wird in Paraffine und C4plus-Olefine (zur Bezeichnung siehe unten) umgewandelt. Gleichzeitig wird beim Dampfspalten nicht der gesamte Ofeneinsatz in kurzkettige Olefine gespalten. Im Spaltgas entsprechender Spaltöfen können insbesondere noch nicht umgesetzte Paraffine enthalten sein. Ferner finden sich hier typischerweise C4plus- Olefine, darunter Diolefine wie Butadien. Die erhaltenen Verbindungen richten sich in beiden Fällen nach den verwendeten Einsätzen und Reaktionsbedingungen.

In den in der WO201 1/057975 A2 und der US 2013/0172627 A1 vorgeschlagenen Verfahren werden das Spaltgas eines Spaltofens und der Abstrom eines Oxygenat-zu- Olefin-Reaktors in einer gemeinsamen Trenneinheit kombiniert und fraktioniert. Eine C4-Fraktion kann, beispielsweise nach Hydrierung oder Abtrennung von Butadien, erneut einem Dampfspalt- und/oder einem Oxygenat-zu-Olefin-Verfahren unterworfen werden. Die C4-Fraktion kann in überwiegend olefinische und überwiegend paraffinische Teilfraktionen getrennt werden.

Die Auftrennung in einer gemeinsamen Trenneinheit erweist sich jedoch nicht immer als zufriedenstellend, insbesondere dann, wenn in einem entsprechenden integrierten Verfahren aus dem Oxygenat-zu-Olefin-Verfahren und dem Dampfspaltverfahren Gasgemische mit deutlich unterschiedlichen Zusammensetzungen erhalten werden und/oder wenn eine bestehende Anlage zum Dampfspalten um einen Anlagenteil zur Durchführung eines Oxygenat-zu-Olefin-Verfahrens erweitert werden soll.

Offenbarung der Erfindung

Vor diesem Hintergrund schlägt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur

Herstellung von Olefinen gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vor.

Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und der nachfolgenden Beschreibung

Vor der Erläuterung der Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deren Grundlagen und die verwendeten Begriffe erläutert.

Die im Rahmen dieser Anmeldung in fachüblicher Weise verwendeten

Kurzbezeichnungen für Kohlenwasserstoffgemische bzw. Kohlenwasserstofffraktionen beruhen auf der Kohlenstoffanzahl der jeweils überwiegend oder ausschließlich enthaltenen Verbindungen. So ist eine "C1 -Fraktion" eine Fraktion, die überwiegend oder ausschließlich Methan (jedoch konventionsgemäß unter Umständen auch Wasserstoff, dann auch "Cl minus-Fraktion" genannt) enthält. Eine "C2-Fraktion" enthält hingegen überwiegend oder ausschließlich Ethan, Ethylen und/oder Acetylen. Eine "C3-Fraktion" enthält überwiegend Propan, Propylen, Methylacetylen und/oder Propadien. Eine "C4-Fraktion" enthält überwiegend oder ausschließlich Butan, Buten, Butadien und/oder Butin, wobei die jeweiligen Isomere je nach Quelle der C4-Fraktion in unterschiedlichen Anteilen enthalten sein können. Entsprechendes gilt auch für die "C5-Fraktion" und die höheren Fraktionen. Mehrere solcher Fraktionen können auch Verfahrens- und/oder bezeichnungsmäßig zusammengefasst werden. Beispielsweise enthält eine "C2plus-Fraktion" überwiegend oder ausschließlich Kohlenwasserstoffe mit zwei und mehr und eine "C2minus-Fraktion" überwiegend oder ausschließlich Kohlenwasserstoffe mit einem oder zwei Kohlenstoffatomen.

Flüssige und gasförmige Ströme können im hier verwendeten Sprachgebrauch reich oder arm an einer oder mehreren Komponenten sein, wobei "reich" für einen Gehalt von wenigstens 90%, 95%, 99%, 99,5%, 99,9%, 99,99% oder 99,999% und "arm" für einen Gehalt von höchstens 10%, 5%, 1 %, 0,1 %, 0,01 % oder 0,001 % auf molarer, Gewichts- oder Volumenbasis stehen kann. Flüssige und gasförmige Ströme können im hier verwendeten Sprachgebrauch ferner angereichert oder abgereichert an einer oder mehreren Komponenten sein, wobei sich diese Begriffe auf einen entsprechenden Gehalt in einem Ausgangsgemisch beziehen, aus dem der flüssige oder gasförmige Strom erhalten wurde. Der flüssige oder gasförmige Strom ist "angereichert", wenn dieser zumindest den 1 ,1 -fachen, 1 ,5-fachen, 2-fachen, 5-fachen, 10-fachen, 100- fachen oder 1 .000-fachen Gehalt, "abgereichert", wenn er höchstens den 0,9-fachen, 0, 5-fachen, 0,1 -fachen, 0,01 -fachen oder 0,001 -fachen Gehalt einer entsprechenden Komponente, bezogen auf das Ausgangsgemisch, enthält. Ein "überwiegend" eine oder mehrere Komponenten enthaltender Strom enthält diese eine oder mehreren Komponenten zumindest zu 50% oder ist reich an diesen im obigen Sinn. Ein flüssiger oder gasförmiger Strom ist von einem anderen flüssigen oder gasförmigen Strom (auch als Ausgangsstrom bezeichnet) "abgeleitet", wenn er zumindest einige in dem Ausgangsstrom enthaltene oder aus diesem erhaltene Komponenten aufweist. Ein in diesem Sinne abgeleiteter Strom kann aus dem Ausgangsstrom durch

Abtrennen oder Abzweigen eines Teilstroms oder einer oder mehrerer Komponenten, Anreichern oder Abreichern bezüglich einer oder mehrerer Komponenten, chemisches oder physikalisches Umsetzen einer oder mehrerer Komponenten, Erwärmen, Abkühlen, Druckbeaufschlagen und dergleichen erhalten werden.

Verfahren und Vorrichtungen zum Dampfspalten (engl. Steam Cracking) von

Kohlenwasserstoffen sind bekannt und beispielsweise im Artikel "Ethylene" in

Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, online seit 15. April 2007, DOI 10.1002/14356007.a10_045.pub2, beschrieben.

Dampfspaltverfahren werden im kommerziellen Maßstab überwiegend in

Rohrreaktoren durchgeführt, deren Reaktionsrohre, die sogenannten Coils, einzeln oder gruppenweise bei gleichen oder unterschiedlichen Spaltbedingungen betrieben werden können. Unter gleichen oder vergleichbaren Spaltbedingungen betriebene Reaktionsrohre oder Gruppen von Reaktionsrohren, gegebenenfalls aber auch unter einheitlichen Spaltbedingungen betriebene Rohrreaktoren insgesamt, werden nachfolgend jeweils als "Spaltöfen" bezeichnet. Ein Spaltofen ist im hier verwendeten Sprachgebrauch also eine zum Dampfspalten verwendete bauliche Einheit, die einen Ofeneinsatz gleichen oder vergleichbaren Spaltbedingungen aussetzt. Eine Anlage zum Dampfspalten kann einen oder mehrere Spaltöfen aufweisen. Die vorliegende Anmeldung verwendet zur Charakterisierung von Drücken und

Temperaturen die Begriffe "Druckniveau" und "Temperaturniveau", wodurch zum Ausdruck gebracht werden soll, dass entsprechende Drücke und Temperaturen in einer entsprechenden Anlage nicht in Form exakter Druck- bzw. Temperaturwerte verwendet werden müssen, um das erfinderische Konzept zu verwirklichen. Jedoch bewegen sich derartige Drücke und Temperaturen typischerweise in bestimmten Bereichen, die beispielsweise ± 1 %, 5%, 10%, 20% oder sogar 50% um einen

Mittelwert liegen. Entsprechende Druckniveaus und Temperaturniveaus können dabei in disjunkten Bereichen liegen oder in Bereichen, die einander überlappen.

