ES2228835T3

ES2228835T3 - Proceso para el ajuste de la dureza de la cera fischer-tropsch por mezcla.

Info

Publication number: ES2228835T3
Application number: ES01918630T
Authority: ES
Inventors: Robert Jay Wittenbrink; Daniel Francis Ryan
Original assignee: ExxonMobil Research and Engineering Co
Current assignee: ExxonMobil Technology and Engineering Co
Priority date: 2000-04-04
Filing date: 2001-03-13
Publication date: 2005-04-16
Anticipated expiration: 2021-03-13
Also published as: AR027725A1; ATE277992T1; TWI224132B; DK1272592T3; ZA200207432B; CA2405118A1; DK1272592T4; EP1272592B1; ES2228835T5; EP1272592B9; BR0109731A; JP2003529666A; WO2001074971A3; AU4568301A; DE60105997D1; NO20024717D0; JP4837867B2; NO20024717L; KR20030065309A; AU2001245683B2

Abstract

Un proceso para producir una composición de cera por síntesis de hidrocarburos que comprende: (a) formar cera bruta en un proceso de síntesis de hidrocarburos Fischer-Tropsch, teniendo dicha cera bruta un primer valor de penetración de aguja como se mide por el método ASTM D1321; (b) formar una cera Fischer-Tropsch isomerizada por hidroisomerización de una cera bruta formada de acuerdo con el paso (a) en condiciones de hidroisomerización, teniendo dicha cera isomerizada un segundo valor de penetración de aguja, siendo dicho segundo valor de penetración de aguja mayor que dicho primer valor de penetración de aguja; y (c) mezclar al menos una porción de dicha cera bruta del paso (a) con al menos una porción de dicha cera isomerizada del paso (b) en una relación de mezcla tal que da como resultado una cera mezclada que tiene un tercer valor de penetración de aguja predeterminado.

Description

Proceso para el ajuste de la dureza de la cera Fischer-Tropsch por mezcla.

Campo de la invención

Esta invención se refiere a la producción de ceras útiles en numerosas aplicaciones que requieren ceras que cumplen especificaciones exactas tales como materiales de recubrimiento, adhesivos, velas, cosméticos, alimentos y medicamentos. De un modo más particular, esta invención se refiere a la producción de ceras producidas por la reacción de monóxido de carbono e hidrógeno, el proceso de síntesis de hidrocarburos Fischer-Tropsch. Todavía más particularmente, esta invención se refiere a un proceso por el cual al menos una porción de cera Fischer-Tropsch bruta se somete a una isomerización suave y se incorpora por mezcla en cera Fischer-Tropsch sin tratar para alcanzar propiedades deseables.

Antecedentes de la invención

La producción catalítica de materiales hidrocarbonados superiores a partir de gas de síntesis, es decir, monóxido de carbono e hidrógeno, conocida comúnmente como el proceso Fischer-Tropsch, se conoce desde hace muchos años. Tales procesos están basados en catalizadores especializados.

Los catalizadores originales para la síntesis Fischer-Tropsch eran típicamente metales del Grupo VIII, particularmente cobalto y hierro, que se han adaptado en el proceso a lo largo de los años para producir hidrocarburos superiores. A medida que se desarrolló la tecnología, estos catalizadores se refinaron más y se incrementaron con otros metales que actúan para promover su actividad como catalizadores. Tales metales promotores incluyen los metales del Grupo VIII, tales como platino, paladio, rutenio, e iridio, otros metales de transición tales como renio y hafnio, así como metales alcalinos. La elección de un metal o aleación particular para la fabricación de un catalizador destinado a ser utilizado en la síntesis Fischer-Tropsch dependerá en gran medida del producto o productos deseados.

Los productos de la síntesis de hidrocarburos deben ser útiles en una diversidad de aplicaciones. El producto céreo de una síntesis de hidrocarburos, particularmente el producto de un proceso con catalizador basado en cobalto, contiene una proporción elevada de parafinas normales. Se conoce generalmente el modo de convertir catalíticamente la cera de parafina obtenida por el proceso Fischer-Tropsch en hidrocarburos parafínicos de punto de ebullición más bajo que caen dentro de los intervalos de ebullición de la gasolina y los destilados medios, fundamentalmente por tratamientos con hidrógeno, v.g. hidrotratamiento, hidroisomerización e hidrocraqueo. Sin embargo, continúan desarrollándose nuevos mercados que demandan ceras de petróleo y ceras sintéticas. Los diversos y crecientes usos para las ceras, v.g. envases de alimentos, papel parafinado, materiales de recubrimiento, aislantes eléctricos, velas, lápices, marcadores, cosméticos, etc. han elevado este material desde la clase de los sub-productos a la clase de productos en muchas aplicaciones.

