BRPI0822083B1 - ??? gasoline production process with octano index up to 95 and coproduction of aromatic bases ?? - Google Patents
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Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSO DE PRODUÇÃO DE GASOLINA COM ÍNDICE DE OCTANO SUPERIOR A 95 E DE COPRODUÇÃO DE BASES AROMÁTICAS".
Domínio da invenção [001] A presente invenção refere-se à produção de gasolina de alto índice de octano e da coprodução de bases aromáticas para a petroquímica (xilenos, tolueno, benzeno).
[002] O esquema descrito na presente invenção recorre a uma unidade de separação dos aromáticos (SEP), uma unidade de reforma catalítica das gasolinas (RC) permitindo produzir uma gasolina de alto índice de octano (índice de octano N° superior a 95), e um gás rico em hidrogênio, e uma unidade dita complexa aromático (CA) permitindo essencialmente produzir bases aromáticas, tais como os xilenos, o benzeno, o tolueno.
[003] A presente invenção permite também um a otimização das condições de funcionamento da reforma catalítica que, para uma capacidade de tratamento determinado, produz mais gasolina de alto índice de octano que os esquemas segundo a técnica anterior.
[004] Uma outra vantagem do esquema, segundo a presente invenção, é de permitir segundo uma de suas variantes um aumento da produção de paraxileno, para uma quantidade de carga determinada do complexo aromático.
[005] Enfim, e esse ponto é essencial na economia global do esquema de refinação, cujas necessidades em hidrogênio são cada vez mais importantes para assegurar os diversos hidrotratamentos e hi-drogenações, o rendimento global em hidrogênio do processo é nitidamente melhorado em relação aos esquemas da técnica anterior. Exame da Técnica Anterior [006] O objetivo tradicional de uma unidade de reforma catalítica é de converter os compostos naftênicos e parafínícos (n-parafinas e isoparafinas) em compostos aromáticos. As principias reações colocadas em jogo são a desidrogenação dos naftenos e a desidrocieiização das parafinas em aromáticos, a isomerização das parafinas e dos naftenos. Outras reações ditas "parasitas" podem ocorrer, tais como o hidrocraqueamento e a hidrogenólise das parafinas e dos naftenos, a hidrodesalquilação dos alquilaromáticos que dão lugar a compostos leves e a aromáticos mais leves, assim como à formação do coque na superfície do catalisador.
[007] Os desempenhos que se busca otimizar para uma aplicação gasolina são o rendimento em reformado líquido, assim como o índice de octano desse reformado, enquanto que para uma aplicação petroquímica os desempenhos buscados são o rendimento em aromáticos, assim como a distribuição dos aromáticos produzidos. Os aromáticos são geralmente tratados em um complexo aromático, a fim de maximizar a produção de um ou vários produtos, mais frequentemente os xilenos e o benzeno. O tolueno e os aromáticos mais pesados podem ser valorizados para a constituição de bases gasolina ou para a produção de misturas de xilenos.
[008] As cargas convencionais de uma unidade de reforma catalítica são ricas em compostos parafínicos e naftênicos e relativamente pobres em compostos aromáticos. São tipicamente naftas oriundas de destilação de bruto ou condensados de gás natural.
[009] Além das cargas convencionais, encontram-se em uma refinaria outras cargas disponíveis contendo teores variáveis em aromáticos, a saber naftas pesadas de craqueamento catalítico (FCC), de coquefação, de hidrocraqueamento, ou ainda gasolina de vapocraque-amento. Essas cargas mais ou menos ricas em compostos aromáticos podem ser utilizadas para alimentar uma unidade de reforma catalítica para a produção de bases gasolina ou de bases aromáticas.
[0010] Enviar diretamente a uma unidade de reforma catalítica das cargas contendo quantidades importantes de aromáticos apresenta certos inconvenientes. Inicialmente, a capacidade da unidade é inutilmente aumentada, devido aos compostos aromáticos não têm necessidade de sofrer as reações de refinação. Além disso, essas espécies aromáticas podem sofrer reações "parasitas" de hidrodesalquilação que geram uma perda em rendimento aromático ou reações de poli-condensação que chegam a depósitos de coque sobre o catalisador.
[0011] A presença na carga dessas espécies de elevado poder de coquefação leva geralmente a aumentar a severidade da refinação, o que se traduz por um aumento dos custos de investimento e dos custos de operação.
[0012] Modificações do esquema convencional para recuperar os compostos aromáticos contidos na carga de um refinador foram propostos.
[0013] Assim, em uma óptica de produção do benzeno, a patente US 2007/0129590 propõe um método que se aplica às naftas que alimentam refinadores convencionais que utilizam catalisadores à base de Platina e/ou Rênio, dopados ou não.
[0014] O esquema proposto consiste em recuperar em uma unidade de extração de aromáticos, 3 frações a partir de um corte nafta C6-C11; uma fração aromática, uma fração de precursores de aromáticos, e uma fração de refinado (ou rafinado; “raffinaf).
