ES2332191T3 - Procedimiento de produccion de fenilalcanos que opera en lecho movil. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de producción de fenilalcanos por alquilación de un compuesto aromático por una carga que contiene olefinas de C9 a C16 que recurre a al menos un reactor dividido en varias zonas de reacción, utilizando cada zona de reacción un catalizador sólido ácido que funciona en lecho móvil, siendo enviado el catalizador de cada zona de reacción de forma continua a un circuito de rejuvenecimiento a su salida de dicha zona de reacción y luego reintroducido en cabeza de dicha zona, y siendo enviado el catalizador de cada zona de reacción de forma secuencial a un circuito de regeneración a la salida de dicha zona de reacción y luego reintroducido en cabeza de dicha zona de reacción.
Description
Procedimiento de producción de fenilalcanos que
opera en lecho móvil.
La presente invención se relaciona con un
procedimiento de producción de fenilalcanos por alquilación
catalítica de un compuesto aromático por medio de hidrocarburos
olefínicos que tienen en general de 9 a 16 átomos y preferentemente
de 10 a 14 átomos de carbono por molécula.
Los fenilalcanos obtenidos según el
procedimiento de la invención constituyen precursores de elección
para la formulación de detergentes, y en particular de ciertos
detergentes biodegradables, por ejemplo tras sulfonación.
Actualmente, las bases para detergentes
biodegradables recurren en gran medida a los alquilbencenos o
fenilalcanos. La producción de este tipo de compuestos tiene un
crecimiento regular. Una de las propiedades principales buscadas
para estos compuestos es su biodegradabilidad, que necesita que
dichos compuestos sean alquilbencenos lineales (LAB) o ligeramente
ramificados (MAB), según la definición de la patente EE.UU.
6.187.981.
Los alquilbencenos son generalmente obtenidos
por alquilación del benceno por medio de olefinas que tienen
generalmente de 9 a 16 átomos de carbono.
Los procedimientos de alquilación del benceno
más conocidos utilizan ácido fluorhídrico como catalizador ácido.
Este procedimiento conduce a la formación de los isómeros 2-, 3-,
4-, 5- y 6-fenilalcanos. El principal inconveniente
de este procedimiento está ligado a las restricciones ambientales,
ya que plantea problemas de seguridad graves por una parte y de
manipulación de residuos por otra.
Además, es difícil llevar a cabo la separación
del catalizador de los productos de la reacción. Para resolver
estos inconvenientes, se propuso un procedimiento de alquilación del
benceno por olefinas lineales en presencia de un catalizador sólido
ácido.
Los catalizadores sólidos ácidos constituyen una
alternativa interesante al empleo de los catalizadores ácidos
anteriores. Sin embargo, el inconveniente principal de los
catalizadores sólidos ácidos es su rápida desactivación en el curso
de la reacción de alquilación por adsorción en la superficie de
dichos catalizadores de especies hidrocarbonadas pesadas,
frecuentemente designadas de forma global por el experto en la
materia como coque.
Diversas patentes mostraron ya soluciones con
vistas a limitar, incluso impedir, la desactivación de los
catalizadores sólidos ácidos de alquilación.
Por ejemplo, para una tecnología en lecho fijo,
la patente EE.UU. 2.541.044 reivindica un procedimiento continuo de
alquilación que utiliza varios reactores que funcionan en paralelo
con cambio periódico de cada reactor de la fase de reacción de
alquilación a una fase de rejuvenecimiento del catalizador, que se
desarrolla a alta temperatura, por medio de un flujo de
hidrocarburo alquilado.
De forma similar, la patente EE.UU. 5.648.579
divulga un procedimiento continuo de alquilación en presencia de un
catalizador sólido ácido cuyo nivel de actividad se mantiene
procediendo alternativamente a una etapa de reacción de alquilación
(benceno + olefinas) y a una etapa de lavado con benceno durante la
cual se interrumpe el flujo de olefinas en una duración de ciclo de
10 minutos a 1 hora.
La patente EE.UU. 5.453.553 divulga un
procedimiento para la producción de alquilbencenos lineales en
presencia de hidrógeno con utilización de un catalizador sólido
consistente en una fase metálica en contacto estrecho con una
zeolita.
Los procedimientos anteriores divulgados en
EE.UU. 5.648.579 y EE.UU. 5.453.553 necesitan detener la producción
de alquilbencenos durante el tiempo necesario para la fase de
rejuvenecimiento del catalizador.
Diversas patentes reivindican la utilización de
procedimientos continuos para la alquilación de los aromáticos, es
decir, de procedimientos en los cuales el catalizador sólido está en
movimiento y circula de una zona de alquilación a una zona de
regeneración.
- Las patentes EE.UU. 5.675.048 y EE.UU.
5.789.640 reivindican un procedimiento de alquilación que utiliza
un reactor en lecho fluidizado en fase líquida con una zona de
separación catalizador/hidrocarburos y una o más zonas de
regeneración. La tecnología de lecho fluidizado es muy diferente de
la lecho móvil en la medida en que necesita una separación del
catalizador y de los efluentes de la reacción que no existe en la
tecnología de lecho móvil.
- La patente EE.UU. 4.973.780 reivindica un
procedimiento de alquilación del benceno por olefinas en lecho
móvil tal que una parte del catalizador desactivado es reemplazada
periódicamente.
El catalizador se regenera por combustión del
coque en presencia de oxígeno. Tal procedimiento conduce a
duraciones de vida el catalizador relativamente bajas teniendo en
cuenta la degradación de las propiedades fisicoquímicas del
catalizador sometido a numerosos ciclos de combustión. Diversas
patentes reivindican la utilización de procedimientos continuos
para la alquilación de los aromáticos, es decir, de procedimientos
en los cuales el catalizador sólido está en movimiento y circula de
una zona de alquilación a una zona de regeneración.
- Las patentes EE.UU. 5.675.048 y EE.UU.
5.789.640 reivindican un procedimiento de alquilación que utiliza
un reactor en lecho fluidizado en fase líquida con una zona de
separación catalizador/hidrocarburos y una o más zonas de
regeneración. La tecnología de lecho fluidizado es muy diferente de
la de lecho móvil en la medida en que necesita una separación del
catalizador y de los efluentes de la reacción que no existe en la
tecnología de lecho móvil.
- La patente EE.UU. 4.973.780 reivindica un
procedimiento de alquilación del benceno por olefinas en lecho
móvil tal que una parte del catalizador desactivado es reemplazada
periódicamente.
El catalizador se regenera por combustión del
coque en presencia de oxígeno. Tal procedimiento conduce a
duraciones de vida el catalizador relativamente bajas teniendo en
cuenta la degradación de las propiedades fisicoquímicas del
catalizador sometido a numerosos ciclos de combustión. En la
presente invención, el ciclo de regeneración está acoplado al ciclo
de rejuvenecimiento, de tal forma que la regeneración es utilizada
con una frecuencia mucho más limitada.
