PROCESO FCC QUE COMBINA SEPARACION MOLECULAR CON CONVERSION POR ETAPAS.

Un proceso de craqueo catalítico para aumentar la producción de destilado adecuado como combustible diesel o stock de mezcla para combustible diesel,

que comprende:

(a) poner en contacto una alimentación hidrocarbonada con un catalizador en un reactor FCC de dos zonas, comprendiendo dicho reactor una primera zona de menor severidad y una segunda zona de mayor severidad en el cual la zona de mayor severidad tiene una relación catalizador/aceite que es mayor que la relación catalizador/aceite de la zona de menor severidad y dicha alimentación comprende una alimentación fresca y una alimentación reciclada en donde la alimentación fresca se pone en contacto con catalizador en la primera zona y la alimentación reciclada se pone en contacto con catalizador en la segunda zona para formar un producto craqueado combinado;

(b) separar el producto craqueado combinado del catalizador;

(c) fraccionar el producto craqueado separado del paso (b) en una fracción de nafta, una fracción que contiene combustible diesel o stock de mezcla para diesel y una fracción de colas;

(d) hacer pasar la fracción del paso (c) que contiene combustible diesel o stock de mezcla para combustible diesel a través de una primera separación molecular selectiva de baja energía que comprende una membrana o extracción con disolvente para producir un combustible diesel o stock de mezcla para combustible diesel y un aceite de ciclo ligero;

(e) pasar la fracción de colas del paso (c) a través de una segunda separación molecular selectiva de baja energía que comprende una membrana o extracción con disolvente para producir una segunda fracción de colas y una fracción de alimentación pobre en aromáticos; y

(f) pasar la fracción de la alimentación pobre en aromáticos del paso (e) como alimentación de reciclo a la segunda zona de mayor severidad del paso (a)

Proceso FCC que combina separación molecular con conversión por etapas.

Campo de la invención

La invención se refiere a un proceso de craqueo catalítico fluido (FCC) para mejorar la calidad de los destilados adecuados como stocks de mezcla para combustibles diésel. Más particularmente, un proceso FCC combina el escalonamiento del proceso de conversión FCC con la separación molecular interetápica de las especies aromáticas multicíclicas.

Antecedentes de la invención

La conversión de alimentaciones de petróleo en productos más valiosos es importante para los procesos del petróleo tales como el craqueo catalítico fluidizado (FCC) y la coquización. En el proceso FCC, se ponen en contacto alimentaciones de peso molecular alto con partículas fluidizadas de catalizador en el reactor elevador de la unidad FCC. El contacto entre alimentación y catalizador se controla de acuerdo con el tipo de producto deseado. En el craqueo catalítico de la alimentación, las condiciones del reactor tales como temperatura y tiempo de contacto se controlan para maximizar los productos deseados y minimizar la formación de productos menos deseables tales como gases ligeros y coque.

Dado que el tiempo de contacto entre catalizador y alimentación en el reactor FCC es típicamente del orden de unos pocos segundos, un factor importante que gobierna la eficiencia del proceso de craqueo es el catalizador. Los catalizadores para el proceso FCC son bien conocidos y pueden ser amorfos o cristalinos. El catalizador que entra en el reactor FCC se fluidiza típicamente utilizando vapor de agua, los gases hidrocarbonados generados durante el proceso de craqueo o cualquier combinación de los mismos. La reacción de catalizador y alimentación genera grandes volúmenes de hidrocarburos gaseosos y catalizador gastado que lleva depósitos de coque. La mezcla gas/sólido se hace pasar a separadores, típicamente ciclones, donde el catalizador gastado se separa de los gases. Los gases se procesan luego para recuperar los hidrocarburos deseados y el catalizador gastado se envía a la regeneración.

Debido al breve tiempo de contacto entre alimentación y catalizador, la condición de la alimentación es también importante. El tipo de inyección de la alimentación puede influir en el abanico de productos producidos por el reactor FCC. Existen dos caminos para que la alimentación se craquee en hidrocarburos gaseosos, a saber, catalítico y térmico. El craqueo térmico en una unidad FCC es generalmente indeseable dado que este tipo de craqueo puede dar como resultado la generación de gases ligeros, tales como metano, además de coque.

Las unidades FCC de conversión alta en una sola etapa no son muy adecuadas para ajustar la formulación del catalizador y/o las condiciones a fin de conseguir una calidad mejorada del destilado adecuada para stocks de mezcla diesel. La alta conversión de las colas para propiedades económicamente atractivas da también como resultado un aumento en la concentración de aromáticos de dos o más anillos en la fracción de destilado 221/343ºC (430/650ºF). El empobrecimiento en contenido de hidrógeno del destilado es la causa principal de su número de cetano relativamente bajo. La reducción en el contenido de hidrógeno es consecuencia del craqueo de los hidrocarburos saturados en componentes más ligeros, desalquilación de aromáticos, y deshidrogenación y aromatización por transferencia de hidrógeno. La investigación previa ha tratado de aumentar la calidad del producto por reducción de la transferencia de hidrógeno mediante cambios del catalizador y del proceso. Adicionalmente, se ha utilizado el hidrotratamiento de la alimentación al FCC en un intento tanto de aumentar la conversión en productos limpios como de mejorar la calidad del destilado. Únicamente se han observado mejoras marginales en la calidad del destilado con los cambios tanto del catalizador como del proceso. Análogamente, se observan sólo ligeras mejoras con el pretratamiento de la alimentación al FCC por hidrotratamiento o extracción con ácido.

La Patente de Estados Unidos Número 5.824.208, Bienstock, et al., describe un proceso de craqueo catalítico, que incluye un paso de craqueo catalítico con tiempo de contacto breve. En este proceso, se pone inicialmente en contacto un hidrocarburo con el catalizador de craqueo formando un primer producto hidrocarbonado craqueado, en el cual menos del 50% en peso del primer producto craqueado tiene un punto de ebullición menor que o igual a 221ºC. Se recupera luego una fracción de gasóleo del primer producto craqueado, y la fracción de gasóleo se reprocesa poniéndola en contacto con un catalizador de craqueo, formando un segundo producto de craqueo.

En la Patente de Estados Unidos Número 5.635.055, Sweet, et al., se aumentan el rendimiento y la calidad de los productos obtenidos de las unidades de craqueo por el proceso consistente en someter la corriente de productos obtenida en dicha unidad de craqueo a un proceso de separación selectiva de aromáticos y reciclar la corriente pobre en aromáticos (rica en saturados) recuperada a la unidad de craqueo, con lo cual dicha corriente rica en saturados se somete a una conversión incrementada para dar productos deseados de mayor valor.

Sería deseable mejorar el proceso FCC para aumentar la calidad del destilado producido por FCC adecuada como stocks de mezcla para combustibles diesel.

Sumario de la invención

La invención proporciona un proceso de craqueo catalítico para aumentar la producción de destilado adecuado como combustible diesel o stock de mezcla para combustible diesel, que comprende:

1. Un proceso de craqueo catalítico para aumentar la producción de destilado adecuado como combustible diesel o stock de mezcla para combustible diesel, que comprende: