PROCESO PARA PRODUCIR UNA CORRIENTE DE ETILENO DILUIDO Y UNA CORRIENTE DE PROPILENO DILUIDO.

Un proceso para producir una corriente de etileno diluido a partir de una corriente de gas craqueado que comprende hidrógeno,

metano, hidrocarburos C2, hidrocarburos C3 y constituyentes más pesados, donde dicho proceso comprende las siguientes etapas en el orden indicado: (1) separar dicha corriente de gas craqueado que comprende hidrógeno, metano, hidrocarburos C2, hidrocarburos C3 y constituyentes más pesados en una zona desetanizadora, para producir una corriente C2 - y una corriente C3+; (2) hidrogenar dicha corriente C2- en una zona de hidrogenación para retirar una porción de acetileno para producir dicha corriente de etileno diluido; y (3) dirigir dicha corriente C3+ hacia almacenamiento u otra unidad de proceso

Proceso para producir una corriente de etileno diluido y una corriente de propileno diluido Ámbito de la invención La presente invención se refiere al ámbito de los procesos en los que se separa una corriente de gas craqueado para producir corrientes de olefina diluida para utilizar como materia prima con el fin de producir derivados basados en olefinas. Específicamente, la presente invención se refiere al ámbito de los procesos en los que se separa una corriente de gas craqueado para producir una corriente de etileno diluido y una corriente de propileno diluido para utilizar como materia prima con el fin de producir derivados basados en olefinas. Más específicamente, la corriente de etileno diluido se utiliza como materia prima para producir etilbenceno y la corriente de propileno diluido se utiliza como materia prima para producir cumeno, ácido acrílico, óxido de propileno u otros derivados basados en propileno.

Antecedentes de la invención Los costos de la materia prima en la industria química representan gran parte de los costos de fabricación. Se realizan continuas investigaciones para reducir estos costos utilizando materias primas menos costosas. La alquilación de benceno y otros aromáticos es un área en la que se utilizan corrientes de olefina diluida para reducir los costos de fabricación relacionados con la alimentación. Por ejemplo, en la producción de etilbenceno, una materia prima para la producción de estireno, se puede utilizar exitosamente el gas de escape de una unidad de craqueo catalítico fluidizado (FCC) como una fuente de etileno con costos ventajosos. En las cantidades de FCC de diluyentes en el gas de escape FCC, como por ejemplo, hidrógeno y metano, la sección de alquilación de la unidad de etilbenceno requiere que una parte del equipo sea sobredimensionada. Además, es necesario que el contenido de sulfuro de hidrógeno del gas de escape FCC se extraiga en una sección de tratamiento previo del gas y a continuación se lo comprima antes de poderlo dirigir al reactor de alquilación. Los requerimientos de tener un equipo sobre dimensionado y un tratamiento previo de gas seguido de la compresión aumentan en gran forma los costos de capital asociados a una unidad de etilbenceno que utiliza un gas de escape FCC como materia prima en comparación con una unidad de etilbenceno convencional que utiliza etileno en grado de polímero de alta pureza.

En la industria química existe la necesidad de reducir los costos de la materia prima utilizando corrientes de olefinas diluidas en unidades derivadas basadas en olefinas en lugar de materia prima de olefinas con grado de polímero. A los efectos de satisfacer esta necesidad, los inventores proporcionan este proceso inventivo. Este proceso reduce la cantidad de equipo que tradicionalmente es necesario para la producción de etileno. Algunos ejemplos de los equipos que han sido eliminados son el compresor de refrigeración de etileno, la desmetanizadora, el sistema de caja fría, y los divisores de C2 y C3. Además, una parte del equipo es más pequeño con respecto a los craqueadores convencionales de escala comparable. El sistema de refrigeración de propileno se reduce en tamaño en comparación con un craqueador convencional. La presente invención beneficia también a las unidades derivadas basadas en olefina que producen, por ejemplo, etilbenceno, cumeno, ácido acrílico y óxido de propileno. Uno de los beneficios es que no es necesario tratamiento previo que normalmente requieren las unidades derivadas basadas en olefina en este proceso inventivo debido a que el tratamiento ya se ha logrado en el proceso de producir la corriente de olefinas diluidas. Dicho de otra forma, este proceso inventivo para producir corrientes de olefina diluida y dirigir estas corrientes a unidades derivadas basadas en olefina tiene un menor costo de capital en comparación con un proceso de gas de escape FCC tradicional puesto que el tratamiento previo y la compresión están comprendidos en los procesos de las olefinas diluidas.

Sumario de la invención Un objeto de la presente invención es proporcionar un proceso para producir una corriente de etileno diluido y una corriente de propileno diluido a partir de una corriente de gas craqueado.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un proceso para producir la corriente de etileno diluido y la corriente de propileno diluido a partir de una corriente de gas craqueado generada mediante craqueo con vapor de C2 e hidrocarburos más altos.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un proceso para producir la corriente de etileno diluido y la corriente de propileno diluido donde estas corrientes se utilizan para producir derivados basados en olefinas.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un proceso para producir una corriente de etileno diluido donde la corriente de etileno diluido se utiliza como una materia prima para producir etilbenceno.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un proceso para producir una corriente de etileno diluido donde la unidad de etilbenceno que utiliza la corriente de etileno diluido no incluye tratamiento previo ni zonas de compresión.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un proceso para producir una corriente de propileno diluido donde la corriente de propileno diluido se utiliza como materia prima para producir cumeno, ácido acrílico, óxido de propileno y otros derivados de propileno.

Además, otro objeto de la presente invención es producir cumeno, ácido acrílico y óxido de propileno y otros derivados de propileno sin una unidad de tratamiento previo.

Por lo tanto, de conformidad con un primer aspecto, se proporciona un proceso para producir una corriente de etileno diluido a partir de una corriente de gas craqueado que comprende hidrógeno, metano, hidrocarburos C2, hidrocarburos C3 y constituyentes más pesados, donde dicho proceso comprende las siguientes etapas en el orden indicado:

(1) separar dicha corriente de gas craqueado que comprende hidrógeno, metano, hidrocarburos C2, hidrocarburos C3 y constituyentes más pesados en una zona desetanizadora, para producir una corriente C2 – y una corriente C3+;

(2) hidrogenar dicha corriente C2– en una zona de hidrogenación para retirar una porción de acetileno para producir dicha corriente de etileno diluido; y (3) dirigir dicha corriente C3+ hacia el almacenamiento u otra unidad de proceso.

En una realización del primer aspecto, dicha corriente C2– se comprime en una zona de compresión de corriente C2– para formar una corriente C2– presurizada que se hidrogena en la etapa (2) .

De conformidad con el segundo aspecto, se proporciona un proceso para producir una corriente de etileno diluido a partir de una corriente de gas craqueado que comprende hidrógeno, metano, hidrocarburos C2, hidrocarburos C3 y constituyentes más pesados, donde dicho proceso comprende las siguientes etapas en el orden indicado:

(1) hidrogenar una porción de acetileno en dicha corriente de gas craqueado en una zona de hidrogenación para producir una corriente de gas acetileno craqueado reducida;

(2) separar dicha corriente de gas acetileno craqueado reducida en una zona desetanizadora, para producir dicha corriente de etileno diluido y una corriente C3+;

(3) dirigir dicha corriente C3+ hacia el almacenamiento u otra unidad de proceso.

El proceso de conformidad con el primer o segundo aspecto puede utilizarse además para producir una corriente de propileno diluido a partir de la corriente de gas craqueado, donde en la etapa (3) dicha corriente C3+ se separa en una zona despropanizadora para producir una corriente C3 y una corriente C4+; y donde se hace reaccionar dicha corriente C3 en una zona de reactor MAPD para convertir una porción de metilacetileno y propadieno en propileno y propano para producir dicha corriente de propileno diluido.

De conformidad con un tercer aspecto, se proporciona un proceso para producir una corriente de etileno diluido y una corriente de propileno diluido, donde dicho proceso comprende las siguientes etapas en el orden indicado:

(1) separar una corriente de gas craqueado que comprende hidrógeno, metano, hidrocarburos C2, hidrocarburos C3 y constituyentes más pesados en una zona despropanizadora para formar una corriente C3- y una corriente C4+;

(2) separar dicha corriente C3- en una zona desetanizadora, para formar una corriente C2- y una corriente C3;

1. Un proceso para producir una corriente de etileno diluido a partir de una corriente de gas craqueado que comprende hidrógeno, metano, hidrocarburos C2, hidrocarburos C3 y constituyentes más pesados, donde dicho proceso comprende las siguientes etapas en el orden indicado:

(1) separar dicha corriente de gas craqueado que comprende hidrógeno, metano, hidrocarburos C2, hidrocarburos C3 y constituyentes más pesados en una zona desetanizadora, para producir una corriente C2 - y una corriente C3+;

(2) hidrogenar dicha corriente C2- en una zona de hidrogenación para retirar una porción de acetileno para producir dicha corriente de etileno diluido; y (3) dirigir dicha corriente C3+ hacia almacenamiento u otra unidad de proceso.

