ES2692371T3

ES2692371T3 - Procedimiento para producir productos aromáticos y productos olefínicos de alto valor añadido a partir de una fracción de petróleo que contiene compuestos aromáticos

Info

Publication number: ES2692371T3
Application number: ES10859896.2T
Authority: ES
Inventors: Hong Chan Kim; Sung Won Kim; Yong Seung Kim; Sang Hun Oh; Soo Kil Kang; Hyuck Jae Lee; Cheol Joong Kim; Gyung Rok Kim; Sun Choi; Sam Ryong Park
Original assignee: SK Innovation Co Ltd
Current assignee: SK Innovation Co Ltd
Priority date: 2010-11-25
Filing date: 2010-11-25
Publication date: 2018-12-03
Anticipated expiration: 2030-11-25
Also published as: BR112013012925B1; EP2644584B1; EP2644584A1; JP5820890B2; WO2012070706A1; US8975462B2; CN103328416A; EP2644584A4; SG190410A1; CN103328416B; JP2014505669A; US20130253242A1; BR112013012925A2

Abstract

Procedimiento para producir productos aromáticos y productos olefínicos a partir de una fracción de petróleo que contiene un compuesto aromático, que comprende las etapas de: (a) hidroprocesar una fracción de petróleo que contiene un compuesto aromático en presencia de un catalizador para saturar parcialmente los componentes en la fracción de petróleo; (b) realizar el craqueo catalítico fluidizado de los componentes parcialmente saturados en la etapa (a) utilizando un reactor de lecho fluidizado con circulación de catalizador capaz de regenerar continuamente un catalizador inactivado en presencia de un catalizador de craqueo, que es un catalizador esférico que comprende un ácido sólido amorfo que incluye sílice y alúmina o que comprende un tamiz molecular de zeolita cristalina que tiene una proporción molar de sílice/alúmina de 300 o menos y un tamaño de poro de 4 ~ 10 Å (Angstrom); (c) separar los componentes craqueados en la etapa (b) en (i) benceno, tolueno, xileno y componentes aromáticos de 9 o más átomos de carbono, (ii) componentes de olefina y (iii) una fracción de petróleo residual; y (d) llevar a cabo la transalquilación del benceno, tolueno y componentes aromáticos de 9 o más átomos de carbono separados en la etapa (c).

Description

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Procedimiento para producir productos aromaticos y productos olefinicos de alto valor anadido a partir de una fraccion de petroleo que contiene compuestos aromaticos.

Sector tecnico

La presente invencion se refiere a un procedimiento para producir productos aromaticos valiosos (benceno/tolueno/xileno) y productos olefinicos a partir de fraccion de petroleo que contiene compuestos aromaticos que comprenden aceites hidrocarbonados.

Tecnica anterior

A nivel mundial, la demanda de productos aromaticos, tales como el benceno, el tolueno y el xileno, esta aumentando en un promedio anual del 4 al 6%. Es decir, la demanda de productos aromaticos esta aumentando rapidamente hasta tal punto que la tasa de aumento de la demanda de compuestos aromaticos se aproxima a dos veces la tasa de aumento del PIB y tres veces la tasa de aumento de la demanda de productos derivados del petroleo. Particularmente, este aumento de la demanda esta causado por el aumento de la demanda de productos aromaticos en China.

Convencionalmente, los productos aromaticos (benceno/tolueno/xileno) se han producido por hidrotratamiento y extraccion de gasolina de pirolisis producida junto con los productos principales de la fraccion basica del petroleo, tales como etileno, propileno y similares en un centro de craqueo de nafta utilizando nafta como materia prima, o mediante el reformado a partir de un proceso catalitico de reformado y separacion de nafta.

Sin embargo, debido al rapido aumento de la demanda de compuestos aromaticos, el suministro de nafta en el mercado mundial, incluso en China, se ha vuelto cada vez mas dificil desde el 2007. Ademas, las tecnologias convencionales para producir productos aromaticos no pueden seguir el ritmo del aumento de la demanda de productos aromaticos, debido a que utilizan unicamente nafta, que es una fraccion del petroleo que tiene solo un intervalo de ebullicion reducido del petroleo crudo. Por lo tanto, se requieren materias primas para productos aromaticos, que puedan reemplazar a la nafta.

Mientras tanto, el craqueo catalitico en lecho fluidizado (FCC) es un proceso tipico para producir gasolina a partir de petroleo pesado. Recientemente, se han llevado a cabo en gran medida muchos FCC.

Los productos tipicos obtenidos por FCC pueden incluir propileno, MTBE, alquilato, LCN (nafta ligera craqueada), HCN (nafta craqueada pesada), LCO (petroleo de ciclo ligero), SLO (petroleo de suspension) y similares. Estos productos se utilizan respectivamente como materias primas de resinas sinteticas, una fraccion que contiene oxigeno para gasolina, una fraccion de alto octanaje para gasolina, un agente de composicion para gasolina, un agente de composicion para el petroleo diesel/pesado, un agente de composicion para el petroleo pesado, y similares.

Sin embargo, en todo el mundo, los estandares de calidad para la gasolina y el diesel son cada vez mas estrictos. A medida que la regulacion del contenido de aromaticos en el diesel se vuelve mas estricta, se requiere un tratamiento adicional de los productos semielaborados de FCC mencionados anteriormente. Sin embargo, entre estos productos FCC semiprocesados, LCO (petroleo de ciclo ligero) incluye una gran cantidad (70% o mas) de componentes aromaticos que tienen uno o mas anillos, por lo que el tratamiento adicional de LCO requiere un alto consumo de hidrogeno, aumentando de esta manera enormemente su coste de utilizacion.

Ademas, el LCO no es adecuado como materia prima en un proceso de produccion aromatica convencional que utiliza nafta, porque los compuestos aromaticos pesados de dos o mas anillos deben convertirse en compuestos aromaticos de un anillo, y deben eliminarse los componentes de envenenamiento del catalizador, tales como azufre y nitrogeno, aunque puede ser posible utilizar LCO para producir productos aromaticos en lugar de nafta.

Sin embargo, tal como se ha mencionado anteriormente, considerando el rapido aumento de la demanda de compuestos aromaticos y la falta en el suministro de nafta, se espera que los problemas acuciantes en las industrias de refino de petroleo y de produccion de compuestos aromaticos se resuelvan simultaneamente induciendo la produccion de compuestos aromaticos utilizando una fraccion de petroleo que incluya compuestos aromaticos, tal como LCO y similares, producidos en el proceso de FCC.

La patente de U.S. No. 4,585,545 da a conocer un procedimiento para producir gasolina de alto octanaje que contiene una gran cantidad de componentes aromaticos utilizando LCO (petroleo de ciclo ligero) obtenido a partir de FCC. Sin embargo, la gasolina a partir de este procedimiento no tiene un producto de alto valor anadido porque incluye una gran cantidad de compuestos aromaticos de bajo valor. Ademas, este procedimiento es ineficaz como una tecnologia de reformado de combustible debido a que, ultimamente, los aspectos de regulacion ambiental han atraido considerable mas atencion en comparacion con la cuestion de un aumento en el numero de octano de la gasolina.

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Ademas, la Patente de U.S. No. 6,565,739 da a conocer un procedimiento para producir nafta y olefina ligera utilizando LCO obtenido de FCC. Sin embargo, la nafta producida por este procedimiento incluye una cantidad muy pequena de componentes aromaticos, porque los componentes aromaticos se saturan completamente en un proceso de hidrogenacion intermedio. Por lo tanto, este procedimiento no es adecuado para resolver los problemas mencionados anteriormente.

Ademas, el documento WO 2009/008876 A1 da a conocer un proceso que comprende hidrocraqueo para la conversion de una materia prima de hidrocarburos para producir compuestos de xileno. Sin embargo, el hidrocraqueo de este procedimiento no produce olefinas.

Invencion

Problema tecnico

En estas circunstancias, los inventores de la presente invencion descubrieron que es necesario separar componentes aromaticos, tales como benceno, tolueno y xileno de diversas fracciones de petroleo que incluyen compuestos aromaticos, tales como LCO y similares, y es posible separar olefinas de alto valor anadido a partir de las mismas.

El objetivo de la presente invencion es dar a conocer un nuevo procedimiento para producir productos aromaticos de alta concentracion y alto valor anadido utilizando diversas fracciones de petroleo entre las que se incluyen LCO que contiene una gran cantidad de compuestos de alta aromaticidad como materias primas alternativas a la nafta (materia prima convencional de productos aromaticos) y obtenido a partir de FCC, segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17.