Además, esta patente está orientada hacia la
producción de etilbenceno o de cumeno, que necesita condiciones
operativas muy diferentes de las de la presente invención.
- Las patentes EE.UU.
4.008.291/4.028.430/4.049.739/4.072.729 y EE.UU. 5.523.503
reivindican la utilización de un procedimiento a co- o
contracorriente simulado para la alquilación de los aromáticos. En
los procedimientos en lecho móvil simulado, el catalizador sólido
está inmóvil y los puntos de inyección de la carga y de trasiego de
los efluentes varían en el curso del tiempo, de tal modo que el
comportamiento de dicho reactor es equivalente al de una
circulación del sólido catalítico. Se trata de una tecnología que
está más emparentada con los lechos fijos. Además, la gestión de
los puntos de inyección y de trasiego variables en el curso del
tiempo es una complicación importante.
El procedimiento de producción de fenilalcanos
en continuo según la presente invención recurre a al menos un
reactor que opera en lecho móvil, estando dicho reactor dividido en
varias zonas de reacción recorridas en serie por la carga y los
efluentes, pudiendo funcionar cada zona con un catalizador idéntico
o diferente, y siendo enviado dicho catalizador en continuo a un
circuito de rejuvenecimiento y de manera secuencial a un circuito
de regeneración.
La novedad de la presente invención reside en la
aplicación de la tecnología de lecho móvil a la reacción de
alquilación de un compuesto aromático, estando dividido el reactor
utilizado en varias zonas de reacción con escalonamiento de la
alimentación en cada una de las zonas de reacción y disponiendo cada
zona de un circuito de rejuvenecimiento y de un circuito de
regeneración, pudiendo dichos circuitos en ciertos casos ser comunes
a varias zonas de reacción.
En los procedimientos de lecho móvil, el
catalizador se encuentra generalmente en forma de partículas
aproximadamente esféricas, con un tamaño del orden del milímetro, y
recorre el reactor en flujo descendente a velocidades lineales del
orden del metro por hora.
Típicamente, los procedimientos de lecho móvil
del tipo refinado catalítico recurren a uno o más reactores que
funcionan en serie con un circuito de regeneración del catalizador
común al conjunto de los reactores. El término serie significa que
cada reactor de la serie es alimentado por el catalizador usado
procedente del reactor anterior.
El reactor según la invención se divide en
varias zonas de reacción que llevan cada una un catalizador que
puede ser idéntico o diferente de una zona a otra.
En general, el catalizador de una zona dada es
retirado de un modo continuo a la salida de dicha zona para ser
introducido en el circuito de rejuvenecimiento y luego, tras el
rejuvenecimiento, es reintroducido en cabeza de la zona de la que
se retiró.
En determinados períodos de tiempo, se envía el
catalizador de la zona considerada al circuito de regeneración y
luego se reintroduce el catalizador regenerado en cabeza de la zona
de la que se retiró.
Preferentemente, el circuito de rejuvenecimiento
será común para las diferentes zonas de reacción. Sin embargo, cada
zona de reacción puede eventualmente poseer su propio circuito de
rejuvenecimiento. Es, en particular, el caso para las zonas de
reacción que tienen catalizadores diferentes. Es el experto en la
técnica quien, según las restricciones económicas o la facilidad de
operación, elegirá la mejor configuración posible del procedimiento
en términos de descomposición del reactor en varias zonas de
reacción, de circuito de rejuvenecimiento y de circuito de
regeneración.
El circuito de regeneración puede ser común a
varias zonas en la medida en que la regeneración del catalizador de
varias zonas no se realice generalmente de forma simultánea.
En la configuración general, el catalizador de
una zona no circula en otra zona. Pero una configuración en la cual
un cierto número de zonas son recorridas en serie por el mismo
catalizador se encuentra perfectamente dentro del marco de la
invención. En este caso, el subconjunto de las zonas recorridas en
serie por el mismo catalizador posee un circuito de
rejuvenecimiento común al conjunto de dichas zonas, siendo recogido
el catalizador de un modo continuo a la
salida de la última zona y luego, tras el rejuvenecimiento, reintroducido en cabeza de la primera zona de dicha serie.
salida de la última zona y luego, tras el rejuvenecimiento, reintroducido en cabeza de la primera zona de dicha serie.
Se hablará en lo que sigue del texto de subserie
para designar, cuando existe, el subconjunto de las zonas de
reacción recorridas en serie por el mismo catalizador.
Esta subserie no siempre existe, pudiendo el
reactor según la invención no llevar más que zonas de reacción sin
circulación de una zona a la otra.
El procedimiento de producción de fenilalcanos
por alquilación de un compuesto aromático según la invención puede,
pues, ser definido del modo más general como formado por una serie
de zonas de reacción donde se pueden distinguir dos
subconjuntos:
- el subconjunto de las zonas de reacción que
funcionan con un catalizador que no circula hacia otra zona y que
poseen, pues, su propio circuito de rejuvenecimiento. El catalizador
de tal zona de reacción es retirado a la salida de cada una de las
zonas, introducido de modo continuo en el circuito de
rejuvenecimiento y reintroducido después del rejuvenecimiento en
cabeza de dicha zona;
- el subconjunto de las zonas de reacción
recorridas en serie por el catalizador. Para este subconjunto, el
catalizador retirado a la salida de la última zona de la subserie es
introducido de modo continuo en el circuito de rejuvenecimiento y
reintroducido en cabeza de la primera zona de dicha subserie.
La carga de una zona de reacción de rango n está
constituida por los efluentes de la zona de reacción de rango
n-1, a los cuales se añade una fracción de la carga
olefínica y eventualmente, cuando se introduce éste de manera
fraccionada, una fracción del compuesto aromático que se ha de
alquilar.
Preferentemente, el compuesto aromático que se
ha de alquilar es introducido íntegramente en la primera zona de
reacción, pero una introducción fraccionada de dicho compuesto
aromático en cada una o en una parte de las zonas de reacción queda
perfectamente incluida en el marco de la invención.
La carga olefínica es siempre introducida de
manera fraccionada en cada una de las zonas de reacción, respetando
una cierta proporción con respecto a la cantidad de compuesto
aromático total.
La presente invención describe un procedimiento
de producción de fenilalcanos en lecho móvil que recurre a al menos
un reactor dividido en varias zonas de reacción, con escalonamiento
de la introducción de la carga olefínica en cada una de las zonas
de reacción y reactivación del catalizador por medio de un circuito
de rejuvenecimiento que funciona en continuo y de un circuito de
regeneración que funciona secuencialmente.
En ciertos casos extremos, se podría realizar
también la regeneración de manera continua sin salirse del marco de
la invención, pero debido a la existencia de un circuito de
rejuvenecimiento que funciona en continuo, el circuito de
regeneración funcionará en la gran mayoría de los casos
secuencialmente, a una frecuencia optimizada.
