ES2282082T3 - Un proceso de hidrocraqueo catalitico. - Google Patents
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Abstract
Un proceso de hidrocraqueo catalítico para la conversión continua de una carga de alimentación hidrocarbonosa a compuestos de hidrocarburo de ebullición más baja, cuyo proceso comprende: (a) paso de al menos una parte de dicha carga de alimentación hidrocarbonosa e hidrógeno a una primera zona de hidrocraqueo catalítico que opera en condiciones de hidrocraqueo y que contiene un catalizador de hidrocraqueo, y recuperación de un efluente de aquella zona de hidrocraqueo; (b) paso de hidrógeno en condiciones de regeneración de catalizador de hidrocraqueo a una segunda zona de hidrocraqueo catalítico que contiene catalizador de hidrocraqueo parcialmente agotado para regenerar dicha segunda zona; (c) interrupción del paso de dicha carga de alimentación hidrocarbonosa a dicha primera zona de hidrocraqueo catalítico mientras continúa el flujo de hidrógeno para regenerar el catalizador de hidrocraqueo allí contenido; (d) paso de sulfuro de hidrógeno en mezcla con dicho hidrógeno durante al menos unaparte de la regeneración de hidrógeno en la etapa (c); y (e) paso de al menos una parte de dicha carga de alimentación hidrocarbonosa a dicha segunda zona de hidrocraqueo catalítico que opera en condiciones de hidrocraqueo y que contiene catalizador de hidrocraqueo regenerado mientras continúa el flujo de hidrógeno y recuperación de un efluente de aquella zona de hidrocraqueo.
Description
Un proceso de hidrocraqueo catalítico.
El campo de la técnica al que pertenece esta
invención es el hidrocraqueo de una carga de alimentación
hidrocarbonosa. Los refinadores de petróleo a menudo producen
productos deseables tal como combustible de turbina, combustible de
motor diesel y otros productos conocidos como destilados medios
además de líquidos hidrocarbonosos de ebullición más baja tal como
nafta y gasolina mediante hidrocraqueo de una carga de alimentación
de hidrocarburos obtenida a partir de petróleo crudo, por ejemplo.
Las cargas de alimentación sometidas a hidrocraqueo más a menudo
son gasóleos y gasóleos pesados recuperados del petróleo crudo
mediante destilación. Un gasóleo pesado típico comprende una parte
sustancial de componentes de hidrocarburo de ebullición por encima
de aproximadamente 370ºC, normalmente al menos aproximadamente 50
por ciento en peso de ebullición a aproximadamente 370ºC. Un gasoil
de vacío típico normalmente tiene un margen de punto de ebullición
entre aproximadamente 310ºC y aproximadamente 570ºC.
El hidrocraqueo generalmente se lleva a cabo
mediante la puesta en contacto en un recipiente o zona de reacción
de hidrocraqueo del gasoil u otra carga de alimentación a tratar con
un catalizador de hidrocraqueo adecuado bajo condiciones de
temperatura y presión elevadas en presencia de hidrógeno a fin de
producir un producto que contenga una distribución de productos de
hidrocarburo deseados por el refinador. Las condiciones de operación
y los catalizadores de hidrocraqueo dentro del reactor de
hidrocraqueo influyen en el rendimiento los productos
hidrocraqueados.
El documento
US-A-5.817.589 describe un proceso
para regenerar un catalizador de hidrogenación agotado, el cual se
desactiva mientras se trata una carga de alimentación de
hidrocarburos que contiene diolefinas y nitrilos hasta que
disminuye la actividad de hidrogenación de diolefinas inicial. El
catalizador de hidrogenación agotado se limpia a chorro con un gas
inerte en una primera dirección para eliminar trazas de hidrocarburo
y luego se regenera el catalizador limpiado con hidrógeno en una
segunda dirección sustancialmente opuesta a la primera
dirección.
Aunque se han empleado una gran diversidad de
esquemas de flujo de proceso, condiciones de operación y
catalizadores en actividades comerciales, siempre hay una demanda
de métodos de hidrocraqueo nuevos que faciliten costes más bajos,
rendimientos de producto líquido más altos, y operación en
funcionamiento más larga.