Están siendo establecidos por las autoridades reguladoras tales como la FDA en los Estados Unidos y la SCF en la Unión Europea requerimientos severos que debería cumplir una cera, particularmente si la cera va a ser utilizada en aplicaciones de alimentos y medicamentos. Adicionalmente, el refinador del petróleo crudo se enfrenta a una tarea exigente a fin de satisfacer dichos requerimientos. Las ceras de petróleo derivadas del petróleo bruto tienen a menudo un color oscuro, olor desagradable y numerosas impurezas que requieren un refino adicional importante, particularmente cuando la cera debe ser utilizada en aplicaciones de alimentos y medicamentos que requieren cera altamente refinada a fin de obedecer a las autoridades reguladoras. La presencia de azufre, nitrógeno y especies químicas aromáticas, que inducen un color amarillento o pardusco, es indeseable y puede presentar riesgos sanitarios considerables. Se requieren técnicas de refino intensivo de las ceras para mejorar sus propiedades térmicas y ópticas, la estabilidad ultravioleta, el color, la estabilidad al almacenamiento y la resistencia a la oxidación de los productos finales. Típicamente, tales ceras se someten a procesos de decoloración de la cera designados comúnmente como acabado de la cera. Dichos métodos forman parte de un proceso costoso y que consume mucho tiempo, y tienen un efecto perjudicial sobre la opacidad que es deseable en numerosas aplicaciones, cuando se desean propiedades térmicas y ópticas excelentes, estabilidad ultravioleta, color y estabilidad al almacenamiento. Estas aplicaciones incluyen, pero sin carácter limitante, materiales de recubrimiento, lápices, marcadores, cosméticos, velas, aislantes eléctricos, etc., así como aplicaciones para alimentos y medicamentos.

Las ceras preparadas por la hidrogenación de monóxido de carbono por la vía del proceso Fischer-Tropsch tienen muchas propiedades deseables. Tienen altos contenidos de parafinas, un color blanco opaco, y están esencialmente exentas de cualesquiera impurezas de azufre, nitrógeno, y componentes aromáticos, encontrados en las ceras de petróleo. Sin embargo, las ceras Fischer-Tropsch sin tratar pueden contener una cantidad pequeña de olefinas y compuestos oxigenados (v.g. alcoholes primarios de cadena larga, ácidos y ésteres) que pueden causar corrosión en ciertos ambientes. Además, las ceras Fischer-Tropsch son más duras que las ceras de petróleo convencionales. La dureza de las ceras y mezclas de cera tal como se mide por penetración de aguja puede variar considerablemente. La dureza de la cera se mide generalmente por el ensayo de penetración de aguja ASTM D1321. En general, la dureza de las ceras Fischer-Tropsch es ventajosa, dado que existe escasez de ceras parafínicas duras de alta calidad. Sin embargo, dicha dureza podría limitar la utilidad de las ceras Fischer-Tropsch sin tratar en ciertas aplicaciones. Las ceras Fischer-Tropsch se someten típicamente a un hidrotratamiento severo para obtener alta pureza. Las ceras Fischer-Tropsch vírgenes sometidas a estos procesos de la técnica anterior tienden a perder su propiedad blanca opaca y pueden llegar a reblandecerse en el proceso de tal modo que las hagan comercialmente indeseables, requiriendo aditivos caros para conseguir la opacidad y ajustar la dureza. Por esta razón, es deseable proporcionar un método de hidrotratamiento por el cual la dureza de estas ceras pudiera ajustarse hasta dentro de intervalos seleccionados en tanto que se mantiene la propiedad blanca opaca deseable de la cera Fischer-Tropsch bruta sin tratar, reduciendo o eliminando con ello la necesidad de aditivos caros y el tratamiento ulterior.

La publicación EP-A-0435619 describe un proceso para la hidroisomerización de ceras, v.g. ceras Fischer-Tropsch.

