Eliminación de agua y sales de un regenerador de catalizador para mantener la actividad catalítica.

Un proceso de secado y purificación de un gas que fluye a una vasija de regeneración de un catalizador endonde la vasija de regeneración del catalizador comprende un catalizador de tamiz molecular;

comprendiendo elproceso:

a) introducir un gas de regeneración moderadamente caliente en un refrigerante, en donde el gas deregeneración incluye uno o más de aire, o aire diluido con nitrógeno o dióxido de carbono;

b) enfriar luego dicho gas de regeneración a una temperatura a la cual una porción sustancial del contenidode agua de dicho gas se condensa y se retira de dicho gas de regeneración;

c) enviar luego dicho gas de regeneración a un lavador;

d) hacer pasar luego una cantidad de agua a través de dicho lavador para separar las sales de dicho gas deregeneración;y

e) enviar dicho gas de regeneración a dicha vasija de regeneración del catalizador que comprende dichocatalizador de tamiz molecular.

Eliminación de agua y sales de un regenerador de catalizador para mantener la actividad catalítica.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un proceso de conversión para fabricación de olefina (s) que utiliza una composición catalítica de tamiz molecular en presencia de un material de alimentación hidrocarbonado en el cual el aire para el regenerador del catalizador se seca y se lava luego para eliminar sales a fin de mantener la actividad catalítica. Más particularmente, la presente invención implica una soplante de aire que envía aire caliente a un refrigerante en el cual se elimina agua por condensación y después de ello se envía el aire a un lavador en el cual se utiliza agua para lavar las sales transportadas por el aire del aire u otro gas.

La industria petroquímica conoce desde hace cierto tiempo que los compuestos oxigenados, especialmente alcoholes, pueden convertirse en olefinas ligeras. Existen numerosas tecnologías disponibles para producir compuestos oxigenados que incluyen fermentación o reacción de gas de síntesis derivado del gas natural, líquidos de petróleo, materiales carbonosos que incluyen carbón, plásticos reciclados, residuos urbanos o cualquier otro material orgánico.

Al proceso preferido de conversión de metanol se hace referencia generalmente como un proceso de metanol a olefinas (MTO) , en el que el metanol se convierte en presencia de un tamiz molecular fundamentalmente en etileno y/o propileno, que pueden utilizarse a su vez como los ingredientes básicos para polímeros tales como polietileno y polipropileno. Los tamices moleculares tienen una estructura cristalina porosa con poros de tamaño uniforme de dimensiones moleculares que adsorben selectivamente las moléculas que pueden penetrar en los poros, y excluyen aquellas moléculas que son demasiado grandes.

Existen muchos tipos diferentes de tamices moleculares para convertir un material de alimentación, especialmente un material de alimentación que contenga un compuesto oxigenado, en una o más olefinas. Por ejemplo, en US

4.310.440 se da a conocer un proceso de producción de olefina (s) ligera (s) a partir de un alcohol que utiliza aluminofosfatos cristalinos, representados a menudo por ALPO4. Los tamices moleculares más útiles para convertir 25 metanol en olefina (s) son tamices moleculares de silicoaluminofosfato.

Se ha encontrado que estos tamices moleculares son sensibles a diversos contaminantes, dando como resultado la disminución del rendimiento de olefinas ligeras y afectando incluso la operatividad de un proceso de conversión. Tales contaminantes se introducen en un proceso de conversión particular de diversas maneras. A veces el tamiz molecular propiamente dicho produce contaminantes que afectan a la eficiencia de conversión del tamiz molecular. 30 Adicionalmente, en procesos en gran escala, es más probable que el efecto de los diversos contaminantes que intervienen en los procesos de conversión comerciales sea mayor. Los contaminantes pueden introducirse en el material de alimentación oxigenado o en el aire que se introduce, especialmente en el regenerador del catalizador. Lamentablemente, se ha encontrado que los contaminantes tales como sales llegan a concentrarse a lo largo del tiempo en tal proporción que los rendimientos de olefinas se ven afectados significativamente. Adicionalmente, la 35 exposición del catalizador al vapor a temperatura muy alta en el regenerador tiene una contribución importante a la desactivación del catalizador. Se hace referencia a esta desactivación como "desactivación hidrotérmica". Las temperaturas en el regenerador son típicamente 625ºC o mayores en comparación con 475ºC en un reactor de metanol a olefinas. Debido a los efectos adversos de estas temperaturas más altas sobre la actividad catalítica, en la presente invención se ha encontrado que es muy importante mantener el nivel de humedad tan bajo como sea razonablemente posible en el interior del regenerador.

Por consiguiente, es muy deseable controlar la contaminación a fin de no afectar desfavorablemente al catalizador de tamiz molecular. El control de la contaminación es particularmente deseable en las reacciones de compuestos oxigenados a olefinas, particularmente en las reacciones de metanol a olefinas, en donde los materiales de alimentación y los catalizadores son relativamente caros. Se ha encontrado ahora que es muy deseable secar, o al

menos secar parcialmente el aire de entrada al regenerador a fin de reducir significativamente la tasa de desactivación del catalizador causada por exposición a vapor en el regenerador.

