Relatório Descritivo da Patente de Invenção para PROCESSO PARA A PRODUÇÃO DE UMA FRAÇÃO DE HIDROCARBONETO COM ELEVADO NÚMERO DE OCTANAGEM E BAIXO TEOR DE ENXOFRE.
A presente invenção refere-se ao campo da incrementação no número de octanagem de uma fração de hidrocarboneto, e mais particularmente a um processo para a produção de uma fração de hidrocarboneto com elevado número de octanagem e baixo teor de enxofre, o que torna possível melhorar toda a fração, reduzir o teor total de enxofre da fração a níveis muito baixos, enquanto é aumentado o número de octanagem da fração.
O refino de petróleo, bem-como a petroquímica, estão atualmente sujeitos a novas restrições. Na verdade, todos os países estão adotando gradualmente especificações estritas de enxofre: o objetivo é a obtenção de entre 5 a 10 ppm de enxofre. O problema de reduzir os teores de enxofre concentra-se essencialmente nas gasolinas que são obtidas por craqueamento, seja catalítico (FCC: Fluid Catalytic Cracking, de acordo com a terminologia em inglês), seja não-catalítico (formação de coque, redução da viscosidade, craqueamento sob vapor), precursores de enxofre primários nos tanques de gasolina. Hoje, há projetos para a produção de gasolina com craqueamento catalítico em conformidade com as especificações de enxofre. Embora esses projetos procurem limitar a perda de olefinas, eles envolvem inevitavelmente uma perda de octano, independentemente da tecnologia que é utilizada, o que representa um problema, em um momento em que as restrições de octano impostas pelos fabricantes de automóveis são cada vez mais rigorosas.
Surge uma segunda restrição devido ao fato de que o mercado de combustível produz uma redução contínua da demanda por gasolina em favor do diesel, enquanto mantém um requisito de alta qualidade da gasolina no plano do octano, a pressão de vapor de Reid e o teor de enxofre. Portanto, é importante produzir gasolina de melhor qualidade, mas em uma quantidade reduzida em favor dos destilados (querosene e diesel).
Petição 870190051394, de 31/05/2019, pág. 6/12
Surge uma terceira restrição da petroquímica, e em particular dos processos de craqueamento sob vapor e de reforma catalítica, que - para produzir respectivamente as definas e os compostos aromáticos que têm um valor mais elevado (etileno e propileno) - vê o preço de suas matérias primas (as naftas em particular) aumentar de modo alarmante e contínuo por causa das limitações de recursos que chegam e que requerem materiais de partida que são pobres em compostos aromáticos.
Uma solução bem-conhecida do elemento versado na técnica para a redução do teor de enxofre consiste em reaiizar um hidrotratamento (ou hidrodessulfurização) das frações de hidrocarboneto e em particular das gasolinas por meio de craqueamento catalítico. No entanto, este processo apresenta um inconveniente importante de causar uma queda muito significativa no número de octanagem.
Outros processos para dessulfurização das gasolinas olefinicas pela limitação da hidrogenação das olefinas, e por conseguinte minimização da redução do número de octanagem, são descritos em várias patentes.
A patente EP1370627, por exemplo, apresenta um processo para a produção de gasolina com um baixo teor de enxofre, o qual compreende pelo menos uma hidrogenação seletiva das diolefinas que estão presentes na gasolina inicial, um estágio de a transformação de compostos de enxofre leves que estão presentes na gasolina, um fracionamento da gasolina que é obtida em pelo menos duas frações, uma fração leve e uma fração pesada, e um tratamento de dessulfurização em um estágio de pelo menos uma parte da fração pesada que é obtida do fracionamento. Desse modo, esse processo torna possível reduzir a quantidade de enxofre que está presente na gasolina e obter gasolinas cujo número de octanagem é maior do que aquele que poderia ser obtido simplesmente com um hidrotratamento. No entanto, mesmo que o número de octanagem seja melhorado em relação àquele que é obtido com um hidrotratamento, ele é por fim degradado, isto é, menor do que o do material de partida tratado.
O objetivo da presente invenção, portanto, consiste na eliminação de um ou mais dos inconvenientes da técnica anterior ao propor um processo para a produção de uma fração de hidrocarboneto, começando com um material de partida de hidrocarboneto e, por exemplo, uma fração de gasolina por craqueamento catalítico, tornando possível satisfazer as restrições acima mencionadas:
- a produção de um material de partida de hidrocarboneto em conformidade com as especificações de enxofre com um número de octanagem do produto que seja maior ou igual ao do material de partida e uma redução substancial do teor de olefina;
- a conversão de uma parte do material de partida de hidrocarboneto em uma base para a petroquímica;
- e, em alguns casos, a conversão de uma parte do material de partida de hidrocarboneto em destilados médios com baixo teor de enxofre;
- o envio de somente uma parte da gasolina original para um tanque de gasolina.
Para esta finalidade, a presente invenção propõe um processo para a produção de uma fração de hidrocarboneto com elevado número de octanagem e baixo teor de enxofre, iniciando com um material de partida de hidrocarboneto, o qual compreende pelo menos os seguintes estágios:
- um estágio de hidrodessulfurização do material de partida de hidrocarboneto;
- pelo menos um estágio de extração de compostos aromáticos de todo ou de parte do efluente que é obtido do estágio de hidrodessulfurização, com o que a dita extração produz um rafinato enriquecido com parafina e um extrato enriquecido com composto aromático que é enviado para um tanque de gasolina.
Em uma modalidade da invenção, o material de partida de hidrocarboneto é obtido de uma unidade de craqueamento catalítico ou de uma unidade de craqueamento térmico ou de uma unidade de formação de coque ou de uma unidade de redução da viscosidade.
De acordo com uma modalidade da invenção, o estágio de hidrodessulfurização é seletivo e levado a efeito em um estágio, em um ou dois reatores, ou em dois estágios.
De acordo com outra modalidade da invenção, o estágio de hidrodessulfurização é não-seletivo.
Em uma modalidade da invenção, uma parte do rafinato parafínico é enviada para uma unidade craqueamento sob vapor ou para uma unidade de reforma catalítica.
Em uma modalidade da invenção, uma parte do rafinato parafínico é enviada em uma mistura com o extrato aromático para um tanque de gasolina.
Em uma modalidade da invenção, peio menos uma parte do rafinato parafínico é enviada para um estágio de separação que produz um rafinato leve que é enviado ao tanque de gasolina, em uma mistura com o extrato aromático e/ou para uma unidade de craqueamento sob vapor ou uma unidade de reforma catalítica, e um rafinato pesado é enviado ao tanque de diesel ou ao tanque de querosene.
De acordo com uma modalidade da invenção, o processo compreende os seguintes estágios:
- um estágio de hidrogenação seletiva das diolefinas do material de partida de hidrocarboneto;
- um estágio de separação do efluente que é obtido no estágio de hidrogenação seletiva, produzindo pelo menos duas frações, uma fração de hidrocarboneto leve e uma fração de hidrocarboneto pesada, o qual é enviado como um material de partida do estágio de hidrodessulfurização.
De acordo com uma outra modalidade da invenção, compreende os seguintes estágios:
- um estágio de hidrogenação seletiva das diolefinas do material de partida de hidrocarboneto;
- um estágio de separação do efluente que é obtido no estágio de hidrogenação seletiva, produzindo pelo menos duas frações, uma fração de hidrocarboneto leve e uma fração de hidrocarboneto intermediária, o qual é enviado como um material de partida do estágio de hidrodessulfurização.
Em uma modalidade da invenção, a fração de hidrocarboneto leve é enviada em uma mistura com o extrato aromático, e uma parte do ra5 finato parafínico ao tanque de gasolina.
Em uma modalidade da invenção, o estágio de extração de compostos aromáticos é uma extração de líquido-líquido ou uma destilação extrativa.
Em uma modalidade da invenção, o estágio de extração de compostos aromáticos é uma extração de líquido-líquido com uma razão de solvente entre 1,5 e 5.
A invenção também se refere ao uso do processo de acordo com a invenção para a produção de uma fração de hidrocarboneto que é pobre em compostos aromáticos e/ou olefinas e que é utilizada em petroquímica, iniciando com uma fração de gasolina.
De acordo com uma modalidade da invenção, a fração de hidrocarboneto é utilizada em um processo de craqueamento sob vapor.
De acordo com outra modalidade da invenção, a fração de hidrocarboneto é utilizada em um processo de reforma catalítica.
Outras características e vantagens da invenção serão mais bem-compreendidas e ficarão mais evidentes com a leitura da descrição apresentada abaixo, com referência às figuras anexas, e que são fornecidas a título de exemplo:
- a Figura 1 é uma representação esquemática do processo para a produção de uma fração de hidrocarboneto de acordo com a invenção,
- a Figura 2 é uma representação esquemática de uma variante do processo para a produção de uma fração de hidrocarboneto de acordo com a invenção,
- a Figura 3 é uma representação esquemática de uma outra variante do processo para a produção de uma fração de hidrocarboneto de acordo com a invenção.
O processo de acordo com a invenção, ilustrado nas Figuras 1, 2 e 3, consiste na produção de uma fração de hidrocarboneto com elevado número de octanagem e baixo teor de enxofre.
O material de partida que é utilizado no processo de acordo com a invenção é um material de partida de hidrocarboneto que contém en xofre e os cujos pontos de ebulição se estendem do ponto de ebulição dos materiais de partida de hidrocarboneto, com quatro átomos de carbono (C4), até o ponto de ebulição final de 300°C, de acordo com o padrão ASTM D86. O material de partida de hidrocarboneto que é utilizado no processo de acordo com a invenção pode ser, por exemplo, uma fração de gasolina que é obtida de uma unidade de craqueamento catalítico, de uma unidade de craqueamento térmico (Steam Cracker, de acordo com a terminologia em inglês), de uma unidade de formação de coque (Coker, de acordo com a terminologia em inglês) ou de uma unidade de redução da viscosidade (Visbreaker, de acordo com a terminologia em inglês).
O material de partida que é utilizado no processo de acordo com a invenção compreende de maneira geral:
- Uma fração de olefina de mais de 5% em peso e mais frequentemente de mais de 10% em peso.
- Uma fração de compostos aromáticos de mais de 5% em peso e mais frequentemente de mais de 10% em peso.
- Pelo menos 50 ppm em peso de enxofre.
No processo de acordo com a invenção, ilustrado na Figura 1, o material de partida de hidrocarboneto é submetido a pelo menos um tratamento de hidrodessulfurização e a um tratamento de extração de compostos aromáticos. Para esta finalidade, o material de partida é enviado através da linha (1) para uma unidade de hidrodessulfurização (C). O efluente que é obtido da unidade de hidrodessulfurização (C) circula através da linha (4) antes de ser enviado à unidade de extração de compostos aromáticos (D). O extrato aromático (também chamado de extrato enriquecido com composto aromático, em relação ao material de partida) circula então através da linha (9). O rafinato parafínico (também chamado de rafinato enriquecido com parafina, em relação ao material de partida) que é obtido na saída da unidade de extração de compostos aromáticos (D) circula através da linha (6). Uma parte deste rafinato parafínico é enviada através da linha (7) para uma unidade de craqueamento sob vapor. A outra parte deste rafinato parafínico é enviada através da linha (8) para o tanque de gasolina. A mistura dos eflu entes (extrato aromático e rafinato parafínico) que circula nas linhas (9) e (8) é enviada através da linha (10) para o tanque de gasolina.
O projeto dos estágios de hidrodessulfurização e de extração de compostos aromáticos torna possível incrementar todo o material de partida de hidrocarboneto e em particular uma fração de gasolina ao reduzir o teor de enxofre e ao maximizar o número de octanagem da gasolina. Uma parte da gasolina pode ser convertida em destilado médio com baixo teor de enxofre. Uma outra parte da gasolina pode ser utilizada em uma base para a petroquímica ao ser enviada para uma unidade de craqueamento sob vapor.
Desse modo, o processo de acordo com a invenção torna possível satisfazer as restrições acima citadas ao reduzir a quantidade de gasolina produzida de um material de partida de hidrocarboneto em favor de um rafinato melhor para a petroquímica.
De acordo com uma variante do processo de acordo com a invenção (ilustrada na figura 2), os estágios de hidrodessulfurização e extração de compostos aromáticos podem ser precedidos por um estágio de hidrogenação seletiva, ele próprio seguido por um estágio de separação. Nesta variante, o material de partida é enviado através da linha (1) para uma unidade de hidrogenação seletiva (A). O efluente que é obtido da unidade de hidrogenação seletiva (A) circula através da linha (2) e é então injetado em uma coluna de separação (B) que produz pelo menos duas frações: uma fração de gasolina leve, a qual é enviada ao tanque de gasolina através da linha (5): esta fração leve terá um ponto final máximo ASTM D86 de 160°C, de preferência de 120°C, e com mais preferência de 90°C, com o que uma fração de gasolina pesada circula através da linha (3), e opcionalmente uma fração de gasolina intermediária circula através da linha (18). Esta fração intermediária tem em geral um ponto de ebulição final ASTM D86 que é menor ou igual a 220°C, de preferência menor ou igual a 180°C, e com mais preferência menor ou igual a 160°C. Quando uma fração intermediária (18) é produzida, ela é enviada à unidade de hidrodessulfurização (C) através da linha (18). A fração pesada que circula através da linha (3) é enviada aos destilados médios após o hidrotratamento, se necessário. No caso onde não há nenhuma fração intermediária, a fração pesada é enviada à unidade de hidrodessulfurização (C) através da linha (3).