Solucion tecnica

Para conseguir el objetivo anterior, un aspecto de la presente invencion da a conocer un procedimiento para producir productos aromaticos y productos olefinicos a partir de una fraccion de petroleo que contiene un compuesto aromatico, que incluye las etapas de: (a) hidroprocesar una fraccion de petroleo que contiene un compuesto aromatico en la presencia de un catalizador para saturar parcialmente los componentes; (b) realizar el craqueo catalitico en lecho fluidizado de los componentes parcialmente saturados en la etapa (a) utilizando un reactor de lecho fluidizado de circulacion de catalizador capaz de regenerar continuamente un catalizador inactivado en presencia de un catalizador de craqueo que es un catalizador esferico que comprende un acido solido amorfo, entre los que se incluyen silice y alumina o que comprende un tamiz molecular de zeolita cristalina que tiene una proporcion molar silice/alumina de 300 o menos y un tamano de poro de 4 ~ 10 A (Angstrom); (c) separar los componentes craqueados cataliticamente en la etapa (b) en (i) benceno, tolueno, xileno y componentes aromaticos de 9 o mas atomos de carbono, (ii) componentes de olefina y (iii) una fraccion de petroleo residual; y (d) llevar a cabo la transalquilacion del benceno, tolueno y componentes aromaticos de 9 o mas atomos de carbono separados en la etapa (c).

Preferentemente, en la etapa (a) el catalizador puede incluir, como minimo, un vehiculo seleccionado entre alumina y silice, y puede incluir, como minimo, un metal seleccionado entre metales del grupo 6, metales del grupo 9 y metales del grupo 10.

Mas preferentemente, el metal puede ser, como minimo, uno seleccionado entre cobalto, molibdeno, niquel y tungsteno.

Es preferente que la fraccion de petroleo que contiene un compuesto aromatico pueda incluir un 5% en peso o mas de componentes aromaticos.

Preferentemente, el catalizador para craqueo catalitico se puede preparar mezclando el 10 ~ 95% en peso de, como minimo, un tamiz molecular de zeolita seleccionado del grupo que comprende faujasita (FAU), mordenita (MOR) y zeolita beta (BEA) con el 5 ~ 90% en peso de un aglutinante inorganico seleccionado entre alumina, silice-alumina y arcilla y posteriormente secar por pulverizacion la mezcla para tener un tamano de particula de 10 ~ 300 pmi.

Preferentemente, en la etapa (c), la fraccion de petroleo residual puede incluir i) componentes aromaticos de 2 anillos o mas, ii) componentes aromaticos de 1 anillo que tienen un grupo hidrocarbonado de dos o mas carbonos y iii) componentes aromaticos de 1 anillo que tienen un anillo naftenico.

Es preferente que el procedimiento pueda incluir ademas la etapa de recircular la fraccion de petroleo residual separada en la etapa (c) a la etapa (a).

Preferentemente, en la etapa (d), puede utilizarse un catalizador que comprende: un vehiculo que incluye el 10 ~ 95% en peso de mordenita o zeolita beta que tiene una proporcion molar silice/alumina del 20 ~ 200 y el 5 ~ 90% en peso de, como minimo, un aglutinante inorganico seleccionado entre el grupo que comprende alumina gamma, silice, silice- alumina, bentonita, caolin, clinoptilolita y montmorilonita; y 0,001 ~ 0,5 partes en peso de metales mezclados, como un metal de hidrogenacion, de platino y un metal seleccionado entre el grupo que comprende estano, indio y plomo, basado en 100 partes en peso del vehiculo, soportandose el metal de hidrogenacion en el vehiculo.

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Preferentemente, el procedimiento puede incluir ademas la etapa de recircular los componentes aromaticos que tienen 11 o mas atomos de carbono producidos en la etapa (d) a la etapa (b).

Preferentemente, el procedimiento puede incluir ademas la etapa de separar etileno, propileno y butileno de los componentes de olefina y posteriormente refinar y convertir en producto cada uno de ellos. Mas preferentemente, el procedimiento puede incluir ademas la etapa de separar para-xileno del xileno mixto producido mediante la transalquilacion, despues de la etapa de transalquilacion. Aun mas preferentemente, el procedimiento puede incluir adicionalmente las etapas de: isomerizar el xileno mixto que ha pasado a traves de la etapa de separacion de para- xileno; y recircular el xileno mixto isomerizado a la etapa de transalquilacion.

Preferentemente, el procedimiento puede incluir ademas la etapa de separar para-xileno del xileno mixto producido mediante la transalquilacion, despues de la etapa de transalquilacion.

Mas preferentemente, el procedimiento puede incluir adicionalmente las etapas de: isomerizar el xileno mixto que ha pasado a traves de la etapa de separacion de para-xileno; y recircular el xileno mixto isomerizado a la etapa de transalquilacion.

Preferentemente, entre los productos aromaticos y productos olefinicos se pueden incluir etileno, propileno, butileno, naftalenos, benceno y xileno.

Efectos ventajosos

Segun la presente invencion, se pueden producir productos aromaticos altamente concentrados tales como benceno, tolueno y xileno utilizando una fraccion de petroleo que contiene un compuesto aromatico, tal como LCO de FCC en lugar de nafta que es una materia prima convencional de productos aromaticos, aumentando de este modo notablemente la produccion de productos aromaticos.

Particularmente, entre los diversos productos aromaticos/olefinicos, se producen selectivamente xileno (producto aromatico de alto valor anadido) y propileno (producto olefinico de alto valor anadido), y se recuperan y reprocesan productos de valor anadido relativamente bajo para aumentar su valor, maximizando de este modo el valor anadido de un producto final.

Descripcion de los dibujos

La figura 1 es un diagrama de flujo esquematico que muestra un procedimiento preferente que produce productos aromaticos y productos olefinicos, segun la presente invencion.

La figura 2 es un diagrama de flujo esquematico que muestra un procedimiento preferente que produce productos aromaticos y productos olefinicos de acuerdo la presente invencion, procedimiento que incluye ademas un proceso de recirculacion.

La figura 3 es un diagrama de flujo esquematico que muestra un procedimiento preferente que produce productos aromaticos y productos olefinicos, segun la presente invencion, procedimiento que incluye ademas un proceso de recirculacion.

La figura 4 es un diagrama de flujo esquematico que muestra un procedimiento preferente que produce productos aromaticos y productos olefinicos, segun la presente invencion, procedimiento que incluye ademas las etapas de: separar y refinar etileno, propileno y butileno; separar para-xileno; e isomerizar xileno.

Mejor modo

Los objetivos, caracteristicas y ventajas de la presente invencion se comprenderan mas claramente a partir de la siguiente descripcion detallada del procedimiento preferente tomada en conjunto con los dibujos adjuntos. A lo largo de los dibujos adjuntos, se utilizan los mismos numeros de referencia para designar los mismos componentes o similares, y se omiten las descripciones redundantes de los mismos. Ademas, en la descripcion de la presente invencion, cuando se determina que la descripcion detallada de la tecnica relacionada oscureceria la esencia de la presente invencion, se omitira la descripcion de la misma.

La presente invencion da a conocer un procedimiento para producir productos aromaticos y productos olefinicos a partir de una fraccion de petroleo que contiene compuestos aromaticos, que incluye las etapas de: (a) hidroprocesar una fraccion de petroleo que contiene un compuesto aromatico que incluye petroleo de ciclo ligero (LCO) en la presencia de un catalizador para saturar parcialmente los componentes en la fraccion de petroleo; (b) realizar el craqueo catalitico en lecho fluidizado de los componentes parcialmente saturados en la etapa (a) utilizando un reactor de lecho fluidizado de circulacion de catalizador capaz de regenerar continuamente un catalizador inactivado en presencia de un catalizador de craqueo que es un catalizador esferico que comprende un acido solido amorfo, que incluyen silice y alumina o que comprende un tamiz molecular de zeolita cristalina que tiene una proporcion molar silice/alumina de 300 o menos y un

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tamano de poro de 4 ~ 10 A (Angstrom); (c) separar los componentes craqueados cataliticamente en la etapa (b) en (i) benceno, tolueno, xileno y componentes aromaticos de 9 o mas atomos de carbono, (ii) componentes de olefina y (iii) una fraccion de petroleo residual; y (d) llevar a cabo la transalquilacion del benceno, tolueno y componentes aromaticos de 9 o mas atomos de carbono separados en la etapa (c).

Como el petroleo de ciclo ligero utilizado como materia prima, se utiliza generalmente el petroleo de ciclo ligero producido a partir de un proceso de craqueo catalitico en lecho fluidizado, pero sin que constituya limitacion. Todas las fracciones de petroleo que contienen componentes aromaticos producidas a partir de procesos de refino de petroleo/petroquimicos pueden utilizarse como materias primas. La fraccion de petroleo que contiene componentes aromaticos pueden incluir el 5% en peso o mas de componentes aromaticos y, preferentemente, el 15% en peso o mas de componentes aromaticos.