El pilotaje juicioso de la frecuencia de la
regeneración permite aumentar de forma muy sensible la duración de
vida del catalizador y forma parte integrante de la invención.
La presente invención describe además un
procedimiento de producción de fenilalcanos cuya selectividad en
productos lineales o ramificados, y más en general la concentración
de isómero 2-fenilo, puede ser controlada por una
apropiada elección del catalizador utilizado en cada zona de
reacción.
La presente invención consiste, pues, en un
procedimiento de producción de fenilalcanos por alquilación de un
compuesto aromático mediante al menos una olefina de 9 a 16 átomos
de carbono por molécula, y preferentemente de 10 a 14 átomos de
carbono por molécula, siendo llevada a cabo dicha reacción en al
menos un reactor dividido en varias zonas de reacción y funcionando
cada zona de reacción en lecho móvil con un catalizador sólido
ácido.
Preferentemente en el marco de la producción de
fenilalcanos, la carga aromática es introducida por entero en
cabeza de la primera zona de reacción y la carga olefínica es
introducida en forma de fracciones en cada una de las zonas de
reacción.
Las olefinas utilizadas como agente alquilante
en el o los reactores catalíticos de alquilación según la invención
contienen preferentemente de 10 a 14 átomos de carbono por
molécula.
Preferentemente, las olefinas utilizadas para la
reacción de alquilación son mayoritariamente lineales, es decir,
que preferentemente las olefinas lineales representan al menos un
50% en peso de la carga olefínica que entra en cada zona de
reacción y preferiblemente al menos un 60% en peso de dicha carga.
En el caso de que la carga olefínica provenga de un efluente de
unidad de deshidrogenación de n-parafinas, ésta
puede contener hasta un 20% en peso de compuestos aromáticos
pesados formados en la unidad de deshidrogenación, además de las
parafinas lineales no convertidas y de las olefinas.
El compuesto aromático utilizado como reactivo
en el o los reactores catalíticos de alquilación es preferentemente
el benceno.
Las diferentes zonas de reacción funcionan en
serie desde el punto de vista carga/efluente, en el sentido de que
la alimentación de la zona de reacción n está constituida por la
fracción de carga olefínica de alquilación, por los efluentes de la
zona de reacción n-1 y eventualmente por una
fracción de compuesto aromático que se ha de alquilar.
En general, el catalizador de cada zona de
reacción es retirado a la salida de dicha zona, dirigido de modo
continuo hacia una zona de rejuvenecimiento y luego reintroducido en
cabeza de dicha zona de reacción.
Ciertas zonas de reacción que forman una
subserie son recorridas en serie por el mismo catalizador, siendo
entonces retirado dicho catalizador a la salida de la última zona de
la subserie, introducido en el circuito de rejuvenecimiento común a
las zonas de dicha subserie y reintroducido tras el rejuvenecimiento
en cabeza de la primera zona de reacción de dicha subserie.
Según un modo de realización de la invención, de
manera secuencial se retira el catalizador de cada zona de reacción
a la salida de dicha zona, se le introduce en el circuito de
regeneración, se le pasa generalmente a continuación al circuito de
rejuvenecimiento y se le reintroduce en cabeza de la zona de
reacción considerada.
El circuito de rejuvenecimiento se caracteriza
por un lavado del catalizador por medio de un flujo de hidrocarburos
aromáticos, generalmente benceno.
El circuito de regeneración se caracteriza por
una combustión controlada de los compuestos hidrocarburos adsorbidos
en la superficie del catalizador.
En lo que sigue del texto, se hablará en general
de reactivación para designar uno u otro de los circuitos de
rejuvenecimiento o de regeneración.
- Más concretamente, el rejuvenecimiento
consiste en lavar el catalizador sólido parcialmente desactivado
mediante un compuesto aromático llevado a una temperatura
generalmente superior a 100ºC.
Ventajosamente, dicho compuesto aromático es
benceno.
Se realiza el rejuvenecimiento tras haber
transportado el catalizador por medio de un conducto de transporte
llamado "lift liquid" hacia un matraz llamado matraz de
rejuvenecimiento, en el cual el catalizador sólido ácido contacta
con el compuesto aromático, permitiendo el lavado del catalizador, a
una temperatura habitualmente superior a la temperatura de la
alquilación.
La temperatura a la cual se realiza el
rejuvenecimiento es generalmente superior a 100ºC, preferiblemente
superior a 150ºC y aún preferiblemente superior a 200ºC.
Se efectúa el rejuvenecimiento durante un tiempo
suficiente, ventajosamente del orden de varias horas, para
garantizar la eliminación completa de los hidrocarburos adsorbidos
sobre los sitios activos del catalizador sólido.
- La regeneración comprende típicamente una fase
de combustión controlada de los depósitos carbonados formados sobre
el catalizador, por ejemplo con ayuda de una mezcla aire/nitrógeno,
o de aire empobrecido en oxígeno o simplemente de aire,
preferentemente deshidratado, y puede incluir eventualmente otras
fases complementarias de tratamiento del catalizador.
La zona de regeneración puede ser operada
también en lecho móvil o en lecho fijo, a una presión generalmente
próxima a la presión media del procedimiento y a una temperatura
generalmente comprendida entre 400ºC y 650ºC.
La zona de regeneración puede eventualmente ser
operada a una presión más baja situando en este caso un matraz
tampón entre el separador y el regenerador.
Se transfiere entonces el catalizador que ha
sufrido una reactivación, por rejuvenecimiento y/o por regeneración,
por lift o flujo gravitatorio en función de la geometría de la
instalación hacia la entrada de la zona de reacción en la cual
trabaja, o a la entrada de la serie de zonas de reacción si varias
zonas de reacción están afectadas por el mismo catalizador.
El catalizador puede circular en cocorriente de
conjunto con respecto a la carga o en corriente cruzada. En este
último caso, la carga es introducida en la periferia de la zona de
reacción considerada y luego se recoge en un pozo central situado
aproximadamente en el centro de dicha zona de reacción. Se podrá
hacer referencia, para obtener otros detalles sobre los
procedimientos de lecho móvil, especialmente a las patentes EE.UU.
3.838.039, EE.UU. 5.336.829 y EE.UU. 5.849.976 y a la solicitud de
patente EP 1.195.424A1. Es también posible una circulación inversa
de la carga, del centro del reactor hacia la periferia.
Debido a la reactivación de un modo continuo del
catalizador, los rendimientos catalíticos se mantienen óptimos
durante períodos muy largos de funcionamiento, y ya no existe noción
de duración de ciclo como en los procedimientos de la técnica
anterior.
Además, el procedimiento según la invención
presenta igualmente la ventaja de producir fenilalcanos cuya
selectividad en productos lineales, es decir, que no presentan
ramificaciones en la cadena de alquilo llevada por el grupo
bencénico, y particularmente la selectividad en
2-fenilo, es controlable, lo cual es interesante, ya
que las especificaciones de los productos buscados para una
aplicación en la formulación de los detergentes son "muy
variables".