La presente invención rejuvenece
sistemáticamente el catalizador de hidrocraqueo de manera frecuente
para obtener actividad de inicio de operación, rendimientos y
calidad de producto de manera continua sin parada para la
regeneración del catalizador. Cuando se integran rendimientos medios
más altos y calidad de producto durante el tiempo de funcionamiento
se mejora la economía del proceso y se demuestran las ventajas
inesperadas.
La presente invención es un proceso de
hidrocraqueo catalítico que proporciona una operación catalítica muy
activa de manera continua sin necesidad de aislamiento de zonas de
reacción de hidrocraqueo con válvulas de bloqueo o la parada total
de la unidad de proceso. El proceso de la presente invención
proporciona una multiplicidad de zonas de reacción de hidrocraqueo
que contienen catalizador de hidrocraqueo en donde el catalizador se
rejuvenece o reactiva mientras la unidad de proceso continúa en
funcionamiento mediante la exposición periódica de catalizador
parcialmente agotado a gas de recirculación caliente que contiene
hidrógeno. El catalizador de hidrocraqueo siempre opera a actividad
y selectividad "casi" frescas con lo cual da por resultado
temperatura, rendimiento y prestaciones de calidad de producto más
estables. Estas ventajas se consiguen sin la utilización de
costosas válvulas de cierre de alta presión y su multiplicidad de
asistencia para el aislamiento de una zona de catalizador de
hidrocraqueo durante la regeneración de acuerdo con procedimientos
de la técnica previos.
De acuerdo con la presente invención se refiere
a un proceso de hidrocraqueo catalítico para la conversión de una
carga de alimentación hidrocarbonosa a compuestos de hidrocarburo de
ebullición más baja cuyo proceso comprende: (a) paso de al menos
una parte de la carga de alimentación hidrocarbonosa e hidrógeno a
una primera zona de hidrocraqueo catalítico que opera en
condiciones de hidrocraqueo y que contiene un catalizador de
hidrocraqueo, y recuperación de un efluente de aquella zona de
hidrocraqueo; (b) paso de hidrógeno en condiciones de regeneración
de catalizador de hidrocraqueo a una segunda zona de hidrocraqueo
catalítico que contiene catalizador de hidrocraqueo parcialmente
agotado para regenerar la segunda zona; (c) interrupción del paso
de la carga de alimentación hidrocarbonosa a la primera zona de
hidrocraqueo catalítico mientras continúa el flujo de hidrógeno
para regenerar el catalizador de hidrocraqueo allí contenido; (d)
paso de sulfuro de hidrógeno en mezcla con dicho hidrógeno durante
al menos una parte de la regeneración de hidrógeno en la etapa (c);
y (e) paso de al menos una parte de la carga de alimentación
hidrocarbonosa a la segunda zona de hidrocraqueo catalítico que
opera en condiciones de hidrocraqueo y que contiene catalizador de
hidrocraqueo regenerado mientras continúa el flujo de hidrógeno y
recuperación de un efluente de aquella zona de hidrocraqueo. De
forma más limitada la presente invención pasa un fluido de
regeneración en mezcla con el hidrógeno durante al menos una parte
de la regeneración de hidrógeno en la etapa (c).
El dibujo es un diagrama de flujo de proceso
simplificado de una realización preferida de la invención.
Se ha descubierto que un proceso de hidrocraqueo
puede conseguir actividad de inicio de operación, rendimientos y
calidad de producto continuos mediante la utilización de un esquema
de flujo de reactor de turno sin válvulas. Estas ventajas permiten
prestaciones superiores y resultados rentables.
