ES2328621T3 - Procedimiento de desulfuracion profunda de una fraccion hidrocarbonatada de destilacion por adsorcion. - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento de desulfuración profundo de una fracción de hidrocarburos de intervalo de destilación comprendido entre 150ºC y 450ºC y de cualquier composición química que contiene menos de 500 ppm de azufre, con vistas a producir una fracción desulfurada que contenga menos de 10 ppm de azufre, situada más abajo de una unidad de hidrodesulfuración catalítica, en el que se utiliza un sólido adsorbente, que contiene al menos un óxido de zinc y un promotor en forma de un óxido de hierro o de cobre, representando el óxido de zinc más del 10% en peso de sólido adsorbente y representando el promotor del 10% al 20% en peso del sólido adsorbente, estando el óxido de zinc y el promotor depositados sobre un soporte poroso de base sílice o alúmina o una mezcla de sílice y alúmina, presentando dicho soporte poroso una superficie específica superior a 100 m 2 /g, una mesoporosidad con un volumen poroso comprendido entre 0,1 y 0,6 ml/g, y una macroporosidad con un volumen poroso comprendido entre 0,1 y 0,6 ml/g, se pone en contacto dicho sólido adsorbente con la carga a tratar a una temperatura superior a 350ºC, a una presión comprendida entre 5 y 15 bar, con una VVH comprendida entre 0,5 h-1 y 5 h-1, y en presencia de hidrógeno con una relación volumétrica de hidrógeno introducido, tomado en las condiciones de entrada del adsorbedor, sobre la carga a tratar comprendida entre 50 y 300, hasta la saturación de dicho sólido por los compuestos azufrados, después se regenera dicho sólido adsorbente por una combustión controlada con aire diluido de manera que se halle la forma óxido de dicho sólido adsorbente, se realiza un barrido con nitrógeno del sólido adsorbente que está entonces listo para volverse a introducir en la fase de adsorción, haciéndose la aplicación del procedimiento en al menos dos reactores lecho fijo trabajando alternativamente en fase de adsorción y en fase de regeneración, estando comprendido el diámetro de Sauter de las partículas de adsorbente que constituyen el lecho entre 1 y 5 mm.
Description
Procedimiento de desulfuración profunda de una
fracción hidrocarbonada de destilación por adsorción.
La presente invención se refiere a un
procedimiento de desulfuración profunda de una fracción
hidrocarbonada de destilación, o gasóleo según la terminología del
especialista, que recurre a una unidad de captación de azufre a alta
temperatura.
Se entiende por fracción de destilación una
fracción resultante de la destilación de petróleo sin refinar o de
una unidad de transformación tal como el craqueo catalítico, y cuyo
intervalo de destilación se sitúa entre 150ºC y 450ºC. Esta
fracción puede ser de cualquier naturaleza química, es decir, que
tenga una distribución entre parafinas, olefinas, naftenos y
aromáticos cualesquiera.
En el desarrollo del texto, llamaremos a esta
fracción gasóleo, pero esta designación no tiene ningún carácter
restrictivo. Toda fracción hidrocarbonada que contenga azufre y con
un intervalo de destilación similar al de una fracción de gasóleo
puede estar afectada por el procedimiento objeto de la presente
invención.
El procedimiento según la invención permite, por
consiguiente, producir una fracción hidrocarbonada desulfurada con
contenidos inferiores o iguales a 10 ppm de azufre, preferiblemente
inferiores a 5 ppm de azufre, y de manera todavía más preferida
inferior a 1 ppm de azufre.
Las futuras especificaciones sobre carburantes
de automóviles preven una gran disminución del contenido de azufre
en los carburantes, y principalmente en los gasóleos. Esta
disminución está destinada a limitar el contenido en óxido de
azufre y nitrógeno en los gases de escape de los automóviles. La
legislación europea definió las especificaciones de contenido en
azufre en los gasóleos que son de 350 ppm en azufre desde el 2000 y
que pasarán en el 2005 a 50 ppm de azufre, y en el 2009 a 10 ppm de
azufre.
