PROCEDIMIENTO DE PRODUCCIÓN DE COMBUSTIBLE DIESEL MEDIANTE HIDROCRAQUEADO A PRESIÓN MODERADA.

Procedimiento de tratamiento de carga hidrocarbonada cruda que comprende las siguientes etapas:

- destilación atmosférica de la carga hidrocarbonada cruda, produciendo al menos una fracción de nafta, al menos una fracción de carburreactor, al menos una fracción de diésel y un residuo atmosférico, - destilación al vacío del residuo atmosférico para separar al menos una fracción de destilado ligera, al menos una fracción de destilado pesada y un residuo al vacío con un punto de ebullición de al menos 535ºC, - craqueo catalítico de al menos una fracción de destilado pesada, con la adición eventual de al menos una parte del residuo de hidrocraqueo, - tratamiento de dicha fracción ligera para producir un combustible diésel que tiene un punto de destilación al 95% inferior al 360ºC, un contenido de azufre de, cómo máximo, 50 ppm y un índice de cetano superior a 51, tratando dicho procedimiento cargas hidrocarbonadas que tienen una temperatura T5 comprendida entre 250 y 400ºC y una temperatura T95 de, como máximo, 470ºC, comprendiendo dicho procedimiento un hidrotratamiento que produce un efluente que tiene un contenido de nitrógeno orgánico por debajo de 10 ppm y a continuación un hidrocraqueo a presión moderada con un catalizador de hidrocraqueo que comprende al menos una zeolita Y, al menos una matriz y una función hidro-deshidrogenante, operando dicho hidrocraqueo a una presión parcial de hidrógeno superior a 70 bares y de, como máximo, 100 bares, a una temperatura de al menos 320ºC, con una proporción en volumen de H2/carga de al menos 200 NI/NI, una velocidad volúmica horaria de 0,15-7 h -1 , realizando el procedimiento una conversión de al menos el 80% en volumen y destilándose el efluente líquido obtenido por hidrocraqueo para separar el combustible diésel

La invención se refiere a un procedimiento con hidrocraqueo a presión moderada, para la producción de combustible diésel de muy alta calidad con rendimientos elevados.

La invención también se refiere a un procedimiento que incluye dicho procedimiento de hidrocraqueo y un procedimiento de craqueo catalítico, así como a la instalación utilizable para la realización de dicho procedimiento.

La industria del refinado debe, desde ahora, encontrar esquemas de refinado para adaptarse al endurecimiento de las normas concernientes a la calidad de los carburantes y que entrarán en vigor en Europa en 2005. El contenido máximo de azufre del combustible diésel deberá ser de, cómo máximo, 50 ppm. El punto de destilación al 95% (ASTM D-86) del combustible diésel, actualmente de 360ºC, probablemente se reducirá, por ejemplo en 10ºC, lo que representaría actualmente para una refinería una reducción del 5% en volumen de combustible diésel producido. También está previsto dividir, al menos entre dos, los contenidos de poliaromáticos actuales que son de aproximadamente el 11% en masa actualmente. El índice de cetano exigido aumentaría paralelamente más allá de 51, pasando, por ejemplo, del valor actual de 51 a 52.

Al mismo tiempo, la demanda de combustible diésel no cesa de aumentar y se esperan aumentos de la demanda cercanos al 20% en la década.

La destilación del crudo no basta para cubrir la producción de combustible diésel, actualmente se produce combustible diésel mediante procedimientos de hidrocraqueo a alta presión (en general de al menos 120 bares de presión parcial de hidrógeno) que tratan cargas pesadas que son cargas que presentan una temperatura T95 generalmente del orden de 500ºC al menos, siendo T95 la temperatura del punto al 95% en volumen obtenido por destilación simulada (ASTM-D28 87). Los compuestos pesados se craquean a compuestos más ligeros, de los que una parte se encuentra en el corte destilado medio, (diésel y queroseno) de la destilación del hidrocraqueo. Dichos procedimientos a alta presión son convencionales.

Para conseguir adaptarse a las nuevas normas, el combustible diésel de destilación del crudo deberá sufrir una hidrodesulfuración profunda. Por otro lado, el hidrocraqueo a alta presión es una solución que puede mostrarse costosa. Se ha buscado, por lo tanto, una solución más ventajosa que, además, podría integrarse en las actuales unidades para utilizar lo mejor posible los recursos existentes de la refinería.

El procedimiento expuesto en la presente solicitud es un procedimiento de hidrocraqueo que funciona a presiones moderadas (por encima de 70 bares y de, cómo máximo, 100 bares de presión parcial de hidrógeno) que permite obtener directamente un combustible diésel que responde a las especificaciones de 2005 a partir de cargas relativamente ligeras en condiciones más económicas que el hidrocraqueo a alta presión.