Insbesondere schließen beispielsweise Druckniveaus unvermeidliche oder zu erwartende Druckverluste, beispielsweise aufgrund von Abkühlungseffekten, ein.

Entsprechendes gilt für Temperaturniveaus. Bei den hier in bar angegebenen

Druckniveaus handelt es sich um Absolutdrücke.

Zur Auslegung und spezifischen Ausgestaltung von Destillationssäulen und

Absorptionskolonnen, wie sie auch im Rahmen der vorliegenden Anmeldung eingesetzt werden können, sei auf einschlägige Lehrbücher verwiesen (siehe beispielsweise Sattler, K.: Thermische Trenn verfahren: Grundlagen, Auslegung, Apparate, 3. Auflage 2001 , Weinheim, Wiley-VCH). Vorteile der Erfindung

Die vorliegende Erfindung entwickelt bekannte Verfahren zur Herstellung von Olefinen weiter, in welchen Gasgemische, die durch ein Dampfspaltverfahren und ein Oxygenat- zu-Olefin-Verfahren erzeugt werden, als Trenneinsatz einem gemeinsamen

Trennverfahren unterworfen werden. Wie erwähnt, sind derartige Verfahren beispielsweise aus der WO 201 1/057975 A2 und/oder der US 2013/0172627 A1 bekannt.

Die vorliegende Erfindung schlägt dabei ein Verfahren zur Gewinnung von Olefinen vor, bei dem ein erstes Gasgemisch, das durch ein Dampfspaltverfahren erzeugt wird, zumindest teilweise zur Bildung eines ersten Trenneinsatzes verwendet wird, der Kohlenwasserstoffe mit einem bis fünf Kohlenstoffatomen enthält. Der erste

Trenneinsatz kann neben den Kohlenwasserstoffen mit einem bis fünf

Kohlenstoffatomen auch weitere Kohlenwasserstoffe und andere Verbindungen enthalten. Er kann auch überwiegend oder ausschließlich die Kohlenwasserstoffe mit einem bis fünf Kohlenstoffatomen enthalten. Wie bereits oben angesprochen, umfasst dabei die "Bildung" eines ersten Trenneinsatzes nicht nur die Verwendung des ersten Gasgemischs insgesamt als erster Trenneinsatz; ein erfindungsgemäßes Verfahren kann auch umfassen, nur einen Teil eines solchen Gasgemischs, gegebenenfalls nach Aufreinigungs- und Vorbehandlungsschritten, zu verwenden. Wie auch nachfolgend im Detail erläutert, wird bei der Bildung des ersten Trenneinsatzes ein Teil eines

Gasgemischs, das durch ein Oxygenat-zu-Olefin-Verfahren erzeugt wird, ebenfalls zur Bildung dieses ersten Trenneinsatzes verwendet, indem es mit dem ersten

Gasgemisch oder einem Teil hiervon gemischt wird. Eine Bildung eines Trenneinsatzes kann umfassen, hierzu verwendete Ströme stromauf oder in einer Trenneinrichtung zusammenzuführen.

Der Gehalt an Kohlenwasserstoffen in dem ersten Trenneinsatz richtet sich nach den Betriebsbedingungen des verwendeten Dampfspaltverfahrens und insbesondere nach den Kohlenwasserstoffeinsätzen, die dem Dampfspaltverfahren unterworfen werden. Werden in einem derartigen Dampfspaltverfahren leichte Kohlenwasserstoffe, d.h. beispielsweise Gasgemische mit Kohlenwasserstoffen mit einem bis vier

Kohlenstoffatomen eingesetzt, enthält der erste Trenneinsatz naturgemäß einen geringeren Anteil an Kohlenwasserstoffen mit fünf und mehr Kohlenstoffatomen. Bei der Verwendung schwerer Kohlenwasserstoffeinsätze sind in dem durch das

Dampfspaltverfahren erzeugten Gasgemisch hingegen größere Anteile längerkettiger Kohlenwasserstoffe mit fünf und mehr Kohlenstoffatomen zu erwarten. Die Erfindung ermöglicht die Bearbeitung von Gasgemischen beliebiger Art. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden aus dem ersten Trenneinsatz, der wie zuvor erläutert erzeugt wurde, zumindest ein erstes Trennprodukt und ein zweites Trennprodukt erzeugt. Das erste und das zweite Trennprodukt können in einer gemeinsamen Trenneinheit erzeugt werden, es ist jedoch auch möglich, dass das erste Trennprodukt in einer ersten Trenneinheit einer Sequenz von Trenneinheiten und das zweite Trennprodukt stromab dieser ersten Trenneinheit in einer zweiten, dritten, usw. Trenneinheit erzeugt wird. Somit können das erste Trennprodukt und das zweite Trennprodukt an gleicher oder unterschiedlicher Stelle in einer entsprechenden Trennsequenz erzeugt werden.

Erfindungsgemäß enthält das erste Trennprodukt dabei zumindest den überwiegenden Anteil der in dem ersten Trenneinsatz enthaltenen Kohlenwasserstoffe mit einem und zwei Kohlenstoffatomen und das zweite Trennprodukt zumindest den überwiegenden Anteil der in dem ersten Trenneinsatz enthaltenen Kohlenwasserstoffe mit vier und fünf Kohlenstoffatomen. Bei dem ersten Trennprodukt handelt es sich, wie auch unten erläutert, insbesondere um einen gasförmigen Kopfstrom eines Deethanizers oder eines Depropanizers, wie er aus dem Stand der Technik bekannt ist. Das zweite Trennprodukt wird hingegen beispielsweise als Sumpfprodukt eines entsprechenden Deethanizers bzw. Depropanizers in Form einer flüssigen Fraktion erhalten.

