本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)乙醇胺的方法，確切地，涉及用于使乙醇胺產(chǎn)物流股如單乙醇胺(“MEA”)產(chǎn)物流股中的水含量最小化的方法。

背景技術(shù)：

乙醇胺，單獨(dú)地和組合地，在化學(xué)工業(yè)中具有許多用途。例如，可以將乙醇胺用作腐蝕抑制劑、用于氣體脫硫的潤滑劑和精練劑(scouring agent)、洗滌劑(detergent)和專業(yè)清潔劑(specialty cleaner)、混凝土外加劑(concrete admixture)、柔性聚氨酯泡沫催化劑、個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品、照相乳劑、溶劑、染料中間體、橡膠促進(jìn)劑、乳化劑、油墨添加劑、油料添加劑、具有加壓水反應(yīng)器的發(fā)電廠和核電站的蒸汽循環(huán)中的水的堿化、殺蟲劑和藥物中間體，也將天然氣用作酸氣吸附溶劑。由于它們的表面活性劑性質(zhì)，還可以將乙醇胺用于晶片清洗和光致抗蝕劑除去應(yīng)用的半導(dǎo)體領(lǐng)域。全球?qū)τ谝掖及返男枨笳谠黾樱⒅?015年立項(xiàng)超過1.605百萬噸。

乙醇胺是通過氨(NH₃)和鹵代醇或氧化乙烯(C₂H₄O)(EO)的反應(yīng)產(chǎn)生的易燃的、腐蝕性的、無色的、粘性液體。然而，EO被更加廣泛地用于商業(yè)過程。為了商業(yè)生產(chǎn)乙醇胺，在50℃至257℃范圍內(nèi)的溫度下在單級(jí)或多級(jí)反應(yīng)室中使氨水和氧化乙烯接觸。存在三類乙醇胺：MEA(H₂NCH₂CH₂OH)；二乙醇胺(HN(CH₂CH₂OH)₂)，也稱為DEA；和三乙醇胺(N(CH₂CH₂OH)₃)，也稱為TEA。MEA、DEA或TEA的形成取決于氨分子是與1個(gè)、2個(gè)還是3個(gè)EO分子反應(yīng)。反應(yīng)具有平行連續(xù)機(jī)制(parallel consecutive mechanism)，使得同時(shí)得到三種產(chǎn)物(MEA、DEA和TEA)。將水用作乙醇胺反應(yīng)中的催化劑。

由于石油化工中對于乙醇胺的需求，所以需要通過成本有效的方法來生產(chǎn)較高產(chǎn)率的乙醇胺產(chǎn)物流股。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實(shí)施方式可以包括用于在非反應(yīng)性蒸餾塔中生產(chǎn)乙醇胺產(chǎn)物流股的系統(tǒng)和方法。該方法可以包括：在反應(yīng)器中混合包含按重量計(jì)大約30％至大約40％氨的氨溶液與氧化乙烯以產(chǎn)生生成的產(chǎn)物流股，其中，所述生成的產(chǎn)物流股包含乙醇胺、未反應(yīng)的氨和水；從生成的產(chǎn)物流股中除去按重量計(jì)大約30％至大約50％的未反應(yīng)的氨和按重量計(jì)大約50％至大約70％的水以產(chǎn)生汽提的產(chǎn)物流股，其中，汽提的產(chǎn)物流股包含乙醇胺和按重量計(jì)大約30％至大約50％的水；將汽提的產(chǎn)物流股轉(zhuǎn)移至真空干燥塔的至少一個(gè)級(jí)段(stage)以產(chǎn)生脫水的產(chǎn)物流股；將脫水的產(chǎn)物流股轉(zhuǎn)移至單乙醇胺蒸餾塔的至少一個(gè)級(jí)段以產(chǎn)生蒸餾的產(chǎn)物流股，其中，脫水的產(chǎn)物流股包含乙醇胺和按重量計(jì)大約0.01％至大約0.1％的水；在調(diào)節(jié)的加工條件下運(yùn)行單乙醇胺蒸餾塔，其中，所述加工條件選自脫水的產(chǎn)物流股流動(dòng)速率、單乙醇胺蒸餾塔的回流速率、單乙醇胺蒸餾塔的冷凝器熱負(fù)荷、單乙醇胺蒸餾塔的再沸器熱負(fù)荷、單乙醇胺蒸餾塔的底部速率、或包括上述中的至少一種的組合，并且其中，所述加工條件大約5％至大約20％高于選定的加工條件的基礎(chǔ)情況值；經(jīng)由假流股(dummy stream)從蒸餾的產(chǎn)物流股中除去一部分水以產(chǎn)生乙醇胺產(chǎn)物流股，其中，所述乙醇胺產(chǎn)物流股包含乙醇胺和按重量計(jì)大約0.02％至大約0.04％的水。

從以下詳細(xì)說明、附圖和權(quán)利要求闡述了或清楚說明了本發(fā)明另外的特征、優(yōu)勢、和實(shí)施方式。此外，應(yīng)理解，本發(fā)明的上述總結(jié)以及以下詳細(xì)說明兩者都是示例性的并且旨在提供進(jìn)一步的解釋，而并不限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍。