[0015] A fração de refinado é um produto final, enquanto que a fração precursores de aromáticos é enviada a um refinador que funciona com baixa severidade, a fim de converter os precursores de aromáticos em aromáticos. O efluente do refinador é enviado com o nafta para a unidade de extração para recuperar os aromáticos, assim como os precursores de aromáticos não convertidos. Estes são reciclados no refinador à baixa severidade até a extinção.
[0016] O esquema descrito no documento citado necessita de uma unidade de extração capaz de recuperar os compostos não aromáticos em dois cortes separados; a saber a fração de precursores de aromáticos e a fração de refinado. Essa separação requer etapas suplementares de destilação e/ou de absorção para chegar a um fluxo rico em naftenos na fração precursores de aromáticos e um segundo fluxo rico em parafinas na fração refinado, [0017] Por outro lado, o esquema descrito no documento citado não utiliza as parafinas disponíveis na carga para produzir aromáticos, o que não é ótimo, quando o objetivo é de maximizar a produção de aromáticos ou ainda a produção de gasolina. Com efeito, as parafinas recuperadas na fração de refinado são essencialmente n-parafinas ou parafinas monorramificadas que não são as espécies as mais interessantes para uma aplicação gasolina.
[0018] O esquema, segundo a presente invenção, tem por finalidade fornecer um esquema de processo muito flexível, permitindo à vontade orientar os efluentes para a produção de bases gasolina, ou para a produção de bases aromáticas. Além disso, o esquema, segundo a presente invenção, permite evitar os inconvenientes devido à conversão de cargas ricas em aromáticos na unidade de reforma catalítica, e melhorar os rendimentos pata os produtos pesquisados.
[0019] Por outro lado, o esquema, de acordo com a invenção, permite aumentar a flexibilidade da unidade de reforma catalítica, melhorando sua adaptação a variações de composição das cargas ou a um aumento de sua origem, com um impacto limitado sobre as condições operacionais e a severidade.
Descrição Sumária das Figuras [0020] A figura 1 representa um esquema do processo, de acordo com a invenção, em uma maior generalidade, fazendo apelo para uma unidade de separação dos aromáticos (SEP), uma unidade de reforma catalítica (RC), e uma unidade dita complexa aromática (CA). Na figura 1 , as unidades ou as linhas em pontilhado designam elementos facultativos.
[0021] A figura 2 representa um caso particular de esquema, de acordo com a invenção, que visa a maximizar a produção de paraxile-no.
[0022] A figura 3 representa um esquema de processo, segundo a técnica anterior não compreendendo a unidade de separação dos aromáticos.
Descrição Sumária da Invenção [0023] Para a boa compreensão do texto, denomina-se na sequência "nafta" um corte petrolífero de composição química qualquer, e tendo um intervalo de destilação compreendido entre 50 °C e 250 °C. A repartição em família química marcada pelo PONA (P para Parafinas, O para Olefinas, N para naftenos e A para aromáticos) pode ser qualquer uma.
[0024] Denominam-se bases aromáticas no sentido amplo os xile-nos (paraxileno, metaxileno, ortoxileno), o etil benzeno, o tolueno e o benzeno, e eventualmente aromáticos mais pesados, tais como o esti-reno monômero, o cumeno, ou os alquilbenzenos lineares.
[0025] Denomina-se reformado (“reformaf) o corte gasolina de alto índice de octano, seja superior a 95, produzida pela reforma catalítica.
[0026] Denomina-se gasolina de alto índice de octano, uma gasolina de índice de octano superior a 95, e preferencial mente superior a 98.
[0027] A presente invenção pode se definir, segundo a figura 1, como um processo de produção de gasolina com índice de octano superior a 95, e preferencialmente superior a 98, e coprodução de bases aromáticas a partir de um ou vários cortes nafta oriundos de uma ou várias das seguintes unidades; destilação atmosférica, FOC, coquefa- ção, va pocraquea mento, hidrocraqueamento, ou oriundas do fracto-namento de condensados de gás natural.
[0028] No processo, segundo a presente invenção, a carga nafta (1) é geralmente enviada em uma unidade de separação dos aromáticos (SEP) que produz um corte dito "extrato"(3), contendo a maioria dos aromáticos, e um corte dito "refinado" (2) contendo a maior parte dos compostos não aromáticos, [0029] Em certos casos, nos quais a carga nafta tem um conteúdo em aromáticos pequeno, digamos inferior a 30 % em peso, preferencialmente inferior a 20 % em peso, e de maneira ainda preferida inferior a 10 % em peso, pode-se suprimir a etapa de separação dos aromáticos e enviar diretamente essa nafta "ligeiramente aromática" a uma unidade de reforma catalítica (RC).