Erfindungsgemäß wird ein zweites Gasgemisch, das durch ein Oxygenat-zu-Olefin- Verfahren erzeugt wird, zumindest teilweise zur Bildung eines zweiten Trenneinsatzes verwendet. Zur "Bildung" des zweiten Trenneinsatzes sei auf die Erläuterungen bezüglich des ersten Gasgemischs bzw. des ersten Trenneinsatzes verwiesen. Der zweite Trenneinsatz enthält ebenfalls Kohlenwasserstoffe mit einem bis fünf

Kohlenstoffatomen. Auch der zweite Trenneinsatz kann neben den

Kohlenwasserstoffen mit einem bis fünf Kohlenstoffatomen auch weitere

Kohlenwasserstoffe und andere Verbindungen enthalten. Er kann auch überwiegend oder ausschließlich die Kohlenwasserstoffe mit einem bis fünf Kohlenstoffatomen enthalten. Je nach der Ausgestaltung des Oxygenat-zu-Olefin-Verfahrens, dessen Einsätzen usw. kann der erste Trenneinsatz dabei unterschiedliche Anteile von Kohlenwasserstoffen unterschiedlicher Kettenlänge enthalten. Insbesondere kann ein derartiger Trenneinsatz auch noch Restoxygenat enthalten, das in dem Oxygenat-zu- Olefin-Verfahren nicht umgesetzt wurde. Das erfindungsgemäße Verfahren kann jedoch auch umfassen, entsprechende Oxygenate vor der Bildung des zweiten

Trenneinsatzes aus dem zweiten Gasgemisch abzutrennen.

Aus dem zweiten Trenneinsatz werden zumindest ein drittes Trennprodukt und ein viertes Trennprodukt erzeugt. Das dritte Trennprodukt enthält dabei zumindest den überwiegenden Anteil der in dem zweiten Trenneinsatz enthaltenen

Kohlenwasserstoffe mit einem und zwei Kohlenstoffatomen und das vierte

Trennprodukt enthält zumindest den überwiegenden Anteil der in dem zweiten

Trenneinsatz enthaltenen Kohlenwasserstoffe mit vier und fünf Kohlenstoffatomen. Die Bildung des dritten und vierten Trennprodukts erfolgt dabei erfindungsgemäß separat zur Bildung des ersten und zweiten Trennprodukts aus dem ersten Trenneinsatz.

Hierzu ist beispielsweise erfindungsgemäß ein zweiter Deethanizer oder ein zweiter Depropanizer bereitgestellt, der als Kopfprodukt das dritte Trennprodukt und als Sumpfprodukt das vierte Trennprodukt bildet.

Die vorliegende Erfindung zeichnet sich nun dadurch aus, dass das dritte Trennprodukt ebenfalls zumindest teilweise zur Bildung des ersten Trenneinsatzes verwendet wird. Insbesondere wird das dritte Trennprodukt dabei vollständig mit dem in dem

Dampfspaltverfahren erhaltenen ersten Gasgemisch, das gegebenenfalls aufbereitet und aufgereinigt wurde, vereinigt und einer Trennung zur Gewinnung des ersten und des zweiten Trennprodukts unterworfen. Ferner wird aus zumindest einem Teil des vierten Trennprodukts und aus zumindest einem Teil des zweiten Trennprodukts ein dritter Trenneinsatz gebildet und ebenfalls einer Trennung unterworfen. Mit anderen Worten wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung das dritte

Trennprodukt, beispielsweise eine C2minus bzw. C3minus-Fraktion, die aus einem Abstrom eines Oxygenat-zu-Olefin-Verfahrens gebildet wird, einem Trenneinsatz zugespeist, der im Wesentlichen aus einem Abstrom eines Dampfspaltverfahrens gebildet wird. Eine entsprechende C3plus- bzw. C4plus-Fraktion des Abstroms des Oxygenat-zu-Olefin-Verfahrens wird hingegen mit einer Fraktion vergleichbarer

Zusammensetzung, die aus dem ersten Trenneinsatz erhalten wird, vereinigt. Es wird also zunächst mindestens eine leichte Fraktion (arm an C4plus-Kohlenwasserstoffen) und mindestens eine schwere Fraktion (arm an C2minus-Kohlenwasserstoffen) aus dem Abstrom eines Oxygenat-zu-Olefin-Verfahrens erzeugt, bevor die unterschiedlichen Fraktionen an geeigneter Stelle mit Fraktionen eines Abstroms eines Dampfspaltverfahrens kombiniert werden.

In einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann das zweite Trennprodukt zumindest den überwiegenden Anteil der in dem ersten Trenneinsatz enthaltenen Kohlenwasserstoffe mit drei Kohlenstoffatomen enthalten. In diesem Fall enthält das vierte Trennprodukt zumindest den überwiegenden Anteil der in dem zweiten

Trenneinsatz enthaltenen Kohlenwasserstoffe mit drei Kohlenstoffatomen. Dies bedeutet, mit anderen Worten, dass sowohl der erste Trenneinsatz als auch der zweite Trenneinsatz zunächst in einem Deethanizer bearbeitet werden.

Bezüglich des aus dem Oxygenat-zu-Olefin-Verfahren erhaltenen Gasgemischs bedeutet dies beispielsweise, dass ein derartiges Gasgemisch zunächst einem Quench und gegebenenfalls einer Oxygenatentfernung unterworfen wird. Anschließend erfolgt typischerweise eine Verdichtung bis auf einen Druck von ca. 20 bar, im Rahmen dessen eine Verflüssigung des Gasgemischs erfolgt. Die erhaltenen Kondensate werden gegebenenfalls getrocknet und anschließend dem erwähnten Deethanizer zugeführt. Leichte Bestandteile des Gasgemischs, die bei der erwähnten

Druckbeaufschlagung nicht in den flüssigen Zustand übergehen, sowie ein Kopfprodukt aus dem Deethanizer werden zusammen mit dem gesamten in einem Steamcracker, also aus dem Dampfspaltverfahren, erhaltenen Gasgemisch weiter verdichtet und aufgetrennt. Die Menge des Kopfprodukts aus dem Deethanizer richtet sich nach dem eingesetzten Katalysator (siehe unten). Wird beispielsweise ZSM-5 oder ein

vergleichbares Material verwendet, handelt es sich um eine vergleichsweise geringe Menge. Das "gesamte Gasgemisch" aus dem Steamcracker wird dabei wie bereits erwähnt, gegebenenfalls ebenfalls vorbehandelt, beispielsweise getrocknet, von Kondensaten befreit usw. Die deutlich höhere Menge an C3plus-Kohlenwasserstoffen aus dem Oxygenat-zu-Olefin-Verfahren kann direkt zu einer C3plus- Verarbeitung in einer gemeinsamen Trennsequenz geführt werden.

Der hierdurch erzielbare Vorteil ist der, dass auch bei beträchtlichen Unterschieden im C2minus/C3plus-Verhältnis im Gasgemisch aus dem Oxygenat-zu-Olefin-Verfahren und dem Gasgemisch aus dem Dampfspaltverfahren entsprechende Anlagenteile einfacher und kostengünstiger realisiert werden können. Ein weiterer Vorteil ist die verbesserte Trennung: Sofern das aus dem Oxygenat-zu-Olefin-Verfahren erhaltene Gasgemisch Kohlendioxid enthält, wird dies in die C2minus-Fraktion, also das dritte Trennprodukt, übergehen. Die Kohlendioxidentfernung kann anschließend gemeinsam in dieser Fraktion und dem gesamten aus dem Dampfspaltverfahren erhaltenen Gasgemisch erfolgen, ohne dass die vergleichsweise große Menge an C3plus- Kohlenwasserstoffen des Oxygenat-zu-Olefin-Verfahrens mit dem Gasgemisch aus dem Dampfspaltverfahren gemischt werden muss. Letzteres könnte dazu führen, dass sich Kohlendioxid in die Kondensate löst und nicht separat abgetrennt werden kann.

In einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das dritte Trennprodukt zumindest den überwiegenden Anteil der in dem zweiten Trenneinsatz enthaltenen Kohlenwasserstoffe mit drei Kohlenstoffatomen enthalten. Im Gegensatz zu der zuvor erläuterten Alternative bedeutet dies also, dass das Gasgemisch aus dem Oxygenat-zu-Olefin-Verfahren zunächst in einem Depropanizer bearbeitet wird. Wie zuvor wird das Gasgemisch aus dem Oxygenat-zu-Olefin-Verfahren beispielsweise zunächst gequencht, verdichtet und gegebenenfalls getrocknet. Die Verdichtung muss dabei nur auf einen vergleichsweise geringen Wert erfolgen, beispielsweise auf 10 bis 15 bar. Anschließend erfolgt eine entsprechende Trennung in dem Depropanizer.

In bestimmten Fällen ist es technisch nicht sinnvoll, Oxygenate wie Dimethylether aus dem gesamten Gasgemisch, das durch das Oxygenat-zu-Olefin-Verfahren erhalten wird, zu entfernen. Dies kann beispielsweise bei zu geringem Druck der Fall sein und/oder wenn ein zweiphasiger Strom vorliegt. In diesem Fall eröffnet das erfindungsgemäße Verfahren in der erläuterten Ausgestaltung die Möglichkeit, Dimethylether aus dem C3minus-Strom zu entfernen. Auch hierbei ergibt sich ein energetischer Vorteil, da nicht das gesamte, aus dem Oxygenat-zu-Olefin-Verfahren erhaltene Gas mit dem Gas aus dem Dampfspaltverfahren gemischt werden muss, sondern nur die C3minus-Fraktion aus dem Oxygenat-zu-Olefin-Verfahren mit dem Gas aus dem Dampfspaltverfahren gemischt werden muss sowie die C4plus-Fraktion aus dem Oxygenat-zu-Olefin-Verfahren mit der entsprechenden C4plus-Fraktion aus dem Dampfspaltverfahren kombiniert wird.

Der dritte Trenneinsatz kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung unterschiedlichen Behandlungsschritten unterworfen werden. Bei dem dritten Trenneinsatz handelt es sich, wie bereits erläutert, um zumindest einen Teil des vierten Trennprodukts und zumindest einen Teil des zweiten Trennprodukts. Beispielsweise kann eine derartige Behandlung eine Hydrierung umfassen, bei der in dem dritten Trenneinsatz enthaltene unerwünschte Verbindungen wie geringe Mengen Butadien entfernt werden können.

Es sei nochmals betont, dass im Rahmen der vorliegenden Erfindung das erste Trennprodukt und das zweite Trennprodukt in einer ersten Trenneinheit und das dritte Trennprodukt und das vierte Trennprodukt in einer baulich von der ersten Trenneinheit getrennten zweiten Trenneinheit erzeugt werden. Mit "baulich getrennt" ist dabei gemeint, dass entsprechende Trenneinheiten nicht mit einem gemeinsamen

Fluidstrom, der aus dem ersten Trenneinsatz und dem zweiten Trenneinsatz gebildet wird, beschickt werden. Die Auftrennung erfolgt zunächst getrennt voneinander.

Insbesondere können die erste Trenneinheit und die zweite Trenneinheit

vorteilhafterweise jeweils zumindest eine Destillationssäule umfassen, beispielsweise den erwähnten Deethanizer bzw. Depropanizer.

Vorteilhafterweise werden das erste Trennprodukt und das dritte Trennprodukt jeweils unter Verwendung einer entsprechenden Destillationssäule erzeugt.

Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst insbesondere nicht die Abtrennung von Butadien aus entsprechenden Fraktionen vor der Vereinigung zu dem dritten

Trenneinsatz. Mit anderen Worten enthält der erste Trenneinsatz Butadien und dieses geht zu einem überwiegenden Anteil in das zweite Trennprodukt über, das

anschließend mit dem vierten Trennprodukt vereinigt wird. Dies stellt einen

wesentlichen Unterschied der vorliegenden Erfindung gegenüber Verfahren dar, wie sie beispielsweise aus der WO 2014/005998 A1 bekannt sind. Ziel ist dort die

Erleichterung einer Butadienextraktion aus dem Abstrom eines Dampfspaltverfahrens. Aufgrund dieses Ziels erweist sich das dort vorgeschlagene Verfahren als deutlich unflexibler als jenes, das im Rahmen der vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommt. Die vorliegende Erfindung umfasst dabei vorteilhafterweise, das Butadien nach der Bildung des dritten Trenneinsatzes aus diesem zu entfernen. Hierzu kann

beispielsweise eine Butadienextraktion und/oder eine (Durch-)Hydrierung, wie zuvor erläutert, zum Einsatz kommen. Der verbleibende Rest kann konditioniert, in

Fraktionen aufgetrennt und/oder zumindest teilweise als Recyclestrom in das

Dampfspaltverfahren zurückgeführt werden. Die Erfindung kann mit unterschiedlichen Katalysatoren im Oxygenat-zu-Olefin- Verfahren arbeiten. Beispielsweise können Zeolithe wie ZSM-5 oder SAPO-34 oder funktionell vergleichbare Materialien zum Einsatz kommen. Die vorliegende Erfindung eignet sich insbesondere dann, wenn ZSM-5 oder ein vergleichbares Material zum Einsatz kommt, weil sich hierbei vergleichsweise große Mengen an längerkettigen (C3plus-)Kohlenwasserstoffen und vergleichsweise geringe Mengen an kürzerkettigen (C2minus-)Kohlenwasserstoffen bilden. Letztere können, wie erläutert, in einem separaten Deethanizer abgetrennt und gemeinsam mit dem gesamten aus dem Dampfspaltverfahren erhaltenen Gasgemisch weiter verarbeitet werden. Grundsätzlich ist die Erfindung aber auch für die Verwendung mit SAPO-34 oder vergleichbaren Materialien geeignet, mit denen eher kürzerkettige (C2minus-)Kohlenwasserstoffe gebildet werden. Die Erfindung kann in einer Anlage zur Gewinnung von Olefinen implementiert werden, die Mittel aufweist, die dafür eingerichtet sind, ein erstes Gasgemisch, das durch ein Dampfspaltverfahren erzeugt wird, zumindest teilweise zur Bildung eines ersten Trenneinsatzes zu verwenden, der Kohlenwasserstoffe mit einem bis fünf

Kohlenstoffatomen enthält, wie oben erläutert. Diese hier als erste

Fluidbearbeitungsmittel bezeichneten Mittel sind ferner dafür eingerichtet, aus dem ersten Trenneinsatz zumindest ein erstes Trennprodukt und ein zweites Trennprodukt zu erzeugen, wobei das erste Trennprodukt zumindest den überwiegenden Anteil der in dem ersten Trenneinsatz enthaltenen Kohlenwasserstoffe mit einem und zwei Kohlenstoffatomen und das zweite Trennprodukt zumindest den überwiegenden Anteil der in dem ersten Trenneinsatz enthaltenen Kohlenwasserstoffe mit vier und fünf Kohlenstoffatomen enthält.

