Un método para la recuperación de los finos de un gas efluente del procedimiento de FCC de olefinas ligeras,

en el que en el gas efluente existen sólo muy pequeñas cantidades de hidrocarburos más pesados, que comprende las etapas de:

(a) suministrar aceite de enfriamiento rápido a una carga inicial de aceite de enfriamiento rápido para mantener la carga inicial en estado estacionario;

(b) poner en contacto el gas efluente con el aceite de enfriamiento rápido para enfriar el gas efluente y separar por lavado los finos de catalizador para obtener un gas efluente enfriado esencialmente libre de finos;

(c) retornar el aceite de enfriamiento rápido desde la etapa de puesta en contacto a la carga inicial;

(d) recircular continuamente el aceite de enfriamiento rápido desde la carga inicial a la etapa de puesta en contacto;

(e) separar continuamente los finos de una corriente del aceite de enfriamiento rápido de la carga inicial para recuperar los finos y evitar que se acumulen los finos en la carga inicial;

(f) formar una suspensión de los finos recuperados de la etapa de separación; y

(g) introducir la suspensión de la etapa de formación de la suspensión dentro de un regenerador de catalizador en la planta de FCC ligero para su combustión para regenerar y calentar el catalizador, y retornar los finos de catalizador al sistema de FCC

Recuperación del catalizador del efluente de FCC que contiene olefinas ligeras.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a la recuperación de catalizador de un efluente tipo FCC ligero, y también a la regeneración del catalizador recuperado.

Antecedentes de la invención

Se ha propuesto producir olefinas ligeras tales como etileno y propileno a partir de mezclas de parafinas y olefinas pesadas mediante el uso de un sistema de craqueo catalítico fluido (FCC) con las condiciones de reacción que se describen, por ejemplo, en las Patentes de EE.UU. 5.043.552 de Leyshon y colaboradores; 5.171.921 de Gaffney y colaboradores; y 6.118.035 de Fung y colaboradores. En este sistema, el catalizador en la forma de partículas y la materia de alimentación entran en un reactor bajo condiciones de reacción específicas. El efluente del reactor se trata en una serie de separadores de ciclón, alojados usualmente en un recipiente, que separan la mayor parte del catalizador del efluente para ser regenerado para su re-ciclo a un regenerador y a continuación al reactor, de una manera similar a las operaciones de los FFC de refinerías convencionales. Los gases efluentes calientes limpios de catalizador procedentes de los ciclones se enfrían a continuación y se separan mediante destilación fraccionada, por ejemplo, en los productos constituyentes.

Existen, sin embargo, algunas diferencias significativas entre el procedimiento de FCC de olefinas ligeras y las operaciones de los FCC de refinería convencionales. Los procedimientos de FCC convencionales producen un efluente que tiene cantidades significativas de hidrocarburos más pesados que se condensan en una torre de enfriamiento rápido. Existe también una cantidad más pequeña de catalizador residual arrastrado en el efluente, que no es separado por los ciclones, el cual se recoge con los hidrocarburos más pesados condensados en la torre de enfriamiento rápido para formar aceite en suspensión. El aceite en suspensión procedente de la torre de enfriamiento rápido es a menudo difícil de tratar y/o de eliminar; frecuentemente él se quema como un aceite combustible. En el procedimiento de FCC de olefinas ligeras, existen sólo unas cantidades muy pequeñas de los hidrocarburos más pesados en el gas efluente, es decir una relación relativamente elevada de catalizador a fuelóleo, de tal manera que la separación de los finos de catalizador llega a ser problemática debido a que hay muy poco aceite pesado recuperado y cualquier "aceite en suspensión" tendría una carga de catalizador mucho más elevada que en el caso del procedimiento de FCC de refinería convencional.