附圖說明

附圖(包括附圖以提供本發(fā)明的進(jìn)一步理解并且將其合并且構(gòu)成本說明書的一部分)，示出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，并與具體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中，相同的要素標(biāo)號(hào)相同，且為了說明本文公開的示例性實(shí)施方式的目的而不用于限制本文公開的示例性實(shí)施方式的目的進(jìn)行提供。

圖1是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的乙醇胺生產(chǎn)過程的示意圖。

圖2示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的單乙醇胺塔的ASPEN ^TM模擬。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的實(shí)施方式可以提供用于使來自非反應(yīng)性蒸餾裝置的蒸餾塔的乙醇胺產(chǎn)物流股中的水含量最小化的改善的方法。本發(fā)明可以在寬范圍的加工條件下實(shí)踐，包括但不限于反應(yīng)物的濃度、反應(yīng)物的流動(dòng)速率、溫度、和壓力?？梢栽诖嬖诨虿淮嬖诖呋瘎┑那闆r下進(jìn)行過程100，其中，催化劑優(yōu)選地是水?？梢栽谒嗷蚍撬嘀羞M(jìn)行過程100。通過選擇適當(dāng)?shù)募庸l件可以將過程100中期望的輸出產(chǎn)品控制為包含各種比率的MEA、DEA、和TEA。本文所描述的過程僅僅是示例性的過程并且用于說明的目的。如需要可以使用步驟和組件的其他變化和組合。

現(xiàn)在參考圖1，示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的乙醇胺生產(chǎn)過程的示意圖。過程100可以包括反應(yīng)器105，其中EO可以與含水溶液中過量的氨和水反應(yīng)形成包含MEA、DEA和TEA的乙醇胺反應(yīng)產(chǎn)物；通過蒸餾用于從反應(yīng)產(chǎn)物中汽提未反應(yīng)的氨和用于除去過量的氨和一些水的氨汽提器107；用于從汽提反應(yīng)產(chǎn)物中蒸發(fā)水以產(chǎn)生脫水的反應(yīng)產(chǎn)物的真空干燥塔112；和用于將脫水的反應(yīng)產(chǎn)物分離成MEA、DEA和TEA的胺蒸餾組件。在一些替換實(shí)施方式中，過程100也可以包括用于再循環(huán)從反應(yīng)產(chǎn)物汽提的過量氨的氨吸附器110和氨溶液存儲(chǔ)器103，通過管路104可以將其進(jìn)料至反應(yīng)器105。通過管路111也可以將氨溶液存儲(chǔ)器103進(jìn)料至氨吸附器110。在一些替換實(shí)施方式中，過程100也可以包括EO存儲(chǔ)器101。在一些替換實(shí)施方式中，可以通過一個(gè)或多個(gè)板型塔執(zhí)行氨汽提器107、干燥塔112、和蒸餾或分離塔。在一些替換實(shí)施方式中，一個(gè)或多個(gè)板型塔可以包括反應(yīng)區(qū)(頂部部分)和汽提區(qū)(底部部分)。在一些替換實(shí)施方式中，塔可以包括多個(gè)板或級(jí)段，例如大約5至大約20個(gè)級(jí)段。用于過程100的反應(yīng)器105可以是恒溫反應(yīng)器、絕熱反應(yīng)器或其他已知的反應(yīng)器?？梢詢?yōu)選使用通過循環(huán)水外部冷卻的管式反應(yīng)器。在一些替換實(shí)施方式中，反應(yīng)器105的長度可以在大約2米至大約35米的范圍內(nèi)。在一些替換實(shí)施方式中，反應(yīng)器105的直徑可以在大約0.2米至大約0.5米的范圍內(nèi)。

將參考以下實(shí)施例更詳細(xì)地示出本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解的是不能將本發(fā)明視為限于此。除非另有說明，否則所有的實(shí)施例都是基于模擬。

實(shí)施例

實(shí)施例1-MEA塔116的基礎(chǔ)情況

可以開發(fā)模擬模型來評(píng)估過程100的組件，包括乙醇胺產(chǎn)物流股的水含量?？梢允褂肁spen^TM模擬軟件(Aspen Plus^TM和Aspen Custom Modeler^TM)或其他模擬軟件如Simulation Sciences(SimSci)Pro/II^TM開發(fā)模型。該模型可以針對實(shí)際的設(shè)備行為驗(yàn)證。可以將來自實(shí)際的設(shè)備行為的數(shù)據(jù)輸入該模型并用于調(diào)整(tweak)模型。該模型可以使用例如來自能夠每年生產(chǎn)大約90000-110000噸乙醇胺的沙特阿拉伯的設(shè)備的加工條件的數(shù)據(jù)。該設(shè)備每年也能夠生產(chǎn)大約700000噸單乙二醇(Mono-ethylene glycol)(MEG)。在一些替代實(shí)施方式中，可以通過Oxiteno過程流程圖(PFD)開發(fā)用于乙醇胺生產(chǎn)過程的模型。可以將這些模擬標(biāo)記為基礎(chǔ)情況。

現(xiàn)在參考圖1和2，示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的單乙醇胺塔的ASPEN ^TM模擬。過程100可以利用與反應(yīng)器105之間的中間冷卻器串聯(lián)的管式反應(yīng)器105的六個(gè)級(jí)段。在一些替換實(shí)施方式中，中間冷卻器可以由一束保持在大約37℃至大約70℃的溫度下的U形管組成。更優(yōu)選地，U形管的溫度可以保持在大約41℃-43℃至大約60℃-63℃的溫度下?？梢詫⒐苁椒磻?yīng)器105的溫度從管式反應(yīng)器105的每個(gè)級(jí)段的出口處的大約60℃-63℃冷卻至大約41℃-43℃，其中通過使用循環(huán)或蒸發(fā)冷卻劑作為冷卻介質(zhì)的中間冷卻器可以將其進(jìn)料至管式反應(yīng)器105的每個(gè)級(jí)段的入口。在一些替換實(shí)施方式中，冷卻劑可以是水。