Otra ventaja de la invención es la optimización
de la cantidad de carga olefínica que se ha de introducir en las
diferentes zonas de reacción del o de los reactores catalíticos.
En efecto, contrariamente a los procedimientos
anteriores, en los cuales generalmente se introduce la totalidad de
la cantidad de olefinas de una sola vez, el procedimiento según la
invención permite, mediante el fraccionamiento de la carga
olefínica, reducir la cantidad de benceno necesaria con respecto a
los procedimientos anteriores, manteniendo además una misma
proporción de compuesto(s) aromático(s)/olefinas,
preferentemente de benceno/olefinas, en el o los reactores
catalíticos.
Esta posibilidad de modular la razón
aromáticos/olefinas representa un ahorro a nivel de la inversión
inicial y del coste operativo y permite, en combinación con el
rejuvenecimiento continuo del catalizador, aumentar
considerablemente la duración de vida de dicho catalizador.
Además, contrariamente a ciertos procedimientos
anteriores, el procedimiento según la invención no necesita la
eliminación, más arriba del o de los reactores de alquilación, de
los compuestos precursores de coque responsables de la
desactivación, es decir, esencialmente de los compuestos aromáticos
pesados procedentes, por ejemplo, de una unidad de
deshidrogenación.
En efecto, el rejuvenecimiento del catalizador
en modo continuo permite tolerar estos compuestos aromáticos
pesados en la carga de alquilación hasta contenidos del 80% en la
carga olefínica, dando dicho porcentaje con respecto a los únicos
compuestos olefínicos y aromáticos (es decir, excluyendo los otros
compuestos presentes en la carga de alquilación, tales como las
normales parafinas).
Está bien claro para el experto en la materia
que la frecuencia de la regeneración estará principalmente
condicionada por el contenido en estos compuestos aromáticos,
precursores de la desactivación, en la carga de alquilación.
Lo que sigue de la descripción será mejor
comprendido siguiendo las figuras 1 y 2, en las cuales se
representan, respectivamente, el circuito de la carga y de los
efluentes, el circuito del catalizador para el circuito de
rejuvenecimiento (figura 1) y el circuito del catalizador para el
circuito de regeneración (figura 2) con un número de zonas de
reacción n igual a 2.
En estas figuras, se han representado dos zonas
de reacción, indicadas como A y B, sin circulación de catalizador
de una hacia otra.
Se hace la descomposición en dos figuras
únicamente por razones de claridad de la comprensión, pero el
procedimiento según la invención comprende un circuito de
rejuvenecimiento en continuo y un circuito de regeneración
secuencial.
La instalación que permite realizar el
procedimiento de producción de fenilalcanos según la invención
comprende, pues, al menos un reactor catalítico de alquilación (4),
un matraz de rejuvenecimiento (28) y un matraz de regeneración
(11), llamado a partir de ahora regenerador (11).
El reactor (4) está dividido en dos zonas de
reacción, una zona de reacción superior (A) y una zona de reacción
inferior (B), cada una de ellas equipada con medios de introducción
del catalizador (48) y de trasiego (39) para la zona de reacción
(A) situada en la parte superior del reactor (figura 1), y con
medios de introducción (36) y de trasiego (37) del catalizador para
la zona de reacción (B) situada en la parte inferior del reactor
(4) (figura 2). Los medios de trasiego incluyen además al menos un
reservorio (45) alimentado a partir de un recipiente intermedio (7)
que permite dirigir el catalizador hacia el circuito de
rejuvenecimiento, y un reservorio (46) alimentado a partir de un
recipiente intermedio (8) que permite dirigir el catalizador hacia
el circuito de regeneración. Los recipientes intermedios (7) y (8)
podrán eventualmente confundirse.
La carga olefínica (1) se divide en una fracción
(2) que alimenta la zona de reacción A y una fracción (3) que
alimenta la zona de reacción B.
\newpage
La fracción de carga olefínica (2) se mezcla con
el compuesto aromático introducido íntegramente por la línea (41)
para constituir la carga de la zona de reacción A.
La fracción de carga olefínica (3) se mezcla con
los efluentes de la zona de reacción A (no representados en las
figuras) para constituir la carga de la zona de reacción B.
Los efluentes de reacción de la zona de reacción
B son evacuados de dicha zona por la línea (14), donde se dirigen
hacia una zona de fraccionación no representada en las figuras 1 y
2.
El número n de zonas de reacción de cada reactor
está comprendido entre 1 y 10 y preferiblemente entre 1 y 5.
Se introduce, a la entrada de cada una de las
zonas de reacción, una fracción de la cantidad total de olefinas
necesaria para la reacción de alquilación del compuesto aromático,
preferiblemente el benceno, de manera que la razón del peso de
aromático que se ha de alquilar con respecto al peso de olefinas a
la entrada de cada zona de reacción esté comprendida entre 30 y 100
y preferentemente entre 30 y 70.
Es también muy ventajoso para un reactor
catalítico que lleva n zonas de reacción que la fracción de olefinas
introducida en cada una de las zonas de reacción represente
sensiblemente 1/n de la cantidad total de olefinas necesaria para
la reacción de alquilación.
Según otro modo de funcionamiento, la fracción
de olefinas introducida a la entrada de cada una de las zonas de
reacción es tal que la razón ponderal de aromático que se ha de
alquilar con respecto a olefinas se escalona en sentido creciente o
decreciente en cada una de dichas zonas de reacción. Es decir, que
esta razón puede aumentar (o disminuir) según una cierta progresión
cuando se pasa de la zona de reacción de rango n a la zona de
reacción de rango n+1 por razones de calidad de productos o de
estabilidad del catalizador.
La razón antes mencionada puede ser también
modificada ajustando la fracción del compuesto aromático que se ha
de alquilar cuando se introduce éste de manera fraccionada.
Cada fracción de carga olefínica está
generalmente contenida en una carga hidrocarbonada que contiene
principalmente parafinas. Las parafinas contenidas en dicha carga
son parafinas C_{9}-C_{16}, preferentemente
C_{10}-C_{14}. Las olefinas representan
generalmente de un 5 a un 100% en peso de la carga hidrocarbonada
introducida a la entrada de cada una de las zonas de reacción.
Cada una de las zonas de reacción es operada a
una temperatura inferior a 400ºC, generalmente comprendida entre
50ºC y 350ºC, preferiblemente comprendida entre 70ºC y 300ºC y aún
preferiblemente comprendida entre 80ºC y 250ºC.
Cada zona de reacción funciona bajo una presión
de 1 a 10 MPa (Megapascales, 1 MPa = 10 bares), preferentemente
bajo una presión de 1 a 7 MPa, con un caudal de hidrocarburos
líquidos cuya velocidad espacial es de aproximadamente 0,1 a 80, y
preferentemente de 0,5 a 50 volúmenes por volumen de catalizador y
por hora.
