Un proceso para producción de benceno y para-xileno a partir de una corriente de reformado catalíticoconstituido por los pasos de:

a) proporcionar opcionalmente la corriente de reformado a una primera zona de saturación de olefinas, endonde dicha corriente se pone en contacto con un catalizador de saturación de olefinas en condiciones desaturación de olefinas para producir una corriente de reformado tratada para olefinas;

b) combinar la corriente de reformado con al menos una porción de una corriente de producto detransalquilación para formar una corriente mezclada;

c) separar la corriente mezclada del paso (b) en una zona de fraccionamiento benceno-tolueno para produciruna corriente enriquecida en benceno, una corriente enriquecida en tolueno, y una corriente enriquecida enxileno y superiores;

d) hacer pasar la corriente enriquecida en benceno a una zona de destilación extractiva para producir unacorriente de refinado y un producto benceno que se recupera como corriente de producto de dicho proceso;

e) combinar la corriente enriquecida en tolueno con una corriente procedente de una columna de xileno ricaen alquilaromáticos C9 y C10;

f) hacer pasar las corrientes combinadas del paso (e) a una zona de transalquilación, en donde dichascorrientes se ponen en contacto con un catalizador de transalquilación estabilizado con metales encondiciones de transalquilación para producir la corriente de producto de transalquilación del paso (b), endonde el catalizador de transalquilación estabilizado con metales comprende un componente zeolítico, uncomponente metálico, y un componente de óxido inorgánico;

g) separar la corriente enriquecida en xileno y superiores del paso (c) en una zona de fraccionamiento dexilenos para producir una corriente de cabeza de xilenos y la corriente procedente de una columna de xilenosrica en alquilaromáticos C9 y C10 del paso (e); y

h) hacer pasar la corriente de cabeza de xilenos a una zona de separación de para-xileno, en donde el para25xileno se concentra en una corriente de producto enriquecida en para-xileno que se recupera como unacorriente de producto de dicho proceso.

Proceso integrado para producción de aromáticos

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Esta invención se refiere a un proceso para un complejo de aromáticos que es una combinación de unidades de

proceso que pueden utilizarse para convertir nafta en compuestos los intermedios petroquímicos básicos benceno, tolueno y xileno. Basado en un proceso de transalquilación catalizado por metales que trata tolueno no extraído y aromáticos más pesados y un proceso de saturación de olefinas, el esquema de flujo mejorado elimina partes de equipo y pasos de proceso, tales como una columna de fraccionamiento del reformado y una columna de aromáticos pesados, dando como resultado beneficios económicos importantes cuando se produce para-xileno.

La mayoría de los nuevos complejos de aromáticos están diseñados para maximizar el rendimiento de benceno y para-xileno. El benceno es un bloque de construcción petroquímico versátil utilizado en muchos productos diferentes basados en su derivación, que incluyen etilbenceno, cumeno, y ciclohexano. El para-xileno es también un bloque de construcción importante, que se utiliza casi exclusivamente para la producción de fibras poliéster, resinas, y films formados por ácido tereftálico o compuestos intermedios de tereftalato de dimetilo. De acuerdo con ello, un complejo

de aromáticos puede configurarse de muchas maneras diferentes dependiendo de los productos deseados, materiales de alimentación disponibles, e inversiones de capital disponibles. Una extensa gama de opciones permite flexibilidad en la variación del balance del abanico de productos de benceno y para-xileno para cumplir requerimientos de procesamiento aguas abajo.

Un esquema de flujo de un complejo de aromáticos de la técnica anterior ha sido descrito por Meyers en el Meyers 20 en el Handbook of Petroleum Refining Processes, 2ª edición en1997 por McGraw-Hill.

US-A-3.996.305 otorgado a Berger describe un esquema de fraccionamiento dirigido fundamentalmente a la transalquilación de tolueno y alquilaromáticos C9 a fin de producir benceno y xileno. El proceso de transalquilación está combinado también con un proceso de extracción de aromáticos. El esquema de fraccionamiento incluye una sola columna con dos corrientes de entrada y con tres corrientes de salida de la columna para beneficios

económicos integrados.

US-A-4.341.914 otorgado a Berger describe un proceso de transalquilación con reciclo de alquilaromáticos C10 a fin de aumentar el rendimiento de xilenos del proceso. El proceso de transalquilación está integrado también preferiblemente con una zona de separación de para-xileno y una zona de isomerización de xilenos que opera como un bucle continuo que recibe xilenos mixtos procedentes del material de alimentación de la zona de transalquilación

y zonas de fraccionamiento del efluente.

US-A 4.642.406 otorgado a Schmidt describe un proceso de alta severidad para producción de xilenos que emplea una zona de transalquilación que funciona simultáneamente como zona de isomerización sobre un catalizador no metálico. Se produce benceno de alta calidad junto con una mixtura de xilenos, que permite que el para-xileno se separe mediante separación por absorción de la mixtura, haciéndose pasar de nuevo la corriente empobrecida en

isómeros a la zona de transalquilación.

US-A-5.417.844 otorgado a Boitiaux et al. describe un proceso para la deshidrogenación selectiva de olefinas en el craqueo de bencina con vapor en presencia de un catalizador de níquel y se caracteriza porque antes del uso del catalizador, se incorpora un compuesto orgánico que contiene azufre en el catalizador fuera del reactor antes de su utilización.

US-A-5.658.453 otorgado a Russ et al. describe un proceso integrado de reformación y saturación de olefinas. La reacción de saturación de las olefinas utiliza una fase vapor mixta con adición de hidrógeno gaseoso a un líquido reformado en contacto con un óxido refractario inorgánico que contiene preferiblemente un metal del grupo del platino y opcionalmente un modificador metálico.

US-A-5.763.720 otorgado a Buchanan et al, describe un proceso de transalquilación para producción de benceno y

45 xilenos por contacto de alquilaromáticos C9+ con benceno y/o tolueno sobre un catalizador que comprende una zeolita tal como ZSM-12 y un metal noble de hidrogenación tal como platino. Para tratar el catalizador se utiliza azufre o vapor.

US-A-5.847.256, otorgado a Ichioka et al. describe un proceso para producción de xileno a partir de un material de alimentación que contiene alquilaromáticos C9 con la ayuda de un catalizador zeolítico que es preferiblemente

50 mordenita con un metal que es preferiblemente renio.

US 4.053.358 describe un proceso para producción de aromáticos a partir de nafta. El proceso integra un reformador catalítico y una unidad de hidrocraqueo térmico. El propósito de la unidad de hidrocraqueo térmico es desalquilar C9 y aromáticos más pesados a C8 y más ligeros. El efluente de la unidad de hidrocraqueo térmico se separa en varios componentes por una serie de columnas de fraccionamiento.

US 6.008.423 describe un proceso para la desproporcionación y transalquilación relativas de tolueno. El proceso utiliza un catalizador zeolítico que contiene un metal débil en un estado reducido definido que se cree proporciona acidez de Lewis al catalizador.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

En el primer aspecto de la presente invención se proporciona un proceso como se define en la reivindicación 1.

Un esquema de flujo de un complejo de aromáticos con un proceso de transalquilación habilitado requiere estabilización del catalizador de transalquilación por la introducción de una función metálica. La habilitación de un proceso de transalquilación para tratar a la vez alquilaromáticos C10 y tolueno no extraído permite realizar las mejoras siguientes del esquema de flujo. Por utilizar tolueno sin hacerlo pasar primeramente a través de una unidad 10 de extracción, el esquema de flujo suprime una columna de fraccionamiento del reformado. La unidad de extracción de capacidad concomitantemente menor se desplaza a la cabeza de una columna de benceno. Por extraer únicamente benceno, se utiliza destilación extractiva simple, dado que un método de extracción líquido-líquido combinado más costoso es preciso únicamente para contaminantes más pesados. Por utilización a la vez de alquilaromáticos C9 y C10 en una unidad de transalquilación habilitada, el esquema de flujo suprime adicionalmente

una columna de aromáticos pesados. Una mejora ulterior del esquema de flujo se consigue por la eliminación de unidades de tratamiento con arcilla a favor de la saturación selectiva de las olefinas a la salida de una unidad de proceso de reformado o de una unidad de proceso de isomerización de alquilaromáticos.

BREVE DESCRIPCIÓN DEL DIBUJO

La figura muestra un esquema de flujo de un complejo de aromáticos de la presente invención, que incluye 20 saturación de las olefinas y un catalizador de transalquilación estabilizado con metales.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

La alimentación al complejo puede ser nafta, pero puede ser también gasolina de pirólisis, xilenos mixtos importados, o tolueno importado. La nafta alimentada a un complejo de aromáticos se somete primeramente a hidrotratamiento para eliminar los compuestos de azufre y nitrógeno hasta menos de 0, 5 partes por millón en peso 25 antes de hacer pasar la nafta tratada a una unidad de preformación 13. El hidrotratamiento de la nafta tiene lugar por puesta en contacto de la nafta en una línea 10 con un catalizador de hidrotratamiento de nafta en condiciones de hidrotratamiento de nafta en una unidad 11. El catalizador de hidrotratamiento de nafta se compone típicamente de un primer componente de óxido de cobalto u óxido de níquel, junto con un segundo componente de óxido de molibdeno u óxido de wolframio, y un tercer componente soporte de óxido inorgánico, que es típicamente una 30 alúmina de alta pureza. Se obtienen resultados generalmente satisfactorios cuando el componente de óxido de cobalto u óxido de níquel está comprendido en el intervalo de 1 a 5% en peso y el componente de óxido de molibdeno está dentro del intervalo... [Seguir leyendo]

1. Un proceso para producción de benceno y para-xileno a partir de una corriente de reformado catalítico constituido por los pasos de:

a) proporcionar opcionalmente la corriente de reformado a una primera zona de saturación de olefinas, en 5 donde dicha corriente se pone en contacto con un catalizador de saturación de olefinas en condiciones de saturación de olefinas para producir una corriente de reformado tratada para olefinas;

b) combinar la corriente de reformado con al menos una porción de una corriente de producto de transalquilación para formar una corriente mezclada;

c) separar la corriente mezclada del paso (b) en una zona de fraccionamiento benceno-tolueno para producir

una corriente enriquecida en benceno, una corriente enriquecida en tolueno, y una corriente enriquecida en xileno y superiores;

d) hacer pasar la corriente enriquecida en benceno a una zona de destilación extractiva para producir una corriente de refinado y un producto benceno que se recupera como corriente de producto de dicho proceso;

e) combinar la corriente enriquecida en tolueno con una corriente procedente de una columna de xileno rica 15 en alquilaromáticos C9 y C10;

f) hacer pasar las corrientes combinadas del paso (e) a una zona de transalquilación, en donde dichas corrientes se ponen en contacto con un catalizador de transalquilación estabilizado con metales en condiciones de transalquilación para producir la corriente de producto de transalquilación del paso (b) , en donde el catalizador de transalquilación estabilizado con metales comprende un componente zeolítico, un

componente metálico, y un componente de óxido inorgánico;

g) separar la corriente enriquecida en xileno y superiores del paso (c) en una zona de fraccionamiento de xilenos para producir una corriente de cabeza de xilenos y la corriente procedente de una columna de xilenos rica en alquilaromáticos C9 y C10 del paso (e) ; y

h) hacer pasar la corriente de cabeza de xilenos a una zona de separación de para-xileno, en donde el para

xileno se concentra en una corriente de producto enriquecida en para-xileno que se recupera como una corriente de producto de dicho proceso.

2. El proceso de la reivindicación 1, en el cual la corriente de reformado se produce a partir de un material de alimentación de nafta por:

proporcionar una corriente de material de alimentación de nafta a una zona de hidrotratamiento, que pone en

contacto el material de alimentación con un catalizador de hidrotratamiento en condiciones de hidrotratamiento para producir una corriente de nafta hidrotratada; la corriente de nafta hidrotratada se hace pasar a una zona de reformación y se pone en contacto con un catalizador de reformación en condiciones de reformación para producir una corriente de reformado catalítico que comprende componentes aromáticos e hidrocarburos de colas ligeras; la corriente de reformado catalítico se combina con una corriente líquida de

cabezas del separador de materias volátiles de la transalquilación y las corrientes combinadas se separan en una zona de fraccionamiento de la desbutanizadora que produce una corriente de producto hidrocarbonado de colas ligeras que se retira del proceso y una corriente aromática desbutanizada como la corriente de reformado; una corriente de colas del separador de materias volátiles de la transalquilación proporciona la al menos una porción de la corriente de producto de la zona de transalquilación en la corriente mezclada, la

corriente de producto de transalquilación se separa en una zona de fraccionamiento del separador de materias volátiles de la transalquilación para producir la corriente líquida de cabezas del separador de materias volátiles y la corriente de colas del separador de materias volátiles de la transalquilación; la corriente enriquecida en xileno y superiores se combina con una corriente de colas de la desheptanizadora y las corrientes combinadas se separan en la zona de fraccionamiento de xilenos, que produce adicionalmente una

