Hidrocarburos con niveles reducidos de mercaptanes y método y composición de utilidad para su preparación.

Método para reducir la concentración de mercaptanes en un hidrocarburo que comprende mezclar una composición con un hidrocarburo que tiene una primera concentración de mercaptanes mayor de 0 bajo condiciones de reacción suficientes para producir un hidrocarburo que tiene una segunda concentración de mercaptanes que es menor que la primera concentración de mercaptanes, en donde dicha composición comprende:

(A) un primer componente que tiene la fórmula general:

en donde: (i) R1, R2 y R3 son independientemente grupos alquilo saturados o insaturados y (ii) al menos dos de R1, R2 y R3 incluyen una cadena de al menos dos átomos de carbono enlazada a los dos átomos de N;

(B) un segundo componente que comprende un aceptor nucleófilo, en donde dicho aceptor nucleófilo es un epóxido.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2004/004011.

Solicitante: BAKER HUGHES INCORPORATED.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 2929 ALLEN PARKWAY SUITE 2100 HOUSTON, TX 77019 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: SCHIELD, JOHN, A., CAPPEL,WELDON JOHN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > INDUSTRIAS DEL PETROLEO, GAS O COQUE; GAS DE SINTESIS... > COMBUSTIBLES NO PREVISTOS EN OTROS LUGARES; GAS NATURAL;... > Combustibles carbonosos líquidos > C10L1/14 (Compuestos orgánicos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > INDUSTRIAS DEL PETROLEO, GAS O COQUE; GAS DE SINTESIS... > COMBUSTIBLES NO PREVISTOS EN OTROS LUGARES; GAS NATURAL;... > Combustibles carbonosos líquidos > C10L1/22 (que contienen nitrógeno)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > INDUSTRIAS DEL PETROLEO, GAS O COQUE; GAS DE SINTESIS... > COMBUSTIBLES NO PREVISTOS EN OTROS LUGARES; GAS NATURAL;... > Combustibles carbonosos líquidos > C10L1/18 (que contienen oxígeno)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > INDUSTRIAS DEL PETROLEO, GAS O COQUE; GAS DE SINTESIS... > CRACKING DE LOS ACEITES DE HIDROCARBUROS; PRODUCCION... > Refino de aceites de hidrocarburos, en ausencia de... > C10G29/20 (Compuestos orgánicos que no contienen átomos de metal)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > INDUSTRIAS DEL PETROLEO, GAS O COQUE; GAS DE SINTESIS... > COMBUSTIBLES NO PREVISTOS EN OTROS LUGARES; GAS NATURAL;... > Combustibles carbonosos líquidos > C10L1/16 (Hidrocarburos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > INDUSTRIAS DEL PETROLEO, GAS O COQUE; GAS DE SINTESIS... > COMBUSTIBLES NO PREVISTOS EN OTROS LUGARES; GAS NATURAL;... > Combustibles carbonosos líquidos > C10L1/20 (que contienen halógeno)

PDF original: ES-2446917_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Hidrocarburos con niveles reducidos de mercaptanes y método y composición de utilidad para su preparación Antecedentes de la invención 1 Campo de la invención Esta invención se refiere a hidrocarburos que tienen niveles reducidos de mercaptanes y a un método y composición para la preparación de los hidrocarburos con niveles reducidos de mercaptanes. Esta invención se refiere particularmente al tratamiento de hidrocarburos con una composición barredora de mercaptanes para reducir los niveles de mercaptanes en los hidrocarburos.

2. Estado de la técnica Los mercaptanes, una fuente de "acidez agria", pueden estar presentes tanto en crudos de petróleo como en los combustibles producidos con los mismos Estos compuestos, que tienen la fórmula general·

R-SH

en donde R es un grupo alquilo u otro grupo orgánico, son en general indeseables dado que los mismos tienen un olor muy desagradable y pueden tener un impacto negativo sobre el medioambiente. Por ejemplo, en Manitoba Canadá las reglamentaciones federales y provinciales establecen 0, 5 partes por millón (0, 5 ppm) como la concentración pennisible en el aire.

