ES2677116T3 - Procedimiento para producir hidrocarburos - Google Patents

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Abstract

Procedimiento para convertir una materia prima que comprende materiales de origen biológico en hidrocarburos, comprendiendo dicho procedimiento las etapas en las que - la materia prima que comprende por lo menos un material de origen biológico se somete a tratamiento de evaporación para obtener una materia prima purificada, - la materia prima purificada se somete a hidroprocesamiento que se lleva a cabo en dos etapas, en el que en la primera etapa de hidroprocesamiento la materia prima purificada se pone en contacto con por lo menos un catalizador de hidrodesoxigenación que comprende NiMo, CoMo o una mezcla de Ni, Mo y Co, y con por lo menos un catalizador de hidrodesparafinado que comprende NiW, a la temperatura de 330- 430ºC, para obtener un producto de la primera etapa de hidroprocesamiento, - en la segunda etapa de hidroprocesamiento el producto de la primera etapa de hidroprocesamiento se pone en contacto con por lo menos un catalizador de hidrodesaromatización que comprende metales seleccionados de entre Pt, Pd, Ir, Ru, Rh, Re, Ni, Co, Mo, W, CoMo, NiMo y NiW, a la temperatura de 180- 350ºC, para obtener un producto de hidroprocesamiento, y - en el que la hidrodesaromatización se lleva a cabo posteriormente a la hidrodesoxigenación y el hidrodesparafinado.

Description

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DESCRIPCION
Procedimiento para producir hidrocarburos.
Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a la conversion de materia prima que comprende material de origen biologico en hidrocarburos utiles como combustibles Kquidos y componentes de combustibles, mediante la que se reduce la cantidad de compuestos aromaticos en dichos hidrocarburos y/o se mantiene a un nivel reducido. La invencion se refiere asimismo a someter la materia prima que comprende material de origen biologico a purificacion y tratamiento catalttico en condiciones adecuadas para el hidroprocesamiento para producir hidrocarburos utiles como combustibles lfquidos y componentes de combustibles.
Antecedentes de la invencion
La demanda de hidrocarburos utiles como combustibles y componentes de combustibles provenientes de fuentes renovables aumenta en todo el mundo. Paralelamente, los requisitos con respecto a la composicion y a la calidad de combustibles y componentes de combustibles se han vuelto mas restrictivos. En particular, la legislacion y las normas con respecto al transporte de combustibles en muchos pafses establecen lfmites para diversos componentes de dichos combustibles. Por ejemplo, la norma MK1 de Suecia exige que el combustible diesel no contenga en el mercado sueco mas del 5% en peso de compuestos aromaticos.
El hidroprocesamiento se utiliza ampliamente para convertir materia prima proveniente de materiales renovables en hidrocarburos. Sin embargo, la composicion del producto hidrocarburo obtenido vana y en muchos casos el contenido de compuestos aromaticos supera el lfmite del 5% en peso.
Cuando se someten a hidroprocesamiento materiales renovables que comprenden cantidades sustanciales de compuestos aromaticos y/o estructuras dclicas que contienen enlaces insaturados, el contenido de dichos compuestos en la materia prima y el equilibrio de reaccion aromatizacion-desaromatizacion inciden en el contenido de compuestos aromaticos en el producto hidrocarburo final. Asf, en el sector se ha considerado necesario utilizar materia prima que tenga un contenido reducido de compuestos aromaticos y/o estructuras dclicas que contienen enlaces insaturados para obtener productos que cumplan los estrictos requisitos con respecto al contenido de compuestos aromaticos.
A pesar de la continua actividad de investigacion y desarrollo, existe aun la necesidad de proporcionar procedimientos y procedimientos mejorados para la conversion de materia prima proveniente de materiales renovables en productos hidrocarburos que comprendan cantidades reducidas de compuestos aromaticos de una forma eficaz y economica. El documento US2012/0260565 divulga un procedimiento para producir un hidrocarburo que comprende purificar una alimentacion de material biologico mediante destilacion o evaporacion e hidroprocesamiento de la alimentacion purificada en presencia de catalizadores HDO y HDW. El documento US 2009/0250376 divulga un procedimiento de produccion de un combustible a partir de materia prima renovable que comprende la hidrodesoxigenacion de aceite de soja refinado-lixiviado-desodorizado sobre un catalizador de hidrodesoxigenacion CAT-DO, el hidrocraqueo del producto procedente de la etapa de hidrodesoxigenacion sobre un catalizador de hidrocraqueo CAT-C1 y la hidroisomerizacion del producto de la etapa de hidrocraqueo sobre un catalizador de hidroisomerizacion CAT-Iso.