45 corriente de colas rica en alquilaromáticos C11 que se retira del proceso; la corriente de cabezas del fraccionador de xilenos se hace pasar a la zona de separación de para-xileno que produce adicionalmente una corriente efluente de la zona de producto separado de para-xileno que comprende metaxileno; la corriente efluente de la zona de producto separado de paraxileno se hace pasar a una zona de isomerización de xilenos y se pone en contacto con un catalizador de isomerización en condiciones de isomerización para

50 producir un producto de isomerización; el producto de isomerización se separa en una zona de fraccionamiento de la desheptanizadora que comprende al menos una columna desheptanizadora y opcionalmente al menos una zona de saturación de olefinas; y la zona de fraccionamiento de la desheptanizadora produce la corriente de colas de la desheptanizadora.

3. El proceso de la reivindicación 2, en el cual la zona desheptanizadora produce adicionalmente una corriente

55 líquida de cabezas y la corriente de reformado catalítico y la corriente líquida de cabezas del separador de materias volátiles de la transalquilación se combinan con la corriente líquida de cabezas procedente de la desheptanizadora.

4. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 en el cual el catalizador de saturación de olefinas comprende un componente de níquel o del grupo de platino, y un componente de óxido inorgánico y en donde las condiciones de saturación de las olefinas comprenden una temperatura de 20º a 200ºC, una presión de 5 a 70 kg/cm2 y una ratio estequiométrica de hidrógeno a olefinas de 1:1 a 5:1.

5 5. El proceso de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 en el cual el componente metálico del catalizador de transalquilación estabilizado con metales se selecciona del grupo constituido por platino, paladio, rodio, rutenio, osmio, iridio, renio, estaño, germanio, plomo, cobalto, níquel, indio, galio, cinc, uranio, disprosio, talio, y mixturas de los mismos.

6. El proceso de la reivindicación 5, en el cual el componente del grupo metálico seleccionado es renio.

10 7. El proceso de las reivindicaciones 5 ó 6 en el cual el componente zeolítico se selecciona del grupo constituido por una zeolita pentasil, una zeolita beta, una zeolita mordenita, o mixturas de las mismas.

8. El proceso de la reivindicación 7, en el cual el componente zeolítico es mordenita.

9. El proceso de la reivindicación 7 u 8, en el cual el componente de óxido inorgánico es alúmina.

10. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el cual las condiciones de transalquilación

comprenden una temperatura de 200º a 540ºC, una presión de 1 a 60 kg/cm2, y una velocidad espacial horaria del líquido de 0, 1 a 20 h-1.

11. El proceso de las reivindicaciones 2 ó 3, en el cual el catalizador de hidrotratamiento comprende un componente de óxido de cobalto u óxido de níquel, un componente de óxido de molibdeno u óxido de wolframio, y un componente de soporte de óxido inorgánico y en el cual las condiciones de hidrotratamiento comprenden una

velocidad espacial horaria del líquido de 1, 0 a 5, 0 h-1, una ratio de hidrógeno a material de alimentación de nafta de 50 a 135 Nm3/m3, y una presión de 10 a 35 kg/cm2.

12. El proceso de las reivindicaciones 2 ó 3, en el cual las condiciones de reformación comprenden una velocidad espacial horaria del líquido de 1, 0 a 5, 0 h-1, una ratio de hidrógeno a hidrocarburo de 1 a 10 moles de hidrógeno por mol de nafta, y una presión de 2, 5 a 35 kg/cm2.

13. El proceso de las reivindicaciones 2 ó 3, en el cual la zona de fraccionamiento de la desbutanizadora comprende al menos una columna estabilizadora y al menos una zona de saturación de las olefinas, y preferiblemente la zona de saturación de las olefinas comprende un catalizador de níquel y alúmina.

14. El proceso de las reivindicaciones 2 ó 3, en el cual el catalizador de isomerización comprende un componente de tamiz molecular, un componente metálico, y un componente de óxido inorgánico, y en el cual las condiciones de

isomerización comprenden una temperatura dentro del intervalo de 0º a 600ºC, una presión comprendida entre la atmosférica y 50 kg/cm2, y una velocidad espacial horaria del líquido de 0, 1 a 30 h-1.