La reacción de alquilación realizada en el o los
reactores catalíticos de alquilación según la invención va
generalmente seguida de al menos una etapa de separación con el fin
de recuperar el exceso de reactivos por una parte y los
fenilalcanos buscados por otra.
Más concretamente, a la salida del reactor
catalítico de alquilación, se fraccionan en general los efluentes
de dicho reactor evacuados por la línea (14) para recoger por
separado
a) un primer efluente que contiene el compuesto
aromático, preferentemente el benceno, no convertido;
b) un segundo efluente que contiene al menos una
olefina lineal C_{9}-C_{16}, preferentemente
C_{10}-C_{14}, no convertida, así como las
parafinas y eventualmente los compuestos aromáticos;
c) un tercer efluente que contiene 2-, 3-, 4-,
5- y 6-fenilalcanos, y
d) un cuarto efluente que contiene al menos un
polialquilbenceno (o fracción de polialquilbenceno), pudiendo éste
ser eventualmente, al menos en parte, reciclado hacia una de las
zonas de reacción, donde reacciona con el compuesto aromático,
preferentemente el benceno, en contacto con el catalizador sólido
ácido contenido en dicha zona de reacción, con el fin de resultar
al menos en parte transalquilado (según una reacción de
transalquilación), y se recoge una mezcla de 2-, 3-, 4-, 5- y
6-fenilalcanos.
- El rejuvenecimiento consiste en transferir el
catalizador recogido a la salida de una zona de reacción (la zona A
en el caso de la figura 1) hacia el reservorio (45) por medio de las
ramas (39).
\newpage
A partir del reservorio (45), el catalizador es
transportado por un lift líquido (25) alimentado por un flujo
líquido (26) (siendo igualmente posible un lift gaseoso mediando en
este caso un drenaje del matraz (45)) hacia un matraz de
rejuvenecimiento (28) situado por ejemplo por encima del reactor de
alquilación (4), y se lava después dicho catalizador al menos
parcialmente desactivado con un compuesto aromático introducido por
la línea (30).
Los efluentes de lavado que contienen el
compuesto aromático de lavado y los hidrocarburos adsorbidos en la
superficie del catalizador son evacuados del matraz de
rejuvenecimiento (28) por la línea (31). El catalizador
rejuvenecido es reintroducido en cabeza de la zona de reacción A por
medio de las ramas (48).
Ventajosamente, dicho compuesto aromático es
benceno. El rejuvenecimiento es realizado en ausencia de
hidrocarburos olefínicos, ya que generalmente el catalizador, antes
del transporte, sufre una etapa de separación de los efluentes de
reacción a nivel del matraz (45).
La temperatura a la cual se realiza el
rejuvenecimiento es generalmente superior a 100ºC, preferentemente
superior a 150ºC y aún preferentemente superior a 200ºC.
Se efectúa el rejuvenecimiento durante un tiempo
suficiente para garantizar la eliminación completa de los
hidrocarburos adsorbidos en los sitios activos de cada uno de los
catalizadores sólidos ácidos. Este tiempo depende del nivel de
desactivación del catalizador, pero también de las condiciones
hidrodinámicas utilizadas en el matraz de rejuvenecimiento (28)
durante el lavado, en particular de la velocidad lineal del agente
de lavado, que será generalmente superior a 1 m/s.
El catalizador trasegado de modo continuo del
matraz de rejuvenecimiento (28) por medio de las ramas de descenso
(48) es enviado, generalmente por gravedad, hacia la zona de
reacción a partir de la cual fue retirado (la zona A en la figura
1).
En el caso de un catalizador retirado a la
salida de una zona de reacción perteneciente a una subserie (en el
sentido dado a este término en el párrafo de descripción sumaria de
la invención), el catalizador rejuvenecido es reintroducido en
cabeza de la primera zona de reacción de dicha subserie.
La regeneración consiste en transferir el
catalizador desde la zona de reacción (indicada como B en la figura
2) hacia un matraz (46) por medio de las ramas (37) y del recipiente
intermedio (8) y en transferir después el catalizador del matraz
(46) hacia el recipiente elevador (6) a partir del cual se
transporta por medio del gas de transporte (15) hacia un matraz
separador (10) a partir del cual se transfiere por gravedad hacia
el regenerador (11).
El matraz separador (10) permite la separación
del catalizador y del gas de transporte y la eliminación de las
eventuales partículas finas formadas por atrición en el curso de
dicho transporte. En el interior del regenerador (11), el
catalizador sufre una combustión controlada de las especies
hidrocarbonadas adsorbidas en su superficie, por medio de un gas de
combustión introducido por la línea (40). Los efluentes de
combustión son evacuados por la línea (29) hacia un circuito de
regeneración específico conocido por el experto en la técnica.
El catalizador regenerado es transferido a un
recipiente intermedio (38) y luego, del recipiente intermedio (38),
es recogido en el recipiente de transporte (12), alimentado por el
gas de transporte (27) para ser conducido a un matraz separador
(13) en cuyo interior se separa el catalizador del gas de transporte
y de las partículas finas eventualmente formadas en el curso de
dicho transporte.
Preferentemente, el catalizador regenerado a la
salida del matraz separador (13) es reintroducido en el matraz de
rejuvenecimiento (28) antes de ser conducido por medio de las partas
(36) a la zona de reacción B.
Una configuración en la cual el catalizador
regenerado fuera directamente introducido en la zona de reacción B
a partir del matraz separador (13) quedaría, no obstante, dentro del
marco de la invención.
La zona de reacción en la que se reintroduce el
catalizador regenerado puede ser o bien la zona de reacción a
partir de la cual se retiró, o bien la primera zona de reacción de
una subserie de zonas de reacción que utilizan el mismo catalizador
en el sentido definido en el párrafo de descripción sumaria de la
invención.
La regeneración es realizada por combustión de
las especies hidrocarbonadas adsorbidas sobre los sitios activos
del catalizador.
Más concretamente, la regeneración del
catalizador por combustión comprende:
- eventualmente una primera etapa generalmente
realizada en un matraz (46) antes del transporte del catalizador
hacia el regenerador, consistente en calentar bajo gas inerte (43),
a una temperatura superior a 100ºC, preferentemente comprendida
entre 150ºC y 250ºC y aún preferentemente comprendida entre 200ºC y
300ºC, dicho catalizador desactivado, con objeto de eliminar los
hidrocarburos líquidos adsorbidos por la línea (5), y
- una segunda etapa consistente en poner en
contacto en el matraz de regeneración (11) el catalizador con un
gas que contiene oxígeno (40), aumentando progresivamente la
temperatura hasta observar la reacción exotérmica de combustión del
coque, en general entre 300ºC y 600ºC y preferentemente entre 400ºC
y 500ºC.