Por ejemplo, la fraccion de petroleo que contiene componentes aromaticos puede ser una cualquiera seleccionada entre la gasolina de pirolisis sin procesar (RPG), la gasolina de pirolisis sin procesar pesada (RPG pesada), la gasolina de pirolisis tratada (TPG), reformado, compuestos aromaticos pesados, queroseno, combustible de aviacion, gasoleo atmosferico, gasolina FCC, nafta craqueada ligera, nafta craqueada pesada, petroleo decantado FCC, gasoleo al vacio, gasoleo coker, diesel coker, nafta coker, petroleo crudo pesado y reducido, colas de petroleo de destilacion atmosferica, colas de petroleo de destilacion al vacio, alquitran, asfalto, betun, petroleo de arenas bituminosas, petroleo de esquistos, productos liquidos derivados de procesos de licuefaccion de carbon, residuos de hidrocarburos pesados y combinaciones de los mismos.

Sin embargo, a continuacion, por conveniencia, las realizaciones de la presente invencion se describiran basandose en la suposicion de que se utiliza petroleo de ciclo ligero como materia prima.

La figura 1 es un diagrama de flujo esquematico que muestra un procedimiento que produce productos aromaticos y productos olefinicos, segun la presente invencion. Con referencia a la figura 1, se introduce petroleo de ciclo ligero (1) en una etapa de hidroprocesamiento (2).

Como materia prima de un proceso de craqueo catalitico fluidizado para obtener petroleo de ciclo ligero adecuado, se puede utilizar una fraccion de petroleo (gasoleo) que tiene un punto de ebullicion de 480 a 565°C y/o una fraccion de petroleo que tiene un punto de ebullicion de 565°C o superior.

En el presente documento, el petroleo de ciclo ligero incluye generalmente del 70 al 80% de componentes aromaticos, y es un compuesto de hidrocarburo que tiene un punto de ebullicion de 170 a 360°C. A medida que aumenta la cantidad de componentes aromaticos en el petroleo de ciclo ligero, se vuelve mas ventajoso producir productos aromaticos de alto valor anadido.

En la etapa de hidroprocesamiento (2), el petroleo del ciclo ligero se hidroliza en presencia de un catalizador. Una mezcla aromatica que tiene dos o mas anillos aromaticos se satura parcialmente mediante el hidroprocesamiento. En esta etapa de hidroprocesamiento, los componentes aromaticos que tienen un anillo aromatico no deben saturarse porque son componentes aromaticos de alto valor anadido o pueden convertirse en componentes aromaticos de alto valor anadido en las siguientes etapas, tales como proceso de transalquilacion.

En la etapa de hidroprocesamiento, es preferente que todos los componentes aromaticos que tienen dos o mas anillos productos aromaticos esten saturados excepto en un anillo aromatico. La razon de esto es que no es facil descomponer anillos aromaticos innecesarios en las etapas siguientes.

El catalizador utilizado en la etapa de hidroprocesamiento puede incluir, como minimo, un vehiculo seleccionado entre alumina y silice. Ademas, el catalizador puede incluir, como minimo, un metal seleccionado entre metales del grupo 6, metales del grupo 9 y metales del grupo 10. Preferentemente, el metal puede ser, como minimo, uno seleccionado entre cobalto, molibdeno, niquel y tungsteno.

En la etapa de hidroprocesamiento, tienen lugar reacciones de desnitrificacion y desulfuracion para eliminar impurezas tales como compuestos de azufre, compuestos de nitrogeno y similares de una fraccion de petroleo, asi como la reaccion de saturacion parcial de los anillos productos aromaticos, por lo que las impurezas pueden eliminarse facilmente de la fraccion de petroleo sin procesos adicionales de eliminacion de impurezas.

La alimentacion introducida en la etapa de hidroprocesamiento, es decir, el petroleo de ciclo ligero, incluye compuestos aromaticos de 2 anillos o mas en una cantidad del 45 al 65% en peso. En esta etapa, del 60 al 75% en peso de los compuestos aromaticos que tienen 2 anillos o mas se convierten principalmente en componentes aromaticos de alto valor anadido o componentes aromaticos de 1 anillo.

La alimentacion (3) parcialmente saturada en la etapa de hidroprocesamiento se introduce en una etapa de craqueo catalitico en lecho fluidizado (4) utilizando un reactor de lecho fluidizado de circulacion de catalizador capaz de regenerar continuamente un catalizador inactivado en presencia de un catalizador de craqueo. En este reactor, como catalizador de craqueo, se puede utilizar un catalizador solido con forma esferica que incluye uno o mas tipos de acidos

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solidos porosos. El acido solido es un solido amorfo que incluye silice, alumina, o es un tamiz molecular de zeolita cristalina que tiene una proporcion molar silice/alumina de 300 o menos y un tamano de poro de 4 ~ 10 A (Angstrom).

Preferentemente, el tamiz molecular de zeolita cristalina puede utilizarse en una combinacion de un tamiz molecular de zeolita de poros grandes que tiene un tamano de poro de 6,5 A o mas seleccionado entre FAU, MOR y BEA y un tamiz molecular de zeolita de poro medio que tiene un tamano de poro de 5 a 6,5 A, seleccionado entre MfI, mEl y FER para que los componentes aromaticos puedan reaccionar en los poros. En el presente documento, la proporcion en peso del tamiz molecular de zeolita de poro grande respecto a zeolita molecular de poro medio puede ser de 5/95 a 95/5 y, preferentemente, de 50/50 a 95/5.

El catalizador para craqueo catalitico fluidizado se puede preparar mezclando el 10 ~ 95% en peso de, como minimo, un tamiz molecular de zeolita seleccionado entre el grupo que comprende faujasita (FAU), mordenita (MOR) y zeolita beta (BEA) con el 5 ~ 90% en peso de un aglutinante inorganico seleccionado entre alumina y arcilla y, posteriormente, secando por pulverizacion la mezcla para tener un tamano de particula de 10 ~ 300 pm.

El proceso de craqueo catalitico fluidizado utilizando un reactor de lecho fluidizado de circulacion de catalizador capaz de regenerar continuamente un catalizador inactivado en presencia de un catalizador de craqueo sirve para romper una larga cadena de dos o mas atomos de carbono unidos con un anillo aromatico de 1 anillo o un anillo naftenico. En la etapa de hidroprocesamiento, los anillos aromaticos de los componentes aromaticos que tienen dos o mas anillos aromaticos, excepto un anillo aromatico, se saturan para convertirse en un anillo naftenico. En el proceso de craqueo catalitico fluidizado, este anillo naftenico se craquea, convirtiendo de este modo los componentes aromaticos en componentes aromaticos de alto valor anadido o materias primas de los mismos.

En la etapa de craqueo catalitico fluidizado, cuando la capacidad de craqueo es excesivamente elevada, se rompen las cadenas cortas que tienen un atomo de carbono asi como las cadenas largas que tienen dos o mas atomos de carbono o un anillo naftenico, por lo que componentes aromaticos de alto valor anadido se convierten en componentes aromaticos baratos, y los componentes aromaticos de 1 anillo se convierten en coque, perdiendo de este modo el valor de los mismos. Por lo tanto, para que las partes no deseadas de componentes aromaticos no se descompongan, la capacidad de craqueo debe ajustarse adecuadamente controlando la temperatura de reaccion en el intervalo de 349°C a 749°C y controlando una relacion catalizador/petroleo en el intervalo de 3 ~ 15 .

La cantidad de productos aromaticos de 1 anillo de 10 o mas atomos de carbono en la alimentacion introducida en la etapa de craqueo catalitico despues de la etapa de hidroprocesamiento es, aproximadamente, del 15,7% en peso. Aproximadamente, el 66,6% de estos productos aromaticos de 1 anillo se descomponen en la etapa (b) para convertirse en diferentes componentes. La mayoria de los productos aromaticos de 1 anillo se convierten en componentes aromaticos de alto valor anadido o materias primas de los mismos.

Ademas, aproximadamente el 46,3% en peso de la alimentacion introducida son productos aromaticos de un anillo que tienen un anillo naftenico y, aproximadamente, el 92% de estos productos aromaticos de 1 anillo se convierten en componentes aromaticos de alto valor anadido o materias primas de los mismos.

Dado que los anillos aromaticos se pueden perder inevitablemente durante la etapa de craqueo catalitico en lecho fluidizado, las condiciones de reaccion deben ajustarse adecuadamente para disminuir la perdida de los mismos.