[0030] No caso mais geral, no qual a carga é constituída de nafta de alto conteúdo aromático (digamos superior a 30 % em peso), e de nafta de baixo conteúdo aromático, chega-se a um esquema correspondente àquele da figura 2 com uma diferenciação entre a parte de carga nafta de baixo conteúdo aromático que é enviada diretamente à unidade de reforma catalítica (RC) e a parte de carga nafta de elevado conteúdo aromático que é enviada para a unidade de separação dos aromáticos (SEP), [0031] a unidade de separação dos aromáticos (SEP) produz um refinado (14) que não contém mais aromáticos ; e um extrato (3) rico em aromáticos. - envia-se, pelo menos em parte, o refinado (14), eventualmente em mistura com a parte de carga (11) constituída das naftas de baixo conteúdo aromático em uma unidade de reforma catalítica (RC) da qual se produz um fluxo de hidrogênio (5) e um corte gasolina de alto índice de octano (4) constituindo uma parte do αροοΓ gasolina (“pooi essence" ou composição da gasolina), essa gasolina podendo ser no todo ou parte reciclada para a unidade de separação dos aromáticos (fluxo 9'), ou enviada para a unidade de complexo aromático (CA) pelo fluxo (6); e - envia-se no todo ou em parte o extrato (3) em uma unidade dita complexo aromático (CA), permitindo produzir bases aromáticas (fluxo 7 e 8), a outra parte do extrato (3), quando ela existe, seja o fluxo (9), sendo enviado ao "ροοΓ gasolina.
[0032] Quando o refinado (14) não é enviado integralmente à unidade de reforma catalítica (RC), a parte (2') que não é enviada à reforma catalítica (RC) pode constituir uma parte da composição da gasolina ou ser enviado para uma unidade de conversão, tal como um vapocraqueamento.
[0033] O processo, de acordo com a invenção, em sua maior generalidade, inclui todas as possibilidades de divisão entre a produção de gasolina de alto índice de octano (4) e a produção de bases aromáticas (fluxos 7 e 8), aí compreendidos os dois casos extremos que são unicamente a produção de gasolina de alto índice de octano, e unicamente a produção de bases aromáticas.
[0034] Esses dois casos extremos permanecem perfeitamente no âmbito da invenção.
[0035] De acordo com uma variante do processo de produção de gasolina com índice de octano superior a 95, e de coprodução de bases aromáticas, de acordo com a invenção, representada na figura 2, a carga a tratar é composta pelo menos de um corte nafta de destilação direta (10) e de um corte nafta (12) oriunda de uma unidade de cra-queamento catalítico (não representada na figura 2); - o corte nafta ex FCC (12) é enviado para uma unidade de hidrotratamento (HDT1), e o corte hidrotratado resultante (13) é enviado para uma unidade de separação dos aromáticos (SEP), que produz um fluxo de extrato (3) enviado para a unidade de complexo aromático (CA); - o corte nafta de destilação direta (10) é enviado para uma unidade de hidrotratamento (HDT2), e o corte hidrotratado resultante (11) é misturado com o refinado (14) oriundo da unidade de separação dos aromáticos (SEP), para constituir a carga (2) da unidade de reforma catalítica (RC).
[0036] A unidade de reforma catalítica (RC) produz um reformado (4) que é enviado em parte (fluxo 6) para o complexo aromático (RC) produz um reformado (4) que permite produzir as bases aromáticas (7) e (8). A unidade de reforma catalítica (RC) produz também um fluxo de hidrogênio (5).
[0037] Uma parte do extrato (3), seja o fluxo (9), pode ser enviado em mistura com o reformado (4) para formar o fluxo (6') de maneira a alimentar a composição da gasolina.
[0038] De acordo com uma outra variante do processo, segundo a presente invenção, a carga a tratar (1) é constituída por uma mistura qualquer de diferentes cortes oriundos das seguintes operações: destilação direta de bruto, craqueamento catalítico, coquefação, hidrocra-queamento, vapocraqueamento, ou ainda de condensado de gás natural, a carga a tratar podendo ser enviada em mistura em uma unidade de hidrotratamento (HDT) situada a montante da unidade de separação dos aromáticos (SEP).
[0039] Em outros casos, em função do teor em impurezas dos diferentes cortes que constituem a carga a tratar, notadamente o enxofre e os compostos nitrogenados, ou ainda os compostos insaturados, determinados dos cortes que constituem a carga podem ser enviados em unidades de hidrotratamento distintas.
[0040] De acordo com uma outra variante do processo, segundo a presente invenção, a integralidade do extrato (3), oriundo da unidade de separação dos aromáticos (SEP) pode ser enviado para a unidade de complexo aromático (CA).
[0041] De acordo com uma outra variante do processo, segundo a presente invenção, a integralidade da gasolina de alto índice de octano produzida pela reforma catalítica (RC) pode ser enviada para o complexo aromático (CA).
[0042] Em certas configurações que fazem parte do esquema, segundo a presente invenção, a unidade de reforma catalítica (RC) trabalha à alta severidade, isto é: - uma temperatura de entrada de reatores média entre 450 e 560°C; - uma relação H2/HC entre 1 e 5 mol/mol - uma pressão média de reatores entre 0,3 e 1,6 MPa - uma velocidade espacial mássica entre 1 e 5 kg carga/ (kg catalisador.h.) Descrição Detalhada da Invenção [0043] A descrição detalhada que se segue permite melhor compreender o funcionamento das unidades utilizadas no esquema segundo a invenção. Essa descrição é feita por meio da figura 1.