La primera etapa de calentamiento bajo gas
inerte permite evitar cualquier riesgo de subida de temperatura no
controlada durante la segunda etapa, que corresponde a la combustión
propiamente dicha del coque.
La mayor parte del coque se quema en el curso de
la etapa de combustión.
El contenido ponderal en coque residual sobre el
catalizador tras la combustión es generalmente inferior al 20% y
preferentemente inferior al 10% del contenido en coque sobre el
catalizador antes de dicha combustión.
El gas que contiene oxígeno utilizado en el
curso de la etapa de combustión es generalmente una mezcla de
oxígeno y de gas inerte, que contiene ventajosamente de un 0,1% a un
20% en volumen de oxígeno y preferentemente de un 0,2% a un 10% en
volumen de oxígeno.
Puede tratarse, por ejemplo, de aire o de aire
diluido en un gas inerte.
La regeneración se activa en períodos de tiempo
determinados a partir de indicadores generalmente dispuestos en
línea y que, directa o indirectamente, reflejan el grado de
desactivación del catalizador.
Entre los indicadores bien conocidos por el
experto en la técnica, se pueden citar la conversión en olefinas
introducidas en cada zona de reacción, el nivel de coque depositado
sobre el catalizador, o también la temperatura operativa en las
zonas de reacción, o también, y preferiblemente, la diferencia de
temperatura entre la salida y la entrada de cada zona de reacción,
que generalmente se mantendrá en un cierto valor.
Más concretamente, en una configuración
preferida, el reactor para la producción de fenilalcanos por
alquilación de un compuesto aromático por una carga olefínica según
la invención está constituido por una serie de n zonas de reacción,
poseyendo cada zona de reacción al menos un termopar de medición de
la temperatura en la entrada y en la salida de dicha zona y
desencadenándose la secuencia de regeneración del catalizador
contenido en dicha zona cuando la diferencia de temperatura entre
la salida y la entrada de dicha zona pasa de un cierto valor.
Los catalizadores utilizados en el procedimiento
según la invención son todo tipo de sólido ácido capaz de realizar
la reacción de alquilación. Puede tratarse de sólidos ácidos amorfos
o cristalizados.
- Entre los catalizadores amorfos, se prefieren
las sílices-alúminas y las alúminas, dopadas o no
por halógenos.
- Entre los catalizadores cristalizados, se
prefieren las zeolitas de estructura cristalina, por ejemplo que
tienen una estructura tal como se define en la clasificación
"Atlas of Zeolite Framework Type" (Atlas de los diferentes
tipos de estructura de las geolitas) (W. M Meier, D. H. Olson y Ch.
Baerlocher, 5ª edición revisada, 2001, Elsevier).
Preferentemente, el catalizador incluye al menos
una zeolita seleccionada entre el grupo constituido por las
zeolitas de tipo estructural FAU, MOR, MTW, OFF, MAZ, BEA EUO, UTL y
NES.
Preferiblemente, el catalizador contenido en
cada una, o una parte al menos, de las zonas de reacción incluye al
menos una zeolita Y, ventajosamente una zeolita Y desaluminada, con
una razón atómica Si/Al global superior a 4, preferentemente
comprendida entre 8 y 100 y aún preferentemente comprendida entre 15
y 70.
Según otro modo de realización de la presente
invención, puede ser ventajoso utilizar como catalizador sólido
ácido en cada una de las zonas de reacción una mezcla de
catalizadores. Puede tratarse, por ejemplo, de una mezcla de un
catalizador cristalizado y de un catalizador amorfo. Puede tratarse
igualmente de una mezcla de zeolitas constituida por al menos una
zeolita Y tal como se ha descrito anteriormente y por al menos una
zeolita de tipo estructural MOR, especialmente una zeolita
mordenita.
El procedimiento de producción de fenilalcanos
por alquilación de un compuesto aromático según la invención puede
contener en algunas de las zonas de reacción un catalizador sólido
ácido cristalizado de tipo estructural seleccionado entre el grupo
formado por FAU, MOR, MTW, OFF, MAZ, BEA EUO, UTL y NES.
El catalizador utilizado en una parte al menos
de las zonas de reacción puede también ser un catalizador sólido
amorfo seleccionado entre el grupo formado por las
sílices-alúminas y las alúminas dopadas o no por
compuestos halogenados.
El procedimiento de producción de fenilalcanos
por alquilación de un compuesto aromático según la invención puede
contener en algunas de las zonas de reacción una mezcla de al menos
dos catalizadores sólidos cristalizados de tipo estructural
seleccionado entre el grupo formado por FAU, MOR, MTW, OFF, MAZ, BEA
EUO, UTL y NES.
Finalmente, en ciertos casos el procedimiento de
producción de fenilalcanos según la invención podrá contener en
ciertas zonas de reacción una mezcla de al menos un catalizador
sólido cristalizado de tipo estructural seleccionado entre el grupo
formado por FAU, MOR, MTW, OFF, MAZ, BEA EUO, UTL, NES y de un
catalizador sólido amorfo seleccionado entre el grupo formado por
las sílices-alúminas y las alúminas dopadas o no por
compuestos halogenados.
La mezcla de dichas zeolitas que se encuentran
en estado de polvo puede ser realizada por todas las técnicas de
mezcla de polvos conocidas por el experto en la materia e ir seguida
de la dotación de forma.
La mezcla puede ser realizada, en particular,
con una matriz, generalmente amorfa, o con un polvo húmedo de gel
de alúmina. La dotación de forma puede también ser realizada con
otras matrices distintas de la alúmina, tales como, por ejemplo, la
magnesia, las sílices-alúminas amorfas, las arcillas
naturales (caolín, bentonita, sepiolita, attapulguita), la sílice,
el óxido de titanio, el óxido de boro, la zirconia, los fosfatos de
aluminio, los fosfatos de titanio, los fosfatos de zirconio, el
carbón y sus mezclas.
Se prefiere generalmente utilizar matrices que
contengan alúmina, en todas las formas conocidas por el experto en
la materia, y aún más preferentemente que contengan la alúmina
gamma.
Se da al catalizador contenido en cada una de
las zonas de reacción del o de los reactores catalíticos de
alquilación para la puesta en práctica del procedimiento según la
invención forma de granos de forma y de dimensión compatibles con
los diferentes modos de transporte utilizados en la presente
invención.
El catalizador que debe circular en el interior
de las zonas de reacción en lecho móvil está más frecuentemente en
forma de bolas esféricas con un diámetro de bola de varios
milímetros, típicamente de 0,5 a 5 mm y preferentemente de 1 a 4
mm.
Para la fabricación del catalizador, se pueden
utilizar técnicas clásicas, por ejemplo mezclar la zeolita con
precursores de gel de sílice y/o geles de sílice, luego dar forma de
pequeñas bolas por coagulación de gotas, secar y después calcinar
dichas bolas para obtener el catalizador final con la forma y la
dimensión apropiadas.