La evolución de las especificaciones del
contenido en azufre en los carburantes necesita, por consiguiente,
la mejora de los procedimientos catalíticos de hidrotratamiento
existentes con, consiguientemente, un superconsumo de hidrógeno
nada despreciable y/o un aumento de la presión de operación, o la
elaboración de nuevos procedimientos de desulfuración profunda de
los gasóleos, o una combinación de los dos.
La presente invención puede verse como un nuevo
procedimiento de desulfuración profunda de las fracciones gasóleos
que puede aplicarse desde el instante en que el contenido de azufre
de la carga a tratar queda en ciertos límites, o bien combinarse
con una unidad de hidrodesulfuración tradicional, en cuyo caso se
situará más abajo de dicha unidad de hidrodesulfuración.
Entre los nuevos caminos de desulfuración de los
gasóleos, los procedimientos de purificación por adsorción de los
compuestos azufrados sobre un adsorbente selectivo presentan una
alternativa interesante a los procedimientos clásicos de
hidrodesulfuración.
La Patente US 5.454.933 describe un
procedimiento de desulfuración de gasóleo que consiste en encadenar
un hidrotratamiento clásico para eliminar los azufrados denominados
"azufre fácil" (que se puede traducir por compuestos azufrados
fáciles de eliminar), con un procedimiento de adsorción de los
compuestos azufrados difíciles (denominado "azufre difícil" en
la citada patente) sobre carbón activo de superficie específica
comprendida entre 800 y 1200 m^{2}/g y que presenta una cierta
estructura porosa.
Estos compuestos azufrados difíciles de eliminar
corresponden la mayoría de las veces a los aromáticos de tipo
dibenzotiofenos sustituidos en posición beta.
El procedimiento de adsorción descrito en esa
patente se limita a temperaturas inferiores o iguales a 175ºC,
mientras que el procedimiento según la presente invención funciona a
temperaturas superiores a 200ºC. Por otra parte, la regeneración
del carbón activo se efectúa en la patente citada por medio de un
disolvente, mientras que en el procedimiento según la presente
invención, la regeneración del adsorbente sólido se hace por una
combustión controlada.
La solicitud de Patente US 2004140244A1 describe
una desulfuración profunda de gasóleo utilizando un sólido
adsorbente a base de óxido de cinc que recurre a un promotor en
estado reducido, mientras que el procedimiento según la presente
invención utiliza un promotor en forma de óxido, lo que permite
efectuar la regeneración del adsorbente sólido sin tener que
reducirle.
El documento US 2003/0111389 describe un
procedimiento de desulfuración de una fracción hidrocarbonada de
destilación media que necesita una primera etapa de vaporización de
la carga por medio de un diluyente que contiene hidrógeno. Este
documento no publica ninguna información sobre la superficie
específica del sólido adsorbente utilizado.
El documento US 5.935.420 describe un
procedimiento de desulfuración que recurre a un catalizador de
hidrodesulfuración que contiene un metal noble escogido entre
platino (Pt), Titanio (Ti), Iridio (Ir) y Renio (Re). El sólido
adsorbente de la presente invención no contiene ningún metal
noble.
\vskip1.000000\baselineskip
La Figura 1 representa el esquema del
procedimiento de tratamiento de desulfuración profunda, objeto de la
presente invención.
La Figura 2 representa el esquema de
regeneración del sólido adsorbente utilizado en el procedimiento
objeto de la invención.
La Figura 3 representa un ejemplo no limitativo
de integración del procedimiento de desulfuración profunda según la
invención con un procedimiento de hidrodesulfuración clásico de
gasóleo.
\vskip1.000000\baselineskip
La invención puede definirse como un
procedimiento de desulfuración profunda de una carga de
hidrocarburos de tipo gasóleo, con un intervalo de destilación
comprendido entre 150ºC y 450ºC.
El procedimiento consiste en un primer momento
en poner en contacto la carga a tratar con un sólido adsorbente que
contiene al menos óxido de cinc, y otro óxido metálico, llamado
promotor, depositado sobre un soporte inorgánico en condiciones de
temperatura superior a 350ºC.
En un segundo momento, cuando el sólido
adsorbente está saturado de compuestos sulfurados, el procedimiento
pasa a la fase de regeneración del sólido, consistiendo ésta
esencialmente en una combustión controlada de los compuestos
adsorbidos a la superficie del sólido. El sólido regenerado puede
entonces volver a ponerse en contacto con la carga a tratar.
La aplicación industrial del procedimiento
necesitará, por consiguiente, al menos dos unidades que se llamarán
más tarde adsorbedores, que trabajan alternativamente en fase de
adsorción y en fase de regeneración.
La carga a tratar es una fracción hidrocarbonada
con un intervalo de destilación comprendido entre 150ºC y 450ºC y,
por consiguiente, el contenido de azufre debe ser inferior a 500 ppm
de S, preferiblemente inferior a 200 ppm de S, y de manera todavía
preferida inferior a 50 ppm de S, con el fin de mantener un tiempo
de ciclo lo más grande posible.
El contacto entre la carga a tratar y el sólido
adsorbente debe hacerse en presencia de hidrógeno. La cantidad de
hidrógeno a aportar se fija por la relación de caudal volumétrico de
hidrógeno puesto en las condiciones de entrada, sobre el caudal
volumétrico líquido de la carga de hidrocarburo a tratar. Esta
relación debe estar comprendida entre 50 y 300.
El contacto entre el sólido adsorbente y la
carga a tratar en las condiciones requeridas supone el paso de una
parte de dicho sólido a la fase óxido a la fase sulfuro.
Una vez que el sólido adsorbente está saturado
de compuestos sulfurados o que el contenido de azufre del efluente
supera las especificaciones, lo que significa precisamente que el
sólido adsorbente está saturado de compuestos sulfurados, el sólido
adsorbente del contactor considerado se separa en el nitrógeno para
eliminar los gases y los hidrocarburos en parte transformados que
se hayan en el volumen poroso de dicho contactor, antes de entrar
en la fase de regeneración propiamente dicha.
El procedimiento necesita, por consiguiente, al
menos dos adsorbedores, trabajando alternativamente en
adsorción/reacción y en regeneración, según la técnica bien
conocida del especialista denominada de reactores
"alternativos".
La fase de separación es acompañada de una
subida de la temperatura que permite, a la vez, mejorar la propia
separación, y esperar a la temperatura necesaria para devolver el
sólido de adsorción de la fase sulfuro a la fase óxido mediante una
combustión controlada.
Una vez que se alcanza esta temperatura, se
envía el aire diluido en el adsorbedor con el fin de efectuar la
combustión controlada de los compuestos adsorbidos sobre el sólido
adsorbente y, así, devolver el sólido adsorbente a la fase
óxido.
Una vez que la regeneración ha terminado, se
separa de nuevo el sólido adsorbente para eliminar los eventuales
compuestos no quemados que quedan a la salida de la fase de quemado,
y volver a bajar la temperatura al nivel requerido para la fase de
adsorción.
El contenido de azufre del gasóleo obtenido será
generalmente inferior a 10 ppm de S, preferiblemente inferior a 5
ppm de S, y de manera todavía preferida inferior a 1 ppm de S, con
un rendimiento en peso relacionado con la carga entrante
generalmente superior al 95% y, preferiblemente, superior al
97%.
La invención se comprenderá mejor según los
esquemas de los procedimientos representados en las Figuras 1 y
2.
Se presenta un ejemplo de esquema que contiene 6
adsorbedores numerados de A-1 a A-6.
Para permitir un funcionamiento continuo del ciclo, los
adsorbedores A-1, A-2 y
A-3 están en fase de adsorción mientras que los
adsorbedores A-4, A-5 y
A-6 están en fase de regeneración. Una vez se
alcanza el tiempo del ciclo, cada adsorbedor toma el lugar de aquél
cuyo número es inmediatamente superior, excepto el adsorbedor
A-6 que toma el lugar del adsorbedor
A-1.
El tiempo de ciclo se define como el tiempo de
perforación dividido por el número de columnas que trabajan en la
adsorción. El tiempo de perforación se define como el tiempo durante
el cual se produce gasóleo con la especificación requerida para un
volumen de sólido adsorbente igual a la suma de los volúmenes de los
adsorbedores que trabajan en la fase de adsorción.