El proceso de la presente invención es
particularmente útil para hidrocraquear un aceite de hidrocarburo
que contiene hidrocarburo y/u otros materiales orgánicos para
producir un producto que contenga hidrocarburos y/u otros
materiales orgánicos de punto de ebullición medio más bajo y peso
molecular medio más bajo. Las cargas de alimentación de
hidrocarburos que se pueden someter a hidrocraqueo mediante el
método de la invención incluyen todos los aceites minerales y
aceites sintéticos (por ejemplo, aceite de pizarra, productos de
arenas de alquitrán, etc.) y fracciones suyas. Cargas de
alimentación de hidrocarburos ilustrativas incluyen aquéllas que
contienen componentes de ebullición por encima de 285ºC, tal como
gasóleos atmosféricos, gasóleos de vacío, desasfaltados, residuos
de vacío y atmosféricos, aceites residuales hidrotratados,
destilados de coquización, destilados de destilación directa,
aceites derivados de pirólisis, aceites sintéticos de ebullición
alta, aceites cíclicos y destilados de craqueo catalítico. Una
carga de alimentación de hidrocraqueo preferida es un gasoil u otra
fracción de hidrocarburo que tenga al menos el 50% en peso, y lo más
normalmente al menos el 75% en peso, de sus componentes ebullición
a temperaturas por encima del punto final del producto deseado,
cuyo punto final, en el caso de gasolina pesada, varía generalmente
en el margen de aproximadamente 190ºC a aproximadamente 220ºC. Una
de las cargas de alimentación de gasoil más preferidas contendrá
componentes de hidrocarburo que hierven aproximadamente por encima
de 285ºC, consiguiéndose mejores resultados con una alimentación
que contenga al menos 25 por ciento en volumen de los componentes
con punto de ebullición entre 310ºC y 540ºC. También se incluyen
destilados de petróleo en donde al menos el 90 por ciento de los
componentes hierven en el margen de aproximadamente 150ºC a
aproximadamente 430ºC.
Al menos una parte de la carga de alimentación
seleccionada se mezcla con una corriente gaseosa rica en hidrógeno
calentada y la mezcla resultante se introduce dentro de una zona de
reacción de hidrocraqueo que opera en condiciones de hidrocraqueo y
que contiene un catalizador de hidrocraqueo para producir una
corriente hidrocarbonosa de ebullición más baja, la cual se
recupera posteriormente. Cuando el catalizador de hidrocraqueo se
queda parcialmente agotado como se atestigua mediante menos
actividad y/o una reducción en la selectividad del producto
preferido, la introducción de la carga de alimentación
hidrocarbonosa se interrumpe mientras continúa la puesta en
contacto del catalizador de hidrocraqueo con la corriente gaseosa
rica en hidrógeno calentada en condiciones de regeneración
adecuadas para recuperar al menos una parte de la actividad
catalítica original.
La corriente gaseosa caliente rica en hidrógeno
que se emplea para regenerar periódicamente el catalizador de
hidrocraqueo parcialmente desactivado se mezcla con sulfuro de
hidrógeno como fluido de regeneración. El fluido de regeneración se
utiliza con una corriente gaseosa caliente rica en hidrógeno durante
al menos una parte de la regeneración de hidrógeno. Se pueden
seleccionar también fluidos de regeneración adecuados a partir del
grupo que consta de vapor y compuestos de sulfuro orgánicos.
Condiciones adecuadas de regeneración del catalizador de
hidrocraqueo incluyen una temperatura desde aproximadamente 310ºC
hasta aproximadamente 540ºC, una presión desde aproximadamente 3450
kPa manométrica hasta aproximadamente 17.200 kPa manométrica y una
velocidad espacial horaria de gas desde aproximadamente 20 h^{-1}
hasta aproximadamente 4000 h^{-1}.
El proceso puede mantener una operación continua
cuando la carga de alimentación a una zona de reacción de
hidrocraqueo preparada para regeneración se interrumpe, el flujo de
carga de alimentación se desvía a una zona de reacción de
hidrocraqueo recién regenerada mantenida en reserva y con una
corriente gaseosa rica en hidrógeno fluyendo hacia ella. En un
proceso que tenga dos zonas de reacción de hidrocraqueo, por
ejemplo, la carga de alimentación fresca se alterna entre las dos
zonas. Mientras, se mantiene un flujo de un gas calentado rico en
hidrógeno a cada una de las dos zonas.