Después de la etapa de dotación de forma, se
somete el sólido obtenido a una etapa de secado a una temperatura
comprendida entre 100 y 300ºC, preferentemente entre 120 y 200ºC, y
luego a una etapa de calcinación a una temperatura comprendida
entre 300 y 600ºC, preferentemente entre 350 y 550ºC.
Se comprenderá mejor la invención a la lectura
del ejemplo detallado siguiente, representativo de un modo
particular de realización de un reactor según la invención.
Este ejemplo no es en modo alguno limitativo y
está únicamente destinado a ilustrar un modo particular de
realización del procedimiento según la invención.
El reactor de alquilación utilizado comprende
dos zonas de reacción, una zona de reacción superior indicada como
A y una zona de reacción inferior indicada como B. No hay
circulación de catalizador de una zona a la otra.
El catalizador utilizado en las dos zonas está
constituido por un 70% en peso de zeolita Y desaluminada con una
razón Si/Al de 30.
El tamaño de las partículas esféricas de
catalizador es de 2,5 mm.
La carga olefínica de alquilación (1) tiene la
composición siguiente:
parafinas de C9 a C16: 85% en peso
olefinas de C9 a C16: 10% en peso
aromáticos de C9 a C16: 5% en peso
La carga olefínica de alquilación (1) se divide
en una primera fracción (2) introducida en la primera zona de
reacción (A) y una segunda fracción (3) introducida en la segunda
zona de reacción (B).
La carga constituida por benceno (41) es
mezclada con carga de alquilación (1) y luego introducida en la zona
de reacción (A) por el conducto (2). La razón ponderal
benceno/olefina es igual a 60. Se introduce la totalidad del
benceno en cabeza de reactor.
La alimentación de la zona de reacción (B) está
constituida por el efluente de reacción de la zona de reacción (A)
y por el flujo de carga olefínica (3).
A la salida de la segunda zona de reacción (B),
se envía el efluente de reacción por el conducto 14 hacia una
sección de separación no representada en la figura 1.
Las zonas de reacción A y B funcionan a una
temperatura de 120ºC bajo una presión de 4 MPa.
La sección de separación, no representada,
comprende varias columnas de fraccionación y tiene como fin separar
los productos de reacción buscados, es decir, principalmente una
mezcla de 2-fenilalcano,
3-fenilalca-no,
4-fenilalcano, 5-fenilalcano y
6-fenilalcano que se envía al almacenamiento.
El catalizador de las zonas de reacción A y B es
trasegado respectivamente por las ramas de descenso (39) y (37).
Con el fin de ilustrar el funcionamiento típico de la instalación,
se va a describir para el catalizador procedente de la zona de
reacción (A) el circuito de rejuvenecimiento (véase la figura 1), y
para el catalizador procedente de la zona de reacción (B) el
circuito de regeneración (véase la figura 2).
Hay que recordar, sin embargo, que el modo de
funcionamiento preferido de la presente invención consiste en
rejuvenecer de modo continuo el catalizador procedente de las zonas
de reacción A y B en el mismo circuito de rejuvenecimiento (siendo
idénticos los catalizadores de las zonas A y B y siendo trasegados
en paralelo), y de forma secuencial en regenerar el catalizador
procedente de las zonas de reacción A y B en el mismo circuito de
regeneración. El rejuvenecimiento y la regeneración coexisten en la
operación, cada uno con su circuito específico.
\vskip1.000000\baselineskip
Se trasiega el catalizador procedente de la zona
de reacción (A) por la rama de descenso (39) y se le envía a un
recipiente intermedio (7) y luego al matraz (45) antes de
transferirlo mediante un elevador (25) hacia el matraz de
rejuvenecimiento (28) alimentado por benceno a 250ºC por la línea
(30).
El efluente de lavado que contiene el benceno de
lavado y los productos adsorbidos en la superficie del catalizador
son evacuados por la línea (31) y enviados hacia la sección de
separación. El líquido de transporte que alimenta el elevador
líquido (25) es introducido por la línea (26).
Se reintroduce el catalizador rejuvenecido en
cabeza de la zona de reacción (A) por medio de ramas de descenso
(48).
El catalizador rejuvenecido contacta en la zona
de reacción (A) con el benceno que se ha de alquilar (41) y la
carga olefínica (2).
\vskip1.000000\baselineskip
El catalizador procedente de la zona de reacción
(B) es trasegado por la rama de descenso (37) y enviado a un
recipiente intermedio (8) y luego al matraz (46), en cuyo interior
sufre un drenaje, un precalentamiento y una extracción hasta una
temperatura de 300ºC por medio de nitrógeno caliente introducido por
la línea (43).
Se transfiere entonces el catalizador a un
recipiente elevador (6) con el fin de ser transportado mediante un
lift gaseoso (24) alimentado por el nitrógeno de transporte (15)
hacia la tolva superior (10) situada por encima del matraz de
regeneración (11).
Por flujo gravitatorio, el catalizador es
entonces conducido hacia el regenerador (11), donde sufre una
combustión realizada en presencia de aire introducido por la línea
(40).
Los gases de combustión son evacuados del
regenerador (11) por la línea (29) y enviados hacia un circuito
específico de regeneración (no representado en la figura 2).
A la salida del regenerador (11), el catalizador
regenerado pasa a una tolva (38) y luego a un recipiente elevador
(12) con el fin de ser enviado a la tolva superior (13) por un
sistema de transporte neumático (23) que funciona con nitrógeno
(27).
En la tolva superior del reactor (13), el
catalizador sufre un barrido con un gas (31) que permite evacuar
las partículas finas eventualmente creadas en el curso del
transporte, que se dirigen por la línea (32) hacia un filtro de
partículas no representado.
El catalizador es transferido al matraz de
rejuvenecimiento (28), donde contacta con benceno, antes de ser
reintroducido en la zona de reacción (B) del reactor (4) por medio
de las ramas de descenso (36). En la zona de reacción B, el
catalizador regenerado contacta con la carga de reacción resultante
de la carga olefínica (3) y de los efluentes de la zona de reacción
(A).
El catalizador fluye gravitatoriamente a la zona
de reacción (B) y es recogido en fondo en una tolva (46) por medio
del recipiente (8).
\newpage
Las características de los LAB (abreviatura de
alquilbencenos lineales o linear alquilbencenos según la
terminología anglosajona) producidos son las siguientes:
2- fenilalcano: superior al 25% en peso
tetralina: inferior al 0,5% en peso
densidad: 0,86 kg/l
grado de linealidad: superior al 92%.
Claims (17)
1. Procedimiento de producción de fenilalcanos
por alquilación de un compuesto aromático por una carga que
contiene olefinas de C9 a C16 que recurre a al menos un reactor
dividido en varias zonas de reacción, utilizando cada zona de
reacción un catalizador sólido ácido que funciona en lecho móvil,
siendo enviado el catalizador de cada zona de reacción de forma
continua a un circuito de rejuvenecimiento a su salida de dicha zona
de reacción y luego reintroducido en cabeza de dicha zona, y siendo
enviado el catalizador de cada zona de reacción de forma secuencial
a un circuito de regeneración a la salida de dicha zona de reacción
y luego reintroducido en cabeza de dicha zona de reacción.