Otro tema en el procedimiento de FCC de olefinas ligeras es la regeneración del catalizador recuperado del efluente del tubo elevador por los ciclones. En la planta de FFC de refinería convencional, se forman cantidades significativas de coque en el tubo elevador y se depositan sobre las partículas del catalizador. En el regenerador, este coque se puede usar como una fuente de combustible para su combustión con oxígeno en el recipiente regenerador para suministrar el calor necesario para el balance térmico de la planta. Frecuentemente, el regenerador puede necesitar ser enfriado para prevenir que el catalizador esté demasiado caliente, particularmente cuando la materia de alimentación deposita una gran cantidad de carbono sobre el catalizador. Por otra parte, el procedimiento de FCC de olefinas ligeras de la técnica anterior generalmente tiene una deposición insuficiente de coque en el procedimiento de FCC de olefinas ligeras para soportar la regeneración del catalizador y el calor de reacción.

En un procedimiento de FCC de gasolina convencional, se ha sugerido que combustible suplementario tal como gas combustible o fuelóleo (combustible de antorcha) se puede introducir en el regenerador para conseguir la temperaturas requeridas para la regeneración del catalizador y el calor de reacción durante las operaciones en estado no estacionario, por ejemplo, cuando tiene lugar la puesta en marcha de la planta, para conseguir una temperatura del regenerador adecuada. Sin embargo, hasta donde el Solicitante tiene conocimiento, no existen sistemas adecuados para la introducción del combustible dentro del lecho de fase densa de un regenerador de FCC que trata un catalizador con bajo contenido en carbono, para su operación en continuo.

Además, existe una necesidad de un procedimiento de FCC de olefinas ligeras y de un sistema capaz de tratar una materia de alimentación ligera que convencionalmente produce una formación de coque inadecuada, mejorado todavía en cierto grado para conseguir el calor de reacción requerido en el reactor.

Sumario de la invención

La presente invención se refiere a los problemas en el manejo del catalizador en el procedimiento de FCC de olefinas ligeras, preferiblemente mediante el uso de una adición de fuelóleo a la torre de enfriamiento rápido y a la recirculación del aceite de la torre de enfriamiento rápido para el lavado del catalizador procedente de los gases efluentes, mediante la recuperación de una suspensión del catalizador en el fuelóleo del aceite de enfriamiento rápido que se recircula, y mediante la introducción de manera continua de la suspensión dentro del regenerador para recuperar el catalizador y suministrar los requerimientos térmicos para la regeneración del catalizador y para el calor de reacción. De esta manera, el fuelóleo suministrado para el lavado del catalizador procedente del gas efluente se puede usar preferiblemente para suministrar los requerimientos térmicos del regenerador, y al mismo tiempo se pueden eliminar las pérdidas de catalizador en el gas efluente.

La presente invención consiste en un método y un sistema para la recuperación de los finos de un gas efluente de un tipo de FCC ligero. La materia de alimentación para dicha planta de FCC ligero es una materia de alimentación que convencionalmente produce una formación de coque inadecuada, por ejemplo, una materia de alimentación de C₄-C₁₂, y preferiblemente una materia de alimentación de C₄-C₈. Los gases craqueados del reactor se enfrían mediante contacto directo con el aceite de circulación, por ejemplo en una torre de enfriamiento rápido con aceite. Los finos de catalizador arrastrados con el efluente del reactor se separan por lavado de los gases. Un circuito alrededor de la bomba de aceite en circulación enfría los gases y separa los finos. Una corriente de reciclo de aceite de enfriamiento rápido se envía a un sistema de separación de catalizador para la separación de los finos de catalizador. La separación del catalizador se puede conseguir, por ejemplo, vía filtración, separación mediante hidro-ciclones, precipitación electrostática, y una combinación de las mismas. Por ejemplo, cuando se utiliza la filtración del catalizador, se puede enviar una corriente de reciclo del aceite de enfriamiento rápido a través de uno de al menos dos filtros para separar los finos. El otro filtro está en un modo de operación de lavado en contracorriente que usa gas comprimido para separar los finos recogidos. Los finos recogidos se combinan con el aceite de enfriamiento rápido para formar una suspensión que arrastra los finos al regenerador del FCC. El aceite de enfriamiento rápido se quema en el regenerador para proporcionar un modo conveniente de suministrar los requerimientos térmicos del sistema de FCC, mientras que al mismo tiempo retorna los finos de catalizador recuperados del gas efluente del reactor al sistema de FCC. De esta manera, las pérdidas de catalizador se pueden limitar a cualesquiera finos arrastrados en los gases de escape del regenerador de la fase diluida. Puesto que existe una cantidad mínima de aceite generado en el FCC, el aceite de enfriamiento rápido se importa a la carga inicial de la torre de enfriamiento rápido y proporcionan el calor requerido en el regenerador.

