Procedimiento para la obtención industrial de propeno.

Procedimiento para la obtención industrial de propeno a partir de una corriente de gas que contiene al menospropeno y propano,

conteniendo la etapa de

- poner en contacto la corriente de gas con un adsorbente que contiene un material estructural organometálicoporoso que contiene al menos un compuesto orgánico al menos bidentado unido de manera coordinada a al menosun ión metálico, cargándose el adsorbente con propano y presentando la corriente de gas de este modo unporcentaje de propeno elevado, siendo el compuesto orgánico al menos bidentado un imidazolato, que no estásustituido o que presenta uno o varios sustituyentes seleccionados independientemente entre sí del grupocompuesto por halógeno, alquilo C1-6, fenilo, NH2, NH(alquilo C1-6), N(alquilo C1-6)2, OH, O-fenilo y O-alquilo C1-6.

Procedimiento para la obtención industrial de propeno

La presente invención se refiere a un procedimiento para la obtención industrial de propeno a partir de una corriente de gas que contiene al menos propeno y propano así como al uso de un material estructural organometálico poroso para el enriquecimiento en propeno.

El propeno representa un producto de valor importante, que, por ejemplo, sirve como producto de partida para la producción de polipropeno.

El propeno, así como sus olefinas homólogas, aparece en el gas natural o petróleo sólo en cantidades muy pequeñas. Por tanto su obtención directa mediante aislamiento a partir de fuentes naturales no es importante desde el punto de vista económico.

Sin embargo, existen un gran número de procedimientos a escala industrial, en los que en primer lugar se genera una mezcla en particular de propano y propeno, por ejemplo, deshidrogenación de propano, craqueo FCC o con vapor, MTO (metanol a olefina) etc. Por tanto en todos los procedimientos se requiere la separación del propeno de la mezcla de producto de hidrocarburo. Esto también afecta a la obtención de propeno mediante metátesis olefínica. Dado el caso deben anteponerse a esta separación varias etapas de depuración.

Una posibilidad de separación consiste en una destilación, que sin embargo en particular debido a los puntos de ebullición similares del propano y propeno (según el atlas térmico VDI 5, 7 K a 1 bar; 6, 1 K a 5 bar) y a los altos requisitos de pureza para el propeno necesita un gran número de platos teóricos y tiene una configuración correspondientemente compleja y cara.

La adsorción representa un procedimiento superior a la destilación para la separación y obtención de propeno.

Los medios de adsorción clásicos para la obtención industrial de propeno a partir de mezclas de gases, que además de propeno contienen otros hidrocarburos, en particular propano, son las zeolitas.

Los procedimientos a base de zeolita de este tipo se describen por F. A. Da Silva et al., Int. Eng. Chem. Res. 40 (2001) , 5758 - 5774; F. A. Da Silva et al., AlChE Journal 47 (2001) , 341 - 357 y C.A. Grande et al., Int. Eng. Chem. Res. 44 (2005) , 8815 - 8829.

En los documentos WO-A 2007/113118 y WO-A 2007/113085 se describe asimismo un procedimiento para la obtención industrial de propeno con ayuda de materiales estructurales organometálicos, retirándose en este caso sin embargo (tal como habitualmente) propeno de la corriente de gas mediante adsorción.

A pesar de los procedimientos conocidos en el estado de la técnica para la obtención industrial de propeno existe todavía la necesidad de un procedimiento alternativo.

Por tanto, un objetivo de la presente invención se basa en poner a disposición un procedimiento de este tipo.

El objetivo se soluciona mediante un procedimiento para la obtención industrial de propeno a partir de una corriente de gas que contiene al menos propeno y propano, conteniendo la etapa de

- poner en contacto la corriente de gas con un adsorbente que contiene un material estructural organometálico poroso que contiene al menos un compuesto orgánico al menos bidentado unido de manera coordinada a al menos un ión metálico, cargándose el adsorbente con propano y presentando la corriente de gas de este modo un porcentaje de propeno elevado, siendo el compuesto orgánico al menos bidentado un imidazolato, que no está sustituido o que presenta uno o varios sustituyentes seleccionados independientemente entre sí del grupo compuesto por halógeno, alquilo C1-6, fenilo, NH2, NH (alquilo C1-6) , N (alquilo C1-6) 2, OH, O-fenilo y O-alquilo C1-6.

Se ha mostrado concretamente que a diferencia del comportamiento de adsorción habitual, que se conoce por materiales estructurales organometálicos en general y zeolitas, el material estructural organometálico poroso a base de imidazolato especial adsorbe preferiblemente propano, de modo que una corriente de gas que además de propeno contiene al menos propano, tras la puesta en contacto con un adsorbente que contiene el material estructural organometálico especial, está enriquecida por lo que respecta al propeno. Esto tiene la ventaja de que el producto de valor permanece en la corriente de gas y por tanto no es necesaria una desorción posterior. Una desorción es normalmente desventajosa, ya que habitualmente a este respecto debe reducirse la presión, de modo que una fracción rica en propeno debe descomprimirse por lo general antes del tratamiento adicional, lo que conlleva un consumo de energía considerable. Además en las separaciones según el principio de cambio de temperatura y/o presión es también a menudo difícil aislar el componente absorbido en la fase de desorción con alta pureza, ya que no puede evitarse por completo que el porcentaje no separado del volumen intersticial llegue al producto.

El porcentaje del propeno en la corriente de gas puede tomar diferentes valores, dependiendo mucho este porcentaje de la fuente de la corriente de gas. Sin embargo, a este respecto es importante en particular el porcentaje de propano, que está contenido con respecto a la suma de los porcentajes en volumen de propeno y propano en la corriente de gas, ya que esta separación representa el problema principal. La separación de otros componentes de la corriente de gas puede tener lugar dado el caso en una etapa anterior y también puede realizarse por otros adsorbentes en lugar de un material estructural organometálico poroso. Además para esto también pueden utilizarse otros métodos, tal como la destilación.