Eine derartige Anlage weist ferner Mittel auf, die dafür eingerichtet sind, ein zweites Gasgemisch, das durch ein Oxygenat-zu-Olefin-Verfahren erzeugt wird, zumindest teilweise zur Bildung eines zweiten Trenneinsatzes zu verwenden, der

Kohlenwasserstoffe mit einem bis fünf Kohlenstoffatomen enthält, wie ebenfalls oben erläutert. Diese hier als zweite Fluidbearbeitungsmittel bezeichneten Mittel sind ferner dafür eingerichtet, aus dem zweiten Trenneinsatz zumindest ein drittes Trennprodukt und ein viertes Trennprodukt zu erzeugen, wobei das dritte Trennprodukt zumindest den überwiegenden Anteil der in dem zweiten Trenneinsatz enthaltenen Kohlenwasserstoffe mit einem und zwei Kohlenstoffatomen und das vierte

Trennprodukt zumindest den überwiegenden Anteil der in dem zweiten Trenneinsatz enthaltenen Kohlenwasserstoffe mit vier und fünf Kohlenstoffatomen enthält. Insbesondere zeichnet sich eine derartige Anlage durch Mittel aus, die dafür eingerichtet sind, das dritte Trennprodukt ebenfalls zumindest teilweise zur Bildung des ersten Trenneinsatzes zu verwenden (hier als dritte Fluidbearbeitungsmittel bezeichnet), sowie durch Mittel, die dafür eingerichtet sind, aus zumindest einem Teil des vierten Trennprodukts und aus zumindest einem Teil des zweiten Trennprodukts einen dritten Trenneinsatz zu bilden und diesen einer Trennung zu unterwerfen (hier als vierte Fluidbearbeitungsmittel bezeichnet).

Eine derartige Anlage ist zur Durchführung sämtlicher Ausgestaltungen eines zuvor erläuterten Verfahrens eingerichtet und weist sämtliche Mittel auf, die sie zu einer derartigen Durchführung befähigen. Die Anlage profitiert damit von den zuvor erläuterten Merkmalen und Vorteilen der Erfindung, auf die daher ausdrücklich verwiesen wird.

Insbesondere eignet sich die vorliegende Erfindung auch zur Erstellung einer entsprechenden Anlage durch Umrüsten ("Revamp") einer bestehenden Anlage, die nur zur Durchführung eines Dampfspaltverfahrens und zur anschließenden Trennung des erhaltenen Gasgemischs eingerichtet ist. Eine solche umzurüstende Anlage weist also die erläuterten ersten Fluidbearbeitungsmittel auf. Das Umrüsten kann durch das Bereitstellen von Mitteln erfolgen, die zur Durchführung eines Oxygenat-zu-Olefin- Verfahrens eingerichtet sind, beispielsweise wenigstens eines Oxygenat-zu-Olefin- Reaktors, und das Bereitstellen und Ankoppeln zumindest der erläuterten zweiten Fluidbearbeitungsmittel und der erläuterten dritten Fluidbearbeitungsmittel. Auch die erläuterten vierten Fluidbearbeitungsmittel können bereitgestellt und angekoppelt werden, diese können jedoch auch bereits zumindest zum Teil für eine Bearbeitung einer entsprechenden C4plus-Fraktion aus dem Dampfspaltverfahren vorhanden sein. Es kann in diesem Fall erforderlich sein, die vierten Fluidbearbeitungsmittel kapazitiv zu erweitern.

Die Umrüstung einer bestehenden Anlage kann insbesondere in den nachfolgend erläuterten Fällen vorteilhaft sein, welche überwiegend von einer Verwendung von ZSM-5 als Katalysatormaterial ausgehen. Die Erfindung eignet sich aber, wie erwähnt, auch in Verbindung mit anderen Katalysatormaterialien.

Bei einer (vollständigen oder teilweisen) Umstellung des oder der in dem

Dampfspaltverfahren bearbeiteten Einsätze, beispielsweise von Naphtha auf gasförmige Einsätze wie ethanhaltiges Schiefergas, kommt es zu einer anteilsmäßigen Reduzierung der Kohlenwasserstoffe mit drei und mehr Kohlenstoffatomen in dem durch das Dampfspaltverfahren erhaltenen Gasgemisch. Eine derartige Umstellung kann erwünscht sein, weil entsprechende Gasgemische beispielsweise in Form von Schiefergas kostengünstig erhältlich sind.

Der Gesamtdurchsatz einer entsprechenden Anlage ist aber auch bei der Reduzierung der Kohlenwasserstoffe mit drei und mehr Kohlenstoffatomen in dem durch das Dampfspaltverfahren erhaltenen Gasgemisch weiterhin durch die Dimensionierung der in einer entsprechenden Trennsequenz vorhandenen Trenneinheiten zur Ab- und

Auftrennung der kürzerkettigen Kohlenwasserstoffe, beispielsweise eines sogenannten C2-Splitters zur Trennung von Ethan und Ethylen voneinander, begrenzt. Die verwendeten Spaltöfen und insbesondere die Trenneinheiten zur Ab- und Auftrennung der längerkettigen (C3plus-)Kohlenwasserstoffe würden in solchen Fällen nicht in der vorhandenen Kapazität benötigt, liefen also in Unterlast. Auch die vorhandene

Kapazität der Spaltöfen zur Bearbeitung längerkettiger Kohlenwasserstoffe wird hierbei nicht vollständig ausgenutzt.

Durch das Bereitstellen der zur Durchführung eines Oxygenat-zu-Olefin-Verfahrens eingerichteten Mittel und das Bereitstellen und Ankoppeln der zweiten

Fluidbearbeitungsmittel, der dritten Fluidbearbeitungsmittel und ggf. der vierten (evtl. bereits zum Teil vorhandenen) Fluidbearbeitungsmittel, kann diese Unterlast kompensiert werden. Wird beispielsweise also ein paralleler Oxygenat-zu-Olefin- Reaktor mit separater Wasserwäsche und Verdichtung sowie einer anschließenden C2/C3-T rennung bereitgestellt, kann für die Bearbeitung der C3plus-

Kohlenwasserstoffe der vorhandene Trennteil genutzt werden. Geringe Mengen einer C2-Fraktion aus dem Oxygenat-zu-Olefin-Verfahren können in einem vorhandenen Verdichter und in der vorhandenen Trenneinheit weiterverarbeitet werden. Die entstehende C4plus-Fraktion (überwiegend aus dem Oxygenat-zu-Olefin-Verfahren) kann die noch verfügbare Kapazität der Spaltöfen auslasten, indem diese recycelt wird. Die Erfindung kann auch bei der Kapazitätserweiterung einer ausschließlich oder überwiegend zum Dampfspalten von Naphtha eingerichteten Anlage ohne eine Erhöhung der Menge des durch das Dampfspaltverfahren bearbeiteten Naphthas oder auch im Rahmen einer Reduzierung der Menge des durch das Dampfspaltverfahren bearbeiteten Naphthas eingesetzt werden. Anstatt nur Naphtha als Einsatz in dem Dampfspaltverfahren zu nutzen, kann auch ein C4plus-Recycle aus einem im Rahmen der Umrüstung ergänzten Oxygenat-zu-Olefin-Reaktor zu den bestehenden Spaltöfen geführt und eine entsprechende Menge Naphtha eingespart werden. Geht man von einem Prozessaufbau aus, wie er beispielsweise in Figur 1 dargestellt ist, würden sich die Kapazitäten in den Prozessgruppen des Dampfspaltverfahrens abgesehen von dem C3plus-Teil nicht wesentlich ändern. Die Kapazitätserhöhung würde durch das zusätzliche Propylen aus dem Oxygenat-zu-Olefin-Teil erfolgen. Der C3plus-Teil kann in diesem Fall vergleichsweise einfach vergrößert werden.

