Método para la producción de alcoholes de C9 y método para la producción integrada de alcoholes de C9 y alcoholes de C10.

Método para la producción de alcoholes de C9, en el cual

a) se proporciona una corriente de hidrocarburo de C4 que contiene buteno y butano;

b) se somete la corriente de hidrocarburo de C4 a una oligomerización en un catalizador de oligomerización de olefina y la mezcla de reacción obtenida se separa, en cuyo caso se obtienen una corriente que 5 contiene octenos y una corriente de hidrocarburo de C4 mermada en buteno;

c) se somete la corriente de hidrocarburo de C4 mermada en buteno a un reformado con vapor o a una oxidación parcial, en cuyo caso se obtienen monóxido de carbono e hidrógeno;

d) se hidroformila la corriente que contiene octenos en presencia de un catalizador de hidroformilación con monóxido de carbono e hidrógeno para producir aldehídos de C9, en cuyo caso el monóxido de carbono empleado y el hidrógeno empleado provienen en más de 80% del paso c); y

e) se hidrogenan catalíticamente los aldehídos de C9 con hidrógeno, en cuyo caso el hidrógeno empleado en el paso e) proviene en más de 80% del paso c).

Método para la producción de alcoholes de C9 y método para la producción integrada de alcoholes de C9 y alcoholes de C10

La presente invención hace referencia a un método para la producción de alcoholes de C9 y además un método para la producción integrada de alcoholes de C9 y alcoholes de C10.

Los combustibles fósiles y los hidrocarburos recuperados de los mismos tienen una doble función en la síntesis industrial. Por un lado sirven como portadores de energía y por otro como materias primas para productos químicos. Es muy usual quemar hidrocarburos que se producen como sub-productos en la síntesis industrial o que están mermados en los productos valiosos con el fin de hacer disponible el contenido energético que se encuentra en ellos. En la actualidad existe una tendencia de sustituir las materias primas fósiles del sector energético y de esta manera asegurar el suministro a largo plazo de materias primas en el caso de una oferta determinada de materias primas fósiles. Para esto se requiere aprovechar en la mayor medida posible como materiales a los componentes que contienen hidrocarburos obtenidos de las materias primas fósiles. De manera desventajosa, en la síntesis industrial se generan corrientes de hidrocarburos que casi siempre son mezclas mal definidas de composición variable. El aprovechamiento como materiales de los componentes valiosos allí contenidos con frecuencia se malogra por el gasto desproporcionadamente alto de la purificación o de la separación. Es necesario concebir procesos integrados en los que sea posible un aprovechamiento como materiales de los subproductos de una etapa del proceso en otra etapa del proceso son requerir de una separación complicada.

Se conoce que las fracciones de C4, las cuales se encuentran disponibles en grandes cantidades tanto en las plantas de FC como también en las plantas de craqueo por vapor (steam crackers) y las cuales se componen esencialmente de una mezcla de buteno y butano, pueden someterse a una reacción de oligomerización para la producción de oligómeros de buteno, principalmente octenos. Un proceso de este tipo se describe, por ejemplo, en la DE 4 339 713. En esta reacción, además de los oligómeros de buteno, se genera una corriente de hidrocarburo de C4 mermada en buteno en la cual los butenos están tan diluidos que la oligomerización de los butenos allí contenidos ya no puede operarse de manera práctica. Usualmente los octenos se hidroformilan a aldehídos de C9 y se hidrogenan hasta producirse alcoholes de C9. Los alcoholes de C9 tienen propiedades valiosas como alcoholes plastificantes.

También se conoce producir gas de síntesis mediante reformado con vapor u oxidación parcial de hidrocarburos (véase Weissermel, K. y Arpe H. J., "Industrielle organische Chemie" (Química Orgánica Industrial) , VCH, 4. Edición 1994, página 19-24.

Gusev I. N. et al. Reportan en Sb. Nauchn. Tr. Vses. Nauchno-Issled Inst. Pererab. Nefti (1981) , 39, 11-20 sobre la producción de hidrógeno mediante reformado catalítico con vapor de gases de refinería que contienen hidrógeno, alcanos de C1-4 y aproximadamente 20 % de alquenos. Una hidrogenación antepuesta corriente arriba se describe como ventajosa.

La JP 52132-004 describe la producción de un gas que contiene 50 a 95 % molar de H2, 1 a 50 % molar de CO, < 25 % molar de CO2 y < 25 % molar de metano tratando un hidrocarburo con un catalizador de NiO en presencia de vapor.

Yokoyama, A. Reporta en Nippon Gasu Kyokaishi (1978) , 31 (8) , 21-9 sobre resultados en el reformado catalítico de alcanos de C4 y de una fracción con alto contenido de alcanos y alquenos de C4.