La alimentacion que ha pasado a traves de la etapa de craqueo catalitico en lecho fluidizado utilizando el catalizador de craqueo se introduce en una etapa de separacion (4) para separar la alimentacion en (i) benceno, tolueno, xileno y componentes aromaticos de 9 o mas atomos de carbono, (ii) componentes de olefina y (iii) una fraccion de petroleo residual.

Las olefinas ligeras de alto valor anadido, tales como etileno, propileno, butileno y similares se recuperan directamente como productos en la etapa de separacion. Ademas, la alimentacion que ha pasado a traves de la etapa de craqueo incluye una gran cantidad de naftalenos. Entre los naftalenos se incluyen metilnaftaleno, dimetilnaftaleno y similares.

Dichos naftalenos, tal como se describe a continuacion, se pueden recircular a la etapa de hidroprocesamiento junto con la fraccion de petroleo residual, o tambien se pueden separar y posteriormente tratar adicionalmente para utilizarlos para otros fines.

Los componentes aromaticos de alto valor, tales como benceno, xileno y similares, y materias primas de los mismos, tales como tolueno, componentes aromaticos de 9 o mas atomos de carbono y similares se envian a la siguiente etapa de transalquilacion para convertirse en componentes aromaticos de alto valor anadido.

La fraccion de petroleo residual se recupera por separado. La fraccion de petroleo residual incluye, como componentes no deseados, i) componentes aromaticos de 2 anillos o mas, ii) compuestos aromaticos de 1 anillo que no pueden convertirse en materias primas de productos aromaticos de alto valor anadido porque tienen un grupo hidrocarburo de dos o mas atomos de carbono, iii) compuestos aromaticos de 1 anillo que no son productos aromaticos de alto valor anadido y no pueden convertirse en materias primas de productos aromaticos de alto valor

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anadido porque tienen un anillo naftenico y iv) otros componentes que no son productos aromaticos de alto valor anadido y no pueden convertirse en materias primas de productos aromaticos de alto valor anadido.

Los componentes aromaticos de alto valor anadido y sus materias primas separadas en la etapa de separacion (4) se introducen en una etapa de transalquilacion (5).

En la etapa de transalquilacion (5), se lleva a cabo simultaneamente una reaccion de desproporcion de tolueno, una reaccion de transalquilacion de tolueno y un compuesto aromatico C9, una reaccion de desalquilacion de compuestos alquilaromaticos de C9 o mas y una reaccion de transalquilacion de benceno y compuestos aromaticos de C9 o mas.

Dicha reaccion de desalquilacion es una reaccion importante para producir tolueno, necesario para las reacciones de desproporcion/transalquilacion. Ademas, dicha reaccion de transalquilacion de benceno y compuestos aromaticos de C9 o mas tambien es una reaccion importante para producir tolueno y xileno mixto.

Mientras tanto, es muy importante hidrogenar rapidamente olefinas tales como etileno, propileno y similares producidas por una reaccion de desalquilacion. Cuando estas olefinas no se hidrogenan rapidamente, alquilan de nuevo a los compuestos aromaticos, lo que provoca la disminucion de la tasa de conversion de compuestos aromaticos de C9 o mas. Ademas, las propias olefinas polimerizan, por lo que se provoca la inactivacion de un catalizador, lo que provoca la aceleracion de la inactivacion del catalizador.

El catalizador utilizado en la etapa de transalquilacion no esta particularmente limitado, pero es preferente que se utilice un catalizador descrito en la Patente U.S. No. 6,867,340 presentada por el presente solicitante.

Es decir, en la etapa de transalquilacion, puede utilizarse un catalizador que incluye: un vehiculo que incluye el 10 ~ 95% en peso de mordenita o beta zeolita que tiene una proporcion molar silice/alumina del 20 ~ 200 y el 5 ~ 90% en peso de, como minimo, un aglutinante inorganico seleccionado entre el grupo que comprende gamma alumina, silice, silice - alumina, bentonita, caolin, clinoptilolita y montmorilonita; y 0,001 ~ 0,5 partes en peso de metales mezclados, como un metal de hidrogenacion, de platino y un metal seleccionado del grupo que comprende estano, indio y plomo, basado en 100 partes en peso del vehiculo, soportandose el metal de hidrogenacion en el vehiculo. Se hace referencia a otras caracteristicas del catalizador en el documento de patente anterior.

Los componentes aromaticos de alto valor anadido producidos en la etapa de transalquilacion, es decir, benceno/xileno se recuperan y se convierten en productos.

La figura 2 es un diagrama de flujo esquematico que muestra un procedimiento preferido que produce productos aromaticos y productos olefinicos segun la presente invencion, que incluye ademas las etapas de: recircular una fraccion de petroleo residual, es decir, i) componentes aromaticos de 2 anillos o mas, ii) componentes aromaticos de 1 anillo que no se pueden convertir en materias primas de productos aromaticos de alto valor anadido porque tienen un grupo hidrocarburo de dos o mas atomos de carbono, iii) componentes aromaticos de 1 anillo que no son productos aromaticos de alto valor anadido y no pueden convertirse en materias primas de productos aromaticos de alto valor anadido porque tienen un anillo naftenico y iv) otros componentes que no son productos aromaticos de alto valor anadido y no pueden convertirse en materias primas de productos aromaticos de alto valor anadido, que se han separado en la etapa de separacion (4); y recircular los componentes aromaticos que no pueden convertirse en materias primas de productos aromaticos de alto valor anadido despues de la etapa de transalquilacion (5).

Con referencia a la figura 2, se introduce petroleo de ciclo ligero (1) en una etapa de hidroprocesamiento (2), de la misma manera que en la figura 1. El petroleo de ciclo ligero parcialmente saturado en la etapa de hidroprocesamiento (2) pasa a traves del proceso de craqueo catalitico en lecho fluidizado (3) y, posteriormente, se introduce en una etapa de separacion (4) para separar la alimentacion en (i) benceno, tolueno, xileno y componentes aromaticos de 9 o mas atomos de carbono, (ii) componentes de olefina y (iii) una fraccion de petroleo residual.

La fraccion de petroleo residual (6) separada en la etapa de separacion se recircula y se mezcla con el petroleo del ciclo ligero (1) y, posteriormente, se introduce en la etapa de hidroprocesamiento (2).

Debido a esta recirculacion, los componentes aromaticos de 2 anillos o mas pasan a traves de una etapa de hidroprocesamiento y una etapa de craqueo catalitico en lecho fluidizado utilizando un catalizador de craqueo para descomponerse en componentes aromaticos de 1 anillo. Ademas, debido a esta recirculacion, un grupo hidrocarbonado que tiene dos o mas atomos de carbono o un anillo naftenico se convierte en componentes aromaticos de alto valor anadido o materias primas de los mismos.

Cuando no se lleva a cabo la etapa de recirculacion, aproximadamente el 23,2% en peso de la alimentacion introducida en la etapa de hidroprocesamiento se convierte en componentes aromaticos de alto valor anadido o materias primas de los mismos. Sin embargo, cuando se lleva a cabo la recirculacion, aproximadamente el 34,5% en peso de la alimentacion introducida en la etapa de hidroprocesamiento se convierte en componentes aromaticos de alto valor anadido o materias primas de los mismos, obteniendose de este modo un efecto de aumento, aproximadamente, del 49,2% en peso. Debido al aumento en la velocidad de conversion de los componentes

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

aromaticos de alto valor anadido o materias primas de los mismos, el rendimiento de productos aromaticos finales de alto valor anadido puede aumentarse en, aproximadamente, el 38% en peso.

Es decir, la produccion de productos aromaticos de acuerdo con el procedimiento de la presente invencion se puede maximizar mediante la introduccion de la etapa de recirculacion. Por lo tanto, es preferente que esta etapa de recirculacion se realice adicionalmente.

La figura 3 es un diagrama de flujo esquematico que muestra un procedimiento preferido que produce productos aromaticos y productos olefinicos de acuerdo con la presente invencion, que incluye ademas otra etapa de recirculacion.

Tal como se muestra en la figura 3, la fraccion de petroleo residual (6) se recircula y se mezcla con la alimentacion parcialmente saturada introducida en la etapa de craqueo catalitico (3) y, posteriormente, se introduce en la etapa de craqueo catalitico (3).

Debido a esta recirculacion, el anillo naftenico o un grupo hidrocarburo de dos o mas atomos de carbono de los componentes aromaticos de 1 anillo que tienen un anillo naftenico o un grupo hidrocarburo de dos o mas atomos de carbono, que estan presente en la fraccion de petroleo residual (6), se descomponen y se convierten en componentes aromaticos de alto valor anadido o sus materias primas durante la etapa de craqueo catalitico.