La Figura 1 presenta la parte de adsorción del
procedimiento desulfuración profundo. La carga a tratar (1) se
mezcla con el hidrógeno (2) que puede provenir de un
hidrotratamiento o de una unidad de producción de hidrógeno para
formar el flujo (3).
La mezcla gas/líquido (3) se recalienta a la
temperatura de trabajo deseada en un intercambiador de calor
E-1.
La temperatura de trabajo se escoge en función
de la naturaleza de los compuestos azufrados a tratar y será
superior a 350ºC.
Esta temperatura debe ser, sin embargo, inferior
a temperatura de degradación de la carga utilizada, que es
típicamente de 450º para un gasóleo.
La presión de trabajo se escogerá en un
intervalo comprendido entre 5 y 15 bar. La cantidad de sólido a
establecer depende de la VVH (velocidad volumétrica horaria) que se
define como la relación entre el caudal volumétrico líquido de la
carga y el volumen de sólido adsorbente establecido.
La VVH estará comprendida entre 0,5
h-1 y 5 h-1.
El flujo (4) efluente del intercambiador E1,
puede ser, por ejemplo, dividido en tres flujos (4a) (4b) y (4c)
que van a alimentar cada uno un adsorbedor A-1,
A-2 y A-3.
Los efluentes (5a), (5b) y (5c) salidos de los
adsorbedores A-1, A-2 y
A-3 se mezclan entre ellos, y el flujo (5) que
resulta se introduce en un matraz de destilación que trabaja por
descenso de la temperatura para separar el hidrógeno y recuperar el
gasóleo desulfurado según las especificaciones requeridas.
La Figura 2 presenta las etapas de regeneración
del sólido utilizado para el procedimiento de desulfuración
profundo según la invención. El adsorbedor A-4
experimenta una separación/recalentamiento que permite vaciar la
carga de gasóleo presente en la porosidad del sólido. Para hacerlo,
un gas inerte tal como el nitrógeno adicional (6) se añade al
nitrógeno (17a) que se recicla a la entrada del procedimiento.
El flujo de nitrógeno (7) así formado se
comprime con la ayuda del compresor E-2.
El flujo (8) obtenido se separa en dos flujos.
El flujo (9) se recalienta en el intercambiador E-3,
y el flujo de nitrógeno (10) obtenido se utiliza para efectuar la
separación y el recalentamiento del adsorbedor
A-4.
El efluente (11) obtenido a la salida del
adsorbedor A-4, se refrigera en el intercambiador
E-4, y el flujo refrigerado (12) se separa en el
separador E-5.
En el fondo del separador E-5,
se recupera un flujo (13) de gasóleo, y a la cabeza del separador
E-5, se recupera un flujo (14) en un primer momento
constituido por una mezcla (15) de nitrógeno y de hidrógeno, después
en un segundo momento constituido solo por nitrógeno (16).
Los diferentes compuestos que quedan adsorbidos
sobre el sólido adsorbente contenido en el adsorbedor
A-5 se queman por combustión con el aire la mayoría
de las veces diluido. Para realizar esta combustión, una aportación
adicional de aire diluido (23) se mezcla con el aire reciclado
(33).
El flujo (24) obtenido se comprime en el
compresor E-9, y el flujo (25) obtenido se
recalienta en el equipo E-10.
El flujo (26) de aire diluido y recalentado se
utiliza para regenerar el adsorbedor A-5 por
combustión controlada.
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Los efluentes de combustión (27) obtenidos
conteniendo esencialmente SO_{x} y CO_{2} se refrigeran en el
intercambiador E-11, y el flujo (28) se lava en una
unidad de tratamiento de humos E-12.
Los gases así tratados (29) se refrigeran en el
intercambiador E-14, y el flujo (30) se separa en el
matraz separador E-14.
Se obtiene agua (31) utilizada en la unidad de
tratamiento E-14 así como aire contaminado por humos
residuales (32). Se elimina el aire (32) de los humos residuales
(34) con el fin de poder reciclar el aire diluido limpio (33) a la
entrada del compresor E-9.
El adsorbedor A-6 se refrigera
bajo nitrógeno. El flujo (18) del nitrógeno procedente del flujo (8)
se refrigera en el intercambiador E-6.
