AUMENTO DEL RENDIMIENTO DEL ISOMERATO PARAFINOSO POR PRETRATAMIENTO DEL CATALIZADOR CON UN OXIGENATO.

Un procedimiento para desparafinar catalíticamente una alimentación de hidrocarburo mineral parafínico,

que comprende: (a) poner en contacto un catalizador de desparafinado que posee un componente de hidrogenación metálico, que es al menos un metal del Grupo 9 ó 10, con una corriente que contiene al menos 100 wppm, medido como oxígeno, de al menos un oxigenato a una temperatura de 120 a 400ºC y una presión de hidrógeno de 101 a 20786 kPa; y (b) poner en contacto el catalizador de la etapa (a) con la alimentación de hidrocarburo mineral parafínico, y desparafinar la alimentación de hidrocarburo mineral parafínico en condiciones eficaces para desparafinar catalíticamente la alimentación de hidrocarburo parafínico, isomerizando moléculas de parafina en isomeratos con puntos de ebullición en el intervalo de lubricante

CAMPO DE LA INVENCIÓN

Esta invención se refiere a un procedimiento de desparafinado. Más particularmente, un catalizador de desparafinado se pretrata con al menos un oxigenato. El catalizador pretratado se puede usar en el desparafinado de fracciones de 5 aceites lubricantes que contienen hidrocarburos parafínicos mediante el desparafinado catalítico para mejorar el rendimiento del isomerato.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Históricamente, los aceites base lubricantes se prepararon mediante un procedimiento de extracción con disolventes en el que se extrae con disolventes un corte de una unidad de destilación a vacío para producir un rafinado rico en 10 parafinas y un extracto rico en aromáticos. El rafinado se desparafinó entonces con disolventes para atender a aspectos de calidad de los aceites base tales como el punto de vertido. La capacidad del procedimiento de desparafinado con disolventes para satisfacer las crecientes exigencias puestas sobre la calidad de los aceites base es limitada, puesto que las mejoras en las propiedades tales como el punto de vertido se daban a expensas del rendimiento de los aceites base. El procedimiento de desparafinado con disolventes se diseña para separar la parafina del aceite base, eliminando 15 de ese modo de la alimentación parafínica los componentes con VI más elevada. De este modo, a fin de lograr el punto de vertido diana, se eliminan los componentes con VI elevada, reduciendo de ese modo el rendimiento.

Un método alternativo para preparar aceites lubricantes base es el desparafinado catalítico. El desparafinado catalítico se puede lograr mediante dos mecanismos de desparafinado: el hidrocraqueo o la hidroisomerización. Los catalizadores del desparafinado que funcionan mediante hidrocraqueo generalmente dan como resultado rendimientos de aceites 20 base que son comparables a o menores que el desparafinado con disolventes. Los catalizadores de desparafinado con una función de isomerización pueden convertir la parafina en la alimentación en isomerato, aumentando el rendimiento y el VI con respecto al desparafinado con disolventes para el mismo punto de vertido diana. Los catalizadores de desparafinado que funcionan mediante hidroisomerización toman parafinas cerosas de cadena larga y las isomerizan en especies de cadena ramificada que tienen propiedades deseables de bajas temperaturas y volatilidad. En las 25 condiciones de funcionamiento actuales, no se espera que un catalizador de desparafinado funcionará exclusivamente por uno de los modos de desparafinado.

Los catalizadores de desparafinado con una función de hidroisomerización generalmente no toleran a contaminantes heteroatómicos, y emplean típicamente una etapa de hidrotratamiento antes del desparafinado a fin de eliminar contaminantes heteroatómicos de la alimentación, puesto que tales contaminantes dan como resultado una 30 desactivación acelerada del catalizador.

El documento US 4431519 describe destilados de desparafinado que se ponen en contacto con oxigenato sobre zeolitas en condiciones de craqueo o hidrocraqueo.

Aunque los catalizadores de desparafinado con una función de isomerización son bien conocidos en la técnica, todavía existe la necesidad de catalizadores que den como resultado mejores rendimientos y calidades de producto mediante la 35 minimización del hidrocraqueo.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

Se ha descubierto que los catalizadores de desparafinado pueden lograr mejoras adicionales del rendimiento mediante tratamiento con oxigenatos. En consecuencia, la presente invención se refiere a un procedimiento para desparafinar catalíticamente una alimentación de hidrocarburo mineral parafínico, que comprende: 40

(a) poner en contacto un catalizador de desparafinado que es un componente de hidrogenación metálico, que es al menos un metal del Grupo 9 ó 10, con una corriente que contiene al menos 100 wppm, medido como oxígeno, de al menos un oxigenato a una temperatura de 20 a 400ºC y una presión de hidrógeno de 101 a 20786 kPa; y

(b) poner en contacto el catalizador de la etapa (a) con la alimentación de hidrocarburo parafínico, y desparafinar la alimentación de hidrocarburo mineral parafínico en condiciones eficaces para desparafinar catalíticamente la 45 alimentación de hidrocarburo parafínico, isomerizando moléculas de parafina en isomeratos con puntos de ebullición en el intervalo de lubricante.