En un aspecto, la presente invención proporciona ampliamente un método para la recuperación de los finos de catalizador procedentes de un gas efluente del procedimiento de FCC de olefinas ligeras, en el que en el gas efluente existen sólo muy pequeñas cantidades de hidrocarburos más pesados. El método incluye las etapas de:

1. Un método para la recuperación de los finos de un gas efluente del procedimiento de FCC de olefinas ligeras, en el que en el gas efluente existen sólo muy pequeñas cantidades de hidrocarburos más pesados, que comprende las etapas de:

(a) suministrar aceite de enfriamiento rápido a una carga inicial de aceite de enfriamiento rápido para mantener la carga inicial en estado estacionario;

(b) poner en contacto el gas efluente con el aceite de enfriamiento rápido para enfriar el gas efluente y separar por lavado los finos de catalizador para obtener un gas efluente enfriado esencialmente libre de finos;

(c) retornar el aceite de enfriamiento rápido desde la etapa de puesta en contacto a la carga inicial;

(d) recircular continuamente el aceite de enfriamiento rápido desde la carga inicial a la etapa de puesta en contacto;

(e) separar continuamente los finos de una corriente del aceite de enfriamiento rápido de la carga inicial para recuperar los finos y evitar que se acumulen los finos en la carga inicial;

(f) formar una suspensión de los finos recuperados de la etapa de separación; y

(g) introducir la suspensión de la etapa de formación de la suspensión dentro de un regenerador de catalizador en la planta de FCC ligero para su combustión para regenerar y calentar el catalizador, y retornar los finos de catalizador al sistema de FCC.

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que las etapas de puesta en contacto y de retorno se efectúan en una torre de enfriamiento rápido que comprende elementos de contacto vapor-líquido y una zona de fondos que retiene la carga inicial.

3. El método de acuerdo con las reivindicaciones 1 ó 2, que comprende además enfriar el aceite de enfriamiento rápido recirculado antes de la etapa de puesta en contacto.

4. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en el que la etapa de separación comprende la filtración.

5. El método de acuerdo con la reivindicación 4, en el que la corriente en la etapa de filtración se hace pasar continuamente a través de un primer filtro en un modo de filtración para separar los finos de la misma mientras que un segundo filtro en paralelo con el primer filtro está en un modo de lavado en contracorriente para retirar los finos separados de la misma.

6. El método de acuerdo con la reivindicación 5, en el que el filtrado del primer filtro se retorna a la carga inicial.

7. El método de acuerdo con las reivindicaciones 5 ó 6, en el que el lavado en contracorriente del al menos un filtro comprende además alternar periódicamente el primero y segundo filtros entre los modos de filtración y de lavado en contracorriente.

8. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 5-7, en el que el lavado en contracorriente incluye al menos un impulso de gas comprimido a través del segundo filtro para la separación de los finos.

9. El método de acuerdo con la reivindicación 5, que comprende además recoger los finos de la etapa de lavado en contracorriente en un recipiente de almacenamiento y añadir un aceite pesado para formar una suspensión.

10. El método de acuerdo con la reivindicación 9, en el que el aceite pesado es una parte del aceite de enfriamiento rápido de la carga inicial.

11. El método de acuerdo con la reivindicación 9, en el que un ritmo de aceite de enfriamiento rápido de nuevo aporte se equilibra con un ritmo de suspensión introducida en el regenerador para mantener una cantidad estacionaria de aceite de enfriamiento rápido en la carga inicial.