Die Erfindung kann auch besondere Vorteile bieten, wenn eine Ergänzung eines Dampfspaltverfahrens mit überwiegend C2/C3-Einsatz, also eines sogenannten Gascrackers, um ein Oxygenat-zu-Olefin-Verfahren vorgenommen wird. In diesem Fall kann der vergleichsweise geringe C2-Anteil aus dem Oxygenat-zu-Olefin-Verfahren in den bestehenden Komponenten zur Durchführung des Dampfspaltverfahrens mitverarbeitet werden. Ein neuer C3plus-Teil, der für das ursprüngliche

Dampfspaltverfahren aufgrund der verwendeten Einsätze nicht erforderlich war, kann die C3plus-Kohlenwasserstoffe aus dem Dampfspaltverfahren sowie die C3plus- Kohlenwasserstoffe aus der Oxygenat-zu-Olefin-Anlage verarbeiten. Die C4plus- Fraktion könnte zu neuen Spaltöfen gefahren werden, was ein Redesign des warmen Teils des Dampfspaltverfahrens erforderlich macht. Insgesamt kann die

Gasfeedmenge leicht reduziert werden, damit die Kapazitäten des Rohgasverdichters und des kalten Teils für die C2minus-Kohlenwasserstoffe aus dem Oxygenat-zu-Olefin- Verfahren sowie die Produkte aus den Gasöfen und den C4plus-Öfen ausreichen.

Alle erläuterten Umbaumaßnahmen haben durch das Hinzufügen eines Oxygenat-zu- Olefin-Reaktors außerdem zur Folge, dass an der Anlagengrenze das

Propylen/Ethylen-Verhältnis relativ hoch ist. Eine konventionelle Umbaumaßnahme (z.B. Feedumstellung von Naphtha zu Gas) hätte den gegenteiligen Effekt: eine Verringerung des Propylen/Ethylen-Verhältnisses bzw. eine ausschließliche Produktion von Ethylen. Vor dem Hintergrund, dass in Zukunft insbesondere für Propylen eine Angebotsverknappung erwartet wird, erscheinen Umbaumaßnahmen attraktiv, die eine Erhöhung des Propylen/Ethylen-Verhältnisses zur Folge haben. Die vorliegende Erfindung ermöglicht einen entsprechenden Umbau.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen weiter erläutert, welche bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung zeigen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Figur 1 zeigt ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in

schematischer Darstellung.

Figur 2 zeigt ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in

schematischer Darstellung.

Figur 3 zeigt ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in

schematischer Darstellung. Figur 4 zeigt ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in

schematischer Darstellung.

In den Figuren tragen einander entsprechende Elemente identische Bezugszeichen und werden der Übersichtlichkeit halber nicht wiederholt erläutert.

Ausführungsformen der Erfindung

In Figur 1 ist ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung schematisch in Form eines Ablaufplans dargestellt. Das Verfahren ist insgesamt mit 100 bezeichnet.

Das Verfahren 100 umfasst die parallele Durchführung eines Dampfspaltverfahrens 1 und eines Oxygenat-zu-Olefin-Verfahrens 2. Eine Anlage, in der das Verfahren 100 implementiert ist, weist entsprechende Mittel auf, d.h. wenigstens einen Spaltofen und wenigstens einen Oxygenat-zu-Olefin-Reaktor. Das Dampfspaltverfahren 1 arbeitet unter Verwendung eines oder mehrerer

Einsatzströme a, die einem oder mehreren bei gleichen oder unterschiedlichen Bedingungen betriebenen Spaltöfen zugeführt werden können, wie eingangs erläutert. Die Ströme a können Frischeinsätze oder beliebige Recycleströme aus einem entsprechenden Verfahren 100 umfassen. Recycleströme können beispielsweise

Ethan- oder Propanströme und/oder Ströme aus Kohlenwasserstoffen mit vier bis acht Kohlenstoffatomen (olefinisch und paraffinisch) sein. Frischeinsätze können beispielsweise gasförmig und/oder flüssig, beispielsweise in Form von Erdgas und/oder Naphta, bereitgestellt werden.

Mittels des Dampfspaltverfahrens 1 wird ein Rohgasstrom b erhalten, der einem oder mehreren Aufbereitungsschritten zugeführt werden kann. Im dargestellten Beispiel erfolgt beispielsweise eine Ölfraktionierung und/oder ein Quench in einem

Verfahrensschritt 3. Hierbei kann Prozessdampf erzeugt werden, der in das

Dampfspaltverfahren 1 zurückgeführt werden kann (nicht gezeigt).

Ein im Verfahrensschritt 3 erhaltener Gasstrom c wird beispielsweise einer

Verdichtung, Vorkühlung und Trocknung in einem Verfahrensschritt 4 unterworfen. Ein derartiger Verfahrensschritt 4 kann, unter Bildung entsprechender Ströme d, auch um eine Sauergasentfernung 5 ergänzt werden (indem beispielsweise ein Gasstrom zwischen zwei Verdichterstufen aus dem Verfahrensschritt 4 zur Sauergasentfernung 5 abgeleitet und anschließend wieder zugeführt wird). In dem Verfahrensschritt 4 kann auch ein C2minus-Strom e auf einem Druckniveau von beispielsweise 20 bar

(sogenannter Mitteldruck-C2minus-Strom), der aus einem entsprechenden

Gasgemisch eines Oxygenat-zu-Olefin-Verfahrens 2 gebildet wird, eingesetzt werden, wie nachfolgend erläutert. Durch den gemeinsamen Einsatz des Stroms c und des C2minus-Stroms e aus dem Oxygenat-zu-Olefin-Verfahren 2 wird erreicht, dass eine entsprechende Vorbehandlung nur einmal durchgeführt werden muss und nicht erneut separat für die vergleichsweise geringen Mengen an C2minus-Kohlenwasserstoffen aus einem Oxygenat-zu-Olefin-Verfahren 2.

