Un procedimiento para inhibir la polimerización de un compuesto carbonilo en una operación unitaria de lavado básico en un procedimiento de craqueo de hidrocarburos,

que comprende:

la puesta en contacto de una corriente que comprende al menos un compuesto carbonilo con un compuesto seleccionado del grupo constituido por ácido mercaptoacético y sus alquilésteres y sus sales y sus mezclas,

en el que dicho compuesto se selecciona de manera que permanece soluble en agua y soluble en una base y no flocula en dicha corriente;

en el que dicha corriente se pone en contacto con dicho compuesto antes o al mismo tiempo en que dicha corriente entra en dicha operación unitaria de lavado básico

Polimerización no deseada reducida en procedimientos de craqueo de hidrocarburos.

Campo de la invención

La presente invención se desarrolla en el campo de craqueo de hidrocarburos. Específicamente, esta invención pertenece al campo de la reducción de una polimerización no deseada de compuestos carbonilo en operaciones unitarias de procedimientos de craqueo de hidrocarburos.

Antecedentes de la invención

La pirólisis es la transformación de un compuesto en una o más sustancias distintas sólo por calor. En las industrias del petróleo y petroquímicas, la pirólisis es útil para el procesamiento de hidrocarburos. Este procedimiento a menudo se denomina "craqueo". Cuando la pirólisis de hidrocarburos se lleva a cabo en presencia de vapor, a menudo se denomina "craqueo con vapor". El craqueo con vapor de etano, propano, naftas, aceites gaseosos y otras fuentes de hidrocarburos es un procedimiento útil para la producción de olefinas valiosas. Como subproducto del procedimiento de craqueo con vapor se forman compuestos oxigenados, incluyendo compuestos carbonilo. Estos compuestos carbonilo incluyen, pero no están limitados a, aldehídos y cetonas. La cantidad de compuestos carbonilo formados en las operaciones de craqueo pueden variar ampliamente, pero normalmente está entre 1 ppm aproximadamente y 200 ppm aproximadamente en la corriente gaseosa con concentraciones que en ocasiones alcanzan las 1000 ppm aproximadamente, que se encuentran debido al uso de diversas materias primas y temperaturas de craqueo.

Los subproductos de los procedimientos de craqueo de hidrocarburos incluyen los gases ácidos no deseables CO₂ y H₂S. Por tanto, para una planta de craqueo de hidrocarburos es normal tener un sistema de eliminación de gases ácidos para retirar el CO₂ y el H₂S del gas craqueado. Normalmente el sistema de eliminación del gas ácido consiste en el paso de la corriente de gas a través de un lavado básico (pH superior a 7) para eliminar los componentes ácidos, incluyendo sulfuro de hidrógeno y dióxido de carbono gaseosos. En las industrias del petróleo y petroquímicas, las operaciones unitarias que implican lavados básicos normalmente se llevan a cabo en equipos denominados "depuradoras cáusticas" o "torres cáusticas". Como alternativa a una torre cáustica, aproximadamente el 5% de todas las plantas para el craqueo de etileno usan amina, en lugar de sosa cáustica, para retirar los gases ácidos. Estas unidades a menudo se denominan "depuradoras de amina" o "torres de amina".

En un sistema de eliminación de gas ácido, también se retiran algunos compuestos oxigenados. Es sabido en materia de procesamiento de hidrocarburos que algunos de estos compuestos oxigenados, especialmente los compuestos carbonilo, y particularmente el acetaldehído, experimentarán polimerización en presencia de la base. En el sistema de eliminación del gas ácido, el polímero de acetaldehído sedimentará sobre las superficies internas del equipo dando lugar a la obstrucción y al eventual taponamiento. La obstrucción y el taponamiento del equipo interno supone que la unidad se debe parar para llevar a cabo su limpieza. Cada vez que una unidad de operación se debe parar para su limpieza significa que se incurre en un coste debido a la pérdida de producción, más allá del coste concreto de tener que limpiar el equipo.

Además de las depuradoras cáusticas y las torres cáusticas en las que es necesario el tratamiento para inhibir la obstrucción provocada por la polimerización no deseada, existen otras operaciones unitarias de lavado básico en el procesamiento de hidrocarburos que también requieren tratamiento para prevenir la polimerización no deseada de compuestos carbonilo. Estas otras operaciones unitarias de lavado básico incluyen, pero no están limitadas a, sistemas amina para depurar gases ácidos (usando aminoalcoholes de mayor punto de ebullición tales como, pero no limitados a, etanolamina, dietanolamina y derivados de aminoalcoholes tales como, pero no limitado a, metoxietilamina), comburentes cáusticos agotados y separadores por arrastre de benceno. Un comburente cáustico agotado convierte sulfuros en sulfatos para permitir la eliminación o la venta de la sosa cáustica. Un separador por arrastre de benceno es una unidad que usar hidrocarburos, a menudo una mezcla de elevado punto de ebullición denominada "gasolina de pirólisis", llevada desde otras unidades de la planta de etileno, para lavar la "sosa cáustica agotada". La "sosa cáustica agotada" es sosa cáustica que ha sido usada en otras operaciones unitarias, tales como la torre cáustica. El hidrocarburo "lava" el benceno residual de la sosa cáustica agotada. La unidad se denomina separador por arrastre de benceno debido a que el benceno es arrastrado de la sosa cáustica agotada.

Hace 10 años la cantidad de polímero no deseado que se formaba de esta manera normalmente era insignificante. A medida que las plantas de hidrocarburos expandieron su capacidad, la cantidad de polímero no deseado se incrementó y el volumen total de polímero no deseado formado ahora se ha convertido en un problema para más y más operadores de plantas de hidrocarburos.

En las industrias del petróleo y petroquímicas se conocen y actualmente se están usando diversos materiales para mitigar la obstrucción causada por la polimerización del compuesto carbonilo. Estos materiales incluyen dispersantes, inhibidores, agentes reductores y antioxidantes. El documento GB-A-1300669 describe la depuración alcalina de gas craqueado con una disolución acuosa de sales amino carboxílicas, tales como N-metil-a-aminopropionato de potasio.

La patente de EE.UU. Nº 5.714.055 de Lewis y col. describe un procedimiento de inhibición de la formación de depósitos obstructivos que se producen sobre las superficies de una depuradora alcalina usada para lavar gases ácidos generados durante la fabricación de olefinas usando aminas aromáticas sustituidas seleccionadas del grupo constituido por 2-aminofenol, 4-aminofenol, ácido 4-aminobencenosulfónico y sus sales, 4-amino-o-cresol, 3-aminofenol, ácido 2-aminobenzoico y sus sales, ácido 3-aminobenzoico y sus sales, y ácido 4-aminobenzoico y sus sales.

La patente de EE.UU. Nº 5.264.114 de Dunbar, describe y reivindica un procedimiento para inhibir la formación y deposición de materiales obstructivos durante el lavado cáustico de gases hidrocarbonados contaminados con compuestos carbonilo (siendo los aldehídos un grupo de los compuestos carbonilo) que comprende: el tratamiento de dichos gases hidrocarbonados con una disolución de amina acuosa, en la que dicha disolución de amina acuosa comprende agua y un compuesto amina que tiene un intervalo de concentraciones de entre 2 ppm aproximadamente y 5000 ppm aproximadamente, y en la que la amina de dicha disolución de amina acuosa se selecciona del grupo de compuestos orgánicos constituido por la fórmula RNH₂ y R₂NH en las que R se selecciona del grupo constituido por grupos alquilo y grupos arilo, antes de dicho lavado cáustico, para retirar una cantidad significativa de dichos compuestos carbonilo y así producir una corriente de hidrocarburos tratados.

La patente de EE.UU. Nº 5.194.143 de Roling describe y reivindica un procedimiento para inhibir la formación de depósitos obstructivos de base polimérica durante los lavados básicos de hidrocarburos que contienen olefinas contaminados con compuestos oxigenados que comprende la adición al lavado de 1 aproximadamente a 10.000 partes por millón aproximadamente de un compuesto éster de acetoacetato que tiene la fórmula

CH₃COCH₂CO₂C_xH_y

en la que x es un número entero entre 1 aproximadamente y 8 aproximadamente e y es un número entero entre 3 aproximadamente 17 aproximadamente.

La patente de EE.UU. Nº 4.952.301 de Awbrey describe y reivindica un procedimiento para inhibir la formación de depósitos obstructivos de base polimérica que, en ausencia de tratamiento de inhibición, se forman durante el lavado básico de hidrocarburos contaminados con compuestos que contienen oxígeno, dicho procedimiento que comprende la adición al lavado de una cantidad inhibitoria de un compuesto de etilendiamina con la fórmula

NH₂(CH₂CH₂NH)_xH

en la que x es un número entero entre 1 aproximadamente y 10 aproximadamente.

La patente de EE.UU. Nº 4.673.489 de Roling describe y reivindica...

1. Un procedimiento para inhibir la polimerización de un compuesto carbonilo en una operación unitaria de lavado básico en un procedimiento de craqueo de hidrocarburos, que comprende:

la puesta en contacto de una corriente que comprende al menos un compuesto carbonilo con un compuesto seleccionado del grupo constituido por ácido mercaptoacético y sus alquilésteres y sus sales y sus mezclas,

en el que dicho compuesto se selecciona de manera que permanece soluble en agua y soluble en una base y no flocula en dicha corriente;

en el que dicha corriente se pone en contacto con dicho compuesto antes o al mismo tiempo en que dicha corriente entra en dicha operación unitaria de lavado básico.

2. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que dicho compuesto es ácido mercaptoacético.

3. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que dicho compuesto se añade a dicha corriente antes de que dicha corriente entre en contacto con la base en una operación unitaria de lavado básico.

4. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que dicho compuesto se añade a dicha corriente al mismo tiempo en que dicha corriente se pone en contacto con la base en dicha operación unitaria de lavado básico.

5. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que dicha operación unitaria de lavado básico es una depuradora cáustica o torre cáustica.

6. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que dicha operación unitaria de lavado básico es una depuradora de aminoácidos en fase gaseosa.

7. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que dicha operación unitaria de lavado básico es un separador por arrastre de benceno.

8. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que dicha operación unitaria de lavado básico es un comburente cáustico agotado.