[0044] A presente invenção consiste em um encadeamento de pelo menos 3 unidades, uma unidade de separação de aromáticos (SEP), uma unidade de reforma catalítica (RC) e uma unidade dita complexos aromáticos (CA), visando obterá) uma gasolina com índice de octano alto, isto é, superior a 95, e simultaneamente b) das bases aromáticas, essencialmente xilenos, benzeno e tolueno, em proporções que podem variar à vontade, [0045] A carga nafta (1), eventualmente após um hidrotratamento representa pela unidade anotada com (HDT) na figura 1, é enviada em uma unidade de separação dos aromáticos (SEP) que produz um corte dito "extrato" (3) contendo a maioria dos aromáticos, e um corte dito "refinado" (2) que contém a maioria dos compostos não aromáticos, se envia pelo menos em parte o refinado (2) em uma unidade de reforma catalítica (RC) da qual se produz um fluxo de hidrogênio (5) e um corte gasolina de alto índice de octano (4) dito "reformado" que constitui uma parte do pool gasolina, essa gasolina podendo ser no todo ou parte reciclada para a unidade de separação dos aromáticos (fluxo 9'), ou enviada para a unidade de complexo aromático (CA) pelo fluxo (6), e se envia todo ou parte do extrato (3) em uma unidade dita complexo aromático (CA) da qual se produzem bases aromáticas (Fluxo 7 e 8), a outra parte do extrato (3), quando ela existe, sendo enviado ao "pool" gasolina pelo fluxo (9).
[0046] Quando uma parte (9') do reformado (4) é reciclada na unidade de separação dos aromáticos (SEP), essa parte (9')é preferencialmente constituída da fração em C6,m C7 ou C8 desse reformado (4).
[0047] Quando o refinado (2) não é enviado integralmente à unidade de reforma catalítica (RC), a parte (2') que não é enviada à reforma catalítica (RC) pode constituir uma parte da composição da gasolina ou ser enviada para uma unidade de conversão, tal como um vapocraqueamento.
[0048] Em um caso particular a) do processo, de acordo com a invenção, é possível maximizar a produção de bases aromáticos (fluxo 7 e 8), enviando a integridade do extrato (3) para o complexo aromático (CA) e reciclando a maior parte do reformado (4) para esse complexo aromático (CA) pelo fluxo (6).
[0049] Em um outro caso particular b) do processo, de acordo com a invenção, é possível maximizar a produção de gasolina de alto índice de octano (fluxo 4), enviando uma maior parte do extrato (3) para a composição da gasolina pelo fluxo (9), e enviando a integralidade do reformado (4) para o pool gasolina.
[0050] Todas as variantes intermediárias entre os casos particulares a) e b) precedentes são evidentemente possíveis e dependem do nível de reciclagem do extrato (3) para a composição da gasolina pelo fluxo (9) e do nível de reciclagem do reformado (4) para o complexo aromático (CA) pelo fluxo (6).
[0051] Em um outro caso particular do processo, de acordo com a invenção, é possível obter apenas reformado (4) e um extrato (3). Esse caso corresponde na prática ao fato de o extrato (3) produzido na unidade de separação dos aromáticos (SEP) ser enviado para um complexo aromático não presente sobre o local onde se acham as outras unidades (SEP) e (RC).
[0052] O caso em que o complexo aromático se acha sobre um local distinto daquele em que se acham a unidade de separação dos aromáticos e a unidade de reforma catalítica é assimilado ao caso em que o complexo aromático se acha efetivamente sobre o local da separação dos aromáticos e da reforma catalítica, e permanece, portanto, perfeitamente no âmbito da invenção.
[0053] Em uma outra variante do processo, de acordo com a invenção, é possível enviar a integralidade do reformado (4) para o pool gasolina, e a integralidade do extrato (3) para o complexo aromático.
[0054] A flexibilidade do esquema, segundo a invenção, é uma característica importante que o distingue dos esquemas, segundo a técnica anterior.
[0055] Na sequência da descrição damos informações sobre 1) a unidade de separação dos aromáticos, sobre 2) a unidade de reforma catalítica e sobre 3) o complexo aromático. 1) A unidade de separação dos compostos aromáticos (SEP) possuindo geralmente entre 6 e 11 átomos de carbono, pode ser realizada por meio dos processos "conhecidos do técnico" baseados em um sistema de absorção, tal como a extração líquido-líquido ou a destilação extrativa, empregando um ou vários solventes, ou ainda baseados em um sistema de adsorção. O processo, de acordo com a invenção,m não está ligado a nenhuma tecnologia particular referente à unidade de separação dos aromáticos.