Las zonas de reacción de hidrocraqueo pueden
contener uno o más lechos del mismo o de diferente catalizador de
hidrocraqueo. En una realización, cuando los productos preferidos
son destilados medios, los catalizadores de hidrocraqueo preferidos
utilizan bases amorfas o bases de zeolita de bajo nivel combinadas
con uno o más componentes de hidrogenación de metal del Grupo VIII
o del Grupo VIB. En otra realización, cuando los productos
preferidos están en el margen de ebullición de la gasolina, la zona
de hidrocraqueo contiene preferiblemente un catalizador que
comprende, por lo general, cualquier base de craqueo de zeolita
cristalina sobre la que se deposita uno o más componentes de
hidrogenación de metal del Grupo VIII o del Grupo VIB.
Las bases de craqueo de zeolita son a veces
calificadas en la técnica como tamices moleculares y normalmente se
componen de sílice, alúmina y uno o más cationes intercambiables tal
como sodio, magnesio, calcio, metales de tierras raras, etc. Además
se caracterizan por poros de cristal de diámetro relativamente
uniforme entre aproximadamente 4 y 14 Angstroms (10^{-10}
metros). Se prefiere emplear zeolitas que tengan una relación molar
sílice/alúmina relativamente alta entre aproximadamente 3 y 12.
Zeolitas adecuadas encontradas en la naturaleza incluyen, por
ejemplo, mordenita, estibinita, heulandita, ferrierita,
diachiardita, chabasita, erionita y faujasita. Zeolitas sintéticas
adecuadas incluyen, por ejemplo, los tipos de cristal B, X, Y y L,
por ejemplo, faujasita y mordenita sintéticas. Las zeolitas
preferidas son aquéllas que tienen diámetros de poro de cristal
entre aproximadamente 8-12 Angstroms (10^{-10}
metros), en donde la relación molar sílice/alúmina varía
aproximadamente de 4 a 6. Un ejemplo principal de una zeolita que
cae en el grupo preferido es el tamiz molecular Y sintético.
Las zeolitas que existen en la naturaleza
normalmente se encuentran en una forma de sodio, en una forma de
metal de tierra alcalina, o en formas mixtas. Las zeolitas
sintéticas casi siempre se preparan primero en la forma de sodio.
En cualquier caso, para utilizarse como base de craqueo, se prefiere
que la mayoría o todos los metales monovalentes zeolíticos
originales sean intercambiados como iones con un metal polivalente
y/o con una sal de amonio seguido por calentamiento para
descomponer los iones amonio relacionados con la zeolita, dejando
en su lugar iones hidrógeno y/o sitios de intercambio que se han
descationizado en realidad mediante eliminación adicional de agua.
Zeolitas Y de hidrógeno o "descationizadas" de esta naturaleza
se describen más particularmente en
US-A-3.130.000.
Las zeolitas metal
polivalente-hidrógeno mixtas se pueden preparar
mediante intercambio iónico primero con una sal de amonio, luego de
nuevo intercambio parcialmente con una sal de metal polivalente y
luego calcinación. En algunos casos, como en el caso de mordenita
sintética, las formas de hidrógeno se pueden preparar mediante
tratamiento ácido directo de las zeolitas de metal álcali. Las bases
de craqueo preferidas son aquéllas que son al menos aproximadamente
10 por ciento, y preferiblemente al menos 20 por ciento, deficientes
de metal-catión, basado en la capacidad inicial de
intercambio iónico. Una clase específicamente deseable y estable de
zeolitas son aquéllas en donde al menos aproximadamente 20 por
ciento de la capacidad de intercambio iónico se satisface por iones
hidrógeno.