Sumario de la invención

En una realización, la invención está dirigida hacia un proceso de mezcla, que retiene las propiedades deseables de una cera Fischer-Tropsch, v.g. la opacidad, en tanto que ajusta la dureza de la cera hasta dejarla dentro de un intervalo deseado. En otra realización, la invención utiliza un efecto sinérgico entre la cera Fischer-Tropsch dura virgen y cera Fischer-Tropsch más blanda, isomerizada suavemente, en un proceso de mezcla que permite al experto en la técnica ajustar la dureza de un producto de cera a un intervalo deseado. El proceso implica el paso de una cera Fischer-Tropsch sobre un catalizador de hidroisomerización en condiciones predeterminadas que incluyen temperaturas relativamente suaves tales que tienen lugar conversiones químicas (v.g., hidrogenación e isomerización suave) mientras que se produce menos de 10% de conversión de punto de ebullición (hidrocraqueo), preservando con ello el rendimiento global de cera isomerizada. Al menos una porción de la cera isomerizada resultante se mezcla luego con cera Fischer-Tropsch virgen dura sin tratar para ajustar la dureza de aquélla.

En otra realización de la presente invención, se alimenta gas de síntesis (hidrógeno y monóxido de carbono en una relación apropiada) a un reactor Fischer-Tropsch, preferiblemente un reactor en fase de lodo, y se pone en contacto en el mismo con un catalizador Fischer-Tropsch apropiado. Se recupera del reactor un producto de cera Fischer-Tropsch dura virgen. Al menos una porción de esta cera Fischer-Tropsch dura virgen se introduce luego en una unidad de proceso de hidroisomerización junto con hidrógeno y se pone en contacto en ella con un catalizador de hidroisomerización en condiciones de hidroisomerización suaves. La cera isomerizada más blanda resultante se mezcla luego con cera Fischer-Tropsch dura virgen sin tratar en tal proporción que se alcanza una dureza deseada de la cera mezclada. En una realización más preferida, la cera isomerizada más blanda se mezcla con cera Fischer-Tropsch dura virgen sin tratar en tal proporción que se consigue una dureza deseada de la cera mezclada al tiempo que se mantiene un color blanco opaco comparable al de la cera Fischer-Tropsch dura virgen sin tratar.

Breve descripción del dibujo

La Figura 1 muestra un gráfico que representa datos ilustrativos del proceso de hidroisomerización de la presente invención.

Descripción detallada de la invención

El proceso Fischer-Tropsch puede producir una gran diversidad de materiales dependiendo del catalizador y las condiciones del proceso. El producto céreo de un proceso de síntesis de hidrocarburos, particularmente el producto de un proceso catalítico basado en cobalto, contiene una proporción elevada de parafinas normales. El cobalto es un metal catalítico Fischer-Tropsch preferido en el sentido de que el mismo es deseable para los propósitos de la presente invención partir de un producto de cera Fischer-Tropsch con alta proporción de parafinas lineales C_{20+}.

Un reactor Fischer-Tropsch preferido para producir la cera bruta de la presente invención es el reactor de columna de borboteo en fase de lodo. Este reactor es idealmente adecuado para la realización de reacciones catalíticas trifásicas, altamente exotérmicas. En tales reactores (que pueden incluir también medios de reactivación/reciclo del catalizador como se muestra en la Patente U.S. No. 5.260.239) el catalizador en fase sólida está dispersado o se mantiene en suspensión en una fase líquida al menos parcialmente por una fase gaseosa que borbotea continuamente a través de la fase líquida. Los catalizadores utilizados en tales reactores pueden ser catalizadores integrales o catalizadores soportados.

El catalizador de una reacción Fischer-Tropsch en fase de lodo útil en la presente invención es preferiblemente un catalizador de cobalto, más preferiblemente un catalizador cobalto-renio. El catalizador se hace pasar a presiones y temperaturas típicas en el proceso Fischer-Tropsch, es decir, temperaturas comprendidas entre 190ºC y 235ºC, preferiblemente desde 195ºC a 225ºC. La alimentación puede introducirse a una velocidad lineal de al menos 12 cm/s, preferiblemente desde 12 cm/s a 23 cm/s. Un proceso preferido para la operación de un reactor Fischer-Tropsch en fase de lodo se describe en la Patente U.S. No. 5.348.982.