[0056] A unidade de separação dos compostos aromáticos pode ser concebida para extrair apenas uma parte dos compostos aromáticos contidos na carga, por exemplo, os compostos com número de átomo de carbono que vai de 6 a 10 ou de 6 a 9, ou de 6 a 8. A parte complementar dos compostos aromáticos, respectivamente em C11, ou de C10 a C11, ou de C9 a C11 se acha então no refinado.
[0057] No exemplo que se segue, a separação dos compostos aromáticos é realizada segundo a tecnologia de extração líquido-líquido. A extração é realizada por meio de um solvente, de tipo sulfo-lano, de fórmula química C4 H8 02 S, tendo uma forte afinidade com os compostos aromáticos. Os produtos oriundos da unidade de separação dos aromáticos são um "refinado" (2) rico em compostos não aromáticos, e um "extrato" (3) que concentra os compostos aromáticos contidos na carga (1).
[0058] A carga (1), eventualmente após hidrotratamento, é colocada em contato com o solvente em uma primeira coluna de extração da qual é recuperado um solvente rico em compostos aromáticos, e um refinado (2) constituído dos compostos não aromáticos. O refinado (2) é purificado na sequência em uma coluna de lavagem para livrá-lo dos traços residuais de solvente.
[0059] O solvente rico em compostos aromáticos fica inicialmente livre dos últimos compostos não aromáticos em uma coluna de "filtragem", depois enviado para uma coluna de recuperação dos compostos aromáticos. O solvente é reciclado após regeneração, enquanto que os compostos aromáticos são recuperados no "extrato "(3). 2) A unidade de reforma catalítica (RC) funciona em condições operacionais dependentes da carga a converter e produtos buscados, a fim de otimizar os rendimentos.
[0060] Em caso de necessidade, a carga que entra na reforma catalítica poderá ser hidrotratada para atingir a especificação requerida em termos de teor em enxofre, nitrogênio e compostos olefínicos e dio-lefínicos.
[0061] O número de reatores que constituem a unidade de reforma catalítica é geralmente de 3, 4 ou 5. Os catalisadores empregados são também sistemas catalíticos escolhidos de uma maneira adaptada às condições de funcionamento. Eles são tipicamente à base de platina promovida, o promotor podendo ser Re, Sn, In, PM Ge, Bi, Boro, Irídio, terras raras, ou não importa que combinação desses elementos. Preferencialmente, os promotores do catalisador da unidade de reforma catalítica serão escolhidos dentre a seguinte sublista: Sn, In, P.
[0062] A unidade de reforma catalítica pode recorrer à tecnologia da camada fixa ou da camada móvel.
[0063] Uma unidade de reforma catalítica em camada fixa ou em camada móvel, ou ainda em combinação das duas tecnologias, funções tipicamente nas seguintes faixas operacionais: - uma temperatura Fe entrada de reatores média entre 400 e 560 °C; - uma relação H2/HC entre 1 e 10 mol/mol; - uma pressão média de reatores entre 0,3 e 3,7 MPa; - uma velocidade espacial mássica entre 1 e 5 kg carga / (kg catalisador. hora).
[0064] A unidade de reforma catalítica funciona de preferência na faixa dos processos ditos de regeneração contínua para os quais as faixas de funcionamento são mais severos, a saber: - uma temperatura de entrada de reatores média entre 450 e 560°C; - uma relação H2/HC entre 1 e 5 mol/mol; - uma pressão média de reatores entre 0,3 e 1,6 MPa; - uma velocidade espacial mássica entre 1 e 5 kg carga / kg catai isador.h) 3) o complexo aromático designa uma combinação de diferentes unidades de fracionamento seja por adsorção, destilação, destilação extrativa, extração líquido - líquido, ou cristalização, e/ou de unidades de conversão , independentemente de redisposição dos aromáticos, tais como os processos de transalquilação ou de dispro-porcionação, seletiva ou não, as unidades de desalquilação, ou de al-quilação dos aromáticos, ou ainda as unidades de isomerização dos xilenos com ou não desalquilação do etil benzeno.
[0065] Os produtos de um complexo aromático são principalmente os intermediários petroquímicos denominados no caso "bases aromáticas", como o benzeno, o paraxileno, o ortoxileno, o metaxileno, o corte de xilenos, o etil benzeno, o estireno monômero, o cumeno ou os alquilbenzenos lineares, ou ainda os ingredientes para constituir as bases gasolina, tais como o tolueno, ou um corte de aromáticos pesados.
[0066] Em caso de necessidade, a carga que entra no complexo aromático poderá ser hidrotratada.
Exemplo [0067] O exemplo que se segue compara dois esquemas de processos: um esquema, de acordo com a invenção (conforme a figura 2) e um esquema segundo a técnica anterior que não possui unidade de separação dos aromáticos (de acordo com a figura 3).
[0068] Nos dois esquemas, segundo a técnica anterior, e de acordo com a invenção, a unidade de reforma catalítica (RC) e o complexo aromático (CA) são idênticos. No s dois casos, as cargas consideradas são: - um corte de nafta pesado oriundo da destilação direta de bruto (10) de intervalo de destilação compreendido entre 60 °C e 165 °C, segundo a curva de destilação verdadeira (cirva dita TBP); - um corte nafta (12) oriundo de uma unidade de craquea-mento catalítico (FCC), rico em compostos aromáticos» [0069] Essa carga pode provir de uma unidade de craqueamento catalítico (anotado FCC) dedicado à produção de gasolina ou de olefi-nas leves para a indústria petroquímica, operando com elevado rigor (temperatura de saída do reator de 550 °C ou mais, e relação vazão de catalisador sobre vazão de carga superior a 10) e empregando catalisadores com formulações especificas dopados ou não com uma ou várias zeolitas.
[0070] O teor em compostos aromáticos no corte nafta produzida no FC se acha com efeito consideravelmente aumentada, quando se visa a maximizar o rendimento em propileno desse FCC, conforme é o caso nesse exemplo. A repartição em família química (PONA) das duas cargas é dada na tabela 1 abaixo: Tabela 1 Descrição do esquema, segundo a técnica anterior [0071] O esquema do processo, segundo a técnica anterior, cor- responde à figura 3.
[0072] No esquema» segundo a técnica anterior, a carga (21) constituída da mistura dos dois cortes, segundo a tabela 1 (um corte de nafta oriundo da destilação direta do bruto (10) e um corte nafta, provenientes de uma unidade de FCC (12)) é enviada em uma unidade de hidrotratameto (HDT), da qual sai um efluente hidrotratado (22). Esse hidrotratamento é necessário para permitir uma alimentação da unidade de reforma catalítica (RC) com as especificações face às impurezas que podem conter (olefinas e diolefinas Bromina index < 100), enxofre < 1 ppm peso e nitrogênio < 1 ppm peso).
[0073] O fluxo hidrotratado (22) constitui a carga de uma unidade de reforma catalítica (RC) que produz um reformado (24) que é integralmente enviado para um complexo aromático (CA), e um gás rico em hidrogênio (23).
[0074] A unidade de reforma catalítica (RC) trabalha nas seguintes condições: - temperatura de entrada do redutor: 510 °C - pressão: 0,45 MPa - relação H2/HC: 3,0 [0075] A descrição do complexo aromático, idêntico àquele utilizado no esquema de processo, de acordo com a invenção, é dada depois.
[0076] Esse complexo aromático (CA) produz paraxileno (27) e benzeno (28).
Descricão do Esquema, de acordo com a Invenção [0077] O esquema de processo, segundo o presente exemplo, corresponde à figura 2.
[0078] A carga é a mesma que aquela do esquema, segundo a técnica, seja: - um corte de nafta oriundo da destilação direta de bruto (10): - um corte nafta proveniente de uma unidade de FCC (11), rico em compostos aromáticos. 1) Um hidrotratamento prévio da carga nafta ex FCC é necessário para permitir uma alimentação da unidade de reforma catalítica com as especificações das impurezas que podem conter (olefinas e diolefinas "Bromine índex"(< 100), enxofre < 1 ppm peso e nitrogênio < 1 ppm peso).
[0079] Só a gasolina oriunda do FCC, após hidrotratamento, é enviada na unidade de extração dos aromáticos, já que ela contém aproximadamente 67 % de compostos aromáticos, contra somente 7 % para a gasolina de destilação direta.
[0080] Os efluentes da unidade de extração dos aromáticas (SEP) são: - um extrato (3) que é enviado integralmente para o complexo aromático (CA); e - um refinado (14) que é misturado com nafta pesada de destilação direta hidrotratada (11) para constituir a carga (2) da unidade de reforma catalítica (RC). A repartição em família química (PONA) da carga da unidade de reforma catalítica é dada na tabela 2 abaixo para o caso, segundo a téc-nica anterior e o caso segundo a invenção. ______ Tabela 2 2) A unidade de reforma catalítica (RC) trabalha nas se- guintes condições: Temperatura de entrada do reator: 520°C Pressão: 0,45 MPa Relação H2/HC: 1,5 [0081] O reformado (4) produzido pela unidade de reforma catalítica é integralmente enviado (fluxo 6) na unidade de complexo aromático (CA) da qual se produz o paraxileno (7) e o benzeno (8).
[0082] A tabela 3 abaixo compara a capacidade da unidade de reforma catalítica (RC), assim como suas condições operacionais, a pressão média dos reatores (P), a temperatura média de entrada dos reatores (T), e a taxa de reciclagem (relação H2/HC) em 3 casos: - o caso, de acordo com a invenção - 2 casos, segundo a técnica anterior, anotados: caso A e caso B, que têm a seguinte significação: . o caso A corresponde ao esquema da técnica anterior com uma unidade de reforma catalítica que tem a mesma carga em catalisador que aquela utilizada para o caso, de acordo com a invenção.
[0083] A capacidade da unidade de reforma catalítica é de 77 (em unidades arbitrárias) para o esquema, de acordo com a invenção, e de 100 (em unidades arbitrários) para o esquema, segundo a técnica anterior, em razão da extração de aromáticos a montante da unidade de reforma catalítica.