Los metales activos empleados en los
catalizadores de hidrocraqueo preferidos de la presente invención
como componentes de hidrogenación son aquéllos del Grupo VIII, es
decir, hierro, cobalto níquel, rutenio, rodio, paladio, osmio,
iridio y platino y del Grupo VIB, por ejemplo, molibdeno y
tungsteno. La cantidad de metal de hidrogenación en el catalizador
puede variar dentro de amplios márgenes. Hablando en términos
generales, se puede utilizar cualquier cantidad entre
aproximadamente 0,05 por ciento y 30 por ciento en peso. En el caso
de metales nobles, se prefiere emplear normalmente de
aproximadamente 0,05 por ciento a aproximadamente 2 por ciento en
peso. El método preferido para incorporar el metal de hidrogenación
es poner en contacto el material de base de zeolita con una
solución acuosa de un compuesto adecuado del metal deseado en donde
el metal esté presente en una forma catiónica. Después de la
adición del metal o de los metales de hidrogenación seleccionados,
el polvo de catalizador resultante luego se filtra, se seca, se le
da forma de bolitas con lubricantes, aglutinantes o semejantes
añadidos si se desea, y se calcina en aire a temperaturas de, por
ejemplo, 371º-648ºC a fin de activar el catalizador y descomponer
los iones amonio. O bien, al componente de zeolita se le puede dar
forma de bolita primero, seguido por la adición del componente de
hidrogenación y activación mediante calcinación. Los catalizadores
anteriores se pueden emplear en forma no diluida, o el catalizador
de zeolita en polvo se puede mezclar y dar formar de bolita
conjuntamente con otros catalizadores relativamente menos activos,
diluyentes, o aglutinantes tal como alúmina, gel de sílice,
co-geles sílice-alúmina, arcillas
activadas y semejantes en proporciones que varían entre 5 y 90 por
ciento en peso. Estos diluyentes se pueden emplear como tales
cuando pueden contener una proporción minoritaria de un metal de
hidrogenación añadido tal como un metal del Grupo VIB y/o del Grupo
VIII.
También se pueden utilizar en el proceso de la
presente invención catalizadores de hidrocraqueo de fomento de
metal adicional, los cuáles comprenden, por ejemplo, tamices
moleculares de aluminofosfato, cromosilicatos cristalinos y otros
silicatos cristalinos. Los cromosilicatos cristalinos se describen
más plenamente en US-A-4.363.718.
También se puede emplear en el proceso de la presente invención
cualquier otro catalizador de hidrocraqueo conocido.
Los catalizadores de hidrocraqueo contemplados
para utilizarse en el proceso de la presente invención incluyen
cualquier tipo de soporte, tamaño y forma, por ejemplo, esferas,
cilindros, trilobulados, tetralobulados, anillos. El proceso de la
presente invención no se limita por el tipo de catalizador de
hidrocraqueo y cualquier catalizador de hidrocraqueo conocido
adecuado se contempla para utilizarse en él.
El hidrocraqueo de la carga de alimentación
hidrocarbonosa en contacto con un catalizador de hidrocraqueo se
lleva a cabo en presencia de hidrógeno y preferiblemente en
condiciones de hidrocraqueo que incluyen una temperatura desde
aproximadamente 232ºC hasta aproximadamente 470ºC, una presión desde
aproximadamente 3450 kPa manométrica hasta aproximadamente 20700
kPa manométrica, una velocidad espacial horaria de líquido (VEHL)
desde aproximadamente 0,1 hasta aproximadamente 30 h^{-1}, y un
índice de circulación de hidrógeno desde aproximadamente 337
m^{3}/m^{3} normal hasta aproximadamente 4200 m^{3}/m^{3}
normal. De acuerdo con la presente invención, la expresión
"conversión sustancial hasta productos de ebullición más baja"
supone implicar la conversión de al menos 5 por ciento en volumen
de la carga de alimentación fresca. En una realización preferida,
la conversión por paso en la zona de hidrocraqueo está en el margen
de aproximadamente 20% hasta aproximadamente 60%. Más
preferiblemente la conversión por paso está en el margen de
aproximadamente 30% hasta aproximadamente 50%.
El efluente resultante de la zona de reacción de
hidrocraqueo en funcionamiento contiene hidrógeno y componentes
hidrocarbonosos hidrocraqueados, se combina preferiblemente con el
efluente de regeneración y la mezcla resultante posteriormente se
enfría y se separa para proporcionar un gas rico en hidrógeno, el
cual preferiblemente se recicla a las zonas de reacción de
hidrocraqueo, y corrientes de producto de hidrocarburo de acuerdo
con procedimientos convencionales conocidos.