O efluente que é obtido da unidade de hidrodessulfurização (C) circula através da linha (4) antes de ser enviado à unidade (D) para extração de compostos aromáticos. O rafinato parafínico circula através da linha (6). Uma parte deste rafinato parafínico é enviada através da linha (7) para uma unidade de craqueamento sob vapor. A outra parte deste rafinato parafínico é enviada através da linha (8) ao tanque de gasolina. Os efluentes (gasolina leve e extrato aromático) que circulam nas linhas (9) e (5) são misturados através da linha (11) antes de ser enviados em uma mistura com o efluente (rafinato parafínico) que circula através da linha (B) para o tanque de gasolina.
Esta variante do processo de acordo com a invenção torna possível, no momento do estágio de separação, a obtenção de uma fração de gasolina leve que contém menos de 10 ppm de enxofre e uma fração de gasolina pesada com um teor de olefina controlado que envolve uma redução de 15 a 85% das olefinas que são enviadas para a unidade de hidrodessulfurização.
No caso em que é desejável maximizar o material de partida no dispositivo de craqueamento sob vapor, a configuração proposta pode consistir em:
- um estágio de hidrogenação seletiva,
- um estágio de separação,
- um estágio de hidrodessulfurização na fração de gasolina pesada e uma parte da fração de gasolina leve,
- um estágio de extração de compostos aromáticos de todos os efluentes obtidos da unidade de hidrodessulfurização,
- o envio de todo o rafinato parafínico que é obtido para o dispositivo de craqueamento sob vapor.
Também é possível separar o rafinato parafínico em duas frações, em uma fração leve, que é pobre em enxofre e em octano que é enviada ao tanque de gasolina se uma margem for utilizada em termos do número de octanagem ou, em caso contrário, ao dispositivo de craqueamen to sob vapor, e em uma fração pesada, que é pobre em enxofre e tem um ponto de fulgor controlado, a qual é enviada ao tanque de querosene ou ao tanque de diesel.
De acordo com uma outra variante do processo de acordo com a invenção (ilustrada na figura 3), o estágio de extração de compostos aromáticos pode ser seguido por um estágio de separação. O material de partida é enviado através da linha (1) para a unidade de hidrogenação seletiva (A). O efluente que é obtido da unidade de hidrogenação seletiva (A) circula através da linha (2) e é então injetado em uma coluna de separação (B) que produz duas frações: uma fração de gasolina leve, a qual é enviada ao tanque de gasolina através da linha 5, e uma fração de gasolina pesada, a qual é enviada à unidade de hidrodessulfurização (C) através da linha (3). O efluente que é obtido da unidade de hidrodessulfurização (C) circula através da linha (4) antes de ser enviado à unidade (D) para extração de compostos aromáticos.
O rafinato parafínico circula através da linha (6). Os efluentes (gasolina leve e extrato aromático) que circulam nas linhas (9) e (5) são misturados através da linha (11).
O rafinato parafínico que circula através da linha (6) é enviado a uma coluna de separação (E). O rafinato pesado é enviado à fração de diesel através da linha (13). O rafinato leve circula através da linha (14). Uma parte desse rafinato leve é enviada através da linha (15) para o tanque de gasolina, e a outra parte é enviada através da linha (16) para o dispositivo de craqueamento sob vapor. O efluente que circula através da linha (11) é misturado com o efluente que circula através da linha (15) para fornecer o efluente que circula através da linha (17) que é enviado ao tanque de gasolina.
Esta variante pode ser utilizada no caso em que é desejável maximizar a produção de destilados, sem enviar o produto à petroquímica.
De acordo com outra variante do processo de acordo com a invenção (não ilustrada), o material de partida de hidrocarboneto, sem nenhum estágio prévio de hidrogenação seletiva ou separação, é submetido a pelo menos um tratamento de hidrodessulfurização e a um tratamento para ex tração de compostos aromáticos que podem ser seguidos por um estágio de separação. Para esta finalidade, o material de partida é enviado para uma unidade de hidrodessulfurização. O efluente que é obtido da unidade de hidrodessulfurização é enviado à unidade de extração de compostos aromáticos. O rafinato parafínico que é obtido na saída da unidade de extração de compostos aromáticos é enviado a uma coluna de separação. O rafinato pesado é enviado à fração de diesel. Uma parte do rafinato leve é enviada ao tanque de gasolina, e a outra parte é enviada ao dispositivo de craqueamento sob vapor. O extrato aromático que é obtido da unidade de extração é misturado com a outra parte do rafinato leve para ser enviado então ao tanque de gasolina.
Os vários estágios do processo de acordo com a invenção são descritos em mais detalhes abaixo.
Estágio de Hidroqenação Seletiva
O processo de acordo com a invenção pode compreender um estágio de hidrogenação seletiva. Este estágio tem como objetivo a transformação das diolefinas, presentes no material de partida de hidrocarboneto, em olefinas. Durante este estágio, também é possível aumentar o peso dos produtos de enxofre leves que estão presentes no material de partida de hidrocarboneto.
Este estágio de hidrogenação seletiva ocorre em um reator que está geralmente na presença de um catalisador que contém pelo menos um metal do grupo VIII, selecionado de preferência do grupo que é formado por platina, paládio e níquel e um substrato. É possível, por exemplo, utilizar um catalisador à base de níquel ou de paládio depositado em um substrato inerte, tal como, por exemplo, alumina, sílica ou um substrato que contém pelo menos 50% de alumina.
Um outro metal pode ser combinado com o metal primário para formar um catalisador bimetálico, tal como, por exemplo, molibdênio ou tungstênio. O uso de tais fórmulas catalíticas foi reivindicado, por exemplo, na patente FR 2 764 299.
A seleção das condições de operação é particularmente impor tante. Em geral, o estágio é levado a efeito sob pressão e na presença de uma quantidade de hidrogênio que excede ligeiramente o valor estoiquimétrico que é necessário para hidrogenação das diolefinas. O hidrogênio e o material de partida que devem ser tratados são injetados em correntes ascendentes ou descendentes em um reator que em geral compreende um leito catalisador fixo.
A pressão que é empregada durante a reação de hidrogenação seletiva deve ser adequada para manter mais de 60% em peso do material de partida a ser tratado na fase líquida no reator, de preferência mais de 80%, e com mais preferência ainda de 95%. Desse modo, a pressão é geralmente entre, por exemplo, 0,4 e 5 MPa, de preferência mais do que 1 MPa, e com mais preferência entre 1 e 4 MPa. A vazão volumétrica de hora em hora do material de partida a ser tratado fica compreendida entre cerca de 1 e cerca de 20 h’1 (volume do material de partida por volume do catalisador e por hora), de preferência entre 2 e 10 h'1, e com mais preferência entre 2 e 8 h’1.
A temperatura fica em geral compreendida entre cerca de 50°C e 250°C, e de preferência entre 80°C e 220°C, e com mais preferência entre 100°C e 200°C, para garantir uma conversão adequada das diolefinas.
