Un procedimiento para producir alquilbenceno lineal y parafinas lineales,

el procedimiento incluye los pasos de obtener un condesado de hidrocarburos que contiene olefinas, parafinas y oxigenados a partir de una reacción Fischer-Tropsch de baja temperatura;

a) fraccionar una distribución de número de carbono deseada del condensado de hidrocarburos para formar una corriente de condensado de hidrocarburos fraccionada que es el producto de una reacción Fischer-Tropsch;

b) extraer oxigenados de la corriente de condensado de hidrocarburos fraccionada del paso a) para formar una corriente que contiene olefinas y parafinas que es el producto de una reacción Fischer-Tropsch;

c) alquilar la corriente que contiene olefinas y parafinas del paso b), que es el producto de una reacción de Fischer-Tropsch, con benceno en presencia de un catalizador de alquilación adecuado; y

d) recuperar el alquilbenceno lineal y la parafina lineal

Procedimiento de producción de alquilbenceno lineal.

Antecedentes de la invención

Esta invención se refiere a un procedimiento para producir alquilbenceno lineal y parafina lineal.

Los derivados de alquilbenceno, tales como sulfonatos de alquilbenceno, se usan entre otras en aplicaciones de productos detergentes y tensoactivos. La legislación medioambiental requiere que estos productos sean biodegradables. Es bien sabido que, para ser biodegradable, es importante que la cadena de alquilo sea lineal, es decir, con muy poca o ninguna ramificación y pocos, si hay alguno, carbonos cuaternarios.

En procedimientos convencionales para producir alquilbencenos lineales, se hidrogena una corriente de hidrocarburo para eliminar contaminantes tales como contaminantes de azufre, nitrógeno y oxígeno que puedan estar presentes. La hidrogenación también convierte las especies de olefinas en la corriente en parafinas. Después de la reacción de hidrogenación, la corriente de parafina resultante se fracciona en varios intervalos de carbono. Se pasa un intervalo de carbono, por ejemplo el intervalo de C₈ a C₁₆, que incluye parafinas ramificadas, a través de un tamiz molecular. Las parafinas ramificadas se rechazan como corriente de refinado, mientras que las parafinas lineales se pasan a través de un reactor de deshidrogenación para formar una mezcla olefina/parafina. Esta mezcla se alimenta después a una planta de alquilación y se hace reaccionar con benceno para formar un alquilbenceno lineal (LAB), con reciclado de las parafinas sin reaccionar al reactor de deshidrogenación. El alquilbenceno lineal se sulfona después para formar sulfonatos de alquilbenceno lineales (LAS). Un problema con este planteamiento es el coste relativamente alto del material de partida parafínico y el alto coste asociado con la producción de parafinas lineales a partir de cargas de alimentación de queroseno.

La patente del Reino Unido No. 669313 en nombre de California Research Corporation divulga el uso de un condensado de hidrocarburos del procedimiento Fischer-Tropsch como carga de alimentación en la producción de alquilbenceno. Esta referencia está limitada al uso de procedimientos Fischer-Tropsch de "alta temperatura" en donde la reacción de Fischer-Tropsch se lleva a cabo a temperaturas de aproximadamente 300ºC y mayores, para la producción del condensado de hidrocarburos. Se encontró que los procedimientos Fischer-Tropsch de alta temperatura eran adecuados porque el condensado de hidrocarburos contiene una alta concentración de olefinas, normalmente en la región de alrededor del 70%. Los catalizadores preferidos en el procedimiento Fischer-Tropsch para la producción de un condensado de hidrocarburos en esta referencia son catalizadores que contienen hierro. Esta referencia manifiesta que la carga de alimentación de Fischer-Tropsch producida produce alquilbenceno lineal de baja calidad debido al olor y problemas de humedad producidos por carbonilo, es decir, contenido oxigenado de la carga de alimentación de Fischer-Tropsch. El método preferido para abordar este problema es mediante adsorción de los compuestos de carbonilo de la carga de alimentación de Fischer-Tropsch usando carbono activado y gel de sílice en una capa protectora. Este procedimiento sólo es factible para alimentaciones con bajas concentraciones de oxigenados. Además, en el ejemplo en esta referencia la recuperación de olefina es menor del 25%, es decir, el contenido de olefina no se conserva.

