Procedimiento de conversión directa de una carga hidrocarbonada que comprende al menos olefinas que tienen 4átomos de carbono y al menos olefinas que tienen 5 átomos de carbono para la producción de propileno,

comprendiendo dicho procedimiento el paso de dicha carga en al menos una unidad de reacción provista al menosde un catalizador que se presenta en forma de bolitas esféricas de diámetro comprendido entre 1 y 3 mm,comprendiendo cada una de dichas bolitas esféricas al menos una zeolita y al menos un soporte basado en alúminay presentando una distribución porosa de tal manera que el volumen macroporoso medido por porosimetría demercurio está comprendido entre 0,10 y 0,20 ml/g y el volumen mesoporoso medido por porosimetría de mercurioestá comprendido entre 0,25 y 0,35 ml/g.

Procedimiento de producción de propileno en presencia de un catalizador macroporoso que se presenta en forma de bolitas esféricas 5

Campo de la invención

La presente invención se refiere al dominio de la producción de propileno a partir de una carga hidrocarbonada que comprende al menos olefinas que tienen 4 átomos de carbono y al menos olefinas que tienen 5 átomos de carbono. Proviniendo ventajosamente dicha carga hidrocarbonada del corte olefínico C4/C5 obtenido de una unidad de vapocraqueo o también de cortes olefínicos C4 y gasolina obtenidos de una unidad de craqueo catalítico fluido (FCC) o también de una mezcla de dichos cortes obtenidos del vapocraqueo y del craqueo catalítico fluido. El procedimiento de producción de propileno de acuerdo con la invención utiliza al menos un catalizador en forma de bolitas esféricas preparado en presencia de un porógeno para crear dominios macroporosos en el interior de la

porosidad de cada una de dichas bolitas.

Estado de la técnica anterior

Numerosas patentes y publicaciones se han interesado ya con respecto a la producción del propileno. En particular, el procedimiento divulgado en la solicitud internacional WO 01/04237 o en el documento EP-A-1 637 575 es un procedimiento de producción de propileno, en una etapa, realizado a partir de olefinas ligeras que utiliza un catalizador que comprende una zeolita ZSM-5. Este procedimiento utiliza una tecnología de lecho fluido que es costosa desde el punto de vista económico y requiere conducir un procedimiento relativamente delicado. Generalmente esta tecnología también conduce a pérdidas notables de catalizador por desgaste. Frecuentemente

se han utilizado zeolitas de tipo estructural MFI, en particular la zeolita ZSM-5, en catalizadores para la realización del procedimiento de producción de propileno (WO 99/29805, EP-A-0.921.181, EP-A-0.921.179, EP-A-1.195.424) . Generalmente, estas zeolitas también pueden presentar una proporción Si/Al elevada (de 180 a 1000) para limitar las reacciones de transferencia de hidrógeno responsables de la producción de dienos y de aromáticos. De manera general, incluso si el conjunto de estos procedimientos de producción de propileno descritos anteriormente conducen a rendimientos de propileno satisfactorios, la producción de subproductos, en particular la gasolina y los compuestos en C4 ricos en olefinas en los que, generalmente, el isobuteno no es despreciable en detrimento de la selectividad para el producto deseado, es decir el propileno. La presente invención ser propone realizar un procedimiento de producción de propileno limitando la producción de dichos subproductos indeseables para favorecer la selectividad de la reacción hacia el propileno y aumentar de este

modo la relación propileno/isobuteno para satisfacer las tendencias del mercado. El procedimiento de producción del propileno de acuerdo con la invención también presenta la ventaja de ser menos costoso en cuanto a consumo energético con respecto a los procedimientos anteriores: de hecho, se ha descubierto, de manera sorprendente, que para conseguir una producción idéntica de propileno (rendimiento idéntico en propileno) , el procedimiento de acuerdo con la invención requiere, cuando la unidad de reacción funciona en lecho móvil, una cantidad de olefinas C4/C5 reciclada bastante menos considerable que la que se necesita para los procedimientos anteriores.

Descripción de la invención

La presente invención tiene por objeto un procedimiento de conversión directa de una carga hidrocarbonada que

45 comprende al menos olefinas que tienen 4 átomos de carbono y al menos olefinas que tienen 5 átomos de carbono para la producción de propileno, comprendiendo dicho procedimiento el paso de dicha carga dentro de al menos una unidad de reacción provista al menos de un catalizador que se presenta en forma de bolitas esféricas de un diámetro comprendido entre 1 y 3 mm, comprendiendo cada una de dichas bolitas esféricas al menos una zeolita y al menos un soporte a base de aluminio y presentando una distribución porosa tal que el volumen macroporoso medido por porosimetría de mercurio está comprendido entre 0, 10 y 0, 20 ml/g y el volumen mesoporoso medido por porosimetría de mercurio está comprendido entre 0, 25 y 0, 35 ml/g.

El procedimiento de acuerdo con la invención pretende la producción de propileno a partir de la conversión de una carga hidrocarbonada que comprende al menos olefinas que tienen 4 átomos de carbono por molécula y al menos

55 olefinas que tienen 5 átomos de carbono por molécula. El procedimiento de acuerdo con la invención se dice que es un procedimiento de conversión directa de dicha carga durante la transformación de dicha carga para la producción de propileno que se realiza en una sola etapa dentro al menos de una unidad de reacción la cual puede contener diversos reactores para mantener la temperatura de reacción constante o hacer que la temperatura no se desvíe más de ±20 ºC con respecto a dicha temperatura de reacción deseada.

De acuerdo con la invención, dicha carga tratada en la unidad de reacción para la producción de propileno proviene ventajosamente bien del corte olefínico C4/C5 obtenido de una unidad de vapocraqueo bien de cortes olefínicos C4 y gasolina obtenidos de una unidad de craqueo catalítico fluido (FCC) o también de una mezcla de dichos cortes obtenidos de vapocraqueo y de craqueo catalítico fluido. El vapocraqueo corresponde al craqueo al vapor de agua

65 de diversos cortes hidrocarbonados, más a menudo de un corte denominado nafta de punto de ebullición comprendido entre 100 ºC y 350 ºC y produce mayoritariamente por olefinas, esencialmente etileno y propileno aunque también olefinas con un número de átomos de carbono más elevado. El corte olefínico C4/C5 obtenido de una unidad de vapocraqueo se produce generalmente con un rendimiento que puede ir, según las cargas y las condiciones operativas, hasta un 10% en peso y no es inmediatamente recuperable. Constituye una carga de elección para convertirse en propileno en el procedimiento de acuerdo con la invención.

Tratándose del corte olefínico C4 obtenido de una unidad de vapocraqueo y utilizado ventajosamente en el procedimiento de la invención, dicho corte puede ser ventajosamente un corte C4 bruto obtenido de la unidad de vapocraqueo y/o un corte olefínico C4 obtenido después del tratamiento de un corte C4 en bruto obtenido de la unidad de vapocraqueo, consistiendo dicho tratamiento en extraer compuestos diolefínicos, en particular butadieno, presentes en dicho corte C4 bruto, por absorción en un disolvente. Este tipo de procedimiento de extracción de compuestos diolefínicos, en particular del butadieno, se describe, por ejemplo, en la obra titulada Procédés de pétrochimie, tomo 1, capítulo III, página 224, 1985, edición Technip (A. Chauvel -G Lefebvre -L.Castex) . Antes de introducirse al menos en dicha unidad de reacción provista al menos de dicho catalizador y realizando la transformación en propileno, dicho corte olefínico C4 obtenido de una unidad de vapocraqueo se introduce

ventajosamente al menos en una unidad de hidrogenación selectiva de compuestos poliinsaturados de tipo dienos y acetilénicos residuales. El paso de dicho corte olefínico C4 obtenido de una unidad de vapocraqueo en dicha unidad de hidrogenación selectiva permite no solamente la conversión de diolefinas en mono-olefinas sino también la eliminación de compuestos acetilénicos los cuales se convierten en mono-olefinas. Dicha etapa de hidrogenación selectiva es facultativa cuando el corte olefínico C4 obtenido de la unidad de vapocraqueo se somete previamente a un tratamiento que consiste en extraer compuestos diolefínicos, en particular butadieno, presentes en dicho corte C4 bruto, por absorción en un disolvente como se ha indicado anteriormente, y porque el efluente obtenido de dicha unidad de extracción presenta una cantidad de compuestos diolefínicos inferior a 10000 ppm. Cuando el contenido en compuestos diolefínicos en el corte olefínico C4 obtenido de la unidad de vapocraqueo a tratar es considerable, es decir generalmente superior al 1, 5% de la masa, dicha etapa de hidrogenación selectiva se efectúa utilizando