Los crudos de petróleo y otros crudos son convertidos con suma frecuencia en productos acabados en la refinería como productos combustibles. Normalmente, los productos combustibles producidos son gasolina, combustibles de destilados tales como aceites diesel y combustibles para calefacción, combustibles para barcos o combustibles residuales. Las torres de destilación atmosférica y en vacío se emplean para separar el crudo en fracciones de intervalo estrecho de ebullición. Una unidad de cracking catalítico craquea el gasóleo de vacío de alto punto de ebullición en una mezcla que va desde gases ligeros a alquitranes muy pesados y coque. En general, los residuos indestilables del crudo virgen muy pesados que tienen puntos de ebullición por encima de 1.1000 F (593° C) se mezclan en fuelóleo residual o se craquean térmicamente para producir productos más ligeros en un reductor de la viscosidad o coquiza dar.

Los productos de cabeza o destilados en el proceso de refino contienen generalmente muy poco, y acaso nada, de sulfuro de hidrógeno, pero pueden contener componentes de azufre encontrados en el crudo, incluyendo mercaptanes. Sin embargo, se encuentran cantidades importantes de mercaptanes y otros compuestos de órganoazufre en las colas de la torre de destilación en vacío, que pueden mezclarse en gasóleos y fuelóleos. Es por este motivo que los mercaptanes están presentes frecuentemente en combustibles para barcos Para los fines de la presente invención, "óleo" quiere dar a entender los productos hidrocarbonados sin refinar y refinados derivados del petrÓleo o de la licuefacción de carbón, ambos de los cuales contienen compuestos de azufre. De este modo, el ténnino "óleo" incluye particularmente combustibles a base de petróleo, condensado de la cabeza del pozo así como crudo que puede estar contenido en instalaciones de almacenamiento en el campo de producción y transportado desde aquellas instalaciones mediante barcazas, oleoductos, petroleros o camiones hacia los tanques de almacenamiento de la refinería o alternativamente, pueden ser transportados directamente desde las instalaciones de producción a través de oleoductos hacia los tanques de almacenamiento de la refinería. El ténnino "óleo" también incluye productos refinados, intermedios y finales, producidos en una refinería, incluyendo destilados tales como gasolina, combustibles de destilación, aceites y combustibles residuales.

Los combustibles refinados han de encontrarse dentro de las especificaciones respecto a mercaptanes para su comercialización. En el procesado de crudos, es deseable eliminar o reducir las emisiones atmosféricas de mercaptanes nocivos o de otros compuestos de órgano-azufre asociados con crudos que contienen azufre, con el fin de mejorar la calidad del aire medioambiental en las refinerias. Igualmente, es deseable eliminar o reducir mercaptanes en combustibles, particularmente en combustibles para petroleros. Por ejemplo, los barcos grandes, uno de los principales usuarios de combustibles para petroleros, pueden tener dificultades con las regulaciones medioambientales en ciertos puntos.

Se han realizados esfuerzos en el pasado para desazufrar combustibles en los que estaban presentes compuestos de azufre. La EP O 538819 de Root, et al., describe que los crudos agrios que contienen grupos sulfhidrilo pueden ser tratados con una cantidad eficaz de un vapor de sulfuro de hidrógeno desazufrante para reducir el compuesto de amonio cuaternario. Se dice que los compuestos descritos en esta referencia son especialmente adecuados para combustibles residuales pesados de alto punto de ebullición en condiciones de mezcla poco intensa. La EP O 067 036 describe similarmente hidróxidos de amonio cuaternario como barredores de mercaptanes La WO-0234863 de Munson describe otro método para eliminar mercaptanes presentes en corrientes hidrocarbonadas. En esta referencia, se describe el uso de sales metálicas básicas que reaccionan con mercaptanes para formar mercaptidas. Las sales metálicas son disueltas o suspendidas en liquidos iónicos, los cuales tienden a tener ninguna presión de vapor virtualmente. Una vez que las mercaptidas son adsorbidas en el liquido iónico, la corriente hidrocarbonada desmercaptanizada puede ser separada, por ejemplo por destilación, decantación o separación por gravedad. Las mercaptidas pueden ser entonces oxidadas, por ejemplo, por oxidación al aire, para formar disulfuros. Los disulfuros son insolubles en los liquidos iónicos y se pueden separar fácilmente Otra referencia en este campo técnico es EP O499 743 de Frame, et al., la cual también corresponde a US 5 064