En el dibujo, el proceso de la presente
invención se ilustra por medio de un diagrama de flujo esquemático
simplificado en el cual se han suprimido detalles tales como
instrumentación, circuitos de intercambio de calor y de
recuperación de calor, medios de separación y equipos parecidos, ya
que no son esenciales para una comprensión de las técnicas
implicadas. La utilización de tal equipo misceláneo está con
propiedad dentro de la competencia del personal especializado en la
técnica.
Ya con relación al dibujo, una corriente de
alimentación que comprende gasoil de vacío y gasoil de coquización
pesado se introduce dentro del proceso por la línea 1 y una primera
parte se pasa por la línea 4 a través de la bomba 7 y luego por la
línea 11. La primera parte de la corriente de alimentación se mezcla
con una corriente gaseosa rica en hidrógeno suministrada por la
línea 45 y la mezcla resultante se pasa por la línea 47 hacia la
zona de reacción de hidrocraqueo 24. De la zona de reacción de
hidrocraqueo 24 se saca una corriente hidrocarbonosa hidrocraqueada
resultante e hidrógeno por las líneas 16 y 14, se enfría en el
cambiador de calor 48 y se pasa por la línea 49 hacia el separador
de alta presión 50. Del separador de alta presión 50 se saca una
corriente gaseosa rica en hidrógeno por la línea 52, se pasa a
través de una zona de eliminación de sulfuro de hidrógeno 53 y se
transporta por la línea 28. Por la línea 55 se introduce hidrógeno
de reposición fresco y la mezcla resultante de gas rico en
hidrógeno se pasa por la línea 56. Una segunda parte de la corriente
de alimentación se pasa por la línea 3 a través de la bomba 6 y
luego por la línea 10. La segunda parte de la corriente de
alimentación se mezcla con una corriente gaseosa rica en hidrógeno
suministrada por la línea 41 y la mezcla resultante se pasa por la
línea 46 hacia la zona de reacción de hidrocraqueo 20. De la zona
de reacción de hidrocraqueo 20 se saca una corriente hidrocarbonosa
hidrocraqueada resultante e hidrógeno por las líneas 15 y 14, y se
recupera como se describe más arriba.
Cuando la zona de reacción de hidrocraqueo 13 se
está sometiendo a regeneración, la bomba 5 ó está parada o una
tercera parte de la corriente de alimentación se pasa por la línea 2
a través de la bomba 5 y sale a través de las líneas 9 y 8 sin paso
de la corriente de alimentación a la zona de reacción de
hidrocraqueo 13. Durante la regeneración de la zona de reacción de
hidrocraqueo 13, como se describe arriba, no hay flujo desde la
línea 9 y se suministra por la línea 37 una corriente gaseosa
caliente rica en hidrógeno mantenida en condiciones de regeneración
de catalizador y se introduce en la zona de reacción de hidrocraqueo
13 por la línea 12 para regenerar parcialmente el catalizador
desactivado contenido en ella. El gas efluente resultante se
recupera por la línea 14. Cuando la zona de reacción de hidrocraqueo
13 se pone en servicio, la tercera parte de la corriente de
alimentación se pasa por la línea 9 y se mezcla con una corriente
gaseosa rica en hidrógeno suministrada por la línea 37. La mezcla
resultante se pasa luego por la línea 12 hacia la zona de reacción
de hidrocraqueo 13. De la zona de reacción de hidrocraqueo 13 se
saca una corriente hidrocarbonosa hidrocraqueada resultante e
hidrógeno por la línea 14 y se recupera como se describe más
arriba.
Una corriente gaseosa rica en hidrógeno se lleva
por la línea 56 y se divide en tres vías para introducir una
corriente gaseosa por las líneas 54, 30 y 29 hacia los compresores
31, 32 y 33, respectivamente. Las corrientes de gas comprimido
resultantes se sacan de los compresores 31, 32 y 33 por las líneas
34, 38 y 42, respectivamente, y se introducen en los cambiadores de
calor 35, 39 y 43. Las corrientes de gas ajustadas en temperatura se
sacan de los cambiadores de calor 35, 39 y 43 por las líneas 36, 40
y 44, respectivamente, para utilizarlas como se describe en la
presente memoria.
