Procedimiento de craqueo catalítico.

Un procedimiento de craqueo catalítico para producir selectivamente olefinas de C2 a C4,

comprendiendo el procedimiento poner en contacto, en condiciones de craqueo catalítico, una materia prima que contiene hidrocarburos que tienen al menos 5 átomos de carbono con una composición catalítica que comprende un material cristalino poroso sintético que comprende una red de átomos tetrahédricos puenteados por átomos de oxígeno, definiéndose la red de átomos tetrahédricos por una celda unidad con coordenadas atómicas en nanometros mostradas en la Tabla A, en la que cada posición de la coordenada puede variar en ± 0,05 nanometros.**Tabla**

Procedimiento de craqueo catalítico ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Esta invención se refiere a un procedimiento para el craqueo catalítico de materias primas hidrocarbonadas para producir un rendimiento mejorado de definas ligeras (C2-C4), y en particular un rendimiento mejorado de propileno.

Descripción de la técnica anterior

El craqueo catalítico, y particularmente el craqueo catalítico fluido (FCC), se usa habitualmente para convertir materias primas de hidrocarburos pesados en productos más ligeros, tales como gasolina y fracciones del intervalo de destilados. Los procedimientos convencionales para el craqueo catalítico de materias primas de hidrocarburos pesados en gasolina y fracciones de destilados usan típicamente un tamiz molecular de poro grande, tal como zeolita Y, como el componente de craqueo principal. También es bien conocido añadir un tamiz molecular de poro medio, tal como ZSM-5 y ZSM-35, a la composición del catalizador de craqueo para incrementar el número de octano de la fracción de gasolina (véase la patente U.S. n° 4.828.679).

Además, se sabe, por ejemplo, de la patente U.S. n° 4.969.987, cómo emplear tamices moleculares de poro medio, tales como ZSM-5 y ZSM-12, para craquear naftas parafínicas y nafténicas para producir una fracción olefínica ligera rica en isoalquenos de C4-C5 y una fracción líquida C@+ de valor de octano mejorado.

Sin embargo, existe la necesidad creciente de mejorar el rendimiento de olefinas ligeras, especialmente propileno, en la pizarra producto procedente de los procedimientos de craqueo catalítico. De este modo, el propileno es muy demandado para una variedad de aplicaciones comerciales, particularmente en la fabricación de polipropileno, alcohol isopropílico, óxido de propileno, eumeno, glicerol sintético, isopreno, y oxoalcoholes.

La Solicitud de Patente U.S. Serie n° 9/866.97, en trámite junto con la presente, describe un material cristalino poroso sintético, ITQ-13, que es un material de una única fase cristalina que tiene un sistema de canales tridimensionales único que comprende tres conjuntos de canales, dos definidos por anillos de 1 miembros de átomos coordinados tetrahédricamente y el tercero por anillos de 9 miembros de átomos coordinados tetrahédricamente.

Según la presente invención, ahora se ha encontrado que el material cristalino poroso, ITQ-13, es eficaz produciendo rendimientos elevados de propileno, en comparación con tamices moleculares de poro intermedio conocidos, tales como ZSM-5, cuando se usa para craquear naftas y cuando se usa como un catalizador aditivo en combinación con un catalizador de tamiz molecular de poro grande en el craqueo catalítico de materias primas de hidrocarburos más pesados, tales como gasóleos a vacío.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

De este modo, en su aspecto más amplio, la presente invención se refiere a un procedimiento de craqueo catalítico para producir selectivamente olefinas de C2 a C4, procedimiento que comprende poner en contacto, en condiciones de craqueo catalítico, una materia prima que contiene hidrocarburos que tienen al menos 5 átomos de carbono con una composición catalítica que comprende un material cristalino poroso sintético que comprende una red de átomos tetrahédricos puenteados por átomos de oxígeno, definiéndose la red de átomos tetrahédricos por una celda unidad con coordenadas atómicas en nanometros mostradas en la Tabla A más abajo, en la que cada posición de la coordenada puede variar en ± ,5 nanometros.

Preferiblemente, el material cristalino poroso sintético tiene un patrón de difracción de rayos X que incluye valores de espaciamiento d y de intensidad relativa sustancialmente como se exponen en la Tabla B más abajo.

En una realización preferida de la invención, la materia prima comprende una nafta que tiene un intervalo de ebullición de alrededor de 25°C a alrededor de 225°C.

En una realización preferida adicional de la invención, la materia prima comprende una mezcla de hidrocarburos que tiene un punto de ebullición inicial de al menos 2°C, y la composición catalítica también comprende un tamiz molecular de poro grande que tiene un tamaño de poros mayor que 6 Ángstrom.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Las Figuras 1 y 2 son patrones de difracción de rayos X de los productos de ITQ-13 que contienen boro y que contienen aluminio, respectivamente, del Ejemplo 1.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES PREFERIDAS

La presente invención proporciona un procedimiento para convertir compuestos de hidrocarburos de materia prima en compuestos de hidrocarburos de productos de peso molecular menor que los compuestos de hidrocarburos de

las materias primas. En particular, la presente invención proporciona un procedimiento para craquear catalíticamente una materia prima hidrocarbonada que tiene al menos 5 átomos de carbono para producir selectivamente olefinas de C2 a C4, y en particular para producir selectivamente propileno. El procedimiento de la invención emplea una composición catalítica que comprende el material cristalino poroso sintético ITQ-13 y, opcionalmente, un tamiz molecular de poro grande que tiene un tamaño de poros mayor que 6 Ángstrom.

Componente catalítico ITQ-13

El material cristalino poroso sintético ITQ-13 se describe en nuestra Solicitud de Patente U.S. Serie n° 9/866.97, en trámite junto con la presente, y es una única fase cristalina que tiene un sistema de canales tridimensionales único que comprende tres conjuntos de canales. En particular, ITQ-13 comprende un primer conjunto de canales generalmente paralelos, cada uno de los cuales se define por un anillo de 1 miembros de átomos coordinados tetrahédrlcamente, un segundo conjunto de canales generalmente paralelos que también se definen por anillos de 1 miembros de átomos coordinados tetrahédricamente y que son perpendiculares a e Intersecan con los canales del primer conjunto, y un tercer conjunto de canales generalmente paralelos que Intersecan con los canales de dichos conjuntos primero y segundo y cada uno de los cuales se define por un anillo de 9 miembros de átomos coordinados tetrahédricamente. El primer conjunto de canales de anillos 1 miembros tiene cada uno dimensiones de sección transversal de alrededor de 4,8 Ángstrom por alrededor de 5,5 Ángstrom, mientras que el segundo conjunto de canales de anillos de 1 miembros tiene cada uno dimensiones de sección transversal de alrededor de 5, Ángstrom por alrededor de 5,7 Ángstrom. El tercer conjunto de canales de anillos de 9 miembros tiene cada uno dimensiones de sección transversal de alrededor de 4, Ángstrom por alrededor de 4,9 Ángstrom.

La estructura de ITQ-13 se puede definir por su celda unidad, que es la unidad estructural más pequeña que contiene todos los elementos estructurales del material. La Tabla A enumera las posiciones de cada átomo tetrahédrlco en la celda unidad, en nanometros; cada átomo tetrahédrlco está enlazado a un átomo de oxígeno, que también está enlazado a un átomo tetrahédrico adyacente. Puesto que los átomos tetrahédrlcos se pueden mover constantemente debido a otras fuerzas del cristal (presencia de especies Inorgánicas u orgánicas, por ejemplo), para cada posición de la coordenada está implicado un intervalo de ± ,5 nm.