El flujo (19) se utiliza para refrigerar el
adsorbedor A-6. Los efluentes (20) se refrigeran en
el intercambiador E-7. El flujo (21) obtenido se
separa en el matraz separador E-8. Por la cabeza del
matraz E-8 se recupera nitrógeno (17) que se
recicla a la entrada del compresor E-2, y por la
parte inferior del matraz E-8 se recuperan los humos
(22).
El contenido de azufre de la carga a tratar debe
ser inferior a 500 ppm de S, preferiblemente inferior a 350 ppm de
S y, de manera todavía preferida, inferior a 50 ppm de S.
Por consiguiente, una manera preferida de
utilizar el procedimiento de desulfuración profundo descrito
anteriormente es colocarlo más abajo de un procedimiento clásico de
hidrodesulfuración catalítica (HDS) que va a poder tratar cargas de
contenido de azufre eventualmente superiores a 500 ppm y volver a
llevarla a la horquilla a partir de la cual el presente
procedimiento podrá hacerse funcionar.
Se recuerda que una unidad de hidrodesulfuración
(identificada HDS en forma abreviada) transforma en H_{2}S lo
esencial de los compuestos azufrados contenidos en un destilado en
condiciones de temperatura cercanas a 450ºC, y presiones
comprendidas entre 20 y 60 bar. Sin embargo, una parte de los
compuestos azufrados se denominan "refractarios" a la HDS,
pues su transformación en H_{2}S necesita condiciones de presión y
temperatura mucho más elevadas.
Estas moléculas refractarias forman parte de la
familia de los dibenzotiofenos alquilados.
El contenido en compuestos refractarios después
de la HDS depende de varios parámetros en los que el nivel de
presión y de temperatura de la unidad de hidrodesulfuración, las
cantidades de catalizadores empleados en juego y la VVH
practicada.
El contenido de compuestos refractarios en el
efluente de una unidad de HDS es en general superior a 15 ppm de S
y, generalmente, inferior a 500 ppm de S, incluso inferior a 350 ppm
de S, e incluso inferior a más de 50 ppm de S.
En el caso en que el contenido en azufre del
gasóleo hidrotratado sea inferior a 500 ppm de S, es posible
admitir una cantidad de azufre adicional, en forma de H_{2}S hasta
un total de límite 500 ppm de S.
El contenido en azufre en forma de H_{2}S
depende de las condiciones operatorias del HDS así como de las
operaciones unitarias (separación, refrigeración, lavados...)
situados más abajo del reactor de HDS.
La Figura 3 presenta un ejemplo típico del
esquema de un HDS de gasóleo.
Este esquema se destina a ilustrar las
diferentes posibilidades de posicionamiento de la presente invención
con relación a un procedimiento de HDS existente.
La carga a tratar (1) se precalienta a través de
un intercambiador de carga efluente E-1. La carga
precalentada (2) se mezcla con el hidrógeno (7a) para formar una
mezcla de gas líquido (8) recalentada en el horno
E-3. La carga (9) se envía al reactor de HDS
E-2 a la temperatura deseada.
En la Figura 3, se utiliza un reactor de HDS
escalonado, en el que se vuelve a añadir una parte del hidrógeno
(7b). Los efluentes de salida (10) se refrigeran con la ayuda del
intercambiador de carga efluente E-1.
Los efluentes parcialmente refrigerados (11) se
mezclan con el hidrógeno de aportación (3) para forma una mezcla
(4) que se suministra a un separador de gas líquido
E-4. Los gases (5) se envían hacia un tratamiento
con aminas E-5 que permite retirar una parte del
H_{2}S presente y desacidificarlo. El hidrógeno tratado (6) se
comprime en el compresor E-6 para llevarlo a la
presión deseada de trabajo en el HDS (7).
El líquido (12) recogido a partir del separador
E-4 se envía a un separador E-7 para
separar el gas combustible (13) y el agua (14).
El gasóleo obtenido (15) se refrigera en el
intercambiador E-8 y el flujo (16) obtenido se envía
a un separador E-9 en el que se mezcla con el vapor
de agua a alta presión (17). Esto permite recuperar hidrocarburos
ligeros (18) en cabeza y un gasóleo limpio sin H_{2}S (19) en el
fondo.
