Proceso de coquización retardada para producción de coque en granalla fluido.

Un proceso de coquización retardada que comprende:

a) calentar un aceite residual de petróleo en una primera zona de calentamiento,

a una temperatura inferior a las temperaturas de coquización pero a una temperatura a la cual el aceite residual se convierte en un líquido bombeable;

b) conducir dicho aceite residual caliente a una segunda zona de calentamiento en la cual se calienta el mismo a temperaturas de coquización;

c) conducir dicho aceite residual caliente desde dicha segunda zona de calentamiento a una zona de coquización en la cual se recogen por cabeza los productos vaporizados y se forma un producto coque;

d) introducir en dicho aceite residual de 100 a 100.000 partes por millón en peso basadas en el peso total del metal en el aditivo y la alimentación de al menos un aditivo que contiene metales que es eficaz para la formación de coque sustancialmente fluido, en donde dicho aditivo que contiene metales se introduce en dicho aceite residual en un punto situado aguas arriba de la segunda zona de calentamiento, aguas arriba de dicha zona de coquización, o en ambos puntos, en donde el aditivo que contiene metales se selecciona de acetilacetonatos metálicos en los cuales el metal se selecciona de vanadio y/o níquel.

Proceso de coquización retardada para producción de coque en granalla fluido.

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un proceso de coquización retardada para producción de coque sustancialmente fluido, preferiblemente coque en granalla. Un material de alimentación al coquizador, tal como un residuo de vacío, 5 se calienta en una zona de calentamiento a temperaturas de coquización y se lleva luego a una zona de coquización en donde se recogen por cabeza las materias volátiles y se forma coque. Un aditivo que contiene metales se añade al material de alimentación antes del calentamiento de la misma en la zona de calentamiento, y antes de ser conducido a la zona de coquización, o en ambos momentos.

DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA AFÍN 10

La coquización retardada implica descomposición térmica de residuos de petróleo (aceites residuales) para producir gas, corrientes líquidas de diversos intervalos de ebullición, y coque. La coquización retardada de aceites residuales de petróleos crudos pesados y pesados agrios (con alto contenido de azufre) se realiza fundamentalmente como medio para desechar estos materiales de alimentación de escaso valor por conversión de parte de los aceites residuales en productos líquidos y gaseosos más valiosos. Aunque el coque resultante está considerado 15 generalmente como un subproducto de poco valor, el mismo puede tener cierto valor, dependiendo de su calidad, como combustible (coque de calidad combustible) , electrodos para fabricación de aluminio (coque de calidad para ánodos) , etc.

US-A-5.258.115 da a conocer el reciclo de álcali gastado derivado de refinería por introducción del álcali gastado en un tambor de coquización retardada mientras se realiza la coquización retardada de un material de alimentación 20 hidrocarbonado.

En el proceso de coquización retardada, el material de alimentación se calienta rápidamente en un calentador expuesto al fuego o un horno tubular. El material de alimentación caliente se pasa luego a un tambor de coquización que se mantiene en condiciones en las cuales se produce la coquización, generalmente a temperaturas superiores a 400ºC a presiones superatmosféricas. La alimentación de residuo caliente al tambor de coquización forma también 25 componentes volátiles que se separan por cabeza y pasan a un fraccionador, quedando atrás el coque. Cuando el tambor del coquizador está lleno de coque, la alimentación caliente se deriva a otro tambor y los vapores de hidrocarburos se purgan del tambor de coque con vapor de agua. El tambor se enfría luego rápidamente con agua para reducir la temperatura al menos de 100ºC después de lo cual se vacía el agua. Después de los pasos de enfriamiento y vaciado, se abre el tambor y se retira el coque después de taladrado y/o corte utilizando chorros de 30 agua a gran velocidad.

Por ejemplo, se perfora típicamente un orificio a través del centro del lecho de coque utilizando toberas de chorro de agua localizadas en un instrumento perforador. Las toberas orientadas horizontalmente en la cabeza de de una herramienta de corte cortan luego el coque del tambor. El paso de retirada del coque aumenta considerablemente el tiempo de operación del proceso global. Por tanto, sería deseable poder producir un coque fluido, en un tambor de 35 coquización, que no requiriese el coste y el tiempo asociados con la retirada convencional del coque.

Aunque puede parecer que el tambor del coquizador está completamente enfriado, existen áreas del tambor que no están completamente drías. Este fenómeno, denominado a veces como "tambor caliente", puede ser resultado de una combinación de morfologías de coque que están presentes en el tambor, las cuales pueden contener una combinación de más de un tipo de producto coque sólido, a saber, coque en aguja, coque en esponja y coque en 40 granalla. Dado que el coque en granalla no aglomerado puede enfriarse más rápidamente que otras formas de coque, tales como masas de coque en granalla grandes o coque en esponja, sería deseable producir predominantemente coque en granalla sustancialmente fluido en un coquizador retardado, a fin de evitar o minimizar los tambores calientes.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN 45

En una realización, se proporciona un proceso de coquización retardada que comprende:

a) calentar un aceite residual de petróleo, en una primera zona de calentamiento, a una temperatura inferior a las temperaturas de coquización pero a una temperatura a la cual el aceite residual se convierte en un líquido bombeable;

b) conducir dicho aceite residual caliente a una segunda zona de calentamiento en la cual se calienta el 50 mismo a temperaturas de coquización;

c) conducir dicho aceite residual caliente desde dicha segunda zona de calentamiento a una zona de coquización en la cual se recogen por cabeza los productos vaporizados y se forma un producto coque;

d) introducir en dicho aceite residual de 100 a 100.000 partes por millón en peso basadas en el peso total del metal en el aditivo y la alimentación de al menos un aditivo que contiene metales que es eficaz para la formación de coque sustancialmente fluido, en donde dicho aditivo que contiene metales se introduce en dicho aceite residual en un punto situado aguas arriba de la segunda zona de calentamiento, aguas arriba de la zona de coquización, o en ambos puntos, en donde el aditivo que 5 contiene metales se selecciona de acetilacetonatos metálicos en los cuales el metal se selecciona de vanadio y/o níquel.