En el proceso se introduce un fluido de
regeneración por la línea 17 y se pasa a través de la bomba 18, de
las líneas 19, 37 y 12 y hacia la zona de reacción de hidrocraqueo
13. Este un fluido de regeneración se mezcla con una corriente
gaseosa caliente rica en hidrógeno suministrada por la línea 36 como
se describe más arriba. Cuando el catalizador parcialmente
desactivado en la zona de reacción de hidrocraqueo 20 va a ser
regenerado, se pasa un fluido de regeneración a través de la línea
17, de la línea 21, de la bomba 22 y de las líneas 23, 41 y 46, y
se introduce en la zona de reacción de hidrocraqueo 20 junto con una
corriente gaseosa caliente rica en hidrógeno suministrada por la
línea 40 como se describe más arriba. Por su parte, cuando el
catalizador parcialmente desactivado en la zona de reacción de
hidrocraqueo 24 va a ser regenerado, se pasa un fluido de
regeneración a través de la línea 17, de la línea 25, de la bomba 26
y de las líneas 27, 45 y 47, y se introduce en la zona de reacción
de hidrocraqueo 24 junto con una corriente gaseosa caliente rica en
hidrógeno suministrada por la línea 44 como se describe antes.
El proceso de la presente invención se demuestra
además mediante el siguiente ejemplo. Este ejemplo, sin embargo, no
se expone para limitar indebidamente el proceso de esta invención,
sino para ilustrar el beneficio de la realización descrita más
arriba.
Un reactor de hidrocraqueo de planta piloto se
cargó con un catalizador de hidrocraqueo selectivo de destilado que
contiene sílice-alúmina amorfa, zeolita níquel y
tungsteno. Este catalizador había acumulado previamente
aproximadamente 800 horas de servicio con diversas condiciones de
proceso donde había acumulado aproximadamente 10 por ciento en peso
de carbón y había experimentado una desactivación equivalente a
aproximadamente 6ºC (10ºF). Una carga de alimentación de
hidrocraqueo que tenía las características presentadas en la Tabla 1
se procesó en el reactor de hidrocraqueo de planta piloto descrita
arriba en condiciones que incluían una presión de 15.500 kPa
manométrica, una temperatura de 366ºC, una velocidad espacial
horaria de líquido (VEHL) de 1,2 h^{-1} y un índice de
circulación de gas hidrógeno de aproximadamente 1340
m^{3}/m^{3}. La conversión de la carga de alimentación,
definida como craqueo neto de hidrocarburos con punto de ebullición
mayor que 361ºC (700ºF) fue 41% cuando se inició la primera
regeneración. El reactor de hidrocraqueo se purgó con hidrógeno
durante seis horas a una temperatura de 366ºC y luego se purgó con
hidrógeno que contenía 300 ppm de sulfuro de hidrógeno a 440ºC
durante aproximadamente 53 horas. Mientras continuaba la purga de
hidrógeno/sulfuro de hidrógeno el reactor se enfrió hasta
aproximadamente 340ºC y luego se cambió de vuelta a hidrógeno antes
de reintroducir la alimentación fresca. Después de la primera
regeneración, se encontró que la conversión era 60% a una
temperatura de reactor de 366ºC con una selectividad para destilado
medio de 95%. El catalizador se envejeció mediante el procesado de
la carga de alimentación hasta que la conversión hubo decaído hasta
aproximadamente 40% y luego se llevó a cabo una segunda regeneración
de igual manera a la descrita más arriba para la primera
regeneración. Después de la segunda regeneración, la alimentación
fresca se reanudó y se encontró que la conversión era
aproximadamente 58% a una temperatura de reactor de 366ºC con una
selectividad para destilado medio de 95%. Después de que la
conversión disminuyera de nuevo, se llevó a cabo una tercera
regeneración como se describe arriba y el catalizador se sacó luego
del reactor y se analizó. El catalizador inmediatamente después de
la tercera regeneración contenía 3,4 por ciento en peso de
carbón.