Sumario de la invencion
La presente invencion se refiere a un procedimiento segun la reivindicacion 1 para convertir materia prima que comprende material de origen biologico en hidrocarburos, mediante el que la cantidad de compuestos aromaticos en dichos hidrocarburos se reduce y/o se mantiene a un nivel reducido.
En particular, la presente invencion se refiere a un procedimiento para convertir materia prima que comprende material de origen biologico en hidrocarburos, en el que dicha materia prima se somete a evaporacion, seguida de hidroprocesamiento en presencia de por lo menos un catalizador de hidrodesoxigenacion (HDO), por lo menos un catalizador de hidrodesparafinado (HDW) y por lo menos un catalizador de hidrodesaromatizacion (HDA). Por lo tanto, se llevan a cabo por lo menos una hidrodesoxigenacion, un hidrodesparafinado y una hidrodesaromatizacion. La hidrodesaromatizacion se lleva a cabo subsiguientemente a la hidrodesoxigenacion y el hidrodesparafinado.
Pueden obtenerse mediante el procedimiento de la invencion combustibles lfquidos y componentes de combustibles que comprenden menos del 5%, incluso menos del 1% en peso de compuestos aromaticos. Ademas, pueden obtenerse mediante el procedimiento de la invencion combustibles lfquidos y componentes de combustibles que tienen un mdice de cetano mejorado.
Asf, un objeto de la presente invencion consiste en proporcionar un procedimiento para convertir de forma eficaz
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y economica materia prima que comprende material de origen biologico en hidrocarburos, mediante el que la cantidad de compuestos aromaticos en dichos hidrocarburos se reduce y/o se mantiene a un nivel reducido.
Otro objeto de la invencion consiste en proporcionar un procedimiento para convertir de forma eficaz y economica materia prima que comprende material de origen biologico en hidrocarburos que tengan un mdice de cetano mejorado, adecuados para su utilizacion como combustibles lfquidos y componentes de combustibles.
Otro objeto mas de la invencion consiste en proporcionar un procedimiento para mitigar las desventajas de procedimientos conocidos en la tecnica.
Los objetos de la invencion se obtienen con el procedimiento de la invencion. En las reivindicaciones se establecen caractensticas distintivas del procedimiento de la invencion.
Definiciones
El termino "hidroprocesamiento" se refiere en la presente memoria al procesamiento catalttico de material organico por cualquier medio de hidrogeno molecular.
El termino "hidrotratamiento" se refiere a un procedimiento catalftico, que normalmente elimina oxfgeno de compuestos de oxfgeno organico tales como agua (hidrodesoxigenacion, HDO), azufre de compuestos de azufre organico tales como sulfuro de hidrogeno (hidrodesulfurizacion, HDS), nitrogeno de compuestos de nitrogeno organico tales como amoniaco (hidrodesnitrogenacion, HDN) y halogenos, por ejemplo cloro de compuestos de cloro organico tales como acido clorhfdrico (hidrodescloracion, HDCI), normalmente bajo el efecto de catalizadores.
El termino "desoxigenacion" se refiere a la eliminacion de oxfgeno de moleculas organicas, tales como derivados de acido carboxflico, alcoholes, cetonas, aldehfdos o eteres.
El termino "hidrocraqueo" se refiere en la presente memoria a la descomposicion catalttica de materiales hidrocarburos organicos utilizando hidrogeno molecular a presiones elevadas.
El termino "hidrodesparafinado" (HDW) se refiere en la presente memoria a un tratamiento catalftico de materiales hidrocarburos organicos utilizando hidrogeno molecular a presiones elevadas para modificar la estructura de hidrocarburos de alto peso molecular mediante hidroisomerizacion, hidrodesoxigenacion, hidrodesaromatizacion y/o hidrocraqueo.
El termino "hidrodesaromatizacion" (HDA) se refiere en la presente memoria a un tratamiento catalftico de materiales hidrocarburos organicos utilizando hidrogeno molecular a presiones elevadas para convertir compuestos aromaticos en compuestos no aromaticos.
El termino "hidrogenacion" significa en la presente memoria la saturacion de enlaces dobles carbono-carbono por medio de hidrogeno molecular bajo el efecto de un catalizador.
