METODO PARA FABRICAR Y USAR UN CATALIZADOR DE HIDROGENACION SELECTIVA.
Un método de producir un catalizador de hidrogenación selectiva que comprende:
poner en contacto un soporte inorgánico de catalizador con un compuesto que contiene cloro para formar un soporte clorado de catalizador;
posteriormente eliminar al menos algo del compuesto que contiene cloro, sus productos de descomposición, u otros elementos no deseados del soporte clorado de catalizador para formar un soporte de clorado y limpio de catalizador; y
posteriormente añadir paladio al soporte clorado y limpio de catalizador para formar una composición de paladio-soportado
Tipo: Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: W06027298US.
Solicitante: CHEVRON PHILLIPS CHEMICAL COMPANY LP.
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: 10001 SIX PINES DRIVE,THE WOODLANDS, TX 77380.
Inventor/es: CHEUNG, TIN-TACK PETER, BERGMEISTER,JOSEPH,III, HONG,ZONGXUAN.
Fecha de Publicación: .
Fecha Concesión Europea: 30 de Diciembre de 2009.
Clasificación Internacional de Patentes:
- B01J23/44 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B01 PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL. › B01J PROCEDIMIENTOS QUÍMICOS O FÍSICOS, p. ej. CATÁLISIS O QUÍMICA DE LOS COLOIDES; APARATOS ADECUADOS. › B01J 23/00 Catalizadores que contienen metales, óxidos o hidróxidos metálicos no previstos en el grupo B01J 21/00 (B01J 21/16 tiene prioridad). › Paladio.
- B01J23/50 B01J 23/00 […] › Plata.
- B01J37/02B4
- B01J37/02B6
- C10G45/40 QUIMICA; METALURGIA. › C10 INDUSTRIAS DEL PETROLEO, GAS O COQUE; GAS DE SINTESIS QUE CONTIENE MONOXIDO DE CARBONO; COMBUSTIBLES; LUBRICANTES; TURBA. › C10G CRACKING DE LOS ACEITES DE HIDROCARBUROS; PRODUCCION DE MEZCLAS DE HIDROCARBUROS LIQUIDOS, p. ej. POR HIDROGENACION DESTRUCTIVA, POR OLIGOMERIZACION, POR POLIMERIZACION (cracking para la producción de hidrógeno o de gas de síntesis C01B; cracking que produce hidrocarburos gaseosos que producen a su vez, hidrocarburos individuales o sus mezclas de composición definida o especificada C07C; cracking que produce coque C10B ); RECUPERACION DE ACEITES DE HIDROCARBUROS A PARTIR DE ESQUISTOS, DE ARENA PETROLIFERA O GASES; REFINO DE MEZCLAS COMPUESTAS PRINCIPALMENTE DE HIDROCARBUROS; REFORMADO DE NAFTA; CERAS MINERALES. › C10G 45/00 Refino de aceites de hidrocarburos por medio de hidrógeno o de compuestos dadores de hidrógeno. › que contiene metales del grupo del platino o sus compuestos.
Clasificación PCT:
- B01J23/44 B01J 23/00 […] › Paladio.
- B01J23/50 B01J 23/00 […] › Plata.
- B01J27/13 B01J […] › B01J 27/00 Catalizadores que contienen los elementos o compuestos de halógenos, azufre, selenio, teluro, fósforo, o nitrógeno; Catalizadores que comprenden compuestos de carbono. › Metales del grupo del platino.
- B01J37/02 B01J […] › B01J 37/00 Procedimientos para preparar catalizadores, en general; Procedimientos para activación de catalizadores, en general. › Impregnación, revestimiento o precipitación (protección por revestimiento B01J 33/00).
- B01J37/24 B01J 37/00 […] › Cloración.
- C07C5/05 C […] › C07 QUIMICA ORGANICA. › C07C COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos macromoleculares C08; producción de compuestos orgánicos por electrolisiso electroforesis C25B 3/00, C25B 7/00). › C07C 5/00 Preparación de hidrocarburos a partir de hidrocarburos que contienen igual número de átomos de carbono. › Hidrogenación parcial.
- C07C5/09 C07C 5/00 […] › en enlaces dobles carbono-carbono.
- C10G45/32 C10G 45/00 […] › Hidrogenación selectiva de compuestos diolefínicos o acetilénicos.
- C10G45/52 C10G 45/00 […] › que contiene metales del grupo del platino o sus compuestos.
- C10G49/06 C10G […] › C10G 49/00 Tratamiento de los aceites de hidrocarburos, en presencia de hidrógeno o compuestos dadores de hidrógeno, no previsto en alguno de los grupos C10G 45/02, C10G 45/32, C10G 45/44, C10G 45/58, ó C10G 47/00. › que contiene metales del grupo del platino o sus compuestos.
Fragmento de la descripción:
Método para fabricar y usar un catalizador de hidrogenación selectiva.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a los métodos para fabricar y usar un catalizador de hidrogenación selectiva para hidrogenar selectivamente hidrocarburos altamente insaturados.
Antecedentes de la invención
Hidrocarburos insaturados tales como etileno y propileno a menudo se emplean como materia prima en preparar productos químicos y polímeros de valor añadido. Los hidrocarburos insaturados se pueden producir por pirolisis o por craqueo con vapor de hidrocarburos, que incluyen hidrocarburos derivados del carbón, hidrocarburos derivados de crudo sintético, naftas, gases de refinería, etano, propano, butano, y semejantes. Los hidrocarburos insaturados también se pueden producir por la conversión de alcoholes. Los hidrocarburos insaturados producidos de estas maneras generalmente contienen pequeñas proporciones de hidrocarburos altamente insaturados tales como acetilenos y diolefinas que afectan negativamente a la producción de los consiguientes productos químicos y polímeros. Así, para formar un producto de hidrocarburo insaturado tal como una monoolefina de grado polímero, normalmente se reduce la cantidad de acetilenos y de diolefinas en la corriente de la monoolefina. Por ejemplo, en el etileno de grado polímero, el contenido de acetileno normalmente es menos de 2 ppm, alternativamente, menos de aproximadamente 1 ppm.
Una técnica comúnmente usada para reducir la cantidad de acetilenos y de diolefinas en una corriente de hidrocarburos insaturados que comprende principalmente monoolefinas implica hidrogenar selectivamente los acetilenos y las diolefinas a monoolefinas. Este proceso es selectivo en que se minimiza la hidrogenación de la monoolefina y la hidrogenación de los hidrocarburos altamente insaturados a hidrocarburos saturados. Por ejemplo, se minimiza la hidrogenación del etileno o del acetileno a etano.
La hidrogenación selectiva se puede realizar usando catalizadores que comprenden paladio (Pd) sobre un soporte inorgánico. El Documento de Patente de número WO 98/37966 describe un método para producir un catalizador de hidrogenación selectiva y su uso en la hidrogenación de hidrocarburos altamente insaturados. Los Documentos de Patente de números GB 1186869, US 2003/055302, US 4.112.007 y US 4.490.481 describen catalizadores que contienen paladio. Sin embargo, en algunas circunstancias, tales catalizadores de hidrogenación selectiva pueden producir aceite verde por oligomerización de los acetilenos y de las diolefinas. Como se usa en la presente invención, el aceite verde se refiere a moléculas con más de cuatro átomos de carbono por molécula. El aceite verde es uno de un número de contribuyentes al ensuciamiento de los catalizadores de hidrogenación selectiva y de la resultante desactivación del catalizador. La desactivación del catalizador de hidrogenación selectiva tiene como resultado un catalizador con una menor actividad y selectividad a hidrocarburos insaturados. La producción de aceite verde es particularmente evidente en los reactores de hidrogenación de finalización. Un catalizador de hidrogenación selectiva en dichos reactores de finalización requiere de una regeneración periódica, y con cada ciclo de regeneración, diminuye la selectividad y la vida del catalizador. Por lo tanto, existe una necesidad para un catalizador de hidrogenación selectiva que sufra menos desactivación en los ciclos de regeneración durante la hidrogenación de acetilenos y de diolefinas.
Resumen de la invención
En una realización, se describe un método para producir un catalizador de hidrogenación selectiva para hidrogenar un hidrocarburo altamente insaturado a un hidrocarburo insaturado que comprende poner en contacto un soporte inorgánico de catalizador con un compuesto que contiene cloro para formar un soporte clorado de catalizador (etapa (a)) y añadir paladio al soporte clorado de catalizador para formar una composición de paladio-soportado que es una composición de catalizador de hidrogenación selectiva. El método comprende eliminar del soporte clorado de catalizador una cantidad de compuesto que contiene cloro, sus productos de descomposición u otros elementos no deseados después de la etapa (a). El método puede producir un soporte clorado y limpio de catalizador con de aproximadamente 10 a aproximadamente 1.200 ppm en peso de cloro.
El método puede comprender además añadir al menos un potenciador de la selectividad a la composición de paladio-soportado para formar una composición potenciada de paladio-soportado, en donde el potenciador de la selectividad comprende un compuesto seleccionado del grupo que consiste en metales del Grupo 1B, compuestos de metales del Grupo 1B, fósforo, azufre, compuestos de fósforo, compuestos de azufre, metales alcalinos, compuestos de metales alcalinos, yodo, compuestos de yodo, y sus combinaciones. La composición potenciada de paladio-soportado puede comprender de aproximadamente 0,001 a aproximadamente 10 por ciento en peso de potenciador de la selectividad en base al peso total del catalizador.
El compuesto que contiene cloro puede comprender un compuesto seleccionado del grupo que consiste en ácido clorhídrico, un cloruro de metal alcalino, un cloruro alcalinotérreo, y sus combinaciones. Alternativamente, el compuesto que contiene cloro puede comprender un compuesto seleccionado del grupo que consiste en cloruro de potasio, cloruro de sodio, cloruro de litio, y sus combinaciones. Alternativamente, el compuesto que contiene cloro puede comprender un compuesto seleccionado del grupo que consiste en cloruro de calcio, cloruro de bario, y sus combinaciones. Alternativamente, el compuesto que contiene cloro puede ser descrito por la fórmula N(HvRwR'xR''yR'''z)Cl; donde R, R', R'', y R''' es metilo, etilo, propilo, o butilo o cualquiera de sus combinaciones; y v, w, x, y, z puede ser 0 a 4 V, siempre que v + w + x + y + z = 4. Alternativamente, el compuesto que contiene cloro puede comprender un compuesto seleccionado del grupo que consistente en cloruro de amonio, cloruro de metilamonio, cloruro de tetrametilamonio, cloruro de tetraetilamonio, y sus combinaciones. Alternativamente, el compuesto que contiene cloro puede comprender un compuesto descrito por la fórmula CClxHy; en donde x + y = 4. Alternativamente, el compuesto que contiene cloro puede comprender tetracloruro de carbono. Alternativamente, el compuesto que contiene cloro puede comprender un compuesto descrito por la fórmula C2ClxHy; en donde x + y = 6. Alternativamente, el compuesto que contiene cloro puede comprender tricloroetano. El catalizador de hidrogenación selectiva puede comprender de aproximadamente 0,01 a aproximadamente 1,0 por ciento en peso de paladio en base al peso total del catalizador.
En una realización, se describe un método de hidrogenar selectivamente un hidrocarburo altamente insaturado a un hidrocarburo insaturado que comprende poner en contacto el hidrocarburo altamente insaturado con una composición de catalizador de hidrogenación selectiva producida por poner en contacto un soporte inorgánico de catalizador con un compuesto que contiene cloro para formar un soporte clorado de catalizador y añadir paladio al soporte clorado de catalizador para formar una composición de paladio-soportado. La velocidad de ensuciamiento del catalizador de hidrogenación selectiva puede ser al menos aproximadamente 25 por ciento menor que la velocidad de ensuciamiento del mismo catalizador cuando éste no está soportado sobre un soporte clorado de catalizador bajo condiciones de hidrogenación.