可以通過管路104將來自氨存儲(chǔ)器103的氨水進(jìn)料引入到反應(yīng)器的第一級(jí)段中。也可以通過管路102將氧化烯(alkylene oxide)如來自EO存儲(chǔ)器101的EO引入到反應(yīng)器105的第一級(jí)段中。在一些替換實(shí)施方式中，在引入到反應(yīng)器105的第一級(jí)段之前可以合并來自氨存儲(chǔ)器103的氨進(jìn)料和來自EO存儲(chǔ)器101的EO進(jìn)料。在一些替換實(shí)施方式中，氨水溶液可以包含按重量計(jì)大約30-40％的氨和按重量計(jì)50-70％的水。

更優(yōu)選地，氨溶液可以包含按重量計(jì)大約33-35％的氨和按重量計(jì)大約62％的水。在一些替換實(shí)施方式中，可以將按重量計(jì)的氨％保持在50％以下以增加MEG的產(chǎn)量。在一些替換實(shí)施方式中，可以將通過過程100生產(chǎn)的乙醇胺再循環(huán)返回至反應(yīng)器105以調(diào)節(jié)期望的MEA：DEA：TEA比率。在一些替換實(shí)施方式中，可以將按重量計(jì)大約1-5％的MEA添加到氨水溶液中。在一些替換實(shí)施方式中，可以將按重量計(jì)大約1-5％的DEA添加到氨水溶液中。更優(yōu)選地，也可以將按重量計(jì)大約2.7％的MEA和按重量計(jì)大約2.2％的DEA添加到氨水溶液中。在一些替換實(shí)施方式中，氨水溶液中的氨可以是新鮮添加的氨、再循環(huán)的氨、或包含上述中的至少一種的組合。在一些替換實(shí)施方式中，可以將新鮮氨直接進(jìn)料至反應(yīng)器105或在過程100的一些其他點(diǎn)進(jìn)料(例如到氨汽提器107中)。在一些替換實(shí)施方式中，適用于反應(yīng)的氨可以是無水的或是氨和水的溶液。

在一些替換實(shí)施方式中，可以橫過反應(yīng)器105的級(jí)段平均分離反應(yīng)所需EO?？梢詫⑼ㄟ^管線102進(jìn)入反應(yīng)器105的每個(gè)級(jí)段的EO流保持在大約1500千克/小時(shí)(kg/hr)至大約1800kg/hr。更優(yōu)選地，可以將進(jìn)入反應(yīng)器105的每個(gè)級(jí)段的EO流保持在1714.2kg/hr，以產(chǎn)生在反應(yīng)器105的每個(gè)級(jí)段的出口處期望的EO轉(zhuǎn)化率。在一些替換實(shí)施方式中，進(jìn)入反應(yīng)器105的每個(gè)級(jí)段的EO流動(dòng)速率可以是管路102的總EO流動(dòng)速率的六分之一，例如10285kg/hr總EO流動(dòng)速率的六分之一。

該EO流動(dòng)速率可以確保在反應(yīng)器105的前四個(gè)級(jí)段發(fā)生的反應(yīng)中大約86％EO可以被轉(zhuǎn)化。在反應(yīng)器105的第五級(jí)段發(fā)生的反應(yīng)中大約99％的EO可以被轉(zhuǎn)化以及在反應(yīng)器105的第六級(jí)段發(fā)生的反應(yīng)中大于99％的EO可以被轉(zhuǎn)化。在一些替換實(shí)施方式中，進(jìn)入反應(yīng)器105的每個(gè)級(jí)段的EO流動(dòng)速率可以取決于乙醇胺的生產(chǎn)速率。可以將反應(yīng)器105的每個(gè)級(jí)段的壓力保持在大約15barg至大約30barg。更優(yōu)選地，可以將反應(yīng)器105的每個(gè)級(jí)段的壓力保持在大約19barg至大約24barg以避免EO和氨蒸發(fā)。反應(yīng)器105中的反應(yīng)可以形成反應(yīng)產(chǎn)物流出物，其可以包含乙醇胺、未反應(yīng)的/過量的氨、任何其他未反應(yīng)的組分(例如水等)、和可選的一種或多種副產(chǎn)物如MEG。