2. Un proceso de conformidad con la reivindicación 1, donde dicha corriente C2 -se comprime en una zona de compresión de corriente C2- para formar una corriente C2 - presurizada que se hidrogena en la etapa (2) .

3. Un proceso para producir una corriente de etileno diluido a partir de una corriente de gas craqueado que comprende hidrógeno, metano, hidrocarburos C2, hidrocarburos C3 y constituyentes más pesados, donde dicho proceso comprende las siguientes etapas en el orden indicado:

(1) hidrogenar una porción de acetileno en dicha corriente de gas craqueado en una zona de hidrogenación para producir una corriente reducida de gas acetileno craqueado;

(2) separar dicha corriente de gas acetileno craqueado reducida en una zona desetanizadora, para producir dicha corriente de etileno diluido y una corriente C3+;

(3) dirigir dicha corriente C3+ hacia almacenamiento u otra unidad de proceso.

4. Un proceso de conformidad con la reivindicación 1, 2 ó 3 para producir además una corriente de propileno diluido a partir de la corriente de gas craqueado, donde en la etapa (3) dicha corriente C3+ se separa en una zona despropanizadora para producir una corriente C3 y una corriente C4+; y donde se hace reaccionar dicha corriente C3 en una zona de reactor MAPD para convertir una porción de metilacetileno y propadieno en propileno y propano para producir dicha corriente de propileno diluido.

5. Un proceso para producir una corriente de etileno diluido y una corriente de propileno diluido, donde dicho proceso comprende las siguientes etapas en el orden indicado:

(1) separar una corriente de gas craqueado que comprende hidrógeno, metano, hidrocarburos C2, hidrocarburos C3 y constituyentes más pesados en una zona despropanizadora para formar una corriente C3 - y una corriente C4+;

(2) separar dicha corriente C3- en una zona desetanizadora, para formar una corriente C2- y una corriente C3;

(3) hidrogenar una porción del acetileno en dicha corriente C2- en una zona de hidrogenación para producir una corriente de etileno diluido; y (4) hacer reaccionar dicha corriente C3 en una zona MAPD para convertir una porción de metilacetileno y propadieno en propileno y propano para producir dicha corriente de propileno diluido.

6. Un proceso de conformidad con las reivindicaciones 1, 2, 3, 4 ó 5, donde dicha corriente de gas craqueado se produce mediante un proceso que comprende:

(1) calentar una alimentación de hidrocarburo en una zona de craqueo para formar una corriente de gas craqueado bruto; donde dicha corriente de gas craqueado bruto comprende hidrógeno, metano, hidrocarburos C2, hidrocarburos C3 y constituyentes más pesados;

(2) enfriar dicha corriente de gas craqueado bruto en una zona de enfriamiento para producir una corriente de gas craqueado enfriada;

(3) comprimir dicha corriente de gas craqueado, enfriada en una zona de compresión de corriente de gas craqueado para formar una corriente presurizada de gas craqueado;

(4) desacidificar dicha corriente presurizada de gas craqueado en una zona de desacidificación para retirar una porción del sulfuro de hidrógeno para formar una corriente húmeda de gas craqueado; y (5) secar dicha corriente húmeda de gas craqueado bruto en una zona de secado para formar una corriente de gas craqueado.

7. Un proceso de conformidad con la reivindicación 4, 5, ó 6, que comprende además separar dicha corriente C4+ en una zona desbutanizadora para producir una corriente C4 y una corriente C5+.

8. Un proceso de conformidad con la reivindicación 1, 2, 3, 4, 5, ó 6, que comprende además pasar dicha corriente de etileno diluido a una unidad derivada de etileno diluido.

9. Un proceso de conformidad con la reivindicación 8, donde dicha unidad derivada de etileno diluido produce etilbenceno.

10. Un proceso de conformidad con la reivindicación 4, 5, ó 6, que comprende además pasar dicha corriente de propileno diluido a una unidad derivada de propileno diluido.

11. Un proceso de conformidad con la reivindicación 10, donde dicha unidad derivada de propileno diluido produce cumeno, ácido acrílico u óxido de propileno.