A razão entre o hidrogênio e o material de partida que é expressa em termos de litros fica em geral compreendida entre 3 e 50 litros por litro, e de preferência entre 3 e 20 litros por litro.
No caso do tratamento de uma gasolina de craqueamento catalítico, esta última pode conter até várias % em peso de diolefinas (de 0,1% a 5%). Após a hidrogenação, o teor de diolefina geralmente é reduzido a menos de 3.000 rpm, e de preferência a menos de 1.500 ppm.
De modo a transformar os compostos de enxofre leves em compostos de enxofre pesados, este estágio de hidrogenação pode ser executado mediante a passagem, por exemplo, do material de partida de carbono inicial por um catalisador que possa hidrogenar as diolefinas e transformar os compostos de enxofre leves ou as olefinas em compostos de enxofre mais pesados, ou por um catalisador separado (idêntico ou diferente), mas tornando possível realizar esta transformação no mesmo reator que o estágio de hidrogenação.
Estágio de Separação do Efluente que é Obtido do Estágio de Hidrogenação
O processo de acordo com a invenção pode em geral compreender um estágio para separação do efluente que é obtido no estágio de hidrogenação em pelo menos duas frações. Essas frações são:
- uma fração leve que contém um teor de enxofre residual limitado e que contém as olefinas que podem ser utilizadas como material de partida da petroquímica ou ser incorporadas no tanque de gasolina sem outro tratamento a jusante cuja finalidade é a redução do seu teor de enxofre;
- uma fração pesada que é enriquecida com compostos aromáticos em relação ao material de partida e em que a parte principal de compostos de enxofre, inicialmente presente no material de partida, é concentrada;
- opcionalmente, uma fração intermediária que contém a parte principal de produtos de BTX (benzeno, tolueno e xileno) que estão inicialmente presentes no material de partida.
Este estágio de separação é de preferência levado a efeito por meio de uma coluna de destilação/fracionamento padrão. Esta coluna de fracionamento deve tomar possível a separação de pelo menos a fração leve do material de partida que é obtido da hidrogenação que contém uma pequena fração de enxofre da fração pesada que contém a parte principal de enxofre que está inicialmente presente no material de partida inicial.
Esta coluna opera em geral a uma pressão entre 0,1 e 2 MPa, e de preferência entre 0,1 e 1 MPa. O número de placas teóricas desta coluna de separação fica em geral compreendido entre 10 e 100, e de preferência entre 20 e 60. A taxa de refluxo, que é expressa como sendo a razão do tráfego líquido na coluna dividido pelo fluxo do destilado, expressa em kg/h, fica em geral compreendida entre 0,1 e 2, e de preferência e maior do que 0,5.
A gasolina leve que é obtida no final da separação geralmente contém pelo menos 50% das olefinas C5, e de preferência pelo menos 90%, opcionalmente, de compostos C5, das olefinas C6 e de compostos C7.
Geralmente, esta fração leve tem um baixo teor de enxofre, isto é, em geral não é necessário tratar a fração leve antes de usar a mesma como combustível.
No entanto, em determinados casos extremos, uma moderação da gasolina leve pode ser levada em consideração.
Estágio de Hidrodessulfurização
O processo de acordo com a invenção compreende um estágio de hidrodessulfurização. Este estágio pode ser levado a efeito diretamente no material de partida inicial ou na fração pesada que é obtida no final do estágio de separação.
A hidrodessulfurização que é executada dentro da estrutura do processo pode ser seletiva (com uma taxa de saturação de olefina controlada, isto é, a preservação de uma parte das olefinas) ou não-seletiva (saturação das olefinas). Este estágio é em geral levado a efeito em pelo menos um reator na presença do catalisador que compreende pelo menos um elemento do grupo VIII.
Hidrodessulfurização Seletiva:
A hidrodessulfurização seletiva pode ser executada tanto em um estágio como em dois estágios.
Por dois estágios entenda-se os diagramas com eliminação intermediária de H2S.
No caso de um diagrama com um estágio, este estágio pode conter um ou dois reatores com diferentes condições de operação.
Exemplo de um único reator:
O catalisador que é utilizado é geralmente um catalisador que compreende 0 cobalto ou níquel e 0 molibdênio. Este estágio é levado a efeito na presença de hidrogênio, a uma temperatura entre, por exemplo, 200°C e 400°C, e de preferência entre 220°C e 350°C, sob uma pressão que fica geralmente entre 0,5 e 5 MPa, de preferência entre 1 e 3 MPa, e com mais preferência entre 1,5 e 3 MPa. A vazão volumétrica líquida fica compreendida entre, por exemplo, 0,5 e 10 h'1 (expressa em termos de volume líquido por volume do catalisador e por hora), e de preferência entre 1 e 8 h’1. A razão entre H2/HC é ajustada com base nas taxas de hidrodessulfurização desejadas na faixa entre, por exemplo, 100 e 600 litros por litro, e de preferência entre 100 e 350 litros por litro.
Exemplo de dois reatores:
O catalisador e as condições de operação que são utilizados no primeiro reator são similares àqueles descritos no exemplo de um único reator.
No segundo reator, os catalisadores que são utilizados são geralmente catalisadores que compreendem o cobalto e o molibdênio ou catalisadores que compreendem o níquel.
A temperatura no segundo reator fica em geral compreendida entre 250 e 400°C, e de preferência entre 300 e 370°C. A vazão volumétrica líquida fica compreendida entre, por exemplo, 0,5 e cerca de 10 h’1 (expressa em termos de volume líquido por volume do catalisador e por hora), e de preferência entre 1 e 8 h’1.
As condições de pressão e a razão entre H2/HC são similares àquelas do primeiro reator no primeiro estágio.
Esta configuração (e em particular o desacoplamento da temperatura e o uso da concatenação do catalisador) torna possível ser mais seletivo do que na configuração com um único reator. A preservação das olefinas através do estágio HDS é, portanto, melhor.
No caso dos dois estágios, esses últimos são:
- um primeiro estágio: operado sob condições de pressão, temperatura, LHSV e H2/HC similares a um do projeto do primeiro estágio com 1 reator;
- um segundo estágio: trata o efluente do 1o estágio após eliminação de H2S, operado sob condições que estão dentro das mesmas faixas que aquelas do primeiro estágio.
O catalisador que é utilizado é geralmente um catalisador que compreende o cobalto e o molibdênio nos dois estágios.
Esta configuração torna possível ser ainda mais seletivo utili zando a eliminação intermediária de H2S entre os dois estágios, o que reduz a pressão parcial de H2S.
No caso da hidrodessulfurização seletiva, a conversão das olefinas pela hidrodessulfurização observada é de 5 a 95%, de preferência de 15 a 85%, e com mais preferência de 15 a 50%.