Un proceso Fischer-Tropsch preferido es uno que utiliza un catalizador sin desplazamiento (es decir, que carece de la capacidad de desplazamiento del gas de agua). Las reacciones Fischer-Tropsch sin desplazamiento son bien conocidas por los expertos en la técnica y pueden caracterizarse por condiciones que minimizan la formación de sub-productos de CO_{2}. Los catalizadores sin desplazamiento incluyen, v.g., cobalto o rutenio o mezclas de los mismos, preferiblemente cobalto, y más preferiblemente un cobalto promovido y soportado, siendo el promotor circonio o renio, preferiblemente renio. Tales catalizadores son bien conocidos y un catalizador preferido se describe en la Patente U.S. No. 4.568.663 así como en la Patente Europea 0 266 898.

En virtud del proceso Fischer-Tropsch, los hidrocarburos céreos C_{20+} recuperados comprendidos en el intervalo de ebullición 371ºC+ no tienen cantidad alguna de azufre ni de nitrógeno. Estos compuestos heteroatómicos son venenos para los catalizadores Fischer-Tropsch y se eliminan del gas natural que contiene metano que se utiliza convenientemente para preparar la alimentación del gas de síntesis para el proceso Fischer-Tropsch. En el proceso Fischer-Tropsch se producen pequeñas cantidades de olefinas, así algunos compuestos oxigenados que incluyen alcoholes y
ácidos.

El producto de cera bruta de una síntesis Fischer-Tropsch se somete a un proceso de hidroisomerización. El efluente líquido total del proceso de síntesis puede retirarse del reactor y conducirse directamente a la etapa de hidroisomerización. En otra realización, el hidrógeno, el monóxido de carbono y el agua sin convertir formados durante la síntesis pueden eliminarse antes del paso de hidroisomerización. Si se desea, los productos de peso molecular bajo de la etapa de síntesis, en particular, la fracción C_{4-}, por ejemplo metano, etano y propano puede(n) separarse también antes del tratamiento de hidroisomerización. La separación se efectúa convenientemente utilizando métodos de destilación bien conocidos en la técnica. En otra realización, una fracción de cera que hierve típicamente por encima de 371ºC a la presión atmosférica se separa del producto hidrocarbonado del proceso Fischer-Tropsch y se somete al proceso de hidroisomerización. En otra realización adicional y preferida, una fracción de cera que hierve por encima de 413ºC a la presión atmosférica se separa del producto hidrocarbonado del proceso Fischer-Tropsch y se somete al proceso de hidroisomerización.

La hidroisomerización es un proceso bien conocido y sus condiciones pueden variar ampliamente. Un factor a tener en cuenta en los procesos de hidroisomerización es que la conversión creciente de los hidrocarburos de la alimentación que hierven por encima de 371ºC en hidrocarburos que hierven por debajo de 371ºC tiende a aumentar el craqueo con rendimientos mayores resultantes de gases y otros destilados y rendimientos menores de cera isomerizada. En la presente invención, el craqueo se mantiene en un mínimo, usualmente menos de 10%, preferiblemente menos de 5%, y más preferiblemente menos de 1%, maximizándose con ello el rendimiento de cera.

El paso de hidroisomerización se lleva a cabo sobre un catalizador de hidroisomerización en presencia de hidrógeno en condiciones tales que la conversión de punto de ebullición 371ºC+ en 371ºC- es menor que aproximadamente 10%, de modo más preferible menor que aproximadamente 5%, y de modo muy preferible menor que aproximadamente 1%. Estas condiciones comprenden condiciones relativamente suaves que incluyen una temperatura de 204ºC a 343ºC, preferiblemente desde 286ºC a 321ºC, y una presión de hidrógeno de 21,7 bar [300 psig (libras por pulgada cuadrada manométricas)] a 104,4 bar (1500 psig), preferiblemente 35,5 bar (500 psig) a 69,9 bar (1000 psig), más preferiblemente 49,3 bar (700 psig) a 63,1 bar (900 psig) para reducir los niveles de compuestos oxigenados y olefinas traza en la cera Fischer-Tropsch e isomerizar parcialmente la cera.