A partir de la exposición y los resultados de
arriba, es evidente que la operación cíclica de una regeneración de
hidrógeno caliente en medio del hidrocraqueo mejora la tasa de
producción del producto de destilado medio deseado de punto de
ebullición en el margen de 150ºC a 370ºC. Análisis del catalizador
antes y después de la regeneración indican que la restauración de
la actividad está relacionada con la eliminación de carbón del
catalizador.
\vskip1.000000\baselineskip
| Gravedad, ºAPI | 31,4 |
| Destilación, Porcentaje en Peso | |
| IBP ºC (Punto de Ebullición Inicial) | 162 |
| 10 | 328 |
| 30 | 382 |
| 50 | 414 |
| 70 | 447 |
| 90 | 497 |
| FBP (Punto de Ebullición Final) | 576 |
| Azufre, ppm en peso | 366 |
| Nitrógeno, ppm en peso | 26 |
La descripción, el dibujo y el ejemplo
precedentes ilustran claramente las ventajas abarcadas por el
proceso de la presente invención y los beneficios a proporcionar con
su utilización.
Claims (6)
1. Un proceso de hidrocraqueo catalítico para la
conversión continua de una carga de alimentación hidrocarbonosa a
compuestos de hidrocarburo de ebullición más baja, cuyo proceso
comprende:
- (a)
- paso de al menos una parte de dicha carga de alimentación hidrocarbonosa e hidrógeno a una primera zona de hidrocraqueo catalítico que opera en condiciones de hidrocraqueo y que contiene un catalizador de hidrocraqueo, y recuperación de un efluente de aquella zona de hidrocraqueo;
- (b)
- paso de hidrógeno en condiciones de regeneración de catalizador de hidrocraqueo a una segunda zona de hidrocraqueo catalítico que contiene catalizador de hidrocraqueo parcialmente agotado para regenerar dicha segunda zona;
- (c)
- interrupción del paso de dicha carga de alimentación hidrocarbonosa a dicha primera zona de hidrocraqueo catalítico mientras continúa el flujo de hidrógeno para regenerar el catalizador de hidrocraqueo allí contenido;
- (d)
- paso de sulfuro de hidrógeno en mezcla con dicho hidrógeno durante al menos una parte de la regeneración de hidrógeno en la etapa (c); y
- (e)
- paso de al menos una parte de dicha carga de alimentación hidrocarbonosa a dicha segunda zona de hidrocraqueo catalítico que opera en condiciones de hidrocraqueo y que contiene catalizador de hidrocraqueo regenerado mientras continúa el flujo de hidrógeno y recuperación de un efluente de aquella zona de hidrocraqueo.
2. El proceso de la reivindicación 1, en donde
dicha carga de alimentación hidrocarbonosa hierve en el margen de
230ºC a 570ºC.
3. El proceso de la reivindicación 1, en donde
dicho catalizador de hidrocraqueo parcialmente agotado se purga con
una corriente gaseosa caliente rica en hidrógeno inmediatamente
antes de su regeneración.
4. El proceso de las reivindicaciones 1 ó 3, en
donde la regeneración en la etapa (c) se lleva a cabo en condiciones
de regeneración de catalizador de hidrocraqueo que incluyen una
temperatura desde 310ºC a 540ºC, una presión desde 3450 kPa
manométrica hasta 17.200 kPa manométrica y una velocidad espacial
horaria de gas desde 20 h^{-1} hasta 4000 h^{-1}.
5. El proceso de la reivindicación 1, en donde
dicho efluente de hidrocraqueo se combina con un efluente de la
etapa (b) para producir una corriente gaseosa rica en hidrógeno y
componentes de hidrocarburo hidrocraqueados.
6. El proceso de las reivindicaciones 1 ó 3, en
donde las etapas incluyen el paso de un fluido de regeneración en
mezcla con dicho hidrógeno durante al menos una parte de la
regeneración de hidrógeno en la etapa (c).
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