經(jīng)由管路106可以將生成的產(chǎn)物流股引入到氨汽提器107的第四級(jí)段以上，氨汽提器107包含大約十六個(gè)級(jí)段。管路106的進(jìn)料速率可以是大約58170kg/hr至大約58190kg/hr。更優(yōu)選地，進(jìn)料速率可以是58180Kg/hr。氨汽提器107可以除去反應(yīng)產(chǎn)物流出物中過量的或未反應(yīng)的氨。氨汽提器107可以在大約1barg至大約5barg，以及更優(yōu)選地大約3.5barg至大約3.6barg的壓力下運(yùn)行?？梢酝ㄟ^管路108從氨汽提器107的頭部收集包含按重量計(jì)大約35-45％的氨和按重量計(jì)40-60％的水、可忽略量的乙醇胺和MEG的流，并傳送至氨吸附器110。更優(yōu)選地，流可以包含按重量計(jì)大約40％未反應(yīng)的氨、按重量計(jì)大約59％的水、可忽略量的乙醇胺和MEG。可以冷卻并冷凝氨汽提器107的塔頂蒸氣，然后通過管路108進(jìn)料至氨吸附塔110。可以將新鮮的氨補(bǔ)充物(makeup)進(jìn)料至氨吸附塔110，且兩個(gè)股流可以形成通過管路104進(jìn)料至反應(yīng)器105的氨水的一部分。氨汽提器107的頂部的溫度可以是大約130℃至大約140℃，以及更優(yōu)選地是大約133.6℃至大約135.2℃?？梢酝ㄟ^管路109在氨汽提器107的腳部提取包含乙醇胺、副產(chǎn)物和剩余的水的第二流并進(jìn)料至干燥塔112中，其中通過蒸發(fā)剩余的水可以得到乙醇胺的脫水混合物。氨汽提器107的腳部的溫度可以是大約150℃至大于165℃，以及更優(yōu)選地是大約158.2℃至大約159.6℃。第二流可以包含按重量計(jì)大約35-50％的水，以及更優(yōu)選地包含大約按重量計(jì)大約40-43％的水。在一些替換實(shí)施方式中，可以通過管路201在第十六級(jí)段以下的級(jí)段將通過管路108從氨汽提器107的頭部收集的流的一部分(其可以包含按重量計(jì)大約90-99％的水和可忽略量的乙醇胺)回流至干燥塔112。更優(yōu)選地，流包含按重量計(jì)大約98.31％的水和可忽略量的乙醇胺。

可以以大約20000kg/hr至大約30000kg/hr的進(jìn)料速率將來自管路109的汽提的生成產(chǎn)物流出物引入到干燥塔的第二級(jí)段以上的干燥塔112中。更優(yōu)選地，進(jìn)料速率可以是大約24611kg/hr。更優(yōu)選地，可以在干燥塔112的第九級(jí)段引入來自管路109的生成的產(chǎn)物流出物。干燥塔112通過蒸發(fā)剩余的水可以除去仍存在于汽提的生成產(chǎn)物流出物中的任何水。水可以作為蒸汽通過管路113離開干燥塔112。在一些替換實(shí)施方式中，可以作為再循環(huán)水流股將蒸汽添加到干燥塔112中以確保沒有MEA、DEA或TEA與蒸汽一起離開干燥塔112。在一些替換實(shí)施方式中，可以將通過管路113從干燥塔112回收的水再循環(huán)用于氨吸附器110。在一些替換實(shí)施方式中，也可以將通過管路113從干燥塔112回收的水的一部分通過管路114再循環(huán)用于整個(gè)過程100?？梢栽诖蠹s260毫巴(mbar)至大約280mbar，以及更優(yōu)選地大約270mbar至大約273mbar的壓力下運(yùn)行干燥塔112。干燥塔112可以包括熱交換器201和冷凝器205，其中管路204將材料從干燥塔112進(jìn)料以及經(jīng)由管路206再循環(huán)返回至冷凝器205。冷凝器205可以具有大約0至大約1的回流比，以及更優(yōu)選地具有0.2的回流比。冷凝器可以將干燥塔112的頂段保持在大約55℃至大約75℃，以及更優(yōu)選地大約66.7℃至大約67℃的溫度下。在一些替換實(shí)施方式中，熱交換可以是熱虹吸管或強(qiáng)制電路再沸器(forced circuit reboiler)。按慣例，具有大約7000千瓦(kW)至大約9500kW，以及更優(yōu)選地大約7483kw至大約9099kw負(fù)荷的再沸器201(例如熱交換器)可以將干燥塔112的底段保持在大約140℃至大約160℃的溫度下。更優(yōu)選地，干燥塔112的底段溫度范圍可以是大約149℃至大約150℃。