El desparafinado catalítico de alimentaciones que contienen parafina, que usa el catalizador de desparafinado selectivamente activado según la invención, da como resultado un producto con al menos una de las propiedades de rendimiento de isomeratos, viscosidad, baja temperatura y VI mejoradas en comparación con un catalizador no activado. 50

BREVE DESCRIPCIÓN DEL DIBUJO

La Figura es una gráfica que muestra una comparación del efecto del tratamiento con oxigenato frente a la falta de oxigenato en una parafina residual hidrotratada.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

Alimentaciones

La alimentación usada en el procedimiento de la invención son alimentaciones que contienen parafina que hierven en el intervalo de los aceites lubricantes, que tienen típicamente un punto de destilación 10% mayor que 650ºF (343ºC), medido mediante ASTM D 86 o ASTM 2887, y derivan de fuentes minerales. El contenido de parafina de la alimentación 5 es preferiblemente al menos 15% en peso, basado en la alimentación, y puede ascender hasta 100% en peso de parafina. El contenido de parafina de una alimentación se puede determinar mediante espectroscopía de resonancia magnética nuclear (ASTM D5292), mediante métodos ndM correlativos (ASTM D3238) o mediante medios disolventes (ASTM D3235). Las alimentaciones de parafina pueden derivar de un número de fuentes, tales como aceites derivados de procedimientos del refinado con disolventes, tales como rafinatos, aceites parcialmente desparafinados con 10 disolventes, aceites desasfaltados, destilados, gasóleos de vacío, gasóleos de coquizador, ceras residuales y aceites de desaceitado de parafinas. Las alimentaciones preferidas son ceras residuales. Las ceras residuales derivan típicamente de alimentaciones de hidrocarburos mediante el desparafinado con disolventes o con propano. Las ceras residuales contienen algo de aceite residual, y están típicamente desaceitadas. Los aceites de desaceitado de parafinas derivan de ceras residuales desaceitadas. 15

Las alimentaciones pueden tener contenidos elevados de contaminantes que contienen nitrógeno y azufre. Las alimentaciones a base de minerales pueden contener de 0 hasta 0,2% en peso de nitrógeno, basado en la alimentación, y de 0 hasta 3,0% en peso de azufre, basado en la alimentación, y se pueden procesar en el presente procedimiento. Las alimentaciones que tienen un contenido elevado de parafina tienen típicamente índices de viscosidad elevados, de hasta 200 o más. Los contenidos de azufre y nitrógeno se pueden medir mediante los métodos de ASTM estándar 20 D5453 y D4629, respectivamente.

Hidroprocesamiento de las Alimentaciones

Las alimentaciones que tienen contenidos elevados de contaminantes que contienen nitrógeno y azufre se hidroprocesan preferiblemente antes del desparafinado. El hidroprocesamiento puede ser mediante hidrotratamiento o hidrocraqueo. 25

Para el hidrotratamiento, los catalizadores son aquellos eficaces para el hidrotratamiento, tales como catalizadores que contienen metales del Grupo 6 (basado en el formato de la Tabla Periódica de la IUPAC que tiene Grupos de 1 a 18), metales de los Grupos 8-10, y sus mezclas. Los metales preferidos incluyen níquel, volframio, molibdeno, cobalto y sus mezclas. Estos metales o mezclas de metales están presentes típicamente como óxidos o sulfuros sobre soportes de óxidos metálicos refractarios. La mezcla de metales también puede estar presente como catalizadores metálicos 30 desordenados, en los que la cantidad de metal es 30% en peso o mayor, basado en el catalizador. Los soportes de óxidos metálicos adecuados incluyen óxidos tales como sílice, alúmina, sílice-alúminas o titania, preferiblemente alúmina. Las alúminas preferidas son alúminas porosas tales como gamma o eta. La cantidad de metales, ya sea individualmente o en mezclas, oscila desde alrededor de 0,5 hasta 35% en peso, basado en el catalizador. En el caso de mezclas preferidas de metales de los Grupos 9-10 con metales del Grupo 6, los metales de los Grupos 9-10 están 35 presentes en cantidades de 0,5 a 5% en... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para desparafinar catalíticamente una alimentación de hidrocarburo mineral parafínico, que comprende:

(a) poner en contacto un catalizador de desparafinado que posee un componente de hidrogenación metálico, que es al menos un metal del Grupo 9 ó 10, con una corriente que contiene al menos 100 wppm, medido como 5 oxígeno, de al menos un oxigenato a una temperatura de 120 a 400ºC y una presión de hidrógeno de 101 a 20786 kPa; y

(b) poner en contacto el catalizador de la etapa (a) con la alimentación de hidrocarburo mineral parafínico, y desparafinar la alimentación de hidrocarburo mineral parafínico en condiciones eficaces para desparafinar catalíticamente la alimentación de hidrocarburo parafínico, isomerizando moléculas de parafina en isomeratos 10 con puntos de ebullición en el intervalo de lubricante.

2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la alimentación de hidrocarburo parafínico contiene al menos 15% en peso de parafina, basado en la alimentación.

3. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el catalizador de desparafinado contiene al menos un tamiz molecular que contiene al menos un canal de 10 ó 12 anillos. 15

4. El procedimiento de la reivindicación 3, en el que el tamiz molecular es al menos uno de ZSM-5, ZSM-11, ZSM-22, ZSM-23, ZSM-35, ZSM-48, ZSM-57, ferrierita, EU-1, NU-87, SAPO-11, SAPO-41, ITQ-13 o MCM-71.

5. El procedimiento de la reivindicación 3, en el que el tamiz molecular es al menos uno de zeolita beta, ZSM-12, MCM-68 SAPO-5, SAPO-31, MAPO-36, ZSM-18, ofretita, mordenita y faujasita.

6. El procedimiento de la reivindicación 4, en el que el tamiz molecular es ZSM-48. 20

7. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el oxigenato es al menos un alcohol, ácido carboxílico, éster, aldehído, cetona o éter.

8. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el oxigenato es agua.

9. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las condiciones eficaces para desparafinar catalíticamente la alimentación incluyen una temperatura de 250 a 400ºC, una presión de 791 a 20786 25 kPa, una velocidad espacial horaria del líquido de 0,1 a 10 h-1 y una velocidad de gas de tratamiento de 45 a 1780 m3/m3.

10. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el catalizador de desparafinado se sulfura, o se reduce, o se sulfura y se reduce.