Ademas, entre los componentes separados en la etapa de separacion (4), se introducen benceno, tolueno, xileno y componentes de 9 o mas atomos de carbono en una etapa de transalquilacion (5).

Despues de la etapa de transalquilacion (5), los componentes aromaticos de 11 o mas atomos de carbono que no pueden convertirse en materia prima de componentes aromaticos de alto valor anadido pueden recuperarse y posteriormente recircularse e introducirse en la etapa de craqueo catalitico (3) utilizando el catalizador de craqueo. Es decir, los componentes aromaticos de 11 o mas atomos de carbono se mezclan con el petroleo del ciclo ligero parcialmente saturado por la etapa de hidroprocesamiento y, posteriormente, se introducen en la etapa de craqueo catalitico (3) utilizando el catalizador de craqueo.

Los componentes que no pueden convertirse en materia prima de componentes aromaticos de alto valor anadido producidos en la etapa de transalquilacion o se introducen de manera inevitable en la etapa de transalquilacion desde la etapa de separacion, es decir, i) componentes aromaticos de 2 anillos o mas, ii) compuestos aromaticos de 1 anillo que no pueden convertirse en materias primas de productos aromaticos de alto valor anadido porque tienen un grupo hidrocarbonado de dos o mas atomos de carbono, iii) compuestos aromaticos de 1 anillo que no son productos aromaticos de alto valor anadido y no pueden convertirse en materias primas materiales de productos aromaticos de alto valor anadido porque tienen un anillo naftenico y iv) otros componentes que no son productos aromaticos de alto valor anadido y que no pueden convertirse en materias primas de productos aromaticos de alto valor anadido, deben volver a descomponerse.

Por lo tanto, para volver a descomponer los componentes anteriores, estos componentes pueden recircularse en la etapa de craqueo catalitico en lecho fluidizado (3) utilizando un reactor de lecho fluidizado de circulacion de catalizador capaz de regenerar continuamente un catalizador inactivado en presencia de un catalizador de craqueo, que es un catalizador esferico que comprende un acido solido amorfo, entre los que se incluyen silice y alumina o que comprende un tamiz molecular de zeolita cristalina que tiene una proporcion molar silice/alumina de 300 o menos y un tamano de poro de 4 ~ 10 A (Angstrom). Debido a esta etapa de recirculacion, es posible evitar que se acumulen componentes innecesarios en la etapa de transalquilacion y convertir los componentes que no pueden convertirse en materia prima de componentes aromaticos de alto valor anadido en componentes aromaticos de alto valor anadido, aumentando de este modo el rendimiento de compuestos aromaticos de alto valor anadido. Los efectos debidos a la recirculacion se describen con mas detalle a continuacion.

Preferentemente, se incrementa el rendimiento de benceno y xileno, que son componentes aromaticos de alto valor anadido, debido a la recirculacion.

La figura 4 es un diagrama de flujo esquematico que muestra un procedimiento que produce productos aromaticos y productos olefinicos, segun la presente invencion. Tal como se muestra en la figura 4, el procedimiento puede incluir ademas la etapa (8) de: separar y refinar respectivamente etileno, propileno y butileno y posteriormente convertir en productos cada uno de ellos en el extremo posterior de una columna de separacion principal.

Ademas, el procedimiento puede incluir ademas la etapa (9) de separacion de para-xileno del xileno mixto producido en la etapa de transalquilacion (5). Pueden utilizarse tecnicas convencionales, tales como adsorcion o cristalizacion para separar para-xileno.

Dado que el para-xileno tiene un alto valor anadido en comparacion con el orto-xileno o el meta-xileno, es ventajoso separar y obtener solo para-xileno.

El ortoxileno y el xileno mixto, excepto para-xileno, se pueden introducir en una etapa de isomerization de xileno (10). Para-xileno, meta-xileno y orto-xileno del xileno mixto producido en la etapa de transalquilacion (5) forman una mezcla en equilibrio de isomeros de xileno. En esta etapa, dado que solo el para-xileno se ha separado del xileno mixto en la etapa de separation, cuando el xileno mixto, a partir del cual se ha separado para-xileno, forma 5 nuevamente una mezcla de equilibrio, puede anadir adicionalmente para-xileno de alto valor economico.

En este proceso, se producen benceno y tolueno, y estos compuestos (11) se recirculan en una etapa de transalquilacion. En la etapa de transalquilacion, el benceno recirculado y el tolueno se pueden convertir en xileno. En consecuencia, todas las fracciones descargadas de la etapa de isomerizacion de xileno se recirculan en la etapa 10 de transalquilacion, y de este modo se puede obtener adicionalmente para-xileno.

Es decir, cuando no se anadieron la etapa de separacion de para-xileno y la etapa de isomerizacion de xileno, solo se produjo xileno mixto. Sin embargo, cuando se anaden estas etapas, no se producen meta-xileno y orto-xileno, y solo se puede obtener para-xileno de alto valor anadido.

15

Manera para la invention

A continuation, la presente invention se describira con mas detalle con referencia a los siguientes ejemplos. Sin embargo, estos ejemplos se exponen para ilustrar la presente invention.

20

Ejemplo 1

Como petroleo de ciclo ligero utilizado en el procedimiento de la presente invention, tal como se muestra en la tabla 1 a continuation, se utilizo el petroleo de ciclo ligero, que es una fraction de petroleo producida mediante un proceso 25 de craqueo catalitico en lecho fluidizado y que tiene un intervalo de punto de ebullition de 170 a 360°C.

[Tabla 1]

: Alimentacion

Parafina + olefina: 4,680

Etileno: -

Propileno: -

Butileno: -

Nafteno: 0,502

Total de compuestos aromaticos: 84,121

Compuestos aromaticos de 1 anillo: 39,024

Compuestos aromaticos de 1 anillo que no tienen anillo naftenico: 26,951

BTX + C9: 9,431

B + X: 1,473

T + C9: 7,958

B: 0,024

T: 0,344

X: 1,449

C9: 7,614

Compuestos aromaticos de 1 anillo que tienen un anillo naftenico: 12,072

Compuestos aromaticos de 1 anillo que tienen dos anillos naftenicos: -

Compuestos aromaticos de 2 anillos: 40,975

Compuestos aromaticos de 2 anillos que no tienen anillo naftenico: 38,398

Compuestos aromaticos de 2 anillos que tienen un anillo naftenico: 2,577

Compuestos aromaticos de 2 anillos que tienen dos anillos naftenicos: -

Compuestos aromaticos de 3 anillos: 4,123

Otros: 10,697

En el ejemplo 1, dado que la alimentacion es petroleo de ciclo ligero del proceso de FCC, las propiedades fisicas, composicion y rendimiento de la fraccion de petroleo pueden cambiar dependiendo del tipo de materia prima utilizada y las condiciones de operacion del proceso de craqueo catalitico en lecho fluidizado.

La alimentacion cruda se introdujo en una etapa de hidroprocesamiento. El hidroprocesamiento se realizo en un reactor de lecho fijo utilizando un catalizador combinado de niquel-molibdeno. Las condiciones de reaccion de la etapa de hidroprocesamiento se muestran en la tabla 2 a continuacion.

[Tabla 2]

Tipo de catalizador y cantidad: NiMo/AI203/75cc

Condiciones de operacion

Presion, kg/cm2: 60

Gas/petroleo, Nm3/kl: 500

LHSV, hr1: 1,5

Temperatura, °C: 300

10 -----------------------------------------------------------------------

El consumo de hidrogeno en la etapa de hidroprocesamiento fue de 1,186 basado en 100 pesos de alimentacion.

15

Las composiciones antes del hidroprocesamiento y despues del mismo se muestran en la tabla 3 a continuacion.