Condiciones típicas amplias y preferidas para el paso de hidroisomerización de la presente invención se resumen a continuación en tabla siguiente:

Condición	Intervalo	Intervalo
	Amplio	Restringido
Temperatura, ºC	204-343	286-321
Presión Total, bar	21,7-104,4	35,5-69,9
(psig)	(300-1500)	(500-1000)
Tasa de Tratamiento con Hidrógeno, lN/l	89-890	356-712
(pies cúbicos estándar/barril)	(500-5000)	(2000-4000)

Si bien virtualmente cualquier catalizador útil en hidroisomerización puede ser satisfactorio para el paso de hidrotratamiento/hidroisomerización suave, algunos catalizadores se comportan mejor que otros y son preferidos. Por ejemplo, catalizadores que contienen un metal noble soportado del Grupo VIII, v.g., platino o paladio, son útiles, al igual que los catalizadores que contienen uno o más metales base del Grupo VIII, v.g., níquel o cobalto, en cantidades de 0,5-20% en peso, que pueden incluir también o no un metal del Grupo VI, v.g. molibdeno en cantidades de 1-20% en peso. El soporte para los metales puede ser cualquier óxido refractario o zeolita o mezclas de los mismos. Soportes preferidos incluyen sílice, alúmina, sílice-alúmina, sílice-fosfatos de alúmina, óxido de titanio, óxido de circonio, óxido de vanadio, y otros óxidos de los Grupos III, IV, VA o VI, así como tamices Y, tales como tamices Y ultraestables. Soportes preferidos incluyen alúmina y sílice-alúmina, en la cual la concentración de sílice del soporte en masa es menor que aproximadamente 50% en peso, preferiblemente menor que aproximadamente 35% en peso. Soportes más preferidos incluyen co-gel de sílice-alúmina amorfo en el cual la sílice está presente en cantidades menores que 20% en peso, preferiblemente 10-20% en peso. Asimismo, el soporte puede contener pequeñas cantidades, v.g., 20-30% en peso, de un aglomerante, v.g., alúmina, sílice, óxidos metálicos del Grupo IVA, y diversos tipos de arcillas, magnesia, etc., preferiblemente alúmina.

Catalizadores preferidos de la presente invención incluyen aquéllos que comprenden un metal no noble del Grupo VIII, por ejemplo, cobalto, en conjunción con un metal del Grupo VI, por ejemplo, molibdeno, soportado sobre un soporte ácido. Un catalizador preferido tiene una superficie externa comprendida en el intervalo que va desde aproximadamente 180 a 400 m^{2}/g, preferiblemente 230-350 m^{2}/g, y un volumen de poros de 0,3 a 1,0 ml/g, preferiblemente 0,35 a 0,75 ml/g, una densidad aparente de aproximadamente 0,5-1,0 g/ml, y una resistencia al aplastamiento lateral de aproximadamente 0,8 a 3,5 kg/mm.

Un catalizador preferido se prepara por co-impregnación de los metales a partir de sus soluciones en los soportes, secado a 100-150ºC, y calcinación al aire a 200-550ºC. La preparación de microesferas amorfas de sílice-alúmina para soportes se describe en Ryland, Lloyd B., Tamele, M.W., y Wilson, J.N., Cracking Catalysts, Catalysis: volumen VII, compilador Paul H. Emmett, Reinhold Publishing Corporation, Nueva York, 1960, pp. 5-9.

En un catalizador preferido, el metal del Grupo VIII está presente en cantidades de aproximadamente 5% en peso o menos, preferiblemente 2-3% en peso, mientras que el metal del Grupo VI está presente usualmente en mayores cantidades, v.g., 10-20% en peso. Un catalizador típico se muestra a continuación:

\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 Co, p % \+  \hskip2.5cm  \+ 2,5  -  3,5\cr 
Mo, p % \+ \+ 15  -  20\cr 
Al _{2} O _{3}   -  SiO _{2}  \+ \+
60  -  70\cr  Aglomerante de Al _{2} O _{3}  \+ \+
20  -  25\cr  Superficie externa \+ \+
290  -  355 m ^{2} /g\cr  Volumen de poros (Hg) \+ \+
0,35  -  0,45 ml/g\cr  Densidad aparente \+ \+
0,58  -  0,68
g/ml\cr}

La presente invención utiliza un efecto sinérgico entre la cera Fischer-Tropsch dura virgen y una cera Fischer-Tropsch isomerizada suavemente más blanda en un proceso de mezcla. El concepto de la mezcla de cera Fischer-Tropsch virgen sin tratar (es decir, cera más dura) con cera Fischer-Tropsch isomerizada (es decir, cera blanda) a fin de cumplir especificaciones deseadas es totalmente nuevo. Por consiguiente, pequeñas cantidades de la cera tratada isomerizada más blanda tienen un efecto mayor que lo esperado sobre la dureza de la mezcla. Pueden conseguirse ahorros significativos por tratamiento de sólo una porción de la cera producida por síntesis Fischer-Tropsch para reducir la dureza (aumento del valor de penetración de aguja) y mezclar luego este material con cera Fischer-Tropsch más dura sin tratar a fin de obtener un producto final con un valor de penetración de aguja deseable así como un valor de opacidad deseado.