Ein aus dem Verfahrensschritt 4 erhaltener, insbesondere verdichteter und teilweise verflüssigter und getrockneter Strom f wird im dargestellten Beispiel als Trenneinsatz einem Deethanizerschritt 6 unterworfen, in dem eine C2minus-Fraktion g auf einem Druckniveau von beispielsweise 35 bar (Hochdruck-C2minus-Strom) und eine C3plus- Fraktion h erhalten wird. Die weitere Verarbeitung der C3plus-Fraktion h wird unten erläutert. Die C2minus-Fraktion g wird beispielsweise einem Hydrierschritt 7 unterworfen, in welchem insbesondere Acytelen zu Ethylen hydriert wird. Ein auf diese Weise weiterbehandelter Strom i wird anschließend beispielsweise einem Demethanizerschritt 8 unterworfen, in dem Methan CH4 und Wasserstoff H2 abgetrennt werden. Ein auf diese Weise von Methan und Wasserstoff befreiter Strom k, der im Wesentlichen noch Kohlenwasserstoffe mit zwei Kohlenstoffatomen enthält, wird einem C2-T rennschritt 9 unterworfen (beispielsweise in einem sogenannten C2- Splitter), in dem im Wesentlichen Ethylen C2H4 und Ethan C2H6 gebildet werden. Das Ethylen C2H4 wird dem Verfahren 100 als Produkt entnommen, das Ethan C2H6 kann beispielsweise in das Dampfspaltverfahren 1 zurückgeführt werden. Bei

entsprechender Verfahrensauslegung kann ein erfindungsgemäßes Verfahren 100 in dem Dampfspaltverfahren 1 auch lediglich mit rückgeführten Strömen arbeiten.

Der C3plus-Strom h aus dem Deethanizerschritt 6 wird einem Depropanizerschritt 10 unterworfen. Dem Depropanizerschritt 10 kann hierbei auch eine C3plus-Fraktion I, die wie unten erläutert aus einem Gasgemisch aus dem Oxygenat-zu-Olefin-Verfahren 2 erhalten wird, zugeführt werden. Dies ermöglicht eine weitere gemeinsame

Bearbeitung entsprechender C3plus-Fraktionen h und I. Es wird also ein gemeinsamer (dritter) Trenneinsatz gebildet und in dem Depropanizerschritt 10 aufgetrennt. Eine Bildung eines Trenneinsatzes kann, wie erwähnt, umfassen, hierzu verwendete Ströme stromauf oder in einer entsprechenden Trenneinrichtung zusammenzuführen. Die Ströme h und I können also auch stromauf des Depropanizerschritts 10

zusammengeführt und als Sammelstrom dem Depropanizerschritt 10 unterworfen werden. In dem Depropanizerschritt 10 wird eine C3-Fraktion m gebildet, die in einem oder mehreren weiteren Verfahrensschritten aufbereitet werden kann. Beispielsweise wird die C3-Fraktion m einem Hydrierschritt 1 1 unterzogen, so dass enthaltenes Methylacetylen sowie Propadien zu Propylen umgesetzt wird. Der auf diese Weise bearbeitete Strom, nun mit n bezeichnet, wird beispielsweise einem C3-T rennschritt 12 unterworfen, in der im wesentlichen Propylen C3H6 und Propan C3H8 gebildet werden. Wiederum kann das Propylen C3H6 einem entsprechenden Verfahren 100 als Produkt entnommen werden, das Propan C3H8 kann hingegen in das

Dampfspaltverfahren 1 zurückgeführt werden. Eine ebenfalls in dem Depropanizerschritt 10 gebildete C4plus-Fraktion o wird in einem Hydrierschritt 13 beispielsweise einer Voll- oder Teilhydrierung unterworfen. Ein erhaltener Strom p wird einem Deoctanizerschritt 14 zugeführt, in dem im

Wesentlichen ein C4- bis C8-Strom und ein C9plus-Strom (ohne Kurzbezeichnungen) gebildet werden. Der C9plus-Strom wird dem Verfahren 100 entzogen, der C4- bis C8- Strom kann hingegen wiederum in das Dampfspaltverfahren 1 recycelt werden.

Es wird nun die Gewinnung der C2minus-Fraktion und der C3plus-Fraktion aus dem Oxygenat-zu-Olefin-Verfahren 2 erläutert.

Das Oxygenat-zu-Olefin-Verfahren 2 ist insbesondere zur Umsetzung von

Dimethylether eingerichtet, es können jedoch auch beispielsweise Methanol und andere Oxygenate umgesetzt werden. Entsprechende Oxygenate werden als Strom q einem oder mehreren Reaktoren zugeführt und zu einem Olefine enthaltenden Gasgemisch r umgesetzt. Das Gasgemisch r, das zumindest oder überwiegend Kohlenwasserstoffe mit einem bis fünf Kohlenstoffatomen enthält, wird einem

Nachbehandlungsschritt 15 unterworfen, beispielsweise einem Wasserquench und einer Entfernung von Oxygenaten. Entsprechend erhaltenes Wasser wird als Strom s abgezogen, ein von Oxygenaten befreiter Strom t wird einem nachfolgend erläuterten Schritt 16 zugeführt. Rückgewonnene Oxygenate können als Strom j in das Oxygenat- zu-Olefin-Verfahren 2 zurückgeführt werden.

In dem bereits erwähnten Schritt 16 wird der Strom t verdichtet und gegebenenfalls vorgekühlt. Es erfolgt, wie bereits oben erläutert, eine Kondensation kondensierbarer Komponenten des Stroms t. Ein erhaltenes Kondensat wird gegebenenfalls getrocknet und als Strom u flüssig einem Deethanizerschritt 17 unterworfen, in welchem aus dem Strom u die bereits erwähnte C2minus-Fraktion e und die C3plus-Fraktion I gebildet werden. Diese werden, wie bereits zuvor erläutert, dem Verfahrensschritt 4 bzw. dem Verfahrensschritt 10 (Verdichtung, Vorkühlung und Trocknung 4 einerseits bzw.

Depropanizerschritt 10 andererseits) zugeführt. In dem Kondensationsschritt 16 nicht kondensierbare Bestandteile des Stroms t werden als Strom v mit dem C2minus-Strom e vereinigt.

Während die in Figur 1 dargestellte Ausführungsform des erfindungsgemäßen

Verfahrens unter Verwendung eines Deethanizers 17 arbeitet, kann die Erfindung in gleicher weise auch unter Verwendung eines Depropanizers realisiert werden. Dies ist in Figur 2 gezeigt, die eine entsprechende Variante eines erfindungsgemäßen

Verfahrens in schematischer Darstellung zeigt. Das Verfahren ist ebenfalls insgesamt mit 100 bezeichnet. Die Verfahrensschritte 1 bis 14 und die hierbei jeweils erhaltenen Ströme unterscheiden sich nicht wesentlich von jenen, die in Figur 1 dargestellt sind. Es wird allerdings darauf hingewiesen, dass in der in Figur 2 dargestellten