[Tabla 3]

: Alimentacion Despues del hidroprocesamiento

Consumo de H2: 1,186

Coque: -

H2S: 0,417

h2: -

Parafina + olefina: 4,680 5,376

Etileno: - -

Propileno: - -

Butileno: - -

Nafteno: 0,502 1,744

Total de compuestos aromaticos: 84,121 80,020

Compuestos aromaticos de 1 anillo: 39.024 71,331

Compuestos aromaticos de 1 anillo que no tienen anillo naftenico: 26,951 27,281

BTX + C9: 9,431 5,904

B + X: 1,473 0,723

T + C9: 7,958 5.180

B: 0,024 -

T: 0,344 0.097

X: 1,449 0,723

C9: 7,614 5,084

Compuestos aromaticos de 1 anillo que tienen un anillo naftenico: 12,072 39,892

Compuestos aromaticos de 1 anillo que tienen dos anillos naftenicos: - 4,157

Compuestos aromaticos de 2 anillos: 40,975 8.027

: Alimentacion Despues del hidroprocesamiento

Compuestos aromaticos de 2 anillos que no tienen anillo naftenico: 38,398 4,295

Compuestos aromaticos de 2 anillos que tienen un anillo naftenico: 2,577 3,599

Compuestos aromaticos de 2 anillos que tienen dos anillos naftenicos: - 0.134

Compuestos aromaticos de 3 anillos: 4,123 0,662

Otros: 10,697 13,630

Tal como se muestra en la tabla 3 anterior, se puede determinar que los componentes aromaticos de 2 anillos o mas existian en grandes cantidades, que decrecen rapidamente despues del hidroprocesamiento. Ademas, se puede 5 determinar que los componentes aromaticos de 1 anillo aumentan aproximadamente dos veces despues del hidroprocesamiento y que, entre los componentes aromaticos de 1 anillo, los componentes aromaticos de 1 anillo que tienen un anillo naftenico aumentan, aproximadamente, del 12% en peso al 40% en peso despues del hidroprocesamiento. Los componentes aromaticos de 1 anillo que tienen un anillo naftenico se convertirian en componentes aromaticos de alto valor anadido o en materia prima de los mismos debido a que sus anillos naftenicos 10 se craquean durante una reaccion de craqueo catalitico en lecho fluidizado.

La alimentacion producida mediante el hidroprocesamiento se introdujo en un reactor de craqueo catalitico en lecho fluidizado. En este, se utilizo un catalizador de silice-alumina que contiene zeolita de tipo Y disponible en el mercado (el catalizador incluye el 49% de alumina, el 33% de silice, el 2% de tierras raras y un residuo de aglutinante 15 inorganico). Ademas, la temperatura de reaccion fue de 549°C, la presion de reaccion fue de 25,3 psig [1,744 bar], una relacion de catalizador/petroleo es 8, y WHSV fue de 27,2 h-1. Ademas, la reaccion de craqueo catalitico en lecho fluidizado de la alimentacion se realizo utilizando un reactor de lecho fluidizado de circulacion de catalizador capaz de regenerar continuamente un catalizador inactivado.

20 Los resultados de comparar las composiciones de alimentacion antes de la reaccion de craqueo catalitico fluidizado y despues de la misma se muestran en la tabla 4 a continuacion.

[Tabla 4]

: Alimentacion Hidroprocesamiento g Craqueo catalitico fluidizado

Consumode H2: 1,186 -

Coque: - 11,027

H2S: 0,417 0,420

h2: - 0,065

Parafina + olefina: 4,680 5,376 24,745

Etileno: - - 1,766

Propileno: - - 4,119

Butileno: - - 2,124

Nafteno: 0,502 1,744 0,493

Total de compuestos aromaticos: 84,121 80,020 56,661

Compuestos aromaticos de 1 anillo: 39,024 71,331 28,561

Compuestos aromaticos de 1 anillo que no tienen anillo naftenico: 26,951 27,281 25,404

BTX + C9: 9,431 5,904 18,428

B + X: 1,473 0,723 6,941

T + C9: 7,958 5,180 11,487

B: 0,024 - 0,686

T: 0,344 0,097 3,557

X: 1,449 0,723 6,255

C9: 7,614 5,084 7,930

: Alimentacion Hidroprocesamiento g Craqueo catalitico fluidizado

Compuestos aromaticos de 1 anillo que tienen un anillo naftenico: 12,072 39,892 3,157

Compuestos aromaticos de 1 anillo que tienen dos anillos naftenicos: - 4,157 -

Compuestos aromaticos de 2 anillos: 40,975 8,027 25,123

Compuestos aromaticos de 2 anillos que no tienen anillo naftenico: 38,398 4,295 23,590

Compuestos aromaticos de 2 anillos que tienen un anillo naftenico: 2,577 3,599 1,533

Compuestos aromaticos de 2 anillos que tienen dos anillos naftenicos: - 0,134 -

Compuestos aromaticos de 3 anillos: 4,123 0,662 2,977

Otros: 10,697 13,630 1,890

Tal como se muestra en la tabla 4 anterior, se puede determinar que la cantidad de benceno/xileno, que son 5 componentes aromaticos de alto valor anadido, se incremento en un 859,9% en comparacion con la cantidad de la alimentacion inicial. Ademas, se puede determinar que la cantidad de tolueno y C9, que se convertiran en materias primas de benceno/xileno por transalquilacion, se incrementa en aproximadamente un 121,7% en comparacion con la cantidad de la alimentacion inicial.

10 Comparando la alimentacion (es decir, la alimentacion despues del hidroprocesamiento) antes de la reaccion de craqueo catalitico en lecho fluidizado y despues de la misma, se puede determinar que la cantidad de benceno/xileno, que son componentes aromaticos de alto valor anadido, se incremento en un 95,4%. Ademas, se puede determinar que la cantidad de tolueno y C9, que se convertiran en materias primas de benceno/xileno por transalquilacion, se incremento en, aproximadamente, el 371,2%.

15

En el presente ejemplo, adicionalmente, se produjeron olefinas ligeras, que no estaban contenidas en la alimentacion introducida. Especificamente, se produjo etileno en una cantidad de 1,766, el propileno fue del 4,119 y el butileno fue del 2,124.

20 Entre los componentes producidos por la reaccion de craqueo catalitico fluidizado, se recuperan las olefinas ligeras, y se introducen los otros componentes en una etapa de transalquilacion.

25

Los resultados de comparar los rendimientos antes de la transalquilacion y despues de la misma se muestran en la tabla 5 a continuacion.

[Tabla 5]

: Alimentacion Hidroprocesamiento Craqueo catalitico fluidizado Transalquilacion

Consumo de H2: 1.186 - 0,224

Coque: - 11,027 11,027

H2S: 0,417 0,420 0,420

h2: - 0,065 0.065

Parafina + olefina: 4,680 5,376 24,745 27,575

Etileno: - - 1.766 1,766

Propileno: - - 4,119 4,119

Butileno: - - 2,124 2.124

Nafteno: 0,502 1,744 0,493 0,179

Total de compuestos aromaticos.: 84,121 80.020 56.661 54,360

Compuestos aromaticos de 1 anillo: 39.024 71,331 28,561 26,260

Compuestos aromaticos de 1 anillo que no tienen anillo naftenico: 26,951 27.281 25,404 24,031

5

10

15

20

25

30

BTX + C9: 9,431 5,904 18.428 20,070

B + X: 1,473 0,723 6,941 20.070

T + C9: 7,958 5,180 11,487 -

B: 0,024 - 0,686 2,649

T: 0,344 0,097 3,557 -

X: 1,449 0,723 6,255 17,421

C9: 7,614 5,084 7,930 -

Compuestos aromaticos de 1 anillo que tienen un anillo naftenico: 12,072 39,892 3,157 2,228

Compuestos aromaticos de 1 anillo que tienen dos anillos naftenicos: - 4,157 - -

Compuestos aromaticos de 2 anillos: 40,975 8,027 25.123 25.123

Compuestos aromaticos de 2 anillos que no tienen anillo naftenico: 38.398 4,295 23,590 23,590

Compuestos aromaticos de 2 anillos que tienen un anillo naftenico: 2,577 3,599 1,533 1,533

Compuestos aromaticos de 2 anillos que tienen dos anillos naftenicos: - 0,134 - -

Compuestos aromaticos de 3 anillos: 4,123 0,662 2,977 2,977

Otros: 10,697 13,630 1.890 1,890

Tal como se muestra en la tabla 5 anterior, se puede determinar que, despues de la transalquilacion, el benceno se incremento en un 285,5%, y el xileno se incremento en un 178,5%, en comparacion con la alimentacion a la transalquilacion. Ademas, se puede determinar que, despues de la transalquilacion, la suma de benceno y xileno aumento en, aproximadamente, un 189,1%.

Dado que la transalquilacion no es un proceso de descomposicion, la cantidad de olefinas no aumento adicionalmente.

Ejemplo 2

El ejemplo 2 se llevo a cabo utilizando la misma alimentacion y las mismas condiciones de reaccion que en el ejemplo 1.