2. Procedimiento de producción de fenilalcanos
por alquilación de un compuesto aromático por una carga que
contiene olefinas de C9 a C16 según la reivindicación 1, en el cual
una parte de las zonas de reacción que forman una subserie
funcionan con el mismo catalizador, que las recorre sucesivamente en
lecho móvil, siendo introducido dicho catalizador de forma continua
en el circuito de rejuvenecimiento a la salida de la última zona de
la subserie, siendo luego reintroducido tras el rejuvenecimiento en
cabeza de la primera zona de dicha subserie, siendo enviado dicho
catalizador secuencialmente al circuito de regeneración a la salida
de la última zona de la subserie y siendo reintroducido, tras
regeneración, en cabeza de la primera zona de dicha subserie.
3. Procedimiento de producción de fenilalcanos
por alquilación según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2,
en el cual la carga olefínica de alquilación contiene
preferentemente olefinas de C10 a C14 y el compuesto aromático que
se ha de alquilar es el benceno.
4. Procedimiento de producción de fenilalcanos
por alquilación según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3,
en el cual la carga de olefinas es introducida de manera fraccionada
en cada zona de reacción, de forma que la razón aromático/olefinas
a la entrada de cada zona de reacción esté comprendida entre 30 y
100 y preferentemente comprendida entre 30 y 70.
5. Procedimiento de producción de fenilalcanos
por alquilación de un compuesto aromático según una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 4, en el cual el catalizador utilizado en
una parte al menos de las zonas de reacción es un catalizador
sólido ácido cristalizado de tipo estructural seleccionado entre el
grupo formado por FAU, MOR, MTW, OFF, MAZ, BEA, EUO, UTL y NES.
6. Procedimiento de producción de fenilalcanos
por alquilación de un compuesto aromático según una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 4, en el cual el catalizador utilizado en
una parte al menos de las zonas de reacción es un catalizador
sólido amorfo seleccionado entre el grupo formado por las
sílices-alúminas y las alúminas dopadas o no por
compuestos halogenados.
7. Procedimiento de producción de fenilalcanos
por alquilación de un compuesto aromático según una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 5, en el cual el catalizador utilizado en
ciertas zonas de reacción es una zeolita Y desaluminada con una
razón Si/Al comprendida entre 8 y 100 y preferentemente comprendida
entre 15 y 70.
8. Procedimiento de producción de fenilalcanos
por alquilación de un compuesto aromático según una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 7, en el cual el tamaño de los granos de
catalizador utilizado en cada una de las zonas de reacción está
comprendido entre 0,5 y 5 mm y preferentemente entre 1 y 4 mm.
9. Procedimiento de producción de fenilalcanos
por alquilación de un compuesto aromático según una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 8, en el cual el catalizador utilizado en
ciertas zonas de reacción es una mezcla de al menos dos
catalizadores sólidos cristalizados de tipo estructural seleccionado
entre el grupo formado por FAU, MOR, MTW, OFF, MAZ, BEA EUO, UTL y
NES.
10. Procedimiento de producción de fenilalcanos
por alquilación de un compuesto aromático según una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 8, en el cual el catalizador utilizado en
ciertas zonas de reacción es una mezcla de zeolitas, siendo uno de
los componentes de la mezcla una zeolita Y desaluminada con una
razón Si/Al comprendida entre 8 y 10 y preferentemente comprendida
entre 15 y 70, y siendo el otro componente de la mezcla una zeolita
de tipo estructural MOR, preferentemente la mordenita.
11. Procedimiento de producción de fenilalcanos
por alquilación de un compuesto aromático según una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 10, en el cual el catalizador utilizado en
ciertas zonas de reacción es una mezcla de al menos un catalizador
sólido cristalizado de tipo estructural seleccionado entre el grupo
formado por FAU, MOR, MTW, OFF, MAZ, BEA EUO, UTL, NES y de un
catalizador sólido amorfo seleccionado entre el grupo formado por
las sílices-alúminas y las alúminas dopadas o no por
compuestos halogenados.
12. Procedimiento de producción de fenilalcanos
por alquilación de un compuesto aromático según una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 11, en el cual el contenido en compuestos
aromáticos pesados contenidos en la carga olefínica de alquilación
puede ir hasta el 80% en peso, dando este porcentaje con respecto a
las olefinas y a los aromáticos solos.
13. Procedimiento de producción de fenilalcanos
por alquilación de un compuesto aromático según una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 12, en el cual la temperatura de
alquilación está comprendida entre 50ºC y 350ºC y la presión está
comprendida entre 1 y 10 MPa.
14. Procedimiento de producción de fenilalcanos
por alquilación de un compuesto aromático según una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 13, en el cual el gas de combustión
utilizado para la regeneración del catalizador contiene de un 0,1 a
un 20% en volumen de oxígeno y temperatura de combustión está
comprendida entre 300ºC y 600ºC.
15. Procedimiento de producción de fenilalcanos
por alquilación de un compuesto aromático según una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 14, en el cual el agente rejuvenecedor es
un compuesto aromático, preferentemente el benceno, y la
temperatura del rejuvenecimiento es superior a 100ºC.
16. Procedimiento de producción de fenilalcanos
según la reivindicación 1 por alquilación de un compuesto aromático
por una carga olefínica constituida por una serie de n zonas de
reacción, estando n comprendido entre 1 y 10, y cuya serie
comprende:
- un primer subconjunto de zonas de reacción
recorridas en serie por el catalizador que circula en lecho móvil,
siendo introducido el catalizador retirado a la salida de la última
zona del primer subconjunto de modo continuo en el circuito de
rejuvenecimiento y reintroducido en cabeza de la primera zona de
dicho primer subconjunto, y siendo enviado dicho catalizador
secuencialmente al circuito de regeneración;
- un segundo subconjunto constituido por las
zonas de reacción que funcionan con un catalizador que actúa en
lecho móvil, poseyendo cada zona de reacción un circuito de
rejuvenecimiento propio, siendo retirado el catalizador a la salida
de cada una de las zonas, introducido de modo continuo en el
circuito de rejuvenecimiento y reintroducido tras el
rejuvenecimiento en cabeza de la zona de la que fue retirado, y
siendo enviado dicho catalizador secuencialmente al circuito de
regeneración;
estando constituida la carga de una zona de
reacción de rango n por los efluentes de la zona de reacción de
rango n-1, a los cuales se añade una fracción de la
carga olefínica, y siendo introducido el compuesto aromático que se
ha de alquilar a la entrada de la primera zona de reacción.
17. Procedimiento de producción según la
reivindicación 16, en el cual el número n de zonas de reacción está
comprendido entre 1 y 5.
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