Hidrodessulfurização Não-Seletiva:
Este estágio é levado a efeito na presença de hidrogênio, em uma temperatura entre, por exemplo, 200°C e 400°C, e de preferência entre 220°C e 350°C, sob uma pressão geralmente entre 0,5 e 5 MPa, de preferência entre 1 e 3 MPa, e com mais preferência entre 1,5 e 3 MPa. A vazão volumétrica líquida fica compreendida entre, por exemplo, 0,5 e cerca de 10 h'1 (expressa em termos de volume líquido por volume do catalisador e por hora) e de preferência entre 1 e 8 h'1. A razão entre H2/C é ajustada com base nas taxas de hidrodessulfurização desejadas dentro da faixa entre, por exemplo, 100 e 600 litros por litro, e de preferência entre 100 e 350 litros por litro.
A diferença principal em relação a uma hidrodessulfurização seletiva é a seleção do catalisador. O catalisador que é utilizado é geralmente um catalisador que compreende o cobalto e o molibdênio ou o níquel e o molibdênio. Os catalisadores que são utilizados têm uma atividade de hidrogenação mais forte do que no caso de uma hidrodessulfurização seletiva.
No processo de acordo com a invenção, a conversão de compostos de enxofre insaturados é maior do que 15%, e de preferência maior do que 90%.
No caso da hidrodessulfurização não-seletiva, a redução das olefinas que é observada é maior do que 50%, de preferência maior do que 85%, e com mais preferência maior do que 95%.
Estágio de extração de compostos aromáticos:
O processo de acordo com a invenção compreende um estágio de extração de compostos aromáticos. Esta extração é tanto uma extração líquido-líquido como uma destilação extrativa que emprega um ou mais solventes.
No caso de uma extração líquido-líquido padrão, a extração é executada por meio de qualquer tipo de solvente bem-conhecido do elemento versado na técnica para realizar tais extrações e, por exemplo, solventes do tipo sulfolano, sulfóxido de dimetila (DMSO), dimetil formamida (DMF), N-metil pirrolidona (NMP), N-formil morfolina (NFM), metanol, acetonitrila e as misturas desses diferentes solventes. O efluente que é obtido depois do estágio de hidrodessulfurização é colocado em contato com o solvente em uma primeira coluna de extração da qual é recuperado um solvente que é rico em compostos aromáticos e um rafinato que consiste em compostos não-aromáticos. O rafinato é purificado abaixo em uma coluna de lavagem para remover os traços residuais de solvente do mesmo. O solvente que é rico em compostos aromáticos primeiro é convencionalmente liberado dos últimos compostos não-aromáticos em uma coluna de separação, e então enviado para uma coluna para recuperação de compostos aromáticos. O solvente é reciclado após a regeneração, ao passo que os compostos aromáticos são recuperados na forma de extrato.
No caso de uma destilação extrativa, um solvente de separação não-volátil que seja miscível em um alto ponto de ebulição é utilizado para modificar a volatilidade relativa (pressão de vapor) dos componentes de uma mistura cuja volatilidade seja muito próxima. O solvente interage de modo diferente com os vários componentes da mistura, causando desse modo uma diferença na volatilidade em relação a cada componente e tornando possível a sua separação. A técnica consiste em enviar o fluxo que compreende os compostos aromáticos com um solvente para uma coluna de destilação extrativa. Os compostos não-aromáticos são retirados através do topo da coluna com uma pequena quantidade de solvente (que é então regenerado). Os compostos aromáticos são retirados através da base da coluna com o solvente. A unidade de composto solvente/aromático é enviada a uma coluna de separação ou os compostos aromáticos purificados serão separados do solvente. O solvente que é utilizado é bem-conhecido do elemento versado na técnica, tal como, por exemplo, N-formil morfolina.
Uma das vantagens da invenção surge do fato de que não é necessário ter um rendimento excelente nem uma pureza muito elevada no final do estágio de extração de compostos aromáticos, o contrário das condições para a aplicação dessas tecnologias em um ambiente petroquímico para produzir compostos aromáticos com pureza elevada e alto rendimento. Mesmo se o número de octanagem for melhor com uma razão de solvente mais alta, a qualidade dos produtos é aceitável com uma razão de solvente mais baixa do que a que é utilizada convencionalmente por um elemento versado na técnica. Portanto, é possível utilizar uma unidade simplificada para extrair compostos aromáticos em relação a uma unidade de extração convencional. Neste caso, de preferência:
- a coluna de separação é eliminada ou compreende poucas placas;
- a razão entre solvente/material de partida fica compreendida entre 1 e 10, de preferência entre 1 e 6, e com mais preferência entre 1 e 3,5, ao contrário de uma extração convencional onde a razão fica compreendida entre 3 e 10.
O extrato aromático que é obtido torna possível remover as moléculas com baixo número de octanagem que estão presentes no material de partida e desse modo em geral contribui para ultrapassar as especificações requeridas no Número de Octanagem de Pesquisa (ou RON, de acordo com a terminologia em inglês) de 95 e no Número de Octano Motor (ou MON, de acordo com a terminologia em inglês) de 85 do tanque de gasolina após nova mistura com os outros componentes típicos (reformato, isomerato, éteres...).
O rafinato parafínico que é obtido constitui em geral um excelente material de partida para uma unidade de craqueamento sob vapor ou de reforma catalítica e desse modo substitui a nafta, que é muito cara. Estágio de separação do rafinato que é obtido após a extração de compostos aromáticos
O processo de acordo com a invenção pode compreender um estágio de separação do rafinato, obtido no estágio de extração de compostos aromáticos, em pelo menos duas frações, uma fração leve, que pode ser enviada ao tanque de gasolina ou à petroquímica, e uma fração pesada, que pode ser enviada ao tanque de querosene ou de diesel.
Esta separação é de preferência executada por meio de uma coluna de destilação convencional.
Esta coluna opera geralmente em uma pressão entre 0,01 e 2 MPa, e de preferência entre 0,01 e 0,5 MPa. O número de placas teóricas desta coluna de separação fica geralmente compreendida entre 10 e 100, e de preferência entre 20 e 60. A taxa de refluxo, expressa como sendo a razão entre o tráfego líquido na coluna dividido pela vazão do destilado expressa em kg/h, é geralmente de mais de 0,2 e de preferência de mais de 0,4.
Os exemplos comparativos a seguir ilustram a presente invenção.
Exemplos
Exemplo 1 (Figura 1)
a) Obtenção de uma gasolina por craqueamento catalítico dessulfurizado
O material de partida é uma gasolina obtida por craqueamento catalítico de modo a produzir uma gasolina de qualidade que seja pelo menos similar ao material de partida e um rafinato que possa abastecer uma unidade de craqueamento sob vapor.
A gasolina obtida por craqueamento catalítico tem as seguintes características:
destilação ASTM D86:
ponto inicial: 35°C, ponto final: 220°C, teor de olefina: 33,6% em peso, teor do composto aromático: 34,6% em peso,
RON = 93,00, enxofre = 3,278 ppm.
O material de partida inicial (1) é dessulfurizado seletivamente em um catalisador de cobalto/molibdênio (tipo HR 806) sob as seguintes condições: temperatura: 260°C; P = 2 MPa, WH = 4 h’1 com uma razão entre H2/HC de 200 1/1 na unidade de hidrodessulfurização (C).
b) Extração de gasolina dessulfurizada
O efluente que é obtido no estágio de hidrodessulfurização é enviado através da linha (4) para uma unidade (D) para extração de compostos aromáticos de sulfolano.
A unidade é simplificada em relação a uma unidade de extração convencional:
- a coluna de separação é eliminada.
- a razão entre solvente/material de partida é reduzida para 2,7.
O rafinato parafínico que circula através da linha (6) é enviado parcialmente ao tanque de gasolina através da linha (8) até que uma gasolina com octanagem que seja maior ou igual ao material de partida seja obtida.
O excesso é enviado ao dispositivo de craqueamento sob vapor através da linha (7). c) Qualidade dos produtos
|
Efluente |
1 |
4 |
9 |
6 |
8 |
7 |
10 |
|
Olefinas % em peso |
33,60 |
16,80 |
12,50 |
17,78 |
17,78 |
17,78 |
14,33 |
|
Compostos Aromáticos % em peso |
34,60 |
34,60 |
61,00 |
28,61 |
28,61 |
28,61 |
49,80 |
|
Compostos saturados % em peso |
31,80 |
48,60 |
26,50 |
53,62 |
53,61 |
53,61 |
35,90 |
|
RON |
93,00 |
85,90 |
98,40 |
83,00 |
83,00 |
83,00 |
93,10 |
|
MON |
81,60 |
80,30 |
87,00 |
78,80 |
78,80 |
78,80 |
84,18 |
|
Enxofre (ppm) |
3.278,0 |
7,0 |
11,3 |
6,0 |
6,0 |
6,0 |
9,5 |
|
Vazão (kg/h) |
100.000 |
100.000 |
18.500 |
81,500 |
9.780 |
71.720 |
28.280 |
|
Densidade |
0,761 |
0,761 |
0,757 |
0,762 |
0,762 |
0,762 |
0,758 |
Sob essas condições, é obtida uma gasolina cujo número de octanagem é ligeiramente aumentado (RON: 93,10) em relação a um dentre o material de partida inicial (RON: 93,00). O teor de enxofre é muito baixo (9,5 ppm) e diminuiu muito em relação a um dentre o material de partida inicial (3.278 ppm). O rafinato constitui um bom material de partida de craqueamento sob vapor.
Exemplo 2 (Figura 2 - Modo Seletivo)
a) Obtenção de uma gasolina por craqueamento catalítico dessulfurizado
O material de partida é uma gasolina obtida por craqueamento catalítico em que se deseja recuperar um rafinato para envio ao craqueamento sob vapor enquanto é melhorada a qualidade da gasolina que é produzida.
A gasolina obtida por craqueamento catalítico que circula através da linha (1) tem as seguintes características:
destilação ASTM D86:
ponto inicial: 35°C, ponto final: 140°C, teor de olefina: 34,5% em peso, teor do composto aromático: 19,2% em peso,
RON = 91,40, enxofre = 1,112 ppm.
Ela é tratada em um catalisador de hidrogenação seletiva de níquel-molibdênio (HR 845). A gasolina é tratada sob as seguintes condições:
temperatura: 160°C; pressão: 2 MPa; WH = 4 h’1 com uma razão entre H2/HC de 5 l/l.
O efluente que circula através da linha (2) é então fracionado em uma coluna (estágio B).
No topo, uma fração com um ponto de ebulição dessulfurizado final ASTM D86 de 60°C que circula através da linha (5) é recuperada. Na base, a fração de intervalo de destilação ASTM D86 de 60-140°C (3) que circula através da linha (3) é dessulfurizada seletivamente em um catalisador CoMo (HR 806) sob as seguintes condições: Temperatura: 260°C; P = 2 MPa, WH = 4 h‘1 com uma razão entre H2/HC de 200 l/l.
b) Extração de gasolina de dessulfurizada
O efluente da hidrodessulfurização que circula através da linha (4) é enviado para uma extração de um composto aromático de sulfolano.
A unidade é simplificada em relação a uma unidade de ex21 tração convencional:
- a coluna de separação é eliminada.
- a razão entre solvente/material de partida é reduzida para 2,7. O rafinato que circula através da linha (6) é enviado em parte ao tanque de gasolina através da linha (8) até que uma gasolina com uma octanagem que seja maior ou igual ao do material de partida é obtida. O excesso é enviado ao dispositivo de craqueamento sob vapor através da linha (7). O extrato (9) é enviado ao tanque de gasolina.
c) Qualidade dos produtos
|
Efluente |
1 |
5 |
3 |
4 |
9 |
|
Olefmas % em peso |
34,50 |
46,40 |
28,09 |
14,05 |
9,30 |
|
Compostos Aromáticos % em peso |
19,2 |
0,9 |
29,1 |
29,1 |
60,0 |
|
Compostos saturados % em peso |
46,3 |
52,7 |
42,9 |
56,9 |
30,7 |
|
RON |
91,40 |
94,40 |
89,60 |
83,90 |
95,90 |
|
MON |
81,00 |
83,50 |
79,50 |
77,60 |
83,50 |
|
Enxofre (ppm) |
1,1120 |
9,0 |
1,7050 |
9,0 |
13,1 |
|
Vazão (kg/h) |
100.000 |
35.000 |
65.000 |
65.000 |
13.390 |
|
Densidade |
0,74 |
0,68 |
0,78 |
0,78 |
0,82 |
|
Efluente |
6 |
8 |
7 |
12 |
|
Olefinas % em peso |
15,28 |
15,28 |
15,28 |
31,74 |
|
Compostos Aromáticos % em peso |
21,0 |
21,0 |
21,0 |
18,1 |
|
Compostos saturados % em peso |
63,7 |
63,7 |
63,7 |
50,2 |
|
RON |
81,00 |
81,00 |
81,00 |
92,00 |
|
MON |
76,20 |
76,20 |
76,20 |
82,00 |
|
Enxofre (ppm) |
7,9 |
7,9 |
7,9 |
9,7 |
|
Vazão (kg/h) |
51.610 |
12.9025 |
38.7075 |
61.293 |
|
Densidade |
0,76 |
0,76 |
0,76 |
0,73 |
Sob essas condições, é obtida uma gasolina cujo número de octanagem é ligeiramente aumentado (RON: 92,00) em relação ao do material de partida inicial (RON: 91.40). O teor de enxofre é muito baixo (<10 ppm) e diminuiu muito em relação ao do material de partida inicial (1.112 ppm). O rafinato constitui um bom material de partida de craqueamento sob vapor.
Exemplo 3 (Figura 2 - Modo Não-Seletivo)
a) Obtenção de uma gasolina por cragueamento catalítico dessulfurizado
O material de partida é uma gasolina obtida por craqueamento catalítico em que se deseja recuperar um rafinato para envio ao craqueamento sob vapor enquanto é melhorada a qualidade da gasolina que é produzida.
A gasolina por craqueamento catalítico que circula através da linha (1) tem as seguintes características:
destilação ASTM D86:
ponto inicial: 35°C, ponto final: 140°C, teor de olefina: 34,5% em peso, teor do composto aromático: 19,2% em peso,
RON = 91,40, enxofre =1,112 ppm.
Ela é tratada em um catalisador de hidrogenação seletiva de níquel-molibdênio (HR 845). A gasolina é tratada sob as seguintes condições:
temperatura: 160°C; pressão: 2 MPa; WH = 4 h’1 com uma razão entre H2/HC de 5 1/1.
O efluente (2) é então fracionado (unidade B). No topo, uma fração com um ponto de ebulição dessulfurizado final ASTM D86 de 60°C que circula através da linha (5) é recuperada. Na base, uma fração de intervalo de destilação ASTM D86 de 60-140°C (3) que circula através da linha (3) é dessulfurizada (unidade C) e hidrogenada totalmente em um catalisador C0M0 sob as seguintes condições: Temperatura: 260°C; P = 2 MPa, VVH = 4 h’1 com uma razão entre H2/HC de 200 l/l.
As olefinas da gasolina obtida por craqueamento catalítico pesada foram virtualmente hidrogenadas completamente.
b) Extração da gasolina dessulfurizada
O efluente da hidrodessulfurização que circula através da linha (4) é enviado para extração de um composto aromático de sulfolano.
A unidade é simplificada em relação a uma unidade de extra5 ção convencional:
- a coluna de separação é eliminada,
- a razão entre solvente/material de partida fica reduzida entre e 3. É ajustada aqui em 2,5.
O rafinato que circula através da linha (6) é enviado em parte 10 ao tanque de gasolina através da linha (8) até que uma gasolina com uma octanagem maior ou igual ao do material de partida seja obtida. O excesso é enviado ao dispositivo de craqueamento sob vapor através da linha (7). O extrato (9) é enviado ao tanque de gasolina.
c) Qualidade dos produtos
|
Efluente |
1 |
5 |
3 |
4 |
|
Olefinas % em peso |
34,50 |
46,40 |
28,10 |
2,80 |
|
Compostos Aromáticos % em peso |
19,2 |
0,9 |
29,1 |
29,1 |
|
Compostos saturados % em peso |
46,3 |
52,7 |
42,9 |
68,1 |
|
RON |
91,40 |
94,40 |
89,60 |
78,20 |
|
MON |
81,00 |
8,50 |
79,50 |
75,70 |
|
Enxofre (ppm) |
1.112,0 |
9,0 |
1.708,9 |
9,0 |
|
Vazão (kg/h) |
100.000 |
35.000 |
65.000 |
65.000 |
|
Vazão (m3/h) |
135,1 |
51,4 |
83,8 |
83,8 |
|
Densidade |
0,74 |
0,68 |
0,78 |
0,83 |
|
Efluente |
9 |
6 |
8 |
7 |
12 |
|
Olefinas % em peso |
1,80 |
3,10 |
3,10 |
3,10 |
28,70 |
|
Compostos Aromáticos % em peso |
68,3 |
19,1 |
19,1 |
19,1 |
19,3 |
|
Compostos saturados % em peso |
29,9 |
77,9 |
77,9 |
77,9 |
52,0 |
|
RON |
96,50 |
73,90 |
73,90 |
73,90 |
91,40 |
|
MON |
84,00 |
73,70 |
73,70 |
73,70 |
82,00 |
|
Enxofre (ppm) |
13,3 |
7,9 |
7,9 |
7,9 |
9,8 |
|
Vazão (kg/h) |
13,1985 |
51,805 |
10,361 |
41,444 |
58,556 |
|
Vazão (m3/h) |
15,9 |
67,9 |
13,6 |
54,0 |
81,0 |
|
Densidade |
0,76 |
0,76 |
0,76 |
0,76 |
0,72 |
Sob essas condições, é obtida uma gasolina com o mesmo número de octanagem que o material de partida (RON: 91,4). O teor de enxofre é muito baixo (<10 ppm) e diminuiu muito em relação ao do material de partida inicial (1.112 ppm).
O rafinato constitui um bom material de partida de craqueamento sob vapor que é ainda melhor do que no exemplo precedente porque contém poucas olefinas.
Exemplo 4 (Figura 2 - Modo Não-Seletivo)
a) Obtenção de uma gasolina por craqueamento catalítico dessulfurizado
O material de partida é uma gasolina obtida por craqueamento catalítico em que se deseja recuperar uma gasolina com um número máximo de octanagem e um rafinato de qualidade muito boa para enviar ao dispositivo de craqueamento sob vapor e melhorar a qualidade da gasolina que é produzida.
A gasolina obtida por craqueamento catalítico tem as seguintes características:
destilação ASTM D86:
ponto inicial: 35°C, ponto final: 140°C, teor de olefina: 34,5% em peso, teor do composto aromático: 19,2% em peso,
RON = 91,40, enxofre = 1,112 ppm.
Ela é tratada em um catalisador de hidrogenação seletiva de níquel-molibdênio (HR 845) sob as seguintes condições:
temperatura: 160°C; pressão: 2 MPa; WH = 4 h'1 com uma razão entre H2/HC de 5 1/1.
O efluente (2) é então fracionado (unidade B). No topo, uma fração com um ponto de ebulição dessulfurizado final ASTM D86 de 60°C que circula através da linha (5) é recuperada. Na base, uma fração de intervalo de destilação ASTM D86 de 60-140°C (3) que circula através da linha (3) é dessulfurizada (unidade C) e hidrogenada totalmente em um catalisa25 dor CoMo sob as seguintes condições: Temperatura: 260°C; P = 2 MPa, WH = 4 h’1 com uma razão entre H2/HC de 200 l/l.
As olefinas da gasolina obtida por craqueamento catalítico pesada foi virtualmente hidrogenada completamente.
b) Extração de gasolina dessulfurizada
O efluente da hidrodessulfurização que circula através da linha (4) é enviado para extração de um composto aromático de sulfolano (unidade D).
A unidade é idêntica às unidades de extração automática convencionais. A razão entre solvente/material de partida é 6.
O rafinato (7) é enviado para craqueamento sob vapor. Por causa de sua natureza virtualmente totalmente parafínica, ele constitui um excelente material de partida de craqueamento sob vapor.
O extrato (9) é enviado ao tanque de gasolina.