可以在MEA塔116的頂部和底部之間的一點(diǎn)處經(jīng)由管路115將來自干燥塔112的包含按重量計(jì)大約0.01％的水、乙醇胺和副產(chǎn)物的脫水的生成產(chǎn)物流股進(jìn)料至MEA塔116。脫水的生成產(chǎn)物流股的流動(dòng)速率可以是大約14780kg/hr至大約14820kg/hr，以及更優(yōu)選地是大約14798kg/hr。在一些替換實(shí)施方式中，MEA蒸餾塔116可以包括十三個(gè)級(jí)段。在一些替換實(shí)施方式中，可以在MEA蒸餾塔116的第七級(jí)段208處進(jìn)料乙醇胺產(chǎn)物流股。可以在大約75mbar至大約86mbar，以及更優(yōu)選地大約80mbar至大約82mbar的壓力下運(yùn)行MEA蒸餾塔116?？梢栽诖蠹s80℃至大約160℃，以及更優(yōu)選地大約104.3℃至大約144℃的溫度下運(yùn)行MEA塔。按慣例，具有大約1200kW至大約1600kW，以及更優(yōu)選地大約1480kW負(fù)荷的冷凝器205可以將MEA塔116的頂段保持在大約80℃至大約150℃，以及更優(yōu)選地大約104.3℃至大約104.5℃的溫度下。在一些替換實(shí)施方式中，熱交換器201可以是熱虹吸管或強(qiáng)制電路再沸器。按慣例，具有大約1000kW至大約1500kW，以及更優(yōu)選地大約1252kW負(fù)荷的再沸器201可以將MEA塔116的底段保持在大約140℃至大約160℃的溫度。更優(yōu)選地，MEA塔116的底段的溫度范圍可以是大約144℃。可以以大約0.3至大約0.6，以及更優(yōu)選地大約0.47至大約0.5的回流比運(yùn)行MEA蒸餾塔116。可以在MEA蒸餾塔116的底部，例如在第十三級(jí)段210處收集可以包含乙醇胺和副產(chǎn)物的流股，并通過管路202進(jìn)料至熱再沸器201?？梢哉麴sMEA并通過管路203將其返回至MEA蒸餾塔116。富含DEA-TEA的流股可以經(jīng)由管路118離開熱交換器201用于通過DEA塔119、122和TEA塔125進(jìn)一步加工。從管路17收集的MEA的流動(dòng)速率可以是大約4200kg/hr至大約4300kg/hr，以及更優(yōu)選地是大約4250kg/hr。在一些替換實(shí)施方式中，從管路117收集的MEA可以包含按重量計(jì)大約0.2％的水至按重量計(jì)大約0.4％的水，以及更優(yōu)選地按重量計(jì)大約0.3％的水。在一些替換實(shí)施方式中，可以將乙醇胺產(chǎn)物流股和假流股(dummy stream)再循環(huán)至反應(yīng)器105。表1和表2示出了這些結(jié)果。

MEA產(chǎn)物通過管路117離開MEA蒸餾塔116，同時(shí)將MEA蒸餾塔116中剩余的進(jìn)料通過管路118進(jìn)料至DEA分離塔119。DEA副產(chǎn)物通過管路120離開DEA分離塔119，同時(shí)將DEA分離塔119中剩余的進(jìn)料通過管路121進(jìn)料至DEA蒸餾塔122。DEA產(chǎn)物通過管路123離開DEA蒸餾塔122，同時(shí)將DEA蒸餾塔122中剩余的進(jìn)料通過管路124進(jìn)料至TEA蒸餾塔125中。TEA產(chǎn)物通過管路126離開TEA蒸餾塔125，同時(shí)未反應(yīng)的產(chǎn)物和副產(chǎn)物通過管路127離開TEA蒸餾塔125。

實(shí)施例2-含有假流股的MEA塔116的基礎(chǔ)情況

進(jìn)一步模型化實(shí)施例1所描述的乙醇胺的生產(chǎn)以模擬在MEA塔116處添加假流股(dummy stream)。在MEA塔116處，可以經(jīng)由管路204從MEA蒸餾塔116的頭部收集可以包含按重量計(jì)大約99.99％的水和可忽略量的乙醇胺的流，并可以在熱交換器205中冷凝?？梢越?jīng)由管路206將可以包含可忽略量的乙醇胺的得到的冷凝物部分回流至MEA蒸餾塔116?？梢越?jīng)由管路207在接近例如MEA蒸餾塔116的第一塔板209處將剩余的冷凝物作為假流股排出，該剩余的冷凝物可以包含按重量計(jì)大約2％的水至按重量計(jì)大約4％的水，以及更優(yōu)選地按重量計(jì)大約3.6％的水。假流股可以包含大約15kg/hr的MEA至大約21kg/hr的MEA、大約0.5kg/hr的水至大約1％kg/hr的水、按重量計(jì)大約0.005％的MEG至按重量計(jì)大約0.01％的MEG以及痕量的TEA和DEA。更優(yōu)選地，假流股可以包含大約19.7kg/hr的MEA、大約0.74kg/hr的水、大約0.008％kg/hr的MEG以及痕量的TEA和DEA。經(jīng)由管路207的假流股的流動(dòng)速率可以是大約18kg/hr至大約22kg/hr，更優(yōu)選地是大約20.5kg/hr?？梢越?jīng)由管路117收集從MEA蒸餾塔116回收的MEA產(chǎn)物流股。在一些替換實(shí)施方式中，從管路117收集的MEA可以包含相比來自傳統(tǒng)的乙醇胺生產(chǎn)過程的那些降低的水含量。在一些替換實(shí)施方式中，MEA產(chǎn)物流股可以包含按重量計(jì)大約0.01％的水至按重量計(jì)大約0.04％的水，以及更優(yōu)選地按重量計(jì)大約0.02％的水。在一些替換實(shí)施方式中，可以將乙醇胺產(chǎn)物流股和假流股再循環(huán)返回至反應(yīng)器105。表1和表2示出了這些結(jié)果。

實(shí)施例3-MEA塔116的110％基礎(chǔ)情況

進(jìn)一步模型化實(shí)施例1所描述的乙醇胺的生產(chǎn)以模擬MEA塔116的增加的加工條件。MEA塔116的加工條件數(shù)據(jù)相比基礎(chǔ)情況數(shù)據(jù)增加大約5％至大約20％，以及更優(yōu)選地增加大約10％。加工條件包括但不限于脫水的產(chǎn)物流出物的流動(dòng)速率、冷凝器熱負(fù)荷、再沸器熱負(fù)荷、和MEA塔116的底部流動(dòng)速率。將該模擬標(biāo)記為110％基礎(chǔ)情況。

