Método de desulfuración de nafta.

Un método de desulfuración de nafta, que comprende:

(a) poner en contacto una nafta que contiene azufre con hidrógeno en presencia de una cantidad catalíticamente eficaz de un catalizador de hidrotratamiento en condiciones de hidrotratamiento catalítico para formar una nafta hidrodesulfurada;

(b) poner en contacto la nafta hidrodesulfurada con una primera fase de una composición de tratamiento que contiene agua, hidróxido de metal alcalino, ftalocianina-sulfonato de cobalto, y alquilfenoles y que tiene al menos dos fases,

(i) conteniendo la primera fase alquilfenilato de metal alcalino disuelto, hidróxido de metal alcalino disuelto, agua, y ftalocianina de cobalto sulfonada disuelta, y

(ii) conteniendo la segunda fase agua e hidróxido de metal alcalino disuelto;

(c) extraer azufre de mercaptanos de la nafta hidrodesulfurada a la primera fase; y

(d) separar una nafta de mejor calidad que tiene menos azufre de mercaptanos que la nafta hidrodesulfurada.

Método de desulfuración de nafta.

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La invención se refiere a un método para desulfurar hidrocarburos del intervalo de ebullición de la nafta tales como nafta craqueada. Más particularmente, la invención se refiere al hidrotratamiento de la nafta en condiciones de hidrotratamiento selectivas, seguido por eliminación de los mercaptanos del efluente del hidrotratador utilizando un reactivo de extracción cáustico.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Las corrientes de nafta son fundamentalmente productos primarios de las refinerías de petróleo. Estas corrientes se mezclan para componer lo que se conoce en la industria como el "combinado de gasolina". Un problema asociado con tales corrientes, especialmente aquellas corrientes de nafta que son productos de un proceso de craqueo, tal como craqueo catalítico fluidizado y coquización, que las mismas contienen niveles relativamente altos de azufre indeseable. Dichas corrientes contienen también olefinas valiosas que contribuyen al número de octano de la gasolina resultante, y por tanto es sumamente deseable no saturarlas con parafinas de número de octano inferior

durante el procesamiento. Por tanto, existe una necesidad continuada de catalizadores y procesos de hidrodesulfuración para desulfurar corrientes de alimentación de nafta, al tiempo que se intenta mantener la saturación de las olefinas en un mínimo.

La hidrodesulfuración que preserva las olefinas al tiempo que elimina azufre se designan frecuentemente como procesos de hidrotratamiento selectivos. Lamentablemente, en el hidrotratamiento selectivo una porción de las 20 olefinas preservadas se relaciona con H2S para formar mercaptanos. Dichos mercaptanos se conocen como mercaptanos de inversión para distinguirlos de los mercaptanos encontrados en la alimentación al hidrodesulfurador. Aun cuando los procesos de hidrodesulfuración en dos etapas reducen sensiblemente la formación de mercaptanos de inversión, v.g. la separación de H2S inter-etápica, puede quedar cierta proporción de mercaptanos de inversión. Las especificaciones cada vez más severas de azufre para la gasolina pueden requerir todavía niveles menores de mercaptanos, con inclusión de los mercaptanos de inversión, para cumplir las especificaciones del producto.

Los mercaptanos pueden retirarse la nafta con métodos convencionales de tratamiento acuosos. En un método convencional, la nafta se pone en contacto con una solución de tratamiento acuosa que contiene un hidróxido de metal alcalino. La nafta está en contacto con la solución de tratamiento, y los mercaptanos se extraen de la nafta a la solución de tratamiento en la que aquéllos forman especies químicas de mercapturos. La nafta y la solución de 30 tratamiento se separan luego, y se retira del proceso una nafta tratada. La puesta en contacto íntimo entre la nafta y la fase acuosa conduce a una transferencia más eficiente de los mercaptanos de la nafta a la fase acuosa, particularmente para mercaptanos que tengan un peso molecular mayor que aproximadamente C4. Dicho contacto íntimo da a menudo como resultado la formación de pequeñas regiones discontinuas (conocidas también como "dispersión") de solución de tratamiento en la nafta. Si bien las pequeñas regiones acuosas proporcionan superficie suficiente para la transferencia adecuada de los mercaptanos, las mismas afectan desfavorablemente al paso subsiguiente de separación de la nafta y pueden ser arrastradas indeseablemente en la nafta tratada.