Ademas, el ejemplo 2 se llevo a cabo de la misma manera que en el ejemplo 1, excepto por que i) los componentes aromaticos de 2 anillos o mas, ii) los componentes aromaticos de 1 anillo que no pueden convertirse en materias primas de productos aromaticos de alto valor anadido porque tienen un grupo hidrocarbonado de dos o mas atomos de carbono, iii) los componentes aromaticos de 1 anillo que no son productos aromaticos de alto valor anadido y no pueden convertirse en materias primas de productos aromaticos de alto valor anadido porque tienen un anillo naftenico y iv) los otros componentes que no son productos aromaticos de alto valor anadido y no pueden convertirse en materias primas de productos aromaticos de alto valor anadido, habiendose producido los componentes i), ii), iii) y iv) mediante la etapa de craqueo catalitico en lecho fluidizado despues de la etapa hidroprocesamiento, se recircularon de tal manera que estos componentes i), ii), iii) y iv) se mezclaron con el petroleo del ciclo ligero introducido en la etapa de hidroprocesamiento.

Las composiciones de petroleo de ciclo ligero, del ejemplo 1 y el ejemplo 2 utilizadas como materias primas se muestran en la tabla 6 a continuacion.

[Tabla 6]

: Alimentacion Ejemplo 1 Ejemplo 2

Consumode H2: 1,410 2,159

Coque: 11,027 18,806

H2S: 0,420 0,420

h2: 0,065 0,110

Parafina + olefina: 4,680 27,575 39,791

Etileno: - 1,766 2,852

Propileno: - 4,119 6,840

Butileno: - 2,124 2,556

Nafteno: 0,502 0,179 0,296

Total de compuestos aromaticos: 84,121 54,360 33,044

Compuestos aromaticos de 1 anillo: 39,024 26,260 33,044

Compuestos aromaticos de 1 anillo que no tienen anillo naftenico: 26,951 24,031 33,044

BTX + C9: 9,431 20,070

B + X: 1,473 20,070

T + C9: 7,958 -

B: 0,024 2,649 4,209

T: 0,344 - -

X: 1,449 17,421 25,978

C9: 7,614 -

Compuestos aromaticos de 1 anillo que tienen un anillo naftenico: 12,072 2,228 -

Compuestos aromaticos de 1 anillo que tienen dos anillos naftenicos: - - -

Compuestos aromaticos de 2 anillos: 40,975 25,123 -

Compuestos aromaticos de 2 anillos que no tienen anillo naftenico: 38,398 23,590 -

Compuestos aromaticos de 2 anillos que tienen un anillo naftenico: 2,577 1,533 -

Compuestos aromaticos de 2 anillos que tienen dos anillos naftenicos: - - -

Compuestos aromaticos de 3 anillos: 4,123 2,977 -

Otros: 10,697 1,890 -

Tal como se muestra en la tabla 6 anterior, se puede determinar que, en el ejemplo 2, se realizo adicionalmente la etapa de recirculacion, por lo que apenas se incluyeron componentes aromaticos de 2 anillos o mas y el rendimiento 5 de olefinas, tales como etileno, propileno, butileno y similares aumento en gran medida. Ademas, se puede determinar que el rendimiento de componentes aromaticos, tales como benceno y xileno se incremento en gran medida tambien en comparacion con el del ejemplo 1 en el que no se incluyo la etapa de recirculacion.

En consecuencia, existe la ventaja de que se pueden obtener compuestos aromaticos y olefinas de alto valor 10 anadido con un alto rendimiento mediante la etapa de recirculacion.

Ejemplo 3

Se llevo el ejemplo 3 utilizando las mismas materias primas y las mismas condiciones de reaccion que en el ejemplo 1. 15

Ademas, el ejemplo 3 se llevo a cabo de la misma manera que en el ejemplo 1, excepto por que se realizaron adicionalmente una etapa de recirculacion de i) los componentes aromaticos de 2 anillos o mas, ii) los componentes aromaticos de 1 anillo que no pueden convertirse en materias primas de productos aromaticos de alto valor anadido porque tienen un grupo hidrocarburo de dos o mas atomos de carbono, iii) los componentes aromaticos de 1 anillo

que no son productos aromaticos de alto valor anadido y no pueden convertirse en materias primas de productos aromaticos de alto valor anadido porque tienen un anillo naftenico y iv) los otros componentes que no son productos aromaticos de alto valor anadido y no pueden convertirse en materias primas de productos aromaticos de alto valor anadido, habiendose producido los componentes i), ii), iii) y iv) mediante el proceso de craqueo catalitico fluidizado 5 despues de la etapa de hidroprocesamiento, y mezcla de este modo de los componentes i), ii), iii) y iv) con el petroleo de ciclo ligero introducido en la etapa de hidroprocesamiento; y una etapa de recirculacion de los componentes que habian pasado a traves de la etapa de transalquilacion y requerian volver a descomponerse, y mezcla de este modo de estos componentes con el petroleo de ciclo ligero parcialmente saturado introducido en el proceso de craqueo catalitico fluidizado.

10

Las composiciones de petroleo de ciclo ligero, del ejemplo 1, del ejemplo 2 y del ejemplo 3 utilizadas como materias primas se muestran en la tabla 7 a continuacion.

[Tabla 7]

: Alimentation Ejemplo 1 Ejemplo 2 Ejemplo 3

Consumode H2: 1,410 2,159 2,163

Coque: 11,027 18,806 18,806

H2S: 0,420 0,420 0,420

h2: 0,065 0,110 0,110

Parafina + olefina: 4,680 27,575 39,791 39,855

Etileno: - 1,766 2,852 2,852

Propileno: - 4,119 6,840 6,840

Butileno: - 2,124 2,556 2,556

Nafteno: 0,502 0,179 0,296 0,296

Total de compuestos aromaticos: 84,121 54,360 33,044 32,981

Compuestos aromaticos de 1 anillo: 39,024 26,260 33,044 32,981

Compuestos aromaticos de 1 anillo que no tienen anillo naftenico: 26,951 24,031 33,044 32,981

BTX + C9: 9,431 20,070 30,366

B + X: 1,473 20,070 30,366

T + C9: 7,958 - -

B: 0,024 2,649 4,209 4,217

T: 0,344 - - -

X: 1,449 17,421 25,978 26,148

C9: 7,614 - -

Compuestos aromaticos de 1 anillo que tienen un anillo naftenico: 12,072 2,228 - -

Compuestos aromaticos de 1 anillo que tienen dos anillos naftenicos: - - - -

Compuestos aromaticos de 2 anillos: 40,975 25,123 - -

Compuestos aromaticos de 2 anillos que no tienen anillo naftenico: 38,398 23,590 - -

Compuestos aromaticos de 2 anillos que tienen un anillo naftenico: 2,577 1,533 - -

Compuestos aromaticos de 2 anillos que tienen dos anillos naftenicos: - - - -

Compuestos aromaticos de 3 anillos: 4,123 2,977 - -

Otros: 10,697 1,890 - -

15

Tal como se muestra en la tabla 7 anterior, se puede determinar que, dado que las dos etapas de recirculacion se realizaron adicionalmente en el ejemplo 3, la cantidad de etileno aumento en un 61,5%, la cantidad de propileno aumento en un 57,3% y la cantidad de butileno aumento en un 20,3%, en comparacion con las del ejemplo 1. Ademas, se puede determinar que, en el ejemplo 3, las cantidades de benceno y xileno, que son componentes

5

10

15

20

25

aromaticos de alto valor anadido, se incrementaron en gran medida en, aproximadamente, el 159% y, aproximadamente, el 150%, respectivamente.

Ejemplo comparativo 1

En el ejemplo comparativo 1, se utilizo la misma alimentacion que en el ejemplo 1, y esta alimentacion se paso a traves de una etapa de hidroprocesamiento, una etapa de craqueo catalitico en lecho fluidizado y una etapa de separacion.

En el presente ejemplo, las condiciones aplicadas a cada una de las etapas fueron las mismas que en el ejemplo 1. Ejemplo Comparativo 2

El ejemplo comparativo 2 se llevo a cabo de la misma manera que en el ejemplo comparativo 1, excepto por que, en la etapa de separacion, i) los componentes aromaticos de 2 anillos o mas, ii) los componentes aromaticos de 1 anillo que no pueden convertirse en materias primas de productos aromaticos de alto valor anadido porque tienen un grupo hidrocarburo de dos o mas atomos de carbono, iii) los componentes aromaticos de 1 anillo que no son productos aromaticos de alto valor anadido y no pueden convertirse en materias primas de productos aromaticos de alto valor anadido porque tienen un anillo naftenico y iv) los otros componentes que no son productos aromaticos de alto valor anadido y que no pueden convertirse en materias primas de productos aromaticos de alto valor anadido, se recircularon a la etapa de hidroprocesamiento.

Los resultados de comparar los ejemplos comparativos 1 y 2 con los ejemplos 1 a 3 se muestran en la tabla 8 a continuacion.

[Tabla 8]

: Alimentacion Ejemplo 1 Ejemplo 2 Ejemplo 3 Ejemplo comparativo 1 Ejemplo- comparativo 2

Consumo de H2: 1,410 2,159 2,163 1,186 1,830

Coque: 11.027 18.806 18.806 11.076 18.806

H2S: 0,420 0,420 0,420 0.004 0.420

h2: 0,065 0,110 0,110 0,066 0.110

Parafina + olefina: 4.680 27,575 39,791 39,855 24,824 35,573

Etileno: - 1,766 2,852 2,852 1,773 2,852

Propileno: - 4,119 6,840 6,840 4,137 6,840

Butileno: - 2,124 2,556 2,556 2,134 2,556

Nafteno: 0,502 0,179 0,296 0,296 0,495 0,841

Total de compuestos aromaticos: 84,121 54,360 33,044 32.981 56,913 36,387

Compuestos aromaticos de 1 anillo: 39.024 26,260 33,044 32,981 28,688 36,387

Compuestos aromaticos de 1 anillo que no tienen anillo naftenico: 26,951 24,031 33,044 32,981 25,517 34,755

BTX + C9: 0,024 20,070 30,187 30,366 18,510 27,908

B + X: 0,344 20,070 30,187 30,366 6,972 10,768

T + C9: 1,449 - - - 11.538 17,140

B: 12.072 2,649 4,209 4,217 0,689 1,164

T: - - - - 3,573 6.116

X: 40,975 17,421 25.978 26.148 6,282 9.604

C9: 38.398 - - - 7,966 11.024

: Alimentation Ejemplo 1 Ejemplo 2 Ejemplo 3 Ejemplo comparative 1 Ejemplo comparative 2

Compuestos aromaticos de 1 anillo que tienen un anillo naftenico: 2,577 2.228 - - 3.171 1,632

Compuestos aromaticos de 1 anillo que tienen dos anillos naftenicos: - - - - -

Compuestos aromaticos de 2 anillos: 4.123 25,123 - - 25.234 -

Compuestos aromaticos de 2 anillos que no tienen anillo naftenico: 10,697 23,590 - - 23,695

Compuestos aromaticos de 2 anillos que tienen un anillo naftenico: 1,533 - - 1,539

Compuestos aromaticos de 3 anillos: 2,977 - - 2,991 -

Otros: 1.890 - - 1,898 -

Tal como se muestra en la tabla 8 anterior, se puede determinar que los rendimientos de benceno y xileno de los ejemplos 1 a 3 en cada uno de los cuales se trato petroleo de ciclo ligero, segun la presente invencion, aumentaron 5 enormemente en comparacion con los de los ejemplos comparativos 1 y 2.

Particularmente, se puede determinar que, en el caso del ejemplo 3 que incluye las dos etapas de recirculacion, apenas existieron componentes aromaticos de 2 anillos o mas, y que los rendimientos de olefinas de alto valor anadido y componentes aromaticos de alto valor anadido del ejemplo 3 fueron muy elevados en comparacion con 10 los de los ejemplos comparativos 1 y 2.

Claims

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10

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20

25

30

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40

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REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para producir productos aromaticos y productos olefinicos a partir de una fraccion de petroleo que contiene un compuesto aromatico, que comprende las etapas de:

(a) hidroprocesar una fraccion de petroleo que contiene un compuesto aromatico en presencia de un catalizador para saturar parcialmente los componentes en la fraccion de petroleo;

(b) realizar el craqueo catalitico fluidizado de los componentes parcialmente saturados en la etapa (a) utilizando un reactor de lecho fluidizado con circulacion de catalizador capaz de regenerar continuamente un catalizador inactivado en presencia de un catalizador de craqueo, que es un catalizador esferico que comprende un acido solido amorfo que incluye silice y alumina o que comprende un tamiz molecular de zeolita cristalina que tiene una proporcion molar de silice/alumina de 300 o menos y un tamano de poro de 4 ~ 10 A (Angstrom);

(c) separar los componentes craqueados en la etapa (b) en (i) benceno, tolueno, xileno y componentes aromaticos de 9 o mas atomos de carbono, (ii) componentes de olefina y (iii) una fraccion de petroleo residual; y

(d) llevar a cabo la transalquilacion del benceno, tolueno y componentes aromaticos de 9 o mas atomos de carbono separados en la etapa (c).
2. Procedimiento, segun la reivindicacion 1, en el que, en la etapa (a), el catalizador incluye como minimo un vehiculo seleccionado entre alumina y silice, e incluye, como minimo, un metal seleccionado entre metales del grupo 6, metales del grupo 9 y metales del grupo 10.
3. Procedimiento, segun la reivindicacion 2, en el que el metal es, como minimo, uno seleccionado de entre cobalto, molibdeno, niquel y tungsteno.
4. Procedimiento, segun la reivindicacion 1, en el que la fraccion de petroleo que contiene el compuesto aromatico incluye el 5% en peso o mas de compuestos aromaticos.
5. Procedimiento, segun la reivindicacion 1, en el que la fraccion de petroleo que contiene el compuesto aromatico es una seleccionada entre la gasolina de pirolisis bruta (RPG), la gasolina de pirolisis cruda pesada (RPG pesado), la gasolina de pirolisis tratada (TPG), reformado, productos aromaticos pesados, queroseno, petroleo de aviacion, gasoleo atmosferico, gasolina FCC, nafta craqueada ligera, nafta craqueada pesada, petroleo FCC decantado, gasoleo de vacio, gasoleo coker, diesel coker, nafta coker, petroleo crudo de nafta pesado y reducido, petroleo de fondo de destilacion atmosferica , petroleo de fondo de destilacion al vacio, alquitran, asfalto, betun, petroleo de arenas bituminosas, petroleo de esquistos, productos liquidos derivados de procesos de licuefaccion de carbon, residuos de hidrocarburos pesados y combinaciones de los mismos.
6. Procedimiento, segun la reivindicacion 1, en el que el catalizador para el craqueo catalitico se prepara mezclando el 10 ~ 95% en peso de, como minimo, un tamiz molecular de zeolita seleccionado del grupo que comprende faujasita (FAU), mordenita (MOR) y zeolita beta (BEA) con el 5 ~ 90% en peso de un aglutinante inorganico seleccionado entre alumina y arcilla y posteriormente secando por pulverizacion la mezcla para tener un tamano de particula de 10 ~ 300 pmi.
7. Procedimiento, segun la reivindicacion 1, en el que, en la etapa (c), la fraccion de petroleo residual incluye i) componentes aromaticos de 2 anillos o mas, ii) componentes aromaticos de 1 anillo que tienen un grupo hidrocarburo de dos o mas carbonos, y iii) componentes aromaticos de 1 anillo que tienen un anillo naftenico.
8. Procedimiento, segun la reivindicacion 1, que comprende ademas la etapa de recircular la fraccion de petroleo residual separada en la etapa (c) a la etapa (a).
9. Procedimiento, segun la reivindicacion 1 u 8, que comprende ademas la etapa de separar los naftalenos de la fraccion de petroleo residual.
10. Procedimiento, segun la reivindicacion 1, que comprende ademas la etapa de recircular la fraccion de petroleo residual separada en la etapa (c) a la etapa (b).
11. Procedimiento, segun una cualquiera de las reivindicaciones 1, 8 y 10, que comprende ademas la etapa de recircular los componentes aromaticos de 11 o mas atomos de carbono producidos en la etapa (d) a la etapa (b).
12. Procedimiento, segun una cualquiera de las reivindicaciones 1, 8 y 10, que comprende ademas la etapa de separar etileno, propileno y butileno de los componentes de olefina y posteriormente refinar y convertir en productos cada uno de ellos.
13. Procedimiento, segun una cualquiera de las reivindicaciones 1, 8 y 10, que comprende ademas la etapa de separar el para-xileno del xileno mixto producido por la transalquilacion, despues de la etapa de transalquilacion.
14. Procedimiento, segun la reivindicacion 12, que comprende ademas la etapa de separar para-xileno del xileno 5 mixto producido mediante la transalquilacion, despues de la etapa de transalquilacion.
15. Procedimiento, segun la reivindicacion 13, que comprende ademas las etapas de: isomerizar el xileno mixto que ha pasado a traves de la etapa de separacion del para-xileno; y recircular el xileno mixto isomerizado a la etapa de transalquilacion.

10
16. Procedimiento, segun la reivindicacion 14, que comprende ademas las etapas de: isomerizar el xileno mixto que ha pasado a traves de la etapa de separacion del para-xileno; y recircular xileno mixto isomerizado a la etapa de transalquilacion.

15 17. Procedimiento, segun la reivindicacion 1, en el que los productos aromaticos y los productos olefinicos incluyen

etileno, propileno, butileno, naftalenos, benceno y xileno.