可以經(jīng)由管路115將來自干燥塔112的包含按重量計(jì)大約0.01％的水、乙醇胺和副產(chǎn)物的脫水的生成產(chǎn)物流股進(jìn)料至MEA塔116的第七級(jí)段208。可以在大約80mbar至大約82mbar的壓力下運(yùn)行MEA蒸餾塔116。本文所描述的毫巴是指絕對壓力?？梢栽诖蠹s102.7℃至大約131.7℃的溫度下運(yùn)行MEA塔116。具有大約2251kW至大約2254kW負(fù)荷的冷凝器205可以將MEA塔116的頂段保持在大約80℃至大約150℃，以及更優(yōu)選地大約102.7℃至大約104.3℃的溫度范圍。具有大約1852kW負(fù)荷的再沸器201可以將MEA塔116的底段保持在大約131.7℃的溫度?？梢栽诖蠹s0.47至大約0.5的回流比下運(yùn)行MEA蒸餾塔116?？梢栽贛EA蒸餾塔116的第十三級(jí)段210處收集可以包含乙醇胺和副產(chǎn)物的流股，并通過管路202將其進(jìn)料至再沸器201?？梢哉麴sMEA并通過管路203將其返回至MEA蒸餾塔116。富含DEA-TEA的流股可以經(jīng)由管路118離開熱交換器201用于通過DEA塔119、122和TEA塔125進(jìn)一步加工。從管路117收集的MEA的流動(dòng)速率可以是大約4200kg/hr至大約4300kg/hr，更優(yōu)選地是大約4183kg/hr至大約4269kg/hr。在一些替換實(shí)施方式中，MEA產(chǎn)物流股可以包含按重量計(jì)大約0.1％的水至按重量計(jì)大約0.3％的水，以及更優(yōu)選地按重量計(jì)大約0.19％的水。在一些替換實(shí)施方式中，可以將乙醇胺產(chǎn)物流股和假流股再循環(huán)返回至反應(yīng)器105。表1和表2示出了這些結(jié)果。

實(shí)施例4-含有假流股的MEA塔116的110％基礎(chǔ)情況

進(jìn)一步模型化實(shí)施例3所描述的乙醇胺的生產(chǎn)以模擬在MEA塔116處添加假流股。在MEA塔116處，可以經(jīng)由管路204從MEA蒸餾塔116的頭部收集可以包含按重量計(jì)大約99.99％的水和可忽略量的乙醇胺的流，并可以在冷凝器205中使其冷凝?？梢越?jīng)由管路206將可以包含可忽略量的乙醇胺的得到的冷凝物部分回流至MEA蒸餾塔116?？梢越?jīng)由管路207在接近例如MEA蒸餾塔116MEA的第一塔板209處作為假流股排出剩余的冷凝物，該剩余的冷凝物可以包含大約按重量計(jì)7.8％的水。假流股可以包含按重量計(jì)大約92.2％的MEA、按重量計(jì)大約7.8％的水、按重量計(jì)大約0.04％的MEG以及痕量的TEA和DEA。經(jīng)由管路207的假流股的流動(dòng)速率可以是大約70kg/hr至大約100kg/hr，更優(yōu)選地是大約86kg/hr。可以經(jīng)由管路117收集從MEA蒸餾塔116回收的MEA產(chǎn)物流股。從管路117收集的MEA的流動(dòng)速率可以是大約4200kg/hr至大約4300kg/hr，更優(yōu)選地是大約4183kg/hr。在一些替換實(shí)施方式中，從管路117收集的MEA可以包含按重量計(jì)大約0.03％的水至按重量計(jì)大約0.06％的水，以及更優(yōu)選地按重量計(jì)大約0.04％的水。在一些替換實(shí)施方式中，可以將乙醇胺產(chǎn)物流股和假流股再循環(huán)返回至反應(yīng)器104。表1和表2示出了這些結(jié)果。

表1示出了MEA塔116的輸出參數(shù)。以攝氏度(℃)測量溫度，以毫巴(mbar)測量壓力，以千克/小時(shí)(kg/hr)測量底部速率，以及以千瓦(kW)測量熱負(fù)荷。

表2示出MEA塔116的模擬情況和實(shí)際設(shè)備生產(chǎn)速率的MEA產(chǎn)物&水含量的比較，其中，以千克/小時(shí)(kg/hr)測量產(chǎn)量并以重量百分?jǐn)?shù)(wt％)測量每種組分的量。

基于以上結(jié)果，通過以下各項(xiàng)可以將MEA塔116的MEA產(chǎn)物流股中存在的水含量從按重量計(jì)大約0.02％降低到大約0.04％的水：(i)添加假流股到MEA塔116；以及(ii)調(diào)節(jié)MEA塔116的加工條件大約5％至大約20％，更優(yōu)選地至大約10％。增加的加工條件可以導(dǎo)致再沸器202負(fù)荷、冷凝器205負(fù)荷和MEA塔116的底部流股流動(dòng)速率增加。在一些替換實(shí)施方式中，可以將再沸器202負(fù)荷從大約1252kW增加到大約1852kW，增加大約47.9％。在一些替換實(shí)施方式中，可以將底部流股流動(dòng)速率從大約10548kg/hr增加到大約12547kg/hr，增加大約18.9％。在一些替換實(shí)施方式中，冷凝器205負(fù)荷從大約1480kW增加到大約2251kW至大約2254kW，增加大約52.3％。在一些替換實(shí)施方式中，增加的再沸器202負(fù)荷、冷凝器205負(fù)荷和底部流股流動(dòng)速率對于使離開MEA塔116的乙醇胺產(chǎn)物流股中的水量最小化可以起顯著作用。