Más exactamente, la invención se refiere a un procedimiento de tratamiento de carga hidrocarbonada cruda que comprende las siguientes etapas:

- destilación atmosférica de la carga hidrocarbonada cruda, produciendo al menos una fracción de nafta, al menos una fracción de carburreactor, al menos una fracción de diésel y un residuo atmosférico,

- destilación al vacío del residuo atmosférico para separar al menos una fracción de destilado ligera, al menos una fracción de destilado pesada y un residuo al vacío con un punto de ebullición de al menos 535ºC,

- craqueo catalítico de al menos una fracción de destilado pesada, con la adición eventual de al menos una parte del residuo de hidrocraqueo,

- tratamiento de dicha fracción ligera para producir un combustible diésel que tiene un punto de destilación al 95% inferior a 360ºC, un contenido de azufre de, cómo máximo, 50 ppm y un índice de cetano superior a 51, tratando dicho procedimiento cargas hidrocarbonadas que tienen una temperatura T5 comprendida entre 250 y 400ºC y una temperatura T95 de, como máximo, 470ºC, comprendiendo dicho procedimiento un hidrotratamiento que produce un efluente que tiene un contenido de nitrógeno orgánico por debajo de 10 ppm y a continuación un hidrocraqueo a presión moderada con un catalizador de hidrocraqueo que comprende al menos una zeolita Y, al menos una matriz y una función hidro-deshidrogenante, operando dicho hidrocraqueo a una presión parcial de hidrógeno superior a 70 bares y de, como máximo, 100 bares, a una temperatura de al menos 320ºC, con una proporción

en volumen de H2/carga de al menos 200 NI/NI, una velocidad volúmica

horaria de 0,15-7 h-1 y realizando el procedimiento una conversión de al

menos el 80% en volumen y destilándose el efluente líquido obtenido por

hidrocraqueo para separar el combustible diésel.

Preferiblemente, el residuo de destilación se recicla en el procedimiento después de la purga. Cargas, hidrotratamiento e hidrocraqueo

Las cargas tratadas en el procedimiento presentan un punto T5 comprendido entre 250 y 400ºC y preferiblemente entre 280 y 370ºC. El punto T5 representa la temperatura del punto al 5% de volumen obtenido mediante destilación simulada (ASTM-D28 87).

Generalmente, las cargas tienen un punto T5 comprendido entre 320400ºC o también entre 320-370ºC. Muy ventajosamente puede añadirse a estas cargas una fracción del combustible diésel, por ejemplo diésel pesado procedente de la destilación atmosférica del crudo, que presenta generalmente un punto T5 del orden de al menos 280ºC. Esta fracción de combustible diésel pesado puede obtenerse también directamente en el residuo atmosférico.

Esta disposición (adición de combustible diésel) es particularmente ventajosa. En efecto, ésta permite tratar mediante un hidrotratamiento seguido de un hidrocraqueo a presión moderada una parte pesada de la fracción de combustible diésel que está cargada con los compuestos nitrogenados y azufrados más difíciles de hidrotratar. Por lo tanto, un hidrotratamiento convencional es utilizable para tratar la fracción de combustible diésel restante, y no es necesaria una costosa inversión.

Además, al tratar a esta parte pesada del combustible diésel en el procedimiento de acuerdo con la invención, la hidrodesulfuración de la fracción pesada se realiza paralelamente con una mejora de su calidad (índice de cetano superior al que se habría obtenido mediante hidrotratamiento severo en solitario).

Las cargas utilizables presentan también una temperatura T95 de, como máximo, 470ºC, o mejor de, como máximo, 450ºC, o mejor comprendida en el intervalo de 390-430ºC, representando T95 la temperatura del punto al 95% obtenido mediante destilación simulada (ASTM-D28 87).

Pueden mencionarse, como cargas, destilados al vacío ligeros, una fracción ligera de un gasóleo al vacío (VGO) convencional (por ejemplo la mitad más ligera), los gasóleos atmosféricos pesados (HGO), las mezclas de dichas cargas o también mezclas de dichas cargas con al menos una fracción de combustible diésel, por ejemplo, procedente de la destilación del crudo o de una unidad de FCC (craqueo catalítico).

Las cargas hidrocarbonadas tratadas presentan generalmente contenidos de azufre del 0,2 al 4% en masa y de nitrógeno de 100-3500 ppm en masa. Éstas son, por lo tanto, generalmente hidrotratadas previamente antes de hidrocraquearlas para rebajar los contenidos de nitrógeno orgánico (es decir, de nitrógeno que forma parte de moléculas orgánicas) por debajo de 80 ppm, o mejor de 50 ppm y preferiblemente por debajo de 10 ppm, y los contenidos de azufre orgánico, (es decir de azufres que forman parte de moléculas orgánicas) por debajo de 200 ppm y preferiblemente por debajo de 50 ppm. Estas cargas hidrotratadas (llamadas limpias) pueden someterse a continuación al hidrocraqueo.