La patente de los Estados Unidos No. 3674885 en nombre de Atlantic Richfield Company tiene como objetivo mostrar que una mezcla parafina/olefina obtenida de un reactor Fischer-Tropsch se puede alquilar junto con parafinas cloradas operando la alquilación a temperaturas elevadas. Se mezcla alimentación de Fischer-Tropsch reciente con parafina clorada y se carga en el reactor de alquilación, la parafina sin reaccionar se separa y se activa parcialmente mediante cloración y después se mezcla con carga de alimentación reciente basada en Fischer-Tropsch antes de la alquilación. En los ejemplos se usa una mezcla sintética de dodecano y dodeceno para representar la carga de alimentación de Fischer-Tropsch. Esta referencia no reconoce las dificultades a las que se enfrenta cuando se intenta usar carga de alimentación de Fischer-Tropsch para alquilación y no se considera relevante para la presente invención.

WO02/31085 se refiere a un método para separar olefinas y parafinas de oxigenados en corrientes líquidas de hidrocarburos que contienen una parte alta de olefinas, parafinas y oxigenados (principalmente alcoholes).

DE 199 11 940 se refiere a un procedimiento para separar oxigenados de una corriente de hidrocarburos.

US 4686317 se refiere a un procedimiento para eliminar impurezas oxigenadas de una corriente de hidrocarburos que incluye extraer dichos oxigenados mediante un solvente polar orgánico pesado, limpiar con agua el hidrocarburo extraído para recuperar el solvente disuelto y combinar la fase de solvente del extractor y la fase acuosa del limpiador y destilar para recuperar el solvente.

US 6392109 se refiere a un procedimiento integrado para producir alquilbencenos, alquilbencenos sulfonados y/o alquilciclohexanos a partir de gas de síntesis.

Compendio de la invención

Según la invención se proporciona un procedimiento para producir alquilbenceno lineal y parafinas lineales, el procedimiento incluye los pasos de obtener un condensado de hidrocarburos que contiene olefinas, parafinas y oxigenados de una reacción Fischer-Tropsch de baja temperatura;

Típicamente, la reacción Fischer-Tropsch de baja temperatura se lleva a cabo a una temperatura de 160ºC-280ºC, preferiblemente de 210ºC-260ºC, y un catalizador de Fischer-Tropsch, preferiblemente en presencia de un catalizador de cobalto para proporcionar un condensado de hidrocarburos que contiene del 60 al 80% en peso de parafinas y del 10 al 30% en peso, típicamente menos del 25% en peso, de olefinas. Las olefinas producidas así tienen un alto grado de linealidad de más del 92%, típicamente mayor del 95%. Las parafinas producidas así tienen un grado de linealidad mayor del 92%.

El condensado de hidrocarburos, en el paso a), se fracciona en el intervalo de C₈ a C₁₆, preferiblemente en el intervalo de C₁₀ a C₁₃.

Los oxigenados se pueden extraer, en el paso b), mediante destilación, extracción líquido-líquido o deshidratación, preferiblemente extracción líquido-líquido. Se usa un solvente ligero tal como una mezcla de alcohol y agua, preferiblemente metanol y agua en la extracción líquido-líquido.

En una forma de realización preferida de la invención el procedimiento de extracción del oxigenado es un procedimiento de extracción líquido-líquido que preferiblemente tiene lugar en una columna de extracción usando una mezcla de metanol y agua como solvente, en donde se envía un extracto de la extracción líquido-líquido a una columna de recuperación de solvente de la cual se recicla a la columna de extracción un producto de la parte superior que comprende metanol, olefinas y parafinas, aumentando de esta manera la recuperación total de olefinas y parafinas. También se puede reciclar a la columna de extracción un producto del fondo de la columna de recuperación de solvente. El solvente preferiblemente tiene un contenido de agua de más del 3% en peso, más preferiblemente un contenido en agua de alrededor del 5%-15% en peso. Se puede enviar un refinado de la columna de extracción a una columna de lavado de la que sale una corriente de alimentación de hidrocarburos que contiene más del 90% en peso de olefinas y parafinas y típicamente menos del...

1. Un procedimiento para producir alquilbenceno lineal y parafinas lineales, el procedimiento incluye los pasos de obtener un condesado de hidrocarburos que contiene olefinas, parafinas y oxigenados a partir de una reacción Fischer-Tropsch de baja temperatura;

2. El procedimiento según la reivindicación 1, en donde, en el paso de extracción b), la relación de olefina/parafina de la corriente se conserva sustancialmente.

3. El procedimiento según la reivindicación 1 ó 2 en donde la reacción Fischer-Tropsch de baja temperatura se lleva a cabo a una temperatura de 160ºC-280ºC para proporcionar un condensado de hidrocarburo que contiene del 60 al 80% en peso de parafinas y del 10 al 30% en peso de olefinas.

4. El procedimiento según la reivindicación 3, en donde la reacción Fischer-Tropsch se lleva a cabo a una temperatura de 210ºC-260ºC.

5. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en donde la reacción Fischer-Tropsch se lleva a cabo en presencia de un catalizador de cobalto.

6. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 3-5, en donde el condensado de hidrocarburo contiene menos del 25% en peso de olefinas.

7. El procedimiento según las reivindicaciones 3-6, en donde las olefinas en el condensado de hidrocarburos tienen un grado de linealidad de más del 95%.

8. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 3-7, en donde las parafinas en el condensado de hidrocarburos tienen un grado de linealidad mayor del 92%.

9. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en donde el condensado de hidrocarburos se fracciona, en el paso a), en el intervalo de C₈ a C₁₆.

10. El procedimiento según la reivindicación 9, en donde el producto de condensado de hidrocarburos se fracciona, en el paso a), en el intervalo de C₁₀ a C₁₃.

11. El procedimiento según la reivindicación 10, en donde el producto de hidrocarburos fraccionado contiene del 10 al 30% en peso de olefinas con un grado de linealidad mayor del 92%.

12. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-11, en donde los oxigenados se extraen, en el paso b), mediante destilación, extracción líquido-líquido o deshidratación.

13. El procedimiento según la reivindicación 12, en donde los oxigenados se extraen mediante extracción líquido-líquido.

14. El procedimiento según la reivindicación 13, en donde se usa un solvente ligero en la extracción líquido-líquido.

15. El procedimiento según la reivindicación 14, en donde el solvente ligero es una mezcla de metanol y agua.

16. El procedimiento según la reivindicación 15, en donde el procedimiento de extracción de oxigenados es un procedimiento de extracción líquido-líquido que tiene lugar en una columna de extracción usando una mezcla de metanol y agua como solvente, en donde se envía un extracto de la extracción líquido-líquido a una columna de recuperación de solvente de la cual se recicla a la columna de extracción un producto de la parte superior que comprende metanol, olefinas y parafinas, aumentando de esta manera la recuperación total de olefinas y parafinas.

17. El procedimiento según la reivindicación 16, en donde un producto del fondo de la columna de recuperación de solvente se recicla a la columna de extracción.

18. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 15-17, en donde el solvente tiene un contenido de agua de más del 3% en peso.

19. El procedimiento según la reivindicación 18, en donde el solvente tiene un contenido de agua del 5%-15% en peso.

20. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 16-18, en donde se envía un refinado de la columna de extracción a una columna de lavado de la que sale una corriente de hidrocarburos que contiene más del 90% en peso de olefinas y parafinas y menos del 0,2% en peso de oxigenados como producto del fondo.

21. El procedimiento según la reivindicación 20, en donde el producto del fondo contiene menos del 0,02% en peso de oxigenados.

22. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la recuperación de olefinas y parafinas en la corriente de alimentación de hidrocarburos durante el paso de extracción b) es superior al 70%.

23. El procedimiento según la reivindicación 22, en donde la recuperación de olefinas y parafinas es superior al 80%.

24. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la relación olefina/parafina de la corriente de condensado de hidrocarburos a) se conserva sustancialmente durante el paso de extracción b).

25. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en donde el catalizador de alquilación en el paso c) es un catalizador ácido sólido.