Adicionalmente, ha sido informado previamente por Janssen et al. en US 2004/0034264 A1 y US 2004/0034265 A1 que los materiales de alimentación precisan estar exentos o sustancialmente exentos de sales. Sin embargo, se ha encontrado ahora que puede causarse un deterioro grave del catalizador por exposición del catalizador al cloruro de 50 sodio que está presente en el aire en las áreas costeras tales como aquéllas en las que están localizadas frecuentemente las plantas petroquímicas. La presente invención proporciona un proceso para proteger el catalizador contra el deterioro por esta y otras sales que pueden estar presentes en el aire de entrada al reactor y particularmente en relación con el aire de entrada a la vasija de regeneración del catalizador.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

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

La presente invención se refiere a un proceso de regeneración de un catalizador de tamiz molecular que comprende: eliminar humedad y sales trasportadas por el aire del aire antes de la entrada del aire en un regenerador del catalizador, introduciendo un catalizador de tamiz molecular agotado en el regenerador; y calentar el catalizador del tamiz molecular durante un periodo de tiempo suficiente y a una temperatura suficiente para regenerar dicho catalizador de tamiz molecular.

La invención proporciona un proceso para convertir un material de alimentación en presencia de un tamiz molecular en una o más olefinas, al tiempo que se controla la contaminación del catalizador. La contaminación del catalizador puede reducirse proporcionando una alimentación de aire de regeneración que tenga un contenido reducido de humedad y una cantidad esencialmente nula de sal.

Los catalizadores de tamices moleculares utilizados en la presente invención requieren regeneración periódica a fin de mantener la actividad catalítica. Los regeneradores del catalizador precisan disponer de una corriente de aire de entrada al regenerador a fin de proporcionar el oxígeno necesario para la eliminación por combustión de los depósitos carbonosos en el catalizador. Se ha encontrado que es ventajoso condensar el agua y la sal del aire que entra en el regenerador. Puede tratarse de una soplante principal de aire para enviar aire al regenerador. Debido al

calor de compresión, este aire se calentará, usualmente a una temperatura de 149º a 204ºC (300º a 400ºF) . En la puesta en marcha del reactor, puede utilizarse un calentador de aire a fin de que el regenerador alcance la temperatura de operación apropiada. Antes de entrar en el regenerador, el aire se envía a un refrigerante de descarga en el cual el agua se separa de la corriente de aire por condensación. A continuación se envía el aire a un lavador a fin de eliminar las sales transportadas por el aire. El agua que se ha separado en el refrigerante se utiliza luego para eliminar del aire las sales por lavado. Para este propósito puede añadirse agua suplementaria, en caso necesario. Si bien el contenido de agua del aire se incrementa en cierto grado en el lavador si se añade agua suplementaria, el aire está todavía suficientemente seco para mantener la longevidad del catalizador. Se ha encontrado que la combinación del refrigerante y el lavador es un medio más simple y menos costoso para introducir aire de secado exento de sales en el regenerador del catalizador que lo que se proporciona en la técnica anterior tal

como la que se describe en U.S. No. de Serie 11/287.032 que expone el uso de un contactor rotativo adsorbente o una rueda adsorbente que está posicionada de tal manera que la corriente de aire pasa a través de un sector adsorbente de la rueda adsorbente a secar antes de pasar a través del regenerador. La presente invención es también más simple que lo propuesto en US 2006/0040821 A1, publicada en fecha 23 de febrero de 2006, en el cual se utilizan lechos adsorbentes para secar el aire en un grado mucho mayor que lo que se ha encontrado necesario en la presente invención. Los autores de la presente invención han encontrado que... [Seguir leyendo]

1. Un proceso de secado y purificación de un gas que fluye a una vasija de regeneración de un catalizador en donde la vasija de regeneración del catalizador comprende un catalizador de tamiz molecular; comprendiendo el proceso:

a) introducir un gas de regeneración moderadamente caliente en un refrigerante, en donde el gas de regeneración incluye uno o más de aire, o aire diluido con nitrógeno o dióxido de carbono; b) enfriar luego dicho gas de regeneración a una temperatura a la cual una porción sustancial del contenido de agua de dicho gas se condensa y se retira de dicho gas de regeneración; c) enviar luego dicho gas de regeneración a un lavador;

d) hacer pasar luego una cantidad de agua a través de dicho lavador para separar las sales de dicho gas de regeneración; y e) enviar dicho gas de regeneración a dicha vasija de regeneración del catalizador que comprende dicho catalizador de tamiz molecular.

2. El proceso de la reivindicación 1, en donde dicha agua retirada en el paso b) es al menos una porción de dicha cantidad de agua en el paso d) .

3. El proceso de la reivindicación 1, en donde dicho lavador contiene medios de contacto para poner en contacto dicho gas con dicha agua.

4. El proceso de la reivindicación 3, en donde dichos medios de contacto comprenden al menos dos bandejas 20 de contacto.

5. El proceso de la reivindicación 1, en donde dicha sal se selecciona del grupo constituido por cloruro de sodio, cloruro de litio y cloruro de potasio.

6. El proceso de la reivindicación 1, en donde dicho gas de regeneración contiene menos agua al entrar en

dicha vasija de regeneración del catalizador en comparación con el contenido de agua antes de la refrigeración de 25 dicho gas de regeneración.

7. El proceso de la reivindicación 1, en donde dicho gas de regeneración contiene 0 a 50 ppb de sodio procedente de NaCl antes de ser enfriado.

8. El proceso de la reivindicación 1, en donde un catalizador SAPO-34 para conversión de compuestos oxigenados en olefinas se regenera en dicha vasija de regeneración del catalizador.