diversos reactores en serie, por ejemplo dos, comprendiendo el efluente diolefinas no convertidas que, ventajosamente, al menos en parte, se reciclan en la entrada de la unidad de hidrogenación selectiva para permitir controlar también el calentamiento global de la reacción. La unidad de... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de conversión directa de una carga hidrocarbonada que comprende al menos olefinas que tienen 4 átomos de carbono y al menos olefinas que tienen 5 átomos de carbono para la producción de propileno, 5 comprendiendo dicho procedimiento el paso de dicha carga en al menos una unidad de reacción provista al menos de un catalizador que se presenta en forma de bolitas esféricas de diámetro comprendido entre 1 y 3 mm, comprendiendo cada una de dichas bolitas esféricas al menos una zeolita y al menos un soporte basado en alúmina y presentando una distribución porosa de tal manera que el volumen macroporoso medido por porosimetría de mercurio está comprendido entre 0, 10 y 0, 20 ml/g y el volumen mesoporoso medido por porosimetría de mercurio

está comprendido entre 0, 25 y 0, 35 ml/g.

2. Procedimiento de conversión directa de acuerdo con la reivindicación 1, en el que cada una de dichas bolitas esféricas presenta dominios macroporosos de más de 50 nm.

3. Procedimiento de conversión directa de acuerdo con la reivindicación 1 o con la reivindicación 2, en el que dicho catalizador se presenta en forma de bolitas esféricas de diámetro comprendido entre 1, 8 y 2, 2 mm.

4. Procedimiento de conversión directa de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dicha zeolita

presente en cada una de dichas bolitas esféricas se seleccionada entre las zeolitas de tipo estructural MEL, MFI, 20 NES, EUO, FER, CHA, MFS, MWW y NES.

5. Procedimiento de conversión directa de acuerdo con la reivindicación 4, en el que dicha zeolita es una zeolita de tipo estructural MFI.

6. Procedimiento de conversión directa de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, en el que dicho catalizador se prepara de acuerdo con un procedimiento que comprende a) la preparación de al menos una emulsión formada al menos por un porógeno, agua y un tensioactivo, siendo dicho porógeno un corte de queroseno parafínico que tiene de 10 a 14 átomos de carbono, formado por parafinas normales e iso-parafinas y que presenta un punto de ebullición comprendido entre 220 y 350 ºC b) la preparación de una suspensión formada por agua, ácido, una fuente

de alúmina, al menos una zeolita y dicha emulsión se prepara durante la etapa a) , c) la formación de gotitas por coagulación, que consiste en i) hacer pasar dicha suspensión formada en b) dentro de un recipiente de drenaje constituido por boquillas, cada una con un orificio de tamaño calibrado para formar las gotitas ii) hacer pasar, según un movimiento descendiente, dichas gotitas a una columna que contiene una fase superior constituida por una fase orgánica y una fase inferior constituida por una fase acuosa básica, estando constituida la interfaz fase orgánica-fase

acuosa por un tensioactivo, para recoger las bolitas esféricas, d) el secado de dichas bolitas y e) la calcinación de dichas bolitas.

7. Procedimiento de conversión directa de acuerdo con la reivindicación 6, en el que la tasa de porógeno, igual a la

masa de porógeno sobre la masa de agua empleada en la emulsión y el agua empleada en la suspensión, está 40 comprendida entre el 1, 5 y el 8% en peso.

8. Procedimiento de conversión directa de acuerdo con la reivindicación 6 o con la reivindicación 7, en el que la tasa de ácido, empleada en la suspensión, igual al producto de la concentración (% en peso) de dicho ácido por la masa de dicho ácido con respecto a la masa seca de la fuente de alúmina, está comprendida entre el 10 y el 15% en peso.

9. Procedimiento de conversión directa de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, en el que dicha carga hidrocarbonada proviene bien del corte olefínico C4/C5 obtenido de una unidad de vapocraqueo bien de cortes olefínicos C4 y gasolina obtenidos de una unidad de craqueo catalítico fluido (FCC) bien incluso de una mezcla de dichos cortes obtenida de vapocraqueo y de craqueo catalítico fluido.

50 10. Procedimiento de conversión directa de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, en el que dicha unidad de reacción que realiza la conversión de dicha carga hidrocarbonada para la producción de propileno y provista al menos de dicho catalizador se realiza a una temperatura comprendida entre 450 y 580 ºC, a una presión operativa comprendida entre 0, 01 y 0, 5 Mpa y un valor pph (caudal másico horario de carga/masa de catalizador)

55 comprendido entre 1 y 20 h-1.

11. Procedimiento de conversión directa de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, en el que dicho catalizador utilizado en dicha unidad de reacción funciona en lecho móvil o en lecho fijo.