En una realización preferida, la zona de coquización se encuentra en un tambor de coquización retardada, y se forma un producto de coque en granalla sustancialmente fluido.

El uso de los términos "combinar" y "poner en contacto" se entiende en su sentido amplio, es decir, que en algunos 10 casos pueden ocurrir cambios físicos y/o químicos en el aditivo y/o la alimentación, o en ambos, cuando está presente el aditivo en la alimentación. Dicho de otro modo, la invención no está restringida a casos en los cuales el aditivo y/o la alimentación no sufren cambio químico y/o físico alguno después de o en el curso de la puesta en contacto y/o la combinación. Una "cantidad eficaz" de aditivo es la cantidad de aditivo (s) que, cuando se pone en contacto con la alimentación, daría como resultado la formación de coque en granalla en las zonas de coquización, 15 preferiblemente coque en granalla sustancialmente fluido. Una cantidad eficaz está comprendida entre 100 y 100.000 partes por millón en peso. Esta cantidad está basada en el peso total del metal en el aditivo y la alimentación para los aditivos que contienen metales. Por supuesto, esto dependerá también del aditivo particular y su forma química y física. Si bien no se desea quedar ligados por teoría o modelo alguno, se cree que la cantidad eficaz es menor para las especies de aditivos en una forma física y química que conduce a mejor dispersión en la 20 alimentación que para especies de aditivos que son más difíciles de dispersar. Es por esto por lo que son muy preferidos aditivos que son al menos parcialmente solubles en disolventes orgánicos, más preferiblemente en la alimentación de aceite residual.

El aditivo es un acetilacetonato metálico. El metal se selecciona de níquel, vanadio, y mezclas de los mismos.

Preferiblemente, se añade una especie cáustica al material de alimentación de aceite residual al coquizador. 25 Cuando se utiliza, la especie cáustica puede añadirse antes, durante, o después del calentamiento en el horno del coquizador. La adición de cáustico reducirá el Número de Acidez Total (TAN) del material de alimentación de aceite residual al coquizador y convertirá también los ácidos nafténicos en naftenatos metálicos, v.g., naftenato de sodio.

La dispersión uniforme del aditivo en la alimentación de aceite residual es deseable para evitar áreas heterogéneas de formación de morfologías de coque. Es decir, no se desean localizaciones en el tambor de coque en las cuales el 30 coque sea esencialmente fluido y otras áreas en las cuales el coque es sustancialmente no fluido. La dispersión del aditivo se realiza por diversas maneras, preferiblemente por introducción de una corriente lateral del aditivo en la alimentación en la localización deseada. El aditivo puede añadirse por solubilización del aditivo en la alimentación de aceite residual, o por reducción de la viscosidad del aceite residual antes de mezclarlo en el aditivo, v.g., por calentamiento, adición de disolvente, etc. Puede emplearse mezcladura de alta energía o el uso de dispositivos 35 mezcladores estáticos para favorecer la dispersión del agente aditivo, especialmente agentes aditivos que tengan solubilidad... [Seguir leyendo]

1. Un proceso de coquización retardada que comprende:

a) calentar un aceite residual de petróleo en una primera zona de calentamiento, a una temperatura inferior a las temperaturas de coquización pero a una temperatura a la cual el aceite residual se convierte en un líquido bombeable; 5

b) conducir dicho aceite residual caliente a una segunda zona de calentamiento en la cual se calienta el mismo a temperaturas de coquización;

c) conducir dicho aceite residual caliente desde dicha segunda zona de calentamiento a una zona de coquización en la cual se recogen por cabeza los productos vaporizados y se forma un producto coque; 10

d) introducir en dicho aceite residual de 100 a 100.000 partes por millón en peso basadas en el peso total del metal en el aditivo y la alimentación de al menos un aditivo que contiene metales que es eficaz para la formación de coque sustancialmente fluido, en donde dicho aditivo que contiene metales se introduce en dicho aceite residual en un punto situado aguas arriba de la segunda zona de calentamiento, aguas arriba de dicha zona de coquización, o en ambos 15 puntos, en donde el aditivo que contiene metales se selecciona de acetilacetonatos metálicos en los cuales el metal se selecciona de vanadio y/o níquel.

2. El proceso de la reivindicación 1, en donde el material de alimentación de residuo es aceite residual de vacío.

3. El proceso de la reivindicación 1 ó 2, en donde al menos una porción del aditivo es soluble en el material de alimentación. 20

4. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende adicionalmente añadir un cáustico a la alimentación de aceite residual.

5. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el coque producido es sustancialmente coque en granalla.