Un contacto eficiente puede proporcionarse con un arrastre reducido de la fase acuosa por empleo de métodos de contacto que emplean poca o ninguna agitación. Un método de contacto de este tipo emplea un aparato de transferencia de masa que comprende fibras alargadas sustancialmente continuas montadas en una contención. Las fibras se seleccionan para cumplir dos criterios. Las fibras son mojadas preferiblemente por la solución de tratamiento, y por consiguiente presentan una gran superficie para la nafta sin dispersión sustancial de la fase acuosa en la nafta. Aun así, la formación de regiones discontinuas de la solución de tratamiento acuoso no se eliminan, particularmente en los procesos continuos.

En otro método convencional, la solución de tratamiento acuosa se prepara por formación de dos fases acuosas. La 45 primera fase acuosa contiene alquilfenoles, tales como cresoles (en la forma de la sal de metal alcalino) , e hidróxido de metal alcalino, y la segunda fase acuosa contiene hidróxido de metal alcalino. Después del contacto con el hidrocarburo a tratar, los mercaptanos contenidos en el hidrocarburo se eliminan del hidrocarburo a la primera fase, que tiene una densidad de masa menor que la segunda fase acuosa. En este método está presente también un arrastre indeseable de fase acuosa, que empeora cuando se emplean soluciones de tratamiento de viscosidad más 50 alta que contienen concentración mayor de hidróxido de metal alcalino.

US 2.921.021 da a conocer el tratamiento de un destilado agrio de hidrocarburos.

US 6.007.704 da a conocer un proceso para la producción de gasolina de craqueo catalítico con bajo contenido de azufre.

Existe necesidad, por tanto, de procesos mejorados de desulfuración de nafta capaces de retirar el azufre 55 eficientemente, en particular azufre de mercaptanos, sin una contaminación acuosa excesiva de la nafta tratada.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

En una realización, la invención se refiere a un método desulfuración de nafta, que comprende:

(a) poner en contacto una nafta que contiene azufre con hidrógeno en presencia de una cantidad

catalíticamente eficaz de un catalizador de hidrotratamiento en condiciones de hidrotratamiento catalítico para 5 formar una nafta hidrodesulfurada;

(b) poner en contacto la nafta hidrodesulfurada con una primera fase de una composición de tratamiento que contiene agua, hidróxido de metal alcalino, ftalocianina-sulfonato de cobalto, y alquilfenoles y que tiene al menos dos fases,

(i) conteniendo la primera fase alquilfenilato de metal alcalino disuelto, hidróxido de metal 10 alcalino disuelto, agua, y ftalocianina de cobalto sulfonada disuelta, y

(ii) conteniendo la segunda fase agua e hidróxido de metal alcalino disuelto;

(c) extraer azufre de mercaptanos de la nafta hidrodesulfurada a la primera fase; y

(d) separar una nafta de mejor calidad que tiene menos azufre de mercaptanos que la nafta hidrodesulfurada.

En una realización preferida, el proceso es un proceso continuo que comprende adicionalmente conducir una cantidad de oxígeno oxidante y la primera fase que contiene azufre de mercaptanos a una región de oxidación y oxidar el azufre de mercaptanos a disulfuros, separar los disulfuros de la primera fase; y conducir luego la primera fase al paso (b) para reutilización. Preferiblemente, el contacto de la etapa (b) se conduce en ausencia de oxígeno añadido, es decir en condiciones sustancialmente anaerobias.