A gasolina que é produzida tem um número de octanagem que é bastante melhorado em relação ao material de partida, c) Qualidade dos produtos
|
Efluente |
1 |
5 |
3 |
4 |
9 |
7 |
12 |
|
Olefinas % em peso |
34,5 |
46,4 |
28,1 |
2,8 |
1,3 |
3,37 |
31,3 |
|
Compostos Aromáticos % em peso |
19,2 |
0,9 |
29,0 |
29,0 |
85,2 |
8,12 |
29,2 |
|
Compostos saturados
% em peso |
46,3 |
52,7 |
42,8 |
68,1 |
13,5 |
88,51 |
39,6 |
|
RON |
91,40 |
94,40 |
89,60 |
78,20 |
102,80 |
69,70 |
96,90 |
|
MON |
81,00 |
83,50 |
79,50 |
75,70 |
91,80 |
70,10 |
85,90 |
|
Enxofre (ppm) |
1.112 |
10 |
1.705 |
10 |
11 |
10 |
10 |
|
Vazão (kg/h) |
100.000 |
35.000 |
65.000 |
65.000 |
17.654 |
47.346 |
52.654 |
|
Densidade |
0,74 |
0,682 |
0,776 |
0,776 |
0,823 |
0,760 |
0,723 |
octanagem (RON: 96,90) é maior em relação a um dentre o material de partida inicial (RON: 91,40). O teor de enxofre é muito baixo (<10 ppm) e diminui muito em relação a um dentre o material de partida inicial (1.112 ppm).
Sob essas condições, é obtida uma gasolina cujo número de
Exemplo 5 (Figura 3)
a) Obtenção de uma gasolina por cragueamento catalítico dessulfurizado
O material de partida é uma gasolina obtida por craqueamento catalítico em que se deseja enviar 20% ao tanque de diesel, enquanto se produz uma gasolina de uma qualidade que seja pelo menos similar ao material de partida e produzir um rafinato que possa abastecer um dispositivo de craqueamento sob vapor.
A gasolina obtida por craqueamento catalítico tem as seguintes características:
destilação ASTM D86:
ponto inicial: 35°C, ponto final: 220°C, teor de olefina: 33,6% em peso, teor do composto aromático: 34,6% em peso,
RON = 93,00, enxofre = 3,278 ppm.
Ela é tratada em um catalisador de hidrogenação seletiva de níquel-molibdênio (tipo HR 845) sob as seguintes condições:
temperatura: 160°C; pressão: 2 MPa; WH = 4 h'1 com uma razão entre H2/HC de 5 1/1.
O efluente que é obtido no final da hidrogenação seletiva que circula através da linha (2) é então fracionado em uma coluna de fracionamento (B). No topo da coluna, uma fração com um ponto de ebulição dessulfurizado final ASTM D86 de 60°C que circula através da linha (5) é recuperada.
Na base, a fração com um intervalo de destilação ASTM D86 a 60-220°C que circula através da linha (3) é dessulfurizada seletivamente (unidade C) em um catalisador de cobalto/molibdênio (tipo HR 806) sob as seguintes condições de operação:
temperatura: 260°C; P = 2 MPa, WH = 4 h'1 com uma razão entre H2/HC de 200 l/l.
b) Extração de gasolina dessulfurizada
O efluente do estágio de hidrodessulfurização (4) é enviado para extração de um composto aromático de sulfolano. A unidade é simplificada em relação a uma unidade de extração convencional:
a razão entre solvente/material de partida é reduzida a 3,5.
O rafinato da extração que circula através da linha (6) é então destilado. A fração dessulfurizada mais pesada (com um intervalo de destilação ASTM D86 de 150-220°C) é enviada ao tanque de diesel através da linha (13).
O rafinato leve (que tem um ponto de destilação final ASTM
D86 de 150°C) que circula através da linha (14) é enviado parcialmente ao tanque de gasolina (15) até que uma gasolina com um octano que seja maior ou igual ao do material de partida seja obtida.
O excesso é enviado ao dispositivo de craqueamento sob vapor (16).
c) Qualidade dos produtos ________________________________________
|
Efluente |
1 |
5 |
3 |
4 |
9 |
|
Olefinas % em peso |
33,6 |
61,6 |
26,6 |
13,3 |
8,3 |
|
Compostos Aromáticos % em peso |
34,6 |
0,0 |
43,3 |
43,3 |
82,9 |
|
Compostos saturados % em peso |
31,8 |
38,4 |
30,2 |
43,5 |
8,8 |
|
RON |
93,00 |
95,00 |
92,40 |
87,00 |
103,40 |
|
MON |
81,60 |
83,20 |
81,10 |
79,30 |
92,00 |
|
Enxofre (ppm) |
3.278 |
8 |
4.096 |
8 |
10 |
|
Vazão (kg/h) |
100.000 |
20.000 |
80.000 |
80.000 |
18.800 |
|
Densidade |
0,76 |
0,66 |
0,79 |
0,79 |
0,77 |
|
Efluente |
6 |
14 |
13 |
15 |
16 |
17 |
|
Olefinas % em peso |
14,8 |
18,1 |
8,0 |
18,1 |
18,1 |
32,1 |
|
Compostos Aromáticos % em peso |
31,1 |
12,9 |
68,9 |
12,9 |
12,9 |
34,4 |
|
Compostos saturados % em peso |
54,1 |
69,0 |
23,1 |
69,0 |
69,0 |
33,5 |
|
RON |
81,80 |
83,00 |
79,10 |
83,00 |
83,00 |
95,70 |
|
MON |
75,30 |
75,00 |
76,00 |
75,00 |
75,00 |
84,80 |
|
Enxofre (ppm) |
7 |
11 |
<10 |
11 |
11 |
9 |
|
Vazão (kg/h) |
61.200 |
41.347 |
19.853 |
10.337 |
31.010 |
49.137 |
|
Densidade |
0,79 |
0,77 |
0,85 |
0,77 |
0,77 |
0,72 |
Sob essas condições, é obtida uma gasolina cujo número de octanagem é aumentado (RON: 95,70) em relação ao do material de partida inicial (RON: 93,00). O teor de enxofre é muito baixo (< 10 ppm) e diminui muito em relação ao do material de partida inicial (3.278 ppm).
A fração com um intervalo de destilação ASTM D86 150-220 será enviada ao tanque de diesel ou ao tanque de querosene com um hidrotratamento precedente, caso necessário.
O rafinato leve constitui um bom material de partida de craqueamento sob vapor.
O conjunto de exemplos, ilustrando as diferentes variantes da invenção, demonstra o fato de que o processo de acordo com a invenção torna possível preservar e, em alguns casos, aumentar o número de octanagem do material de partida de hidrocarboneto que é obtido, enquanto reduz significativamente o seu teor de enxofre.
A quantidade de gasolina também é extremamente reduzida em favor de um rafinato melhor para a petroquímica.
Deve ficar óbvio ao elemento versado na técnica que a presente invenção não deve ficar limitada aos detalhes que são fornecidos acima e torna a modalidade possível de várias outras formas específicas sem que se desvie do campo de aplicação da invenção. Por conseguinte, essas modalidades devem ser consideradas a título de ilustração e podem ser modificadas sem, no entanto, ultrapassar o âmbito definido pelas reivindicações.