[0084] A velocidade espacial está, portanto, na mesma relação que aquela das cargas, seja 77, segundo a invenção, e 100, segundo a técnica anterior. - O caso B corresponde ao esquema da técnica anterior com uma unidade de refinação que trabalha com uma carga de catalisador mais importante de maneira fornecer uma comparação à mesma velocidade espacial da reforma catalítica entre o esquema, segundo a técnica anterior, e o esquema, de acordo com a invenção.
Condições operacionais Tabela 3 [0085] O esquema, de acordo com a invenção, permite trabalhar em condições de reforma catalítica ótimas, pois mais favoráveis a uma melhor seletividade para os compostos aromáticos, a saber uma relação H2/HC dividido por 2 e uma temperatura aumentado de 10 °C. 3) O complexo aromático, idêntico no esquema, segundo a técnica anterior e no esquema, segundo a invenção, é constituído das seguintes unidades: Duas unidades de conversão: [0086] - uma unidade de transalquilaçâo do tolueno e aromáticos em C9+ para produzir aromáticos em C8 e benze no;
[0087] - uma unidade de isomerização dos xilenos e de desalquí-lação do etil benzeno.
Diferentes unidades de fracio na mento [0088] - uma coluna de fracio na mento do reformado total em um reformado leve ¢07-) e um reformado C8+;
[0089] - uma coluna de fracio na mento do corte aromático C8+ em um corte C8 e um corte aromático C9+;
[0090] - uma coluna de fracionamento do corte aromático C9+ em um corte rico em C9-C10 e um corte de aromáticos mais pesados;
[0091] - uma unidade de destilação extrativa para separar compostos não-aromáticos um corte aromático rico em benzeno e tolueno;
[0092] - uma seção de fracionamento BT constituída de uma coluna de benzeno e uma coluna de tolueno;
[0093] - uma unidade de separação por adsorção do paraxileno de um corte aromático em C8.
[0094] De maneira mais precisa, o complexo aromático funciona da seguinte maneira com referência à figura 2: [0095] O reformado (6) é enviado para uma coluna de fracionamento que separa um reformado leve (C7-) de um reformado C8+. O reformado leve é enviado a uma unidade de destilação extrativa para separar compostos não aromáticos um corte aromático rico em benzeno e tolueno. Este é enviado para uma seção de fracionamento para separar o benzeno como produto final do complexo do tolueno empregado como reagente em uma unidade de transalquilação. Os aromáticos mais pesados (C8+) são misturados ao reformado C8+;
[0096] O reformado C8+ é enviado para uma coluna de fracionamento (coluna de xilenos) que separa os C8 aromáticos dos aromáticos mais pesados. Estes são fracionados na sequência para enviar um corte aromático rico na espécie em C9-C10 átomos de carbono rea-gentes na unidade de transalquilação.
[0097] Nesta unidade, o tolueno reage com os aromáticos mais pesados para produzir aromáticos em C8, assim como o benzeno. Uma reciclagem do efluente para a seção de fracionamento BT permite fracionar os produtos e reagentes não convertidos para encontrar os aromáticos em C8 na cabeça da coluna de xilenos. Esse corte C8 é, então, convertido em paraxileno: este é separado dos outros isômeros por um processo de adsorção. O efluente é em seguida enviado para uma unidade de isomerização de xilenos na qual o equilíbrio é restaurado entre os diferentes isômeros de xilenos e na qual o etil benzeno é convertido em benzeno por desalquilação.
[0098] O efluente de isomerização é, então, reciclado para a coluna de xilenos na carga fresca. Assim, o paraxileno (7) é o produto principal do complexo, o benzeno (8) sendo o principal coproduto.
[0099] Considerando-se o bloco unidade de separação dos aromáticos + unidade de reforma catalítica, a tabela 4 abaixo compara as produções em hidrogênio (H2), ao reformado líquido (C5+), assim como as produções detalhadas por compostos aromáticos.
[00100] A tabela 4 abaixo compara os desempenhos do catalisador de reforma catalítica em termos de seletividades em aromáticos (STA) e a conversão dos não aromáticos (C6+NA), para o caso, segundo a técnica anterior, e o caso, de acordo com a invenção.
[00101] Comparado ao caso A, segundo a técnica anterior, o esquema, de acordo com a invenção, permite uma produção mais importante de reformado líquido, de hidrogênio, de compostos aromáticos, mas também melhor retenção dos aromáticos pesados (C8+).
[00102] O esquema B, segundo a técnica anterior, permite certamente produzir mais hidrogênio e compostos aromáticos (às custas do rendimento em reformado líquido) que o caso A, segundo a técnica anterior, mas os rendimentos continuam inferiores àqueles realizados com o esquema, de acordo com a invenção.