En una realización preferida, el proceso es un proceso continuo que comprende adicionalmente conducir una cantidad oxidante de oxígeno o algún otro gas que contiene oxígeno y el reactivo de extracción que contiene azufre de mercaptanos a una región de oxidación y oxidar el azufre de mercaptanos a disulfuros, separar los disulfuros del agente de extracción; y conducir luego el agente de extracción al paso (b) para reutilización. Preferiblemente, el contacto del paso (b) se conduce en ausencia de oxígeno añadido, es decir, en condiciones sustancialmente anaerobias.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La Figura 1 muestra un diagrama de flujo esquemático para una realización.

La Figura 2 muestra un diagrama de fases esquemático para una solución de tratamiento agua-KOH-alquilfenilato de potasio.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

Los hidrocarburos del intervalo de ebullición de la nafta pueden contener compuestos de azufre tales como mercaptanos, compuestos aromáticos heterocíclicos, y disulfuros, y al menos una porción de tales compuestos se eliminan o se convierten antes de mezclar la nafta con otros componentes para formar una gasolina adecuada para uso como combustible. Las cantidades relativas de los compuestos de azufre dependen de cierto número de 35 factores, pero los compuestos de azufre aromáticos heterocíclicos tienden a estar presentes en cantidades indeseables, particularmente en las fracciones más pesadas de la nafta. Si bien condiciones de hidrotratamiento severas se han especificado convencionalmente para hidrodesulfuración de la nafta, tales condiciones pueden dar como resultado una gran penalidad en número de octano. Los métodos convencionales distintos... [Seguir leyendo]

1. Un método de desulfuración de nafta, que comprende:

(a) poner en contacto una nafta que contiene azufre con hidrógeno en presencia de una cantidad

catalíticamente eficaz de un catalizador de hidrotratamiento en condiciones de hidrotratamiento catalítico para 5 formar una nafta hidrodesulfurada;

(b) poner en contacto la nafta hidrodesulfurada con una primera fase de una composición de tratamiento que contiene agua, hidróxido de metal alcalino, ftalocianina-sulfonato de cobalto, y alquilfenoles y que tiene al menos dos fases,

(i) conteniendo la primera fase alquilfenilato de metal alcalino disuelto, hidróxido de metal 10 alcalino disuelto, agua, y ftalocianina de cobalto sulfonada disuelta, y

(ii) conteniendo la segunda fase agua e hidróxido de metal alcalino disuelto;

(c) extraer azufre de mercaptanos de la nafta hidrodesulfurada a la primera fase; y

(d) separar una nafta de mejor calidad que tiene menos azufre de mercaptanos que la nafta hidrodesulfurada.

2. El método de la reivindicación 1 en el que, durante el contacto del paso (b) , la primera fase se aplica a y fluye a lo largo de fibras metálicas hidrófilas, y el hidrocarburo fluye a lo largo de la primera fase en paralelo con el flujo de la primera fase.

3. El método de la reivindicación 1, en donde los mercaptanos son mercaptanos de inversión.

4. El método de la reivindicación 1, en donde la ftalocianina de cobalto sulfonada está presente en la primera

fase en una cantidad que oscila desde aproximadamente 10 a aproximadamente 500 ppm en peso, basada en el peso de la solución de tratamiento.

5. El método de la reivindicación 1, en donde la solución de tratamiento contiene aproximadamente 15% en peso a aproximadamente 55% en peso de alquilfenoles disueltos, aproximadamente 10 ppm en peso a aproximadamente 500 ppm en peso de ftalocianina de cobalto sulfonada disuelta, aproximadamente 25% en peso a aproximadamente 60% en peso de hidróxido de metal alcalino disuelto, y aproximadamente 10% en peso a aproximadamente 50% en peso de agua, basado en el peso de la solución de tratamiento.

6. El método de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente conducir una cantidad oxidante de oxígeno y la primera fase del paso (c) a una región de oxidación, y oxidar el azufre de mercaptanos en la primera fase a disulfuros, separar los disulfuros de la primera fase, y conducir luego la primera fase a una región de clarificación en la que un disolvente inmiscible con el agua separa ulteriormente los disulfuros de la primera fase, en donde el contacto del paso (b) tiene lugar en condiciones sustancialmente anaerobias.