來自實(shí)際設(shè)備的MEA產(chǎn)物流股可以包含明顯多于模擬情況的水，因?yàn)樵O(shè)備中的流不平衡，即設(shè)備中的流可能是不穩(wěn)定的。

本文公開的方法包括至少以下實(shí)施方式：

實(shí)施方式1：一種用于在非反應(yīng)性蒸餾塔中生產(chǎn)乙醇胺產(chǎn)物流股的方法，包括：在反應(yīng)器中混合包含按重量計(jì)大約30％至大約40％氨的氨溶液與氧化乙烯以產(chǎn)生生成的產(chǎn)物流股，其中，所述生成的產(chǎn)物流股包含乙醇胺、未反應(yīng)的氨和水；從生成的產(chǎn)物流股中除去按重量計(jì)大約30％至大約50％的未反應(yīng)的氨和按重量計(jì)大約50％至大約70％的水以產(chǎn)生汽提的產(chǎn)物流股，其中，汽提的產(chǎn)物流股包含乙醇胺和按重量計(jì)大約30％至大約50％的水；將汽提的產(chǎn)物流股轉(zhuǎn)移至真空干燥塔的至少一個(gè)級(jí)段以產(chǎn)生脫水的產(chǎn)物流股；將脫水的產(chǎn)物流股轉(zhuǎn)移至單乙醇胺蒸餾塔的至少一個(gè)級(jí)段以產(chǎn)生蒸餾的產(chǎn)物流股，其中，脫水的產(chǎn)物流股包含乙醇胺和按重量計(jì)大約0.01％至大約0.1％的水；在調(diào)節(jié)的加工條件下運(yùn)行單乙醇胺蒸餾塔，其中，所述加工條件選自脫水的產(chǎn)物流股流動(dòng)速率、單乙醇胺蒸餾塔的回流速率、單乙醇胺蒸餾塔的冷凝器熱負(fù)荷、單乙醇胺蒸餾塔的再沸器熱負(fù)荷、單乙醇胺蒸餾塔的底部速率、或包括上述中的至少一種的組合，并且其中，所述加工條件大約5％至大約20％高于選定的加工條件的基礎(chǔ)情況值；經(jīng)由假流股從蒸餾的產(chǎn)物流股中除去一部分水以產(chǎn)生乙醇胺產(chǎn)物流股，其中，所述乙醇胺產(chǎn)物流股包含乙醇胺和按重量計(jì)大約0.02％至大約0.04％的水。

實(shí)施方式2：根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，從單乙醇胺蒸餾塔的乙醇胺產(chǎn)物流股中回收單乙醇胺。

實(shí)施方式3：根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的方法，其中，氨溶液包含按重量計(jì)大約50％至大約70％的水、按重量計(jì)大約1％至大約5％的單乙醇胺、和按重量計(jì)大約1％至大約5％的二乙醇胺。

實(shí)施方式4：根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中，氨溶液包含按重量計(jì)大約33％的氨、按重量計(jì)大約62％的水、大約2.7％的單乙醇胺、和大約2.2％的二乙醇胺。

實(shí)施方式5：根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的方法，其中，乙醇胺選自單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、或包含上述中的至少一種的組合。

實(shí)施方式6：根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)的方法，其中，假流股包含大約15千克/小時(shí)至大約25千克/小時(shí)的單乙醇胺、大約0.1千克/小時(shí)至大約1.25千克/小時(shí)的水、大約0.001千克/小時(shí)至大約0.013千克/小時(shí)的單乙基二醇(mono-ethylglycol)以及痕量的二乙醇胺和三乙醇胺。

實(shí)施方式7：根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中，假流股包含大約19.7千克/小時(shí)的單乙醇胺、大約0.74千克/小時(shí)的水、大約0.008％千克/小時(shí)的單乙基二醇以及痕量的二乙醇胺和三乙醇胺。

實(shí)施方式8：根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)的方法，其中，假流股流動(dòng)速率是大約19千克/小時(shí)至大約21千克/小時(shí)。

實(shí)施方式9：根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中，假流股流動(dòng)速率是大約20.5千克/小時(shí)。

實(shí)施方式10：根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)的方法，其中，假流股在大約65℃至大約85℃的溫度下離開單乙醇胺蒸餾塔。

實(shí)施方式11：根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中，假流股在大約70.3℃至大約81.9℃的溫度下離開單乙醇胺蒸餾塔。

實(shí)施方式12：根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)的方法，其中，假流股在大約70毫巴至大約90毫巴的壓力下離開單乙醇胺蒸餾塔。

實(shí)施方式13：根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中，假流股在大約80毫巴的壓力下離開單乙醇胺蒸餾塔。

實(shí)施方式14：根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)的方法，其中，再循環(huán)未反應(yīng)的氨并將未反應(yīng)的氨添加到氨溶液中。

實(shí)施方式15：根據(jù)權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)的方法，其中，在大約260毫巴至大約280毫巴的壓力和大約55℃至大約75℃的真空干燥塔的頂段溫度、以及大約140℃至大約160℃的真空干燥塔的底段溫度下運(yùn)行真空干燥塔。