[00103] Além disso, a distribuição dos compostos aromáticos produzidos é diferente daquela do esquema, de acordo com a invenção: mais benzenos e tolueno e menos aromáticos em C9+ são produzidos, o que tem um impacto sobre os desempenhos do complexo aromático a jusante.
[00104] Considerando-se os desempenhos da unidade de reforma catalítica, pode-se anotar que a conversão dos compostos não aromáticos em C6+ é certamente aumentado no caso B em comparação ao caso A, mas a seletividade em relação aos compostos aromáticos permanece nitidamente inferior àquela realizada com o esquema, de acordo com a invenção.
[00105] Nenhum dos casos A ou B, segundo a técnica anterior, permite atingir rendimentos do caso, segundo a invenção.
Produtos {unidade de peso/horas) Desempenhos catalíticos Tabela 4 NOTA: [00106] A seletividade em relação aos compostos aromáticos (mol/mol) é definida como a relação mois de compostos aromáticos produzidos sobre mois de compostos não aromáticos C6+ convertidos.
[00107] A conversão dos não aromáticos C6+ na carga é definida como a relação mois de compostos não aromáticos C6+ convertidos sobre moles de compostos não aromáticos C6+ em entrada.
[00108] A tabela 5 abaixo compara as produções em paraxileno e benzeno à saída da unidade de complexo aromático (CA).
[00109] A produção em paraxileno no esquema, de acordo com a invenção, é aumentada de 2,5 unidades de peso / hora em relação ao caso A e de 2,2 unidades de peso / hora em relação ao caso B, o que é inteiramente significativo.
[00110] Comparado ao caso A, o esquema B, segundo a técnica anterior, permite certamente produzir ligeiramente mais paraxileno, mas a razão paraxileno produzido / benzeno produzido é globalmente diminuída.
[00111] O esquema, de acordo com a invenção, permite, portanto, maximizar a produção de paraxileno.
Tabela 5 REIVINDICAÇÕES
Claims (6)
1. Processo de produção de gasolina com índice de octano superior a 95, e de coprodução de bases aromáticas, no qual a carga a tratar (1) é composta de diversos cortes nafta derivados de um ou mais de destilação direta, unidade de craqueamento catalítico, unidade de coquefação, unidade de vapocraqueamento ou ainda fracionamen-to de condensados de gás natural, o processo caracterizado pelo fato de que: - a parte de carga de elevado conteúdo aromático (superior a 30 % em peso), representada pelo fluxo (12), é enviada para uma unidade de hidrotratamento (HDT1), e o corte hidrotratado resultante (13) é enviado para uma unidade de separação dos aromáticos (SEP) que produz um refinado (14); - a parte de carga de baixo conteúdo aromático (inferior a 30 % em peso, e preferencialmente inferior a 20 % em peso), representada pelo fluxo (10), é enviada para uma unidade de hidrotratamento (HDT2), e o corte hidrotratado resultante (11) é misturado com o refinado (14) oriundo da unidade de separação dos aromáticos (SEP), para constituir a carga (2) de uma unidade de reforma catalítica (RC); - o extrato (3) oriundo da unidade de separação dos aromáticos (SEP) é pelo menos em parte enviado a uma unidade de complexo aromático (CA) que produz bases aromáticas (7) e (8), a outra parte do extrato (3) sendo enviada pelo fluxo (9) para a composição da gasolina; - a unidade de reforma catalítica (RC) produz um reformado (4), pelo menos parte do qual é enviado para o complexo aromático (CA) pelo fluxo (6), a outra parte do reformado (4) sendo enviada para a composição da gasolina pelo fluxo (6'), e um fluxo de hidrogênio (5).
2. Processo de produção de gasolina com índice de octano superior a 95, e de coprodução de bases aromáticas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o extrato (3) oriundo da unidade de separação dos aromáticos (SEP) é enviado para a unidade de complexo aromático (CA).
3. Processo de produção de gasolina com índice de octano superior a 95, e de coprodução de bases aromáticas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o reformado (4) produzido pela reforma catalítica (RC) é enviada para o complexo aromático (CA).
4. Processo de produção de gasolina com índice de octano superior a 95, e de coprodução de bases aromáticas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de reforma catalítica (RC) trabalha com: - uma temperatura de entrada de reatores média entre 450 e 560°C; - uma relação H2/HC entre 1 e 5 mol/mol - uma pressão média de reatores entre 0,3 e 1,6 MPa - uma velocidade espacial mássica entre 1 e 5 kg carga/ (kg catalisador.h).
5. Processo de produção de gasolina com índice de octano superior a 95, e de coprodução de bases aromáticas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de reforma catalítica (RC) faz uso de um catalisador à base de Pt promovido com um dos seguintes elementos: Re, Sn, In, P, Ge, Bi, Boro, Irídio, terras raras, e preferencialmente escolhido na sublista Sn, In, P.
6. Processo de produção de gasolina com índice de octano superior a 95, e de coprodução de bases aromáticas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma parte (9') do reformado (4) oriundo da unidade de reforma catalítica é reciclada para a unidade de separação dos aromáticos.
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