PROCESO PARA LA ELIMINACIÓN DE ESTRUCTURAS COLORANTES DE CARBURANTES HIDROCARBONADOS USANDO CARBÓN ACTIVADO.

Proceso para la eliminación de estructuras colorantes de carburantes hidrocarbonados usando carbón activado. Campo de la invención [0001] Esta invención se refiere a un proceso útil en la decoloración y purificación de carburantes hidrocarbonados. La invención se refiere al uso de un carbón activado que tiene dentro de su estructura de poro un metal de transición reducido en el intervalo del 0,1% al 5% para la eliminación de carburantes hidrocarbonados líquidos, especialmente gasolina, de al menos parte de las impurezas traza seleccionadas del grupo constituido por indanos, naftalenos, fenantrenos, pireno, alquilbencenos y sus mezclas. El carbón activado puede proceder del carbón, petróleo o materiales de lignocelulosa. Además, la invención se refiere al procedimiento de preparación y tratamiento del carbón activado para facilitar su uso para la purificación del carburante. Antecedentes de la invención [0002] El carbón activado es un material adsorbente perfectamente establecido para su uso como medio de clarificación para la eliminación de estructuras colorantes procedentes de una variedad de fuentes. 20 [0003] El documento de EE.UU. 4.695.386 enseña la acidulación, precipitación y coagulación secuenciales que dan como resultado un filtrado del efluente procedente de una corriente de procesamiento de una fábrica de celulosa, cuyo filtrado se pasa a través de una serie de cámaras para la decoloración por contacto con carbón activado. 25 [0004] El documento de EE.UU. 4.728.435 enseña la decoloración de una disolución acuosa de glioxal pasando la disolución sobre un lecho fijo de carbón activado granulado.   [0005] El documento de EE.UU. 4.745.368 enseña que un procedimiento usado durante mucho tiempo para la eliminación de impurezas de disoluciones de azúcar emplea partículas de carbón activado. La disolución de azúcar o jarabe se fuerza a través de un lecho de dichas partículas mantenidas en un reactor tal como una columna. [0006] El documento de EE.UU. 5.429.747 enseña la decoloración de aguas residuales procedentes de procesos de fabricación de cosméticos. Después de añadir una base fuerte a las aguas residuales a una temperatura elevada para que floculen las sustancias grasas, se añade un oxidante incoloro para que provoque la oxidación parcial. Las aguas residuales resultantes a continuación se decoloran con carbón activado en polvo. [0007] Existen dos plataformas tecnológicas principales para la decoloración del carburante: (1) hidrotratamiento en presencia de un catalizador metálico soportado sobre carbón y (2) adsorción. [0008] (1) Hidrotratamiento catalítico [0009] El documento de EE.UU. 4.755.280 describe el procedimiento para la mejora de la estabilidad del color y de la oxidación de corrientes hidrocarbonadas que contienen hidrocarburos aromáticos multi-anillo e hidroaromáticos hidrotratándolos en presencia del catalizador de hidrotratamiento que contiene hierro y uno o más componentes de metales alcalinos o alcalino-térreos. [0010] El documento de EE.UU. 5.403.470 describe la decoloración de carburante diesel mediante hidrotratamiento en condiciones suaves. En primer lugar la materia prima se hidrotrata agresivamente para convertir el organoazufre u organonitrógeno. A continuación, el efluente se pasa a una zona de hidrotratamiento más pequeña corriente abajo que tiene una temperatura mucho más baja, pero suficiente para aclarar el color del carburante final. [0011] El documento de EE.UU. 5.449.452 describe el proceso de hidrodesaromatización de los hidrocarburos pasando la alimentación de carga en contacto con un lecho de catalizador sulfurado que contiene boro, un metal no noble del Grupo VIII, y un metal del Grupo VIB sobre un soporte de carbón en condiciones de hidrotratamiento. [0012] El documento de EE.UU. 5.435.907 describe el proceso de hidrodesaromatización de los hidrocarburos destilados intermedios pasando la alimentación de carga en contacto con un lecho de catalizador de sulfuro del metal del Grupo VIII y del Grupo VI sobre un soporte de carbón activado, en presencia de hidrógeno a 570-850°F (299-454°C) y 600-2500 psi (4137-17.237 kPa) y un flujo de hidrógeno de 1000-5000 SCFB (pies cúbicos estándar por barril de alimentación líquida). El soporte de carbón activado tiene un área superficial BET de al menos 900 m²/g aproximadamente, un diámetro de poro medio entre 16 y 50 Angstrom, y un volumen de poro total (para el nitrógeno) de 0,4 a 1,2 cm³/g. [0013] El documento de EE.UU. 5.472.595 describe el proceso de hidrodesaromatización de los hidrocarburos 2 pasando la alimentación de carga en contacto con un lecho de catalizador sulfurado que comprende del 0,1 al 15% en peso de níquel; y del 1 al 50% en peso de wolframio y del 0,01 al 10% en peso de fósforo, sobre un soporte de carbón activado, en presencia de hidrógeno gaseoso en condiciones de hidrotratamiento a 200-450°C, a una presión de 200-3000 psig (1379-20.684 kPa), una velocidad espacial del líquido por hora de 0,1-10 LHSV y una velocidad de alimentación de hidrógeno de 200-10.000 SCFB. El soporte de carbón activado tiene un área superficial de 600 a 2000 m²/g, un volumen de poro para el nitrógeno de al menos 0,3 cm³/g, y un diámetro de poro medio de 12 a 100 Angstrom. [0014] El documento de EE.UU. 5.462.651 describe la