Además de propeno la corriente de gas contiene al menos propano. Normalmente pueden estar contenidos además varios hidrocarburos adicionales.

Se prefiere que la corriente de gas contenga del 20 al 80% en volumen de propeno, con respecto a la suma de los porcentajes en volumen de propeno y del hidrocarburo adicional o de los hidrocarburos adicionales en la corriente de gas.

Más preferiblemente el porcentaje de propeno asciende a del 30 al 70% en volumen. Además se prefiere que también el contenido absoluto en propeno en la corriente de gas pueda tomar estos valores.

En una forma de realización preferida se trata en el caso de la corriente de gas de una corriente de producto dado el caso depurada procedente de la fabricación de propeno.

Las corrientes de producto de este tipo contienen además de propeno normalmente alcanos homólogos adicionales, en particular propano, y alquenos así como componentes gaseosos adicionales, que sin embargo pueden eliminarse mediante etapas de depuración simples. El agua en forma de gas representa un ejemplo de uno de tales componentes que pueden eliminarse mediante depuración de una corriente de producto procedente de la producción de propeno, que puede eliminarse correspondientemente mediante un medio de secado convencional o mediante condensación con compresión y enfriado. El dióxido de carbono representa un ejemplo adicional, que puede eliminarse mediante un simple lavado de gas. Ejemplos adicionales son etino y los alenos, que pueden hidrogenarse de manera selectiva previamente.

Alternativamente a los procedimientos de craqueo también puede tener lugar una transformación olefínica, metátesis olefínica, para la producción de propeno. A este respecto pueden hacerse reaccionar eteno y 2-buteno para dar propeno.

Finalmente la transformación de metanol o dimetil éter representa también una producción de propeno más o menos dirigida. Las reacciones de este tipo se denominan también “metanol a olefinas”. Estas reacciones en zeolitas (ZSM5 o SAPO) van dirigidas o bien a una producción de propeno/eteno además de trazas de C5+ o bien a una producción de propeno/bencina. En ambos casos el propeno debe separarse entre otros de cantidades más o menos grandes de GLP.

La deshidrogenación de propano representa una producción de propeno especialmente preferida para la generación de una corriente de producto dado el caso depurada.

Un objeto preferido de la presente invención se basa por tanto en que la corriente de producto dado el caso depurada proceda de un procedimiento de craqueo, una deshidrogenación de propano, una metátesis olefínica o una transformación de metanol para la producción de propeno, en particular de una deshidrogenación de propano.

Asimismo es posible que se utilicen las... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la obtención industrial de propeno a partir de una corriente de gas que contiene al menos propeno y propano, conteniendo la etapa de

- poner en contacto la corriente de gas con un adsorbente que contiene un material estructural organometálico poroso que contiene al menos un compuesto orgánico al menos bidentado unido de manera coordinada a al menos un ión metálico, cargándose el adsorbente con propano y presentando la corriente de gas de este modo un porcentaje de propeno elevado, siendo el compuesto orgánico al menos bidentado un imidazolato, que no está sustituido o que presenta uno o varios sustituyentes seleccionados independientemente entre sí del grupo compuesto por halógeno, alquilo C1-6, fenilo, NH2, NH (alquilo C1-6) , N (alquilo C1-6) 2, OH, O-fenilo y O-alquilo C1-6.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la corriente de gas contiene del 20% en volumen al 80% en volumen de propeno con respecto a la suma de los porcentajes en volumen de propeno y propano.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la corriente de gas es una corriente de producto dado el caso depurada procedente de la producción de propeno.

4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque la corriente de producto dado el caso depurada procede de un procedimiento de craqueo, una deshidrogenación de propano, una transformación de olefina o una transformación de metanol/dimetil éter para la producción de propeno o de una mezcla de corrientes de dos o más de estas producciones de propeno.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque la corriente de producto dado el caso depurada procede de una deshidrogenación de propano para la producción de propeno.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la corriente de gas presenta un contenido en propeno tras la puesta en contacto de más del 80% en volumen con respecto a la suma de los porcentajes en volumen de propeno y propano.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque se cumple al menos una de las siguientes condiciones:

(a) la puesta en contacto tiene lugar a una temperatura en el intervalo de desde -20ºC hasta 150ºC;

(b) la puesta en contacto tiene lugar a una presión en el intervalo de desde 2 bar (absoluta) hasta 30 bar (absoluta) .

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el al menos un ión metálico se selecciona del grupo de los metales compuesto por cobre, hierro, aluminio, cinc, magnesio, circonio, titanio, vanadio, molibdeno, wolframio, indio, calcio, estroncio, cobalto, níquel, platino, rodio, rutenio, paladio, escandio, itrio, un lantánido, manganeso y renio.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el imidazolato presenta uno o más sustituyentes alquilo C1-6.

10. Uso de un material estructural organometálico poroso que contiene al menos un compuesto orgánico al menos bidentado unido de manera coordinada a al menos un ión metálico para la obtención industrial de propeno a partir de una corriente de gas que contiene al menos propeno y propano mediante empobrecimiento en propano de la corriente de gas, siendo el compuesto orgánico al menos bidentado un imidazolato, que no está sustituido o que presenta uno o varios sustituyentes seleccionados independientemente entre sí del grupo compuesto por halógeno, alquilo C1-6, fenilo, NH2, NH (alquilo C1-6) , N (alquilo C1-6) 2, OH, O-fenilo y O-alquilo C1-6.