Ejemplo 1 Preparación de la cera Fischer-Tropsch

Una mezcla de gas de síntesis constituido por hidrógeno y monóxido de carbono (H_{2}/CO = 2,0-2,2) se convirtió en parafinas pesadas en un reactor de Fischer-Tropsch de columna de borboteo en fase de lodo. El catalizador utilizado era un catalizador cobalto-renio soportado por óxido de titanio, descrito previamente en la patente U.S. 4.568.663. La reacción se condujo a aproximadamente 204-232ºC, 280 psig, y la alimentación se introdujo a una velocidad lineal de 12 a 17,5 cm/s. El producto de cera Fischer-Tropsch se retiró directamente del reactor en fase de lodo.

La distribución de puntos de ebullición de esta cera se muestra en la Tabla 1.

TABLA 1 Distribución de puntos de ebullición de la cera Fischer-Tropsch virgen

Fracción	Cera del reactor
PEI-177ºC	0,00
177-260ºC	0,70
160-371ºC	20,48
371ºC+	78,82

Ejemplo 2 Fraccionamiento de la cera virgen Fischer-Tropsch

Una porción de la cera Fischer-Tropsch preparada en el Ejemplo 1 se fraccionó a vacío para producir una fracción que hervía por encima de aproximadamente 441ºC.

Ejemplo 3 Hidroprocesamiento de la cera virgen Fischer-Tropsch

Otra porción de la cera Fischer-Tropsch preparada en el Ejemplo 1 se trató sobre el catalizador cobalto/molibdeno soportado por sílice-alúmina descrito en esta memoria en las condiciones siguientes: LHSV = 1,41, temperatura = 348ºC, presión del reactor (salida) = 51,0 bar (725 psig) y una tasa de tratamiento con hidrógeno gaseoso de 348 lN/l (1955 pies cúbicos estándar/barril).

El producto líquido total de esta operación se fraccionó luego a vacío para producir una fracción que hervía por encima de aproximadamente 413ºC. Las condiciones y rendimientos se resumen como sigue en la Tabla 2.

TABLA 2

	Cera Bruta	Cera Isomerizada
	(Sin Tratar)	(Tratada)
LHSV		1,397
Temperatura, ºC		348,2
P (salida), bar (psig)		51,0 (725,0)
Tratamiento con H_{2},		381 (2140)
lN/l (SCF/B)

Rendimiento, % p
C_{1}		0,004
C_{2}		0,012
C_{3}		0,072
i-C_{4}		0,135
n-C_{4}		0,099
C_{5}-413ºC	- - - - - -	\overline{55,310}
C_{5}-441ºC	56,69	- - - - - -
413ºC+		44,368
441ºC+	43,31	- - - - - -
	100,00	100,000

De este modo se prepararon dos muestras: una fracción 441ºC+ de cera Fischer-Tropsch bruta y una fracción 413ºC+ de cera hidroisomerizada obtenida por fraccionamiento del producto líquido total de la operación de hidroisomerización y recuperación de un producto de colas pesadas 413ºC+.

Mientras que la cera virgen sin tratar producida en el Ejemplo 2 era opaca (blanco brillante) y muy dura (penetración de aguja de 5 dmm a 37,8ºC), la cera isomerizada producida en el Ejemplo 3 era translúcida y muy blanda (penetración de aguja de 108 dmm a 37,8ºC).