12. Un proceso de conformidad con la reivindicación 7, que comprende además tratar dicha corriente C5+ en una zona de hidrotratamiento para producir una corriente C5 de diolefinas, una corriente de BTX, una corriente de DCPD y una corriente de fuel oil.

13. Un proceso de conformidad con la reivindicación 6, donde dicha alimentación de hidrocarburo se selecciona del grupo conformado por etano, propano, butanos, pentanos, nafta y mezclas de estos.

14. Un proceso de conformidad con la reivindicación 6, donde dicha alimentación de hidrocarburo consiste esencialmente en hidrocarburos C5.

15. Un proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde se produce una corriente de óxido de propileno mediante un proceso que comprende las siguientes etapas:

(1) hacer reaccionar dicho etileno diluido con benceno en una zona de reactor de etilbenceno para formar una corriente de etilbenceno;

(2) oxidar dicha corriente de etilbenceno con aire en una zona de oxidación de EP para formar una corriente de EBHP;

(3) hacer reaccionar dicha corriente de EBHP con una corriente de propileno diluido en una zona de epoxidación de propileno para formar una corriente impura de óxido de propileno;

(4) separar dicha corriente impura de óxido de propileno en una zona separadora de producto para formar una corriente de óxido de propileno bruto, una corriente de MBN/ACP, una corriente de gas de cola y una corriente residual; y (5) separar dicha corriente de óxido de propileno bruto en una zona de separaciones de óxido de propileno para formar una corriente de impurezas y dicha corriente de óxido de propileno; y (6) hacer reaccionar dicha corriente MBN/ACP en una producción de estireno y una zona de separación para formar una corriente de estireno, una corriente de combustible y una corriente de agua residual.

16. Un proceso de conformidad con la reivindicación 4 ó 5, o cualquiera de las reivindicaciones 6 a 14 cuando dependan de la reivindicación 4 ó 5, donde se produce una corriente de ácido acrílico mediante un proceso que comprende las siguientes etapas:

(1) oxidar dicha corriente de propileno diluido en una zona de reactor de oxidación para formar una corriente de ácido acrílico acuoso y una corriente de gas de respiradero; y (2) separar dicha corriente de ácido acrílico acuoso en una zona de recuperación y purificación para formar dicha corriente de ácido acrílico y una corriente mixta de ácido/éster residual.

17. Un proceso de conformidad con la reivindicación 4 ó 5, o cualquiera de las reivindicaciones 6 a 14 cuando dependan de la reivindicación 4 ó 5, donde se produce una corriente de cumeno mediante un proceso que comprende las siguientes etapas:

(1) reaccionar una corriente de propileno diluido y una corriente de alimentación de benceno en una zona de 5 alquilación de propileno diluido para producir una corriente de cumeno bruto;

(2) separar dicha corriente de cumeno bruto en una zona de separaciones de cumeno para formar una corriente de benceno, una corriente de hidrocarburos pesados, dicha corriente de cumeno, una corriente de dipropil benceno y una corriente de propano;

(3) transalquilar dicha corriente de benceno y la corriente de dipropil benceno en una zona de transalquilación para 10 formar una corriente rica en cumeno transalquilado;

(4) separar dicha corriente rica en cumeno transalquilado en dicha zona de separaciones de cumeno para producir dicha corriente de cumeno, dicha corriente de propano, dicha corriente de hidrocarburos pesados y dicha corriente de benceno; y (5) opcionalmente, reciclar una porción de dicha corriente de benceno en dicha zona de alquilación de propileno 15 diluido.

18. Un proceso de conformidad con la reivindicación 4 ó 5, o cualquiera de las reivindicaciones 6 a 14 cuando dependan de la reivindicación 4 ó 5, donde se produce una corriente de etilbenceno mediante un proceso que comprende las siguientes etapas:

(1) hacer reaccionar una corriente de etileno diluido y una corriente de benceno en una zona de reactor de alquilación 20 para formar una corriente rica en etilbenceno;

(2) separar dicha corriente rica en etilbenceno en una zona de separación de etilbenceno para formar una corriente de separación de benceno reciclado, una corriente de separaciones de gas de cola, una corriente de dietilbenceno y polietilbenceno y una corriente de etilbenceno;

(3) hacer reaccionar dicha corriente de separaciones de benceno reciclado en una zona de reactor de 25 transalquilación de etilbenceno para producir dicha corriente rica en etilbenceno; y (4) opcionalmente, reciclar una porción de dicha corriente de separaciones de benceno reciclado en dicha zona de reactor de alquilación de propileno diluido.