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El flujo (19) se refrigera en el intercambiador
E-10, y el flujo (20) obtenido se seca en el equipo
E-11. Se obtiene entonces un gasóleo parcialmente
desulfurado (21) en el fondo del secador y agua (22) en cabeza.
El procedimiento de desulfuración profundo,
objeto de la presente invención, puede situarse sobre no importa
cual de los flujos (4), (10), (11), (12), (15), (16), (19), (20) y
(21) que se encuentran más abajo del reactor de HDS
E-2, con la condición de que el contenido en azufre
total de dicho flujo sea inferior a 500 ppm de S.
De manera preferida, el procedimiento de
desulfuración profundo se situará en un lugar en el que el contenido
en H_{2}S formado sea lo más pequeño posible, y la temperatura lo
más alta posible, y de manera todavía preferida superior al
200ºC.
Se puede, por ejemplo, situar la unidad de
desulfuración profunda según la invención a nivel del flujo (19)
indicado en la Figura 3.
El sólido adsorbente utilizado en la unidad de
desulfuración profunda comprende generalmente al menos óxido de
zinc en presencia de un promotor de desulfuración en forma de óxido,
estando óxido de zinc y el promotor depositados en un soporte
poroso o mezclados con dicho soporte poroso.
Las partículas de sólido adsorbente serán,
generalmente, de forma esférica, con un diámetro superior a 500
micrómetros. Podrán, en ciertos casos, tener la forma de extruídos,
siendo la longitud del extruído en este caso superior a 500
micrómetros.
Las partículas podrán tener formas más
elaboradas como la denominada "trilobular" que presenta tres
excrecencias en forma de pétalos. De manera general, para estas
formas diversas no esféricas, se define un diámetro equivalente en
el sentido de Sauter como de ser el diámetro de la esfera que tiene
la misma relación de superficie con volumen que la de la partícula
considerada.
Se recuerda que la aplicación del procedimiento
según la invención puede hacerse en lecho fijo o en lecho móvil. El
diámetro de Sauter de las partículas estará comprendido entre 1 y 5
milímetros.
La cantidad de zinc elemental debe ser superior
al 10% en peso del sólido total.
El promotor es un metal en forma de óxido
escogido entre los elementos de la lista siguiente: hierro y
cobre.
El promotor se escogerá entre hierro y
cobre.
La cantidad de promotor varía entre el 10% y el
20% del peso del sólido total.
El soporte inorgánico poroso sirve para aportar
la superficie específica cuyo valor debe ser superior a 100
m^{2}/g.
La porosidad del soporte debe ser
fundamentalmente de tipo mesoporoso (diámetro de los poros entre 20
y 500 angstroms) y macroporoso (superior a 500 angstroms) con
valores del volumen poroso comprendido entre 0,1 ml/g y 0,6 ml/g
para cada tipo de porosidad y, preferentemente, comprendido entre
0,2 y 0,4 ml/g para cada tipo de porosidad. Puede escogerse entre
la lista siguiente: alúmina, sílice o una mezcla de los dos.
El zinc puede, igualmente, incorporarse al
soporte en forma, por ejemplo, de aluminato de zinc, silicato de
zinc o aluminosilicato de zinc. De igual forma, el promotor puede
incorporarse al soporte para formar un aluminato, un silicato o un
aluminosilicato del metal correspondiente al promotor en
cuestión.
La temperatura de trabajo podrá estar
comprendida entre 350ºC y la temperatura de degradación de la carga
a tratar. Típicamente, esta temperatura de degradación está próxima
a 450º para un gasóleo.
La presión de trabajo estará comprendida entre 5
y 15 bar. Se trabajará, preferentemente, sobre una mezcla de
carga/hidrógeno mayoritariamente vaporizada y, preferentemente,
completamente vaporizada.
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Se utilizan 20 g de un sólido adsorbente a base
de óxidos de zinc (25% en peso), de cobre (15% en peso) y de
alúmina como complemento (60% en peso) que se carga en un pequeño
reactor de laboratorio denominado "catatest" por el
especialista.
Las partículas de sólido adsorbente son
esféricas y tienen un diámetro de 1,5 mm.