Ejemplo 4 Mezcla

Dado que la cera Fischer-Tropsch virgen producida en el Ejemplo 2 era más dura que muchas de las ceras comercializadas típicamente que tienen un valor de penetración de aguja de, v.g., 7-15 y la cera isomerizada del Ejemplo 3 era más blanda que estas ceras comercializadas típicamente, se formularon una serie de mezclas para preparar ceras con penetraciones de aguja más típicas de las ceras que se encuentran comercialmente en el mercado. La serie de ceras se preparó mezclando la cera bruta 441ºC+ con la cera tratada 413ºC+. Se obtuvieron datos de penetración de la cera (ASTM D-1321 @ 37,8ºC) sobre cada material y mezclas de los mismos. Las fracciones particulares de cera seleccionadas para el estudio de mezclas descrito en esta memoria no corresponden necesariamente a un grado de cera particular existente habitualmente en el mercado, y los intervalos de ebullición se seleccionaron únicamente para demostrar la prueba de un principio que se define más adelante.

La Tabla 3 siguiente muestra la penetración de aguja (ASTM D-1321) de mezclas de cera preparadas con las dos ceras descritas en los Ejemplos 2 y 3. La penetración se mide con un penetrómetro, que aplica una aguja estándar a la muestra durante 5 segundos bajo una carga de 100 gramos.

TABLA 3 Propiedades de las ceras Fischer-Tropsch mezcladas

1

Los datos demuestran que el valor de penetración de aguja puede adaptarse por ajuste de las proporciones relativas de cada componente. Más importante, sin embargo, es que los datos indican que el efecto de mezcla no es lineal. Los resultados sorprendentes que se exponen en esta tabla se representan en la Figura 1 en la cual los datos se registran como penetración de aguja en función del contenido de cera isomerizada.

Claims

1. Un proceso para producir una composición de cera por síntesis de hidrocarburos que comprende:

(a): formar cera bruta en un proceso de síntesis de hidrocarburos Fischer-Tropsch, teniendo dicha cera bruta un primer valor de penetración de aguja como se mide por el método ASTM D1321;

(b): formar una cera Fischer-Tropsch isomerizada por hidroisomerización de una cera bruta formada de acuerdo con el paso (a) en condiciones de hidroisomerización, teniendo dicha cera isomerizada un segundo valor de penetración de aguja, siendo dicho segundo valor de penetración de aguja mayor que dicho primer valor de penetración de aguja; y

(c): mezclar al menos una porción de dicha cera bruta del paso (a) con al menos una porción de dicha cera isomerizada del paso (b) en una relación de mezcla tal que da como resultado una cera mezclada que tiene un tercer valor de penetración de aguja predeterminado.

2. El proceso de la reivindicación 1, en el cual dicho tercer valor de penetración de aguja es mayor que dicho primer valor de penetración de aguja y menor que dicho segundo valor de penetración de aguja.

3. El proceso de la reivindicación 1, en el cual, durante el paso (b), menos del 10% de los hidrocarburos que hierven por encima de 371ºC se convierten en hidrocarburos que hierven por debajo de 371ºC.

4. El proceso de la reivindicación 1, en el cual dicha cera bruta del paso (a) hierve por encima de 441ºC y dicha cera isomerizada del paso (b) hierve por encima de 413ºC.

5. El proceso de la reivindicación 1, en el cual: en el paso (a), la cera bruta formada en el proceso de síntesis de hidrocarburos Fischer-Tropsch se separa en una fracción de cera bruta que hierve por encima de 441ºC, teniendo dicha fracción de cera un primer valor de penetración de aguja;

en el paso (b), la cera isomerizada se separa en una fracción de cera isomerizada que hierve por encima de 413ºC, teniendo dicha fracción de cera isomerizada un segundo valor de penetración de aguja, siendo dicho segundo valor de penetración de aguja mayor que dicho primer valor de penetración de agua; y,

en el paso (c), al menos una porción de dicha fracción de cera bruta que hierve por encima de 441ºC procedente del paso (a) se mezcla con al menos una porción de dicha fracción de cera isomerizada que hierve por encima de 413ºC procedente del paso (b) en una relación de mezcla tal que da como resultado una cera mezclada que tiene un tercer valor de penetración de aguja predeterminado, siendo dicho tercer valor de penetración de aguja mayor que dicho primer valor de penetración de aguja y menor que dicho segundo valor de penetración de aguja.

6. El uso de un producto obtenido por el proceso de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 en materiales de recubrimiento, lápices, marcadores, cosméticos, velas o aislantes eléctricos.

7. El uso de un producto obtenido por el proceso de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 en aplicaciones de alimentos y medicamentos.