hidrodesaromatización, hidrodesulfurización e 10 hidrodesnitrogenación simultáneas de los aceites hidrocarbonados pasando la alimentación de hidrocarburos de carga en contacto con un lecho de un catalizador metálico sulfurado que está soportado sobre el carbón tratado con fósforo, en presencia de hidrógeno en las condiciones de hidrotratamiento. Los catalizadores de sulfuro metálico comprenden uno o más metales no nobles del Grupo VIII, donde al menos un metal se selecciona entre wolframio y molibdeno. [0015] El documento de EE.UU. 5.676.822 describe el proceso para la hidrodesaromatización del aceite hidrocarbonado que contiene componentes aromáticos no deseados, azufre y compuestos de nitrógeno. La alimentación del hidrocarburo de carga se pasa en contacto con un lecho de catalizador de sulfuro metálico promovido con cinc que está soportado sobre el carbón activado, en presencia de hidrógeno gaseoso en 20 condiciones de hidrotratamiento. [0016] El catalizador de sulfuro comprende del 0,1 al 15% en peso de uno o más metales no nobles del Grupo VIII; y del 1 al 50% en peso de wolframio y/o del 1 al 20% en peso de molibdeno o cromo, y del 0,01 al 10% en peso de cinc. El soporte del carbón activado se caracteriza por un área superficial BET de 600 a 2000 m²/g, un volumen de poro para el nitrógeno de al menos 0,3 cm³/g, y un diámetro de poro medio de 12 a 100 Angstrom. [0017] El documento de EE.UU. 5.651.878 describe un proceso de hidrodesaromatización de nafta o un hidrocarburo destilado intermedio por hidrotratamiento en presencia de un catalizador soportado sobre carbón que lleva (i) molibdeno o wolframio, (ii) un metal no noble del Grupo VIII, y (iii) cromo. El soporte de carbón tiene un área superficial BET de al menos 800 m²/g, un volumen total de poro para el nitrógeno de al menos 0,4 cm³/g, y un diámetro de poro medio por adsorción de nitrógeno de entre 16 y 50 Angstrom. Este soporte de carbón está preformado y el catalizador soportado sobre carbón se prepara mediante procedimientos de impregnación convencionales usando disoluciones acuosas de las sales de los elementos. 35 [0018] El documento de EE.UU. 5.837.640 describe la hidrodesaromatización de nafta o un hidrocarburo destilado intermedio usando un catalizador soportado sobre carbón que contiene metales del Grupo VIII y VIB. [0019] (2) Adsorción 40 [0020] El documento de EE.UU. 3.920.540 describe el proceso para la decoloración e incremento del índice de viscosidad del aceite de petróleo, como aceite lubricante, pasando el aceite a través de alúmina sobre un soporte de lana de acero metálico a 50-300°F (10-150°C). [0021] El documento de EE.UU. 5.207.894 describe el proceso de eliminación de estructuras aromáticas 45 coloreadas, particularmente compuestos aromáticos que contienen oxígeno o azufre, procedentes de una corriente de hidrocarburos aromáticos poniendo en contacto la corriente de hidrocarburos con una arcilla de atapulgita neutra durante un periodo de tiempo suficiente para adsorber las estructuras aromáticas coloreadas. El proceso es más eficientes si la corriente de hidrocarburos aromáticos se seca primero usando un tamiz molecular. 50 [0022] La patente japonesa 10.204.446 describe la decoloración de aceite tratándolo con arcilla activada y/o sílice-alúmina.   [0023] La solicitud de patente de EE.UU. 2004/0.256.320 describe el proceso de separación de estructuras coloreadas y/o contaminantes de asfalteno procedentes de una mezcla hidrocarbonada usando filtración con membrana. La membrana... [Seguir leyendo]

1. Un proceso para la eliminación de estructuras colorantes seleccionadas del grupo constituido por indanos, naftalenos, fenantrenos, pireno, alquilbencenos y sus mezclas de un carburante hidrocarbonado que comprende las etapas de: a. Puesta en contacto del carburante hidrocarbonado con un carbón decolorante que tiene dentro de su estructura de poro una cantidad para la decoloración del carburante de un metal de transición reducido en el intervalo del 0,1% al 5%; y b. Adsorción de al menos una fracción de las estructuras colorantes seleccionadas del grupo constituido por indanos, naftalenos, fenantrenos, pireno, alquilbencenos y sus mezclas dentro de un carburante hidrocarbonado sobre el carbón decolorante para producir un carburante hidrocarbonado decolorado. 15 2. El proceso de la reivindicación 1 donde el carburante hidrocarbonado decolorado de la etapa (b) tiene una ganancia de Saybolt de al menos 15 en comparación con el carburante hidrocarbonado de la etapa (a).   3. El proceso de la reivindicación 2 donde el carburante hidrocarbonado de la etapa (a) tiene un valor de Saybolt inferior o igual a -10 y el carburante hidrocarbonado decolorado de la etapa (b) tiene un valor de Saybolt de al menos 12. 4. El proceso de la reivindicación 1 donde el carbón decolorante comprende carbón producido mediante la activación por vapor de agua, ácido fosfónico, o cloruro de cinc. 5. El proceso de la reivindicación 1 donde el metal de transición reducido comprende cobre. 6. El proceso de la reivindicación 1 donde la cantidad de decoloración del carburante del metal de transición reducido está en el intervalo del 1% al 3%. 7. El proceso de la reivindicación 6 donde el metal de transición reducido comprende cobre. 8. El proceso de la reivindicación 1 donde el carbón decolorante comprende tanto fosfato polimerizado como el metal de transición reducido. 9