El objeto fundamental de la presente invención es proporcionar un método para la producción de alcoholes de C9 a partir de hidrocarburos de C4 o un método para la producción de alcoholes de C9 y alcoholes de C10 que permitiera un aprovechamiento como materiales en la mayor medida posible de la línea de alimentación de hidrocarburos.

Se ha encontrado que la corriente de hidrocarburo de C4 mermada en buteno que se produce durante la oligomerización de buteno puede usarse con ventaja como material de partida para la producción de gas de síntesis, el cual puede emplearse para la hidroformilación de los octenos obtenidos mediante dimerización de buteno para producir aldehídos de C9 y/o de buteno para producir aldehídos de C5.

La invención hace referencia por lo tanto en un primer aspecto a un método para producir alcoholes de C9, en el que

a) se proporciona una corriente de hidrocarburo de C4 que contiene buteno y butano;

b) se somete la corriente de hidrocarburo de C4 a una oligomerización en un catalizador de oligomerización de olefina y se fracciona la mezcla de reacción obtenida, en cuyo caso se obtienen una corriente que contiene octenos y una corriente de hidrocarburo de C4 mermada en buteno;

c) se somete la corriente de hidrocarburo de C4 mermada en buteno a un reformado con vapor o una oxidación parcial, en cuyo caso se obtienen monóxido de carbono e hidrógeno;

d) se hidroformila la corriente que contiene octenos en presencia de un catalizador de hidroformilación con monóxido de carbono e hidrógeno para producir aldehídos de C9, en cuyo caso el monóxido de carbono empleado y el hidrógeno empleado provienen en más de 80 %, principalmente de manera total del paso c) ; y e) se hidrogenan catalíticamente los aldehídos de C9 con hidrógeno, en cuyo caso el hidrógeno empleado en el paso e) proviene en más de 80 %, principalmente de manera total, del paso c) .

La "corriente de hidrocarburo de C4 mermada en buteno" es una corriente mermada de buteno frente a la corriente de hidrocarburo de C4. La cantidad de los butenos contenidos se reduce en un valor que corresponde a la conversión de buteno en la oligomerización. En general, el contenido de buteno de la corriente de hidrocarburo de C4 mermada en buteno frente a la corriente de hidrocarburo de C4 empleada se disminuye en 70 a 99 %, casi siempre 80 a 95 %. La corriente de hidrocarburo de C4 mermada en buteno contiene, por ejemplo, 5 a 70 % molar, casi siempre 5 a 45 % molar de buteno, en cuyo caso el residuo se compone esencialmente de butano.

La invención se refiere en un segundo aspecto, además, a un método para producir de manera integrada alcoholes de C9 y alcoholes de C10, en el que a) se proporciona una corriente de hidrocarburo de C4 que contiene buteno y butano;

b) se hidroformila la corriente de hidrocarburo de C4 en presencia de un catalizador de hidroformilación con monóxido de carbono e hidrógeno para producir aldehídos de C5, en cuyo caso se obtiene una primera corriente de hidrocarburo de C4 mermada en buteno;

c) se someten los aldehídos de C5 a una condensación aldólica; y d) se hidrogenan catalíticamente los productos de la condensación aldólica con hidrógeno para producir alcoholes de C10;

e) se somete la primera corriente de hidrocarburo de C4 mermada en buteno a una oligomerización en un catalizador de oligomerización de olefina y se separa la mezcla de reacción obtenida, en cuyo caso se obtienen una corriente que contiene octenos y una segunda corriente de hidrocarburo de C4 mermada en buteno;

f) se hidroformila la corriente que contiene octeno en presencia de un catalizador de hidroformilación con monóxido de carbono e hidrógeno para producir aldehídos de C9;

g) se hidrogenan catalíticamente los aldehídos de C9 con hidrógeno;

h) se somete la segunda corriente de hidrocarburo de C4 mermada en buteno a un reformado con vapor o a una oxidación parcial, en cuyo caso se obtienen monóxido de carbono e hidrógeno, los cuales se reintroducen al menos parcialmente al paso b) y al paso f) , en cuyo caso el hidrógeno empleado en el paso d) y en el paso g) proviene en más de 80 %, principalmente de manera total, del paso h) .

La "primera corriente de hidrocarburo de C4 mermada en buteno" está mermada en buteno frente a la corriente de hidrocarburo de C4 empleada, la "segunda corriente de hidrocarburo de C4 mermada en buteno" está mermada en buteno frente a la primera corriente de hidrocarburo de C4 mermada en buteno. En general, el contenido de buteno de la primera corriente de hidrocarburo de C4 mermada en buteno se disminuye en 25 a 50 %, el contenido de la segunda corriente de hidrocarburo de C4 mermada en buteno se disminuye en 70 a 99 % frente al contenido de la primera corriente de hidrocarburo de C4 mermada... [Seguir leyendo]

1. Método para la producción de alcoholes de C9, en el cual a) se proporciona una corriente de hidrocarburo de C4 que contiene buteno y butano;

b) se somete la corriente de hidrocarburo de C4 a una oligomerización en un catalizador de oligomerización de olefina y la mezcla de reacción obtenida se separa, en cuyo caso se obtienen una corriente que contiene octenos y una corriente de hidrocarburo de C4 mermada en buteno;

c) se somete la corriente de hidrocarburo de C4 mermada en buteno a un reformado con vapor o a una oxidación parcial, en cuyo caso se obtienen monóxido de carbono e hidrógeno;

d) se hidroformila la corriente que contiene octenos en presencia de un catalizador de hidroformilación con monóxido de carbono e hidrógeno para producir aldehídos de C9, en cuyo caso el monóxido de carbono empleado y el hidrógeno empleado provienen en más de 80% del paso c) ; y e) se hidrogenan catalíticamente los aldehídos de C9 con hidrógeno, en cuyo caso el hidrógeno empleado en el paso e) proviene en más de 80% del paso c) .

2. Método según la reivindicación 1, en el que la corriente de hidrocarburo de C4 mermada en buteno se hidrogena antes del reformado con vapor completa o parcialmente.

3. Método según una de las reivindicaciones precedentes en el que el reformado con vapor comprende el uso de un pre-reformador.

4. Método según una de las reivindicaciones precedentes en el que la mezcla de monóxido de carbono e hidrógeno obtenida por reformado con vapor o por oxidación parcial de la corriente de hidrocarburo de C4 mermada en buteno se somete a una conversión a alta temperatura.

5. Método según una de las reivindicaciones precedentes en el que la corriente de hidrocarburo de C4 contiene de 50 a 99 % molar de buteno.

6. Método según una de las reivindicaciones precedentes en el que la corriente de hidrocarburo de C4 mermada en buteno contiene 5 a 70 % molar de buteno.

7. Método según una de las reivindicaciones precedentes en el que el catalizador de oligomerización de olefina es un catalizador heterogéneo que contiene níquel.

8. Método para la producción integrada de alcoholes de C9 y alcoholes de C10, en el que

a) se proporciona una corriente de hidrocarburo de C4 que contiene buteno y butano;

b) se hidroformila la corriente de hidrocarburo de C4 en presencia de un catalizador de hidroformilación con monóxido de carbono e hidrógeno para producir aldehídos de C5, en cuyo caso se obtiene una primera corriente de hidrocarburo de C4 mermada en buteno;

c) los aldehídos de C5 se someten a una condensación aldólica; y d) los productos de la condensación aldólica se hidrogenan catalíticamente con hidrógeno para producir alcoholes de C10;

e) se somete la primera corriente de hidrocarburo de C4 mermada en buteno a una oligomerización en un catalizador de oligomerización de olefina y se separa la mezcla de reacción obtenida, en cuyo caso se obtienen una corriente que contiene octenos y una segunda corriente de hidrocarburo de C4 mermada en buteno;

f) se hidroformila la corriente que contiene octeno en presencia de un catalizador de hidroformilación con monóxido de carbono e hidrógeno para producir aldehídos de C9;

g) se hidrogenan catalíticamente los aldehídos de C9 con hidrógeno;

h) se somete la segunda corriente de hidrocarburo de C4 mermada en buteno a un reformado con vapor o a una oxidación parcial, en cuyo caso se obtienen monóxido de carbono e hidrógeno, los cuales se reintroducen al menos parcialmente en el paso b) y paso f) , en cuyo caso el hidrógeno empleado en el paso d) y paso g) proviene en más del 80% del paso h) .

9. Método según la reivindicación 8 en el que la segunda corriente de hidrocarburo de C4 mermada en buteno se hidrogena antes del reformado con vapor total o parcialmente.

10. Método según una de las reivindicaciones 8 o 9, en el que el reformado con vapor comprende el uso de un prereformador.

11. Método según una de las reivindicaciones 8 a 10 en el que la mezcla de monóxido de carbono e hidrógeno

obtenida por reformado con vapor u oxidación parcial de la segunda corriente de hidrocarburo de C4 mermada en buteno se somete a una conversión de alta temperatura.

12. Método según una de las reivindicaciones 8 a 11 en el que el hidrocarburo de C4 contiene de 50 a 99 % molar de buteno.

13. Método según una de las reivindicaciones 8 a 12 en el que el catalizador de oligomerización de olefina es un 15 catalizador heterogéneo que contiene níquel.