Se considera una carga líquida que comprende
moléculas modelo de tipo decano que representan la matriz gasóleo,
y dibenzotiofeno en concentración de 200 ppm de S representativo de
los compuestos azufrados refractarios que quedan después de una
hidrodesulfuración (HDS).
Las condiciones operatorias son las
siguientes:
- Caudal de carga líquida:
- 0,2 l/h
- Caudal de hidrógeno:
- 40 Nl/h
- Temperatura:
- 350ºC
- Presión total:
- 10 bar
- VVH:
- 4 h-1
El ensayo efectuado permite producir 60
volúmenes de gasóleo desulfurado con 8 ppm de S para un volumen de
sólido empleado en el reactor. Al final del ensayo, el sólido se ha
sulfurado en parte, y la cantidad de azufre captado es del orden de
10 mg de S/g de sólido. El rendimiento en gasóleo es superior al
99%.
Después de la fase de captación, se introduce el
sólido adsorbente en un lecho atravesado que se calienta a 450º
bajo atmósfera de nitrógeno.
Se realiza un barrido del sólido con una mezcla
de gas que contiene 2% en volumen de oxígeno en el nitrógeno
durante 3 horas lo que permite volver a pasar el sólido a la fase
óxido.
Se realiza un barrido del sólido con el
nitrógeno para refrigerarlo y volver a la temperatura ambiente.
El sólido puede utilizarse nuevamente para la
adsorción.
Claims (3)
1. Un procedimiento de desulfuración profundo de
una fracción de hidrocarburos de intervalo de destilación
comprendido entre 150ºC y 450ºC y de cualquier composición química
que contiene menos de 500 ppm de azufre, con vistas a producir una
fracción desulfurada que contenga menos de 10 ppm de azufre, situada
más abajo de una unidad de hidrodesulfuración catalítica, en el que
se utiliza un sólido adsorbente, que contiene al menos un óxido de
zinc y un promotor en forma de un óxido de hierro o de cobre,
representando el óxido de zinc más del 10% en peso de sólido
adsorbente y representando el promotor del 10% al 20% en peso del
sólido adsorbente, estando el óxido de zinc y el promotor
depositados sobre un soporte poroso de base sílice o alúmina o una
mezcla de sílice y alúmina, presentando dicho soporte poroso una
superficie específica superior a 100 m^{2}/g, una mesoporosidad
con un volumen poroso comprendido entre 0,1 y 0,6 ml/g, y una
macroporosidad con un volumen poroso comprendido entre 0,1 y 0,6
ml/g, se pone en contacto dicho sólido adsorbente con la carga a
tratar a una temperatura superior a 350ºC, a una presión
comprendida entre 5 y 15 bar, con una VVH comprendida entre 0,5
h-1 y 5 h-1, y en presencia de
hidrógeno con una relación volumétrica de hidrógeno introducido,
tomado en las condiciones de entrada del adsorbedor, sobre la carga
a tratar comprendida entre 50 y 300, hasta la saturación de dicho
sólido por los compuestos azufrados, después se regenera dicho
sólido adsorbente por una combustión controlada con aire diluido de
manera que se halle la forma óxido de dicho sólido adsorbente, se
realiza un barrido con nitrógeno del sólido adsorbente que está
entonces listo para volverse a introducir en la fase de adsorción,
haciéndose la aplicación del procedimiento en al menos dos reactores
lecho fijo trabajando alternativamente en fase de adsorción y en
fase de regeneración, estando comprendido el diámetro de Sauter de
las partículas de adsorbente que constituyen el lecho entre 1 y 5
mm.
2. Un procedimiento de desulfuración profundo
según la reivindicación 1, en el que el volumen poroso de la
mesoporosidad del soporte está comprendido, preferiblemente, entre
0,2 y 0,4 ml/g, y el volumen poroso de la macroporosidad del
soporte está comprendido, preferiblemente, entre 0,2 y 0,4 ml/g.
3. Un procedimiento de desulfuración profundo
según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en el que el
óxido de zinc se incorpora al soporte en forma de aluminato de zinc
o de silicato de zinc o de silicoaluminoato de zinc.
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