Las condiciones del hidrotratamiento son generalmente:

- presión de 5-25 MPa, preferiblemente con una presión parcial de

hidrógeno superior a 70 bares y de, como máximo, 100 bares,

preferiblemente de al menos 80 bares o también de al menos 85 bares,

- temperatura de al menos 320ºC, en general de al menos 350ºC y de,

como máximo, 450ºC generalmente, incluso de como máximo 430ºC,

- proporción en volumen de H2/carga de al menos 100 NI/l, y

generalmente entre 100-2000 NI/I o también...

1. Procedimiento de tratamiento de carga hidrocarbonada cruda que comprende las siguientes etapas:

- destilación atmosférica de la carga hidrocarbonada cruda, produciendo al menos una fracción de nafta, al menos una fracción de carburreactor, al menos una fracción de diésel y un residuo atmosférico,

- destilación al vacío del residuo atmosférico para separar al menos una fracción de destilado ligera, al menos una fracción de destilado pesada y un residuo al vacío con un punto de ebullición de al menos 535ºC,

- craqueo catalítico de al menos una fracción de destilado pesada, con la adición eventual de al menos una parte del residuo de hidrocraqueo,

- tratamiento de dicha fracción ligera para producir un combustible diésel que tiene un punto de destilación al 95% inferior al 360ºC, un contenido de azufre de, cómo máximo, 50 ppm y un índice de cetano superior a 51, tratando dicho procedimiento cargas hidrocarbonadas que tienen una temperatura T5 comprendida entre 250 y 400ºC y una temperatura T95 de, como máximo, 470ºC, comprendiendo dicho procedimiento un hidrotratamiento que produce un efluente que tiene un contenido de nitrógeno orgánico por debajo de 10 ppm y a continuación un hidrocraqueo a presión moderada con un catalizador de hidrocraqueo que comprende al menos una zeolita Y, al menos una matriz y una función hidro-deshidrogenante, operando dicho hidrocraqueo a una presión parcial de hidrógeno superior a 70 bares y de, como máximo, 100 bares, a una temperatura de al menos 320ºC, con una proporción en volumen de H2/carga de al menos 200 NI/NI, una velocidad volúmica horaria de 0,15-7 h-1, realizando el procedimiento una conversión de al menos el 80% en volumen y destilándose el efluente líquido obtenido por hidrocraqueo para separar el combustible diésel.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el residuo de de hidrocraqueo se recicla después de una purga en el procedimiento.

3. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que la purga del hidrocraqueo a presión moderada se somete a craqueo

catalítico.

4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que la conversión es de al menos el 95% en volumen.

5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que, antes de someterse al craqueo catalítico, la fracción de destilado al vacío pesada se somete a hidrotratamiento con una presión parcial de hidrógeno de 25-90 bares, a una temperatura de 350-430ºC, con una conversión de al menos el 10% e inferior al 40% en volumen en productos que entran en ebullición por debajo de 350ºC.

6. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que el residuo al vacío se somete a un tratamiento mediante un procedimiento seleccionado entre el grupo formado por procedimientos de viscorreducción, procedimientos de hidroconversión de residuo, procedimientos de formación de coque.

7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que el combustible diésel obtenido presenta un punto al 95% de, como máximo, 340ºC, un contenido de azufre de, cómo máximo, 10 ppm y un índice de cetano de al menos 54.

8. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que la destilación atmosférica produce también un corte de gasóleo atmosférico pesado, tratándose dicho corte también mediante el procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores con dicha fracción ligera.

9. Instalación para la producción de combustible diésel a partir de una carga hidrocarbonada cruda que comprende: -una columna de destilación atmosférica de dicha carga cruda para separar al menos nafta, combustible diésel y un residuo atmosférico,

- una columna de destilación al vacío para tratar dicho residuo atmosférico, y para separar al menos una fracción de destilado al vacío y un residuo al vacío,

- instalación en la que la columna de destilación atmosférica o la columna de destilación al vacío comprende al menos un conducto que recupera una fracción que tiene una temperatura T5 comprendida entre 250ºC y 400ºC y una temperatura T95 de, como máximo, 470ºC,

- la instalación también comprende al menos una zona de hidrotratamiento de dicha fracción, seguida de al menos una zona de hidrocraqueo a presión moderada y de al menos una zona de separación de los productos y que permite obtener un combustible diésel que tiene un punto de destilación al 95% inferior a 360ºC, un contenido de azufre de, como máximo, 50 ppm y un índice de cetano superior a 51,

- y una zona de craqueo catalítico para tratar al menos una fracción que tiene una temperatura T95 de, cómo máximo, 470ºC y el residuo al vacío.

10. Instalación de acuerdo con la reivindicación 9, en la que la zona de separación de los productos separa un residuo de hidrocraqueo con un punto de ebullición superior a al menos 535ºC y comprende un conducto de purga de dicho residuo y eventualmente un conducto de reciclaje de dicho residuo purgado hacia la zona o el reactor de hidrocraqueo.

11. Instalación de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 a 10, que comprende un conducto que lleva la purga a la zona de craqueo catalítico.

12. Instalación de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 a 11, que comprende una zona de hidrotratamiento antes de la zona de craqueo catalítico.