La invención puede producir un catalizador para hidrogenar selectivamente un hidrocarburo altamente insaturado a un hidrocarburo insaturado que comprende un soporte inorgánico y clorado de catalizador, paladio y plata. El catalizador puede comprender de aproximadamente 10 a aproximadamente 1.200, alternativamente de aproximadamente 20 a aproximadamente 800 ppm en peso de cloro; de aproximadamente 0,01 a aproximadamente 1,0, alternativamente de aproximadamente 0,01 a aproximadamente 0,8 por ciento en peso de paladio en base al peso total del catalizador; y (c) de aproximadamente 0,01 a aproximadamente 10, alternativamente de aproximadamente 0,01 a aproximadamente 5 por ciento en peso de plata en base al peso total del catalizador. El catalizador puede comprender además uno o más potenciadores de la selectividad seleccionados del grupo que consiste en yodo, compuestos de yodo, fósforo, compuestos de fósforo, azufre, compuestos de azufre, metales alcalinos, compuestos...
Reivindicaciones:
1. Un método de producir un catalizador de hidrogenación selectiva que comprende:
2. El método de la reivindicación 1, en donde el compuesto que contiene cloro comprende ácido clorhídrico, un cloruro de metal alcalino, un cloruro alcalinotérreo, hidrocarburos clorados, o sus combinaciones.
3. El método de la reivindicación 1, en donde el compuesto que contiene cloro comprende un compuesto descrito por la fórmula N(HvRwR'xR''yR'''z)Cl; donde R, R', R'', y R''' es metilo, etilo, propilo, butilo, o cualquiera de sus combinaciones; y cada uno de v, w, x, y, z puede ser 0 a 4, siempre que v + w + x + y + z = 4.
4. El método de la reivindicación 1, en donde el compuesto que contiene cloro comprende un compuesto descrito por la fórmula CClxHy, en donde x + y = 4.
5. El método de la reivindicación 1, en donde el compuesto que contiene cloro comprende un compuesto descrito por la fórmula C2ClxHy, en donde x + y = 6.
6. El método de la reivindicación 1, en donde el compuesto que contiene cloro comprende cloruro de potasio, cloruro de sodio, cloruro de litio, cloruro de calcio, cloruro de bario, cloruro de amonio, cloruro de metilamonio, cloruro de tetrametilamonio, cloruro de tetraetilamonio, tetracloruro de carbono, tricloroetano, o sus combinaciones.
7. El método de la reivindicación 1, en donde el soporte clorado y limpio de catalizador tiene de 5 a 2.000 ppm en peso de cloro.
8. El método de la reivindicación 1, en donde el catalizador de hidrogenación selectiva comprende de 0,01 a 1,0 por ciento en peso de paladio en base al peso total del catalizador.
9. El método de la reivindicación 1, que además comprende secar la composición de paladio-soportado, calcinar la composición de paladio-soportado, o ambas.
10. El método de la reivindicación 1, que además comprende añadir al menos un potenciador de la selectividad a la composición de paladio-soportado para formar una composición potenciada de paladio-soportado, en donde el potenciador de la selectividad comprende un compuesto seleccionado del grupo que consiste en metales del Grupo 1B, compuestos de metales del Grupo 1B, fósforo, azufre, compuestos que contienen fósforo, compuestos que contienen azufre, metales alcalinos, compuestos que contienen metales alcalinos, plata, compuestos que contienen plata, yodo, compuestos que contienen yodo, y sus combinaciones.
11. El método de la reivindicación 10, en donde la composición potenciada de paladio-soportado comprende de 0,001 a 10 por ciento en peso de potenciador de la selectividad en base al peso total del catalizador.
12. El método de la reivindicación 10, que comprende además secar la composición potenciada de paladio-soportado, calcinar la composición potenciada de paladio-soportado, o ambas.
13. El método de la reivindicación 1, que comprende además reducir la composición de paladio-soportado.
14. Un método de hidrogenar selectivamente un hidrocarburo altamente insaturado a un hidrocarburo insaturado que comprende: poner en contacto bajo condiciones de hidrogenación al hidrocarburo altamente insaturado con una composición de catalizador de hidrogenación selectiva producida por el método de la reivindicación 1.
15. El método de la reivindicación 14, en donde una velocidad de ensuciamiento del catalizador de hidrogenación selectiva es al menos 25 por ciento menos que una velocidad de ensuciamiento del mismo catalizador con un soporte de catalizador no clorado bajo condiciones de hidrogenación similares.
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