CATALIZADOR PARA EL AUMENTO DEL RENDIMIENTO DEL ISOMERATO DE PARAFINA POR PRETRATAMIENTO CON UN OXIGENATO.
Un procedimiento para activar selectivamente un catalizador de desparafinado para el desparafinado catalítico de una alimentación de hidrocarburo parafínico,
teniendo el catalizador al menos un metal del Grupo 9 ó 10 como componente metálico de la hidrogenación, procedimiento el cual comprende: poner en contacto el catalizador de desparafinado con una alimentación portadora 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, alimentación portadora la cual es isomeratos que resultan del desparafinado catalítico
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2003/031738.
Solicitante: EXXONMOBIL RESEARCH AND ENGINEERING COMPANY.
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: 1545 ROUTE 22 EAST P.O. BOX 900 ANNANDALE NJ 08801-0900 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.
Inventor/es: HANTZER, SYLVAIN, S., MURPHY, WILLIAM, J., CODY,IAN,A.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 7 de Octubre de 2003.
Clasificación Internacional de Patentes:
- B01J29/068 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B01 PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL. › B01J PROCEDIMIENTOS QUÍMICOS O FÍSICOS, p. ej. CATÁLISIS O QUÍMICA DE LOS COLOIDES; APARATOS ADECUADOS. › B01J 29/00 Catalizadores que contienen tamices moleculares. › Metales nobles.
- B01J29/74H
- B01J37/20 B01J […] › B01J 37/00 Procedimientos para preparar catalizadores, en general; Procedimientos para activación de catalizadores, en general. › Sulfuración.
- C10G45/02 QUIMICA; METALURGIA. › C10 INDUSTRIAS DEL PETROLEO, GAS O COQUE; GAS DE SINTESIS QUE CONTIENE MONOXIDO DE CARBONO; COMBUSTIBLES; LUBRICANTES; TURBA. › C10G CRACKING DE LOS ACEITES DE HIDROCARBUROS; PRODUCCION DE MEZCLAS DE HIDROCARBUROS LIQUIDOS, p. ej. POR HIDROGENACION DESTRUCTIVA, POR OLIGOMERIZACION, POR POLIMERIZACION (cracking para la producción de hidrógeno o de gas de síntesis C01B; cracking que produce hidrocarburos gaseosos que producen a su vez, hidrocarburos individuales o sus mezclas de composición definida o especificada C07C; cracking que produce coque C10B ); RECUPERACION DE ACEITES DE HIDROCARBUROS A PARTIR DE ESQUISTOS, DE ARENA PETROLIFERA O GASES; REFINO DE MEZCLAS COMPUESTAS PRINCIPALMENTE DE HIDROCARBUROS; REFORMADO DE NAFTA; CERAS MINERALES. › C10G 45/00 Refino de aceites de hidrocarburos por medio de hidrógeno o de compuestos dadores de hidrógeno. › para eliminar los heteroátomos sin modificar la estructura del hidrocarburo tratado y sin cracking de hidrocarburos con punto de ebullición inferior; Hidroterminado.
- C10G45/60 C10G 45/00 […] › caracterizado por el catalizador utilizado.
- C10G45/62 C10G 45/00 […] › que contiene metales del grupo del platino o sus compuestos.
- C10G65/04D
Clasificación PCT:
Clasificación antigua:
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.
PDF original: ES-2359911_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
CAMPO DE LA INVENCIÓN
Esta invención se refiere a un catalizador para un procedimiento de desparafinado. Más particularmente, un catalizador de desparafinado se prepara por tratamiento con un oxigenato. El catalizador se puede usar en el desparafinado de fracciones de aceites lubricantes que contienen hidrocarburos parafínicos para mejorar el rendimiento y calidad 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 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 de ese modo de la alimentación parafínica los componentes con VI más elevado. De este modo, a fin de lograr el punto de vertido diana, se eliminan los componentes con VI elevado, 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 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 de baja temperatura y volatilidad deseables. En las condiciones de funcionamiento actuales, no se espera que un catalizador de desparafinado funcione exclusivamente por uno de los modos de desparafinado.
Los catalizadores de desparafinado con una función de hidroisomerización generalmente no toleran 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 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. Los documentos WO01/07538 A, WO01/64339 A y WO 96/03359 describen el tratamiento de alimentaciones de Fischer-Tropsch.
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 minimizando el hidrocraqueo.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN
Se ha descubierto que el comportamiento de los catalizadores de desparafinado se puede mejorar por adición de oxigenatos. En consecuencia, la presente invención se refiere a un procedimiento para activar selectivamente un catalizador de desparafinado para el desparafinado catalítico de una alimentación de hidrocarburo parafínico, teniendo el catalizador al menos un metal del Grupo 9 ó 10 como componente metálico de la hidrogenación, procedimiento el cual comprende: poner en contacto el catalizador de desparafinado con una alimentación portadora 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, alimentación portadora la cual se convierte en un isomerato a partir del desparafinado catalítico.
El catalizador para el desparafinado catalítico de alimentaciones que contienen parafina se activa selectivamente mediante tratamiento con un oxigenato, y el catalizador de desparafinado selectivamente activado, cuando se usa en un procedimiento de desparafinado, da como resultado un producto con al menos una de las propiedades de rendimiento, viscosidad, baja temperatura y VI mejoradas, en comparación con un catalizador no activado.
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 Y REALIZACIONES PREFERIDAS
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 o sintéticas. El contenido de parafina de la alimentación es preferiblemente al menos 15% en peso, basado en la alimentación, y puede alcanzar 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 por 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 disolventes, aceites desasfaltados, destilados, gasóleos de vacío, gasóleos de coquizador, ceras residuales y aceites de desaceitado de parafinas y ceras de Fischer-Tropsch. Las alimentaciones preferidas son ceras residuales y ceras de Fischer-Tropsch. 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. Las ceras de Fischer-Tropsch se preparan mediante el proceso de síntesis de Fischer-Tropsch, tal como el basado en catalizadores que contienen hierro, así como otros catalizadores de sulfuros de metales de los Grupos 8, 9 ó 10, para uso en la hidrogenación de monóxido de carbono.
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. El contenido mínimo de azufre de las alimentaciones sintéticas a base de ceras de Fischer-Tropsch preparadas usando catalizadores a base de hierro o de otros sulfuros metálicos de los Grupos 8, 9 ó 10, es 0,5 ppmw, basado en la alimentación. 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 estándar de ASTM 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.
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 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... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Un procedimiento para activar selectivamente un catalizador de desparafinado para el desparafinado catalítico de una alimentación de hidrocarburo parafínico, teniendo el catalizador al menos un metal del Grupo 9 ó 10 como componente metálico de la hidrogenación, procedimiento el cual comprende: poner en contacto el catalizador de desparafinado con una alimentación portadora 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, alimentación portadora la cual es isomeratos que resultan del desparafinado catalítico.
2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el catalizador de desparafinado contiene al menos un tamiz molecular que contiene al menos un canal de 10 ó 12 anillos.
10 3. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, 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, ECR-42 SAPO11, SAPO-41, ITQ-13 o MCM-71.
4. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, 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.
15 5. El procedimiento de la reivindicación 3, en el que el tamiz molecular es ZSM-48.
6. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el oxigenato es al menos un alcohol, ácido carboxílico, éster, aldehído, cetona o éter.
7. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el oxigenato es agua.
8. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el catalizador de des20 parafinado se sulfura, se reduce, o se sulfura y se reduce.
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