實(shí)施方式16：根據(jù)權(quán)利要求1-15中任一項(xiàng)的方法，其中，在大約37℃至大約70℃的溫度和大約15barg至大約30barg的壓力下運(yùn)行反應(yīng)器。

實(shí)施方式17：根據(jù)權(quán)利要求1-16中任一項(xiàng)的方法，其中，真空干燥塔包括選自熱虹吸管、再沸器、或包括上述中的至少一種的組合的熱交換器。

實(shí)施方式18：根據(jù)權(quán)利要求1-17中任一項(xiàng)的方法，其中，調(diào)節(jié)的加工條件增加10％。

實(shí)施方式19：根據(jù)權(quán)利要求1-18中任一項(xiàng)的方法，其中，基礎(chǔ)情況值包括14798千克/小時(shí)流動(dòng)速率的脫水產(chǎn)物流股、1508千克/小時(shí)的回流速率、1480千瓦的冷凝器熱負(fù)荷、1252千瓦的再沸器熱負(fù)荷、和10548千克/小時(shí)的底部速率。

實(shí)施方式20：根據(jù)權(quán)利要求1-19中任一項(xiàng)的方法，其中，反應(yīng)器包括六個(gè)級(jí)段。

盡管上述描述針對于本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)注意，對于本領(lǐng)域的那些技術(shù)人員而言，其他的變體和修改將是顯而易見的，并且在不脫離本發(fā)明的精神或范圍下可以進(jìn)行。此外，連同本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式描述的特征可以與其他實(shí)施方式結(jié)合使用，即使以上沒有明確地闡述。

通常，本發(fā)明可以可替代地包括任何在本文中公開的適當(dāng)?shù)慕M分、由其組成、或基本上由其組成。本發(fā)明可以另外地、或可替代地配制以不含或者基本上不含在現(xiàn)有技術(shù)的組合物中使用的或者不是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的功能和/或目的所必需的任何組分、材料、成分、輔劑或物質(zhì)。涉及相同的組分或者性質(zhì)的所有范圍的端點(diǎn)是包括在內(nèi)的并且是可獨(dú)立地結(jié)合(例如，“小于或等于25wt％，或5wt％至20wt％”的范圍是包括端點(diǎn)以及“5wt％至25wt％”范圍的所有中間值，等等)。除了較寬的范圍之外公開較窄的范圍或更具體的組不是放棄較寬的范圍或較大的組?！敖M合”包括共混物、混合物、合金、反應(yīng)產(chǎn)物等。此外，本文中的術(shù)語“第一”、“第二”等不表示任何順序、數(shù)量或重要性，而是用于將一個(gè)要素和另一個(gè)要素區(qū)別開。術(shù)語“一個(gè)”、“一種”以及“該”在此不表示量的限制，并且被解釋成包含單數(shù)和復(fù)數(shù)兩者，除非在此另外指出或與上下文明顯矛盾?！盎颉笔侵浮昂?或”。如在本文中使用的后綴“(s)”旨在包括其修飾的術(shù)語的單數(shù)和復(fù)數(shù)兩者，因此包括該術(shù)語的一種或多種(例如，薄膜(film(s))包括一種或多種薄膜)。貫穿說明書的提及的“一個(gè)實(shí)施方式”、“另一個(gè)實(shí)施方式”、“實(shí)施方式”等是指連同該實(shí)施方式所描述的具體要素(例如，特性、結(jié)構(gòu)、和/或特征)被包含在本文中所描述的至少一個(gè)實(shí)施方式中，并且可以存在或不存在于其它實(shí)施方式中。另外，應(yīng)理解所描述的要素可以以任何合適的方式合并至各種實(shí)施方式中。

與數(shù)量相關(guān)聯(lián)使用的修飾語“約”包括所述值，并具有上下文所表示的含義(例如，包括與特定數(shù)量的測量有關(guān)的誤差程度)。符號(hào)“±10％”是指指示的測量值可以是從所述值的負(fù)10％的量至所述值的正10％的量。除非另外指出，否則本文所使用的術(shù)語“前”、“后”、“底部”、和/或“頂部”僅為了描述方便，并不限于任何一個(gè)位置或空間方位?！翱蛇x的”或“可選地”是指隨后所描述的事件或狀況可以發(fā)生或可以不發(fā)生，并且該描述包括其中事件發(fā)生的情況以及不發(fā)生的情況。除非另外限定，否則本文使用的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的相同含義?！敖M合”包括共混物、混合物、合金、反應(yīng)產(chǎn)物等。

通過引證以它們的全部內(nèi)容將所有引用的專利、專利申請、及其他參考合并在本文中。然而，如果本申請中的術(shù)語與并入的參考文獻(xiàn)中的術(shù)語矛盾或沖突，那么本申請的術(shù)語優(yōu)先于并入的參考文獻(xiàn)的沖突術(shù)語。

雖然已經(jīng)描述了特定的實(shí)施方式，但是申請人或本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以想到目前未預(yù)見的或可能未預(yù)見的替換物、修改、變化、改進(jìn)、以及實(shí)質(zhì)等價(jià)物。因此，提交的且可以修改的所附權(quán)利要求旨在包括所有這些替換物、修改、變化、改進(jìn)、和實(shí)質(zhì)等價(jià)物。