Ausgestaltung dem Verfahrensschritt 4 ein C3minus-Strom als Strom y zugeführt wird und dem Verfahrensschritt 13 zusammen mit dem C4plus-Strom o ein C4plus-Strom z und nicht mehr dem Verfahrensschritt 10 ein C3plus-Strom I zugeführt wird. Es wird also ein gemeinsamer (dritter) Trenneinsatz aus den Strömen z und o gebildet und in dem Depropanizerschritt 10 aufgetrennt. Die Ströme z und o können auch hier stromauf des Verfahrensschritts 13 zusammengeführt und als Sammelstrom dem Verfahrensschritt 13 unterworfen werden. Auch hier wird dem Oxygenat-zu-Olefin-Verfahren 2 wenigstens ein Oxygenatstrom q zugeführt und, jeweils unter Erhalt der Ströme r bis v, weiter bearbeitet wie zuvor erläutert. Das Kondensat in Form des Stroms u wird hier jedoch einem

Depropanizerschritt 18 zugeführt, in dem ein C3minus-Strom w erhalten wird. Dieser wird mit dem Strom v vereinigt und einem Oxygenatentfernungsschritt 19 unterworfen. Ein in dem Oxygenatentfernungsschritt 19 abgetrennter Oxygenatstrom x wird mit dem Strom j vereinigt und erneut dem Oxygenat-zu-Olefin-Verfahren 2 unterworfen. Ein von Oxygenaten befreiter C3minus-Strom y wird anschließend dem bereits erläuterten Verfahrensschritt 4 unterworfen. Ein in dem Depropanizerschritt 18 erhaltener C4plus- Strom z wird, wie bereits erläutert, dem Verfahrensschritt 13 zugeführt.

Figur 3 veranschaulicht ein erfindungsgemäßes Verfahren in verallgemeinerter Form. Die verwendeten Elemente entsprechen dabei jenen, wie sie bezüglich der Figur 1 und 2 erläutert wurden, insbesondere eine Reihe von Trennschritten sind jedoch in der Figur 3 als Blöcke 1 10 bis 140 zusammengefasst.

Dem Dampfspaltverfahren 1 werden die bereits erläuterten Einsatzströme a zugeführt. Ein erhaltener Strom b wird den bereits erwähnten Nachbehandlungsschritten 3 und 4 der Figuren 1 und 2, die hier als Block 1 10 zusammengefasst dargestellt sind, unterworfen. In den zusammengefassten Nachbehandlungsschritten 1 10 werden beispielsweise ein Wasserstrom, Öl und Benzin (als Pfeil 1 1 1 veranschaulicht) abgezogen. Das entsprechend bereinigte Gasgemisch g wird einem gemeinsamen Trennschritt 120 unterzogen, in dem beispielsweise die Verfahrensschritte 4 bis 12 der Figuren 1 und 2 integriert sind. In dem gemeinsamen Trennschritt 120 werden, wie zuvor unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 im Detail dargestellt, Wasserstoff H2, Methan CH4, Kohlendioxid C02, Ethylen C2H4, Ethan C2H6, Propylen C3H6, Propan C3H8 und C4plus-Kohlenwasserstoffe o gebildet. Ethan C2 H6 und Propan C3H8 werden, wie oben erläutert, in das Dampfspaltverfahren 1 zurückgeführt.

Der C4plus-Strom o wird einer zuvor im Detail erläuterten Trennung 130 unterzogen, die beispielsweise die in den Figuren 1 und 2 gezeigten Verfahrensschritte 13 und 14 umfasst, wobei Produkte 131 entnommen werden können und Recyclefraktionen 132 in das Dampfspaltverfahren 1 zurückgeführt werden.

Das Oxygenat-zu-Olefin-Verfahren 2 arbeitet unter Verwendung des bereits erwähnten Oxygenatstroms q. Ein erhaltener Strom r wird einer Vorbehandlung, Verdichtung und Vortrennung 140 unterzogen, beispielsweise wie unter Bezugnahme auf die

Verfahrensschritte 15 bis 18 bzw. 15 bis 19 der Figuren 1 und 2 erläutert. Es wird wenigstens ein Strom 141 gebildet, der beispielsweise Wasser, Oxygenate und Benzin umfassen kann. Ein Recycle ist möglich.

Das Verfahren umfasst die Vortrennung in eine oder mehrere Fraktionen 142, die arm an C4plus-Kohlenwasserstoffen sind und eine oder mehrere Fraktionen 143, die arm an C2minus-Kohlenwasserstoffen sind. Je nach der verwendeten Trenneinrichtung (Deethanizer und/oder Depropanizer) enthalten diese Fraktionen jeweils C3- Kohlenwasserstoffe (wie im Detail zu den Strömen e und I der Figur 1 und den

Strömen y und z der Figur 2 erläutert).

Eine Umrüstung einer bestehenden Anlage, in der das Dampfspaltverfahren 1 und die Aufbereitungs- und Trennschritte 1 10, 120 und 130 bereits implementiert sind, umfasst die Bereitstellung von Anlagenkomponenten, die das Oxygenat-zu-Olefin-Verfahren 2 und die nachgeschaltete Trennung 140 implementieren.

Figur 4 veranschaulicht ein Verfahren gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, das insbesondere aus einer nachträglichen Erweiterung einer Anlage, in der ein Dampfspaltverfahren 1 implementiert ist, um entsprechende Schritte eines Oxygenat-zu-Olefin-Verfahrens resultiert. Die hier dargestellten Schritte 150 bis 170 des Oxygenat-zu-Olefin-Verfahrens entsprechen beispielsweise dem sogenannten Lurgi-Verfahren. Die Figur 4 entspricht bis auf die abweichend ausgeführten

Verfahrensschritte 150 bis 170 im Wesentlichen der Figur 1 , auf die daher bezüglich der Verfahrensschritte 1 bis 14 verwiesen wird.

Einem hier mit 150 bezeichneten Oxygenat-zu-Olefin-Verfahren wird hier ein

Methanolstrom Q zugeführt. Es wird ein Gasgemisch R erhalten, das insbesondere einem Nachbehandlungsschritt wie beispielsweise einem Wasserquench sowie einer Verdichtung und gegebenenfalls einer Trocknung 160 unterworfen wird. Ein oder mehrere verdichtete und getrocknete, gegebenenfalls teiweise verflüssigte Ströme S werden einer Produkttrennung 170 unterworfen. Ströme wie Flüssigerdgas und Benzin, hier als Strom J veranschaulicht, können zumindest teilweise dem Oxygenat-zu-Olefin- Verfahren 150 erneut unterworfen werden und werden zu einem anderen Teil als C3plus-Strom L dem Depropanizerschritt 10 unterworfen.

In einem Produkttrennschritt 170 wird ferner Propylen C3H6 gebildet, das aus einem entsprechenden Verfahren ausgeschleust werden kann. Alternativ kann auf eine Erzeugung von Propylen C3H6 an dieser Stelle auch verzichtet werden, indem man eine gesonderte C3 Fraktion zum Depropanizerschritt 10 führt. In diesem Falle würden die Recycleströme J sowie der Strom L kein Propan C3H8 mehr enthalten (C4plus). Ein in dem Schritt 170 erzeugter C2minus-Strom E wird dem Verfahrensschritt 4 zugeführt und nicht mehr, wie hier mit dem gestrichelten Pfeil veranschaulicht, in das Oxygenat-zu-Olefin-Verfahren 150 zurückgeführt bzw., wie hier nicht gesondert dargestellt, aus der Anlage abgeführt.