525. En esta referencia se describe el uso de un procedimiento en dos etapas para desazufrar una fracción hidrocarbonada agria que contiene mercaptanes terciarios y mercaptanes primarios o secundarios. En una etapa, los mercaptanes presentes en la fracción hidrocarbonada agria son reaccionados con hidrógeno en fase líquida y en presencia de un catalizador de hidrogenolisis selectivo para hidrogenolizar selectivamente los mercaptanes terciarios. En otra etapa, los mercaptanes primarios yfo secundarios son oxidados haciéndolos reaccionar con un agente oxidante en presencia de un catalizador de oxidación y un componente básico Una referencia antigua en este campo técnico es US 3 144 403 de Jacob. En esta referencia se describe un procedimiento para reducir el contenido en mercaptanes de hidrocarburos por oxidación de los mercaptanes a disulfuros. En este procedimiento, los hidrocarburos que contienen mercaptanes se ponen en contacto con un agente desazufrante inhibidor de fenilendiamina y oxígeno en presencia de un catalizador alcalino que consiste esencialmente en una resina sólida de intercambio aniónico. El procedimiento incluye además separar los hidrocarburos que tienen un contenido reducido en mercaptanes de la resina sólida.

La WO 9802501 describe el uso de oxazolidina en un método para reducir mercaptanes en un hidrocarburo.

La presente invención consiste en un método para reducir la concentración de mercaptanes en un hidrocarburo que comprende mezclar una composición útil para reducir la concentración de mercaptanes en hidrocarburos que comprende· (A) un primer componente que tiene la fónnula general·

N RJ

~R~

R, N

en donde· (i) Rl, R2 Y R3 son independientemente grupos alquilo saturados o insaturados y (ii) al menos dos de Rl, Rz Y R) incluyen una cadena de al menos dos átomos de carbono enlazada a los dos átomos de N; y (B) un segundo componente que comprende un aceptar nucleofilo, en donde dicho aceptar nucleofilo es un epóxido; con un hidrocarburo que tiene... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Método para reducir la concentración de mercaptanes en un hidrocarburo que comprende mezclar una composición con un hidrocarburo que tiene una primera concentración de mercaptanes mayor de O bajo condiciones de reacción suficientes para producir un hidrocarburo que tiene una segunda concentración de mercaptanes que es menor que la primera concentración de mercaptanes, en donde dicha composición comprende·

(A) un primer componente que tiene la fórmula general:

en donde: (i) Rl, R2 Y RJ son independientemente grupos alquilo saturados o insaturados y (ii) al menos dos de R" 10 R2 Y R3 incluyen una cadena de al menos dos atomos de carbono enlazada a los dos atomos de N;

(6) un segundo componente que comprende un aceptor nucleófilo, en donde dicho aceptor nucleófilo es un epóxido.

2. Método según la reivindicación 1, en donde la composición está presente en una concentración de 10 a 1.000 partes por millón (ppm) .

3. Método según la reivindicación 2, en donde la composición está presente en una concentración de 100 a 900 15 ppm.

4. Método según la reivindicación 2, en donde la composición está presente en una concentración de 100 a 200 ppm

5. Método según la reivindicación 1, en donde la composición se mezcla con el hidrocarburo empleando un mezclador en la linea de producción

6 Método según la reivindicación 1, en donde la composición se mezcla durante el transporte

7. Método según la reivindicación 1, que comprende además las etapas de determinar el contenido en sulfuro de hidrógeno del hidrocarburo y utilizar un barredor de sulfuro de hidrógeno para reducir el nivel de sulfuro de hidrógeno antes de mezclar el hidrocarburo con la composición.

8. Un hidrocarburo que tiene una concentración reducida de mercaptanes que comprende el producto de mezclar

una composición como la utilizada en el método de la reivindicación 1 con un hidrocarburo que tiene una primera concentración de mercaptanes mayor de O bajo condiciones de reacción suficientes para producir un hidrocarburo que tiene una segunda concentración de mercaptanes y es menor que la primera concentración de mercaptanes

9. Un hidrocarburo según la reivindicación 8, en donde el hidrocarburo es un fuelóleo

10. Un hidrocarburo según la reivindicación 9, en donde el hidrocarburo es un fuelóleo residual