La expresion "componentes neutros" o "fraccion neutra" o "materiales neutros", a menudo tambien denominados "insaponificables", se refiere a todos los componentes organicos neutros de fracciones pesadas o residuos obtenidos en el tratamiento o el procesamiento de material de origen biologico. Ejemplos de dichos materiales son brea de aceite de pulpa de madera y materiales de aceite de pulpa de madera. Los ejemplos de componentes neutros contenidos, por ejemplo, en brea de aceite de pulpa de madera incluyen esteroles, estanoles, esteres de esterol y estanol, acidos polimericos, sustancias neutras polimericas, dfmeros, tnmeros, derivados de lignina, acidos resmicos y acidos grasos y esteres de los mismos.
Los combustibles para medios de transporte se refieren a fracciones o cortes o mezclas de hidrocarburos que tienen curvas de destilacion normalizadas para combustibles, tales como para combustible diesel (destilado medio de 160 a 380°C, norma EN 590), gasolina (ambiente-210°C, norma EN 228), combustible de aviacion (160 a 300°C, norma ASTM D-1655, combustible para aviones), queroseno, nafta, etc.
Breve descripcion de las figuras
La figura 1 es un diagrama de flujo esquematico que representa una forma de realizacion del procedimiento en el que una materia prima se somete a evaporacion, seguida de pretratamiento con lecho de guarda/lechos de guarda y tratamiento HDO/HDW/HDA en un sistema de reactor de hidroprocesamiento, separandose hidrogeno para reciclarlo y obteniendose un producto lfquido, que se somete a fraccionamiento.
La figura 2 es un diagrama de flujo esquematico que representa otra forma de realizacion del procedimiento de la invencion en el que una materia prima se somete a evaporacion, seguida de pretratamiento con lecho de guarda/lechos de guarda y tratamiento HDO/HDW en un primer sistema de reactor de hidroprocesamiento,
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separandose hidrogeno para reciclarlo y un producto Uquido, que se somete a fraccionamiento para obtener una fraccion de diesel, y dicha fraccion de diesel se somete a tratamiento HDA en un segundo sistema de reactor de hidroprocesamiento.
Descripcion detallada de la invencion
Se ha descubierto, sorprendentemente, que una materia prima que comprende material de origen biologico, que incluso contiene grandes cantidades de compuestos aromaticos y/o estructuras dclicas que contienen enlaces insaturados, puede convertirse de una forma eficaz en hidrocarburos que comprenden cantidades reducidas de compuestos aromaticos con un procedimiento en el que dicha materia prima se somete a purificacion seguida de hidroprocesamiento en condiciones adecuadas para la hidrodesoxigenacion, el hidrodesparafinado y la desaromatizacion.
Materiales de origen biologico se refiere en la presente memoria a materiales renovables.
Segun una forma de realizacion de la presente invencion, el material de origen biologico se selecciona de entre el grupo que consiste en
a) cualquier tipo de grasas, aceites y ceras de origen biologico, derivados u obtenidos de plantas, animales, peces, insectos y microbios, incluidos grasas vegetales, aceites vegetales, ceras vegetales; grasas animales, aceites animales, ceras animales, grasas de pescado, aceites de pescado, ceras de pescado;
b) acidos grasos, acidos grasos libres y acidos resmicos derivados u obtenidos de plantas, animales, peces, insectos y microbios, por ejemplo de grasas vegetales, aceites vegetales, ceras vegetales; grasas animales, aceites animales, ceras animales; grasas de pescado, aceites de pescado, ceras de pescado, y de mezclas de los mismos mediante hidrolisis, transesterificacion o pirolisis;
c) esteres obtenidos de grasas vegetales, aceites vegetales, ceras vegetales; grasas animales, aceites animales, ceras animales; grasas de pescado, aceites de pescado, ceras de pescado, y de mezclas de los mismos mediante transesterificacion;
d) sales metalicas de acidos grasos obtenidos de grasas vegetales, aceites vegetales, ceras vegetales; grasas animales, aceites animales, ceras animales; grasas de pescado, aceites de pescado, ceras de pescado, y de mezclas de los mismos mediante saponificacion;
e) anhfdridos de acidos grasos de grasas vegetales, aceites vegetales, ceras vegetales; grasas animales, aceites animales, ceras animales; grasas de pescado, aceites de pescado, ceras de pescado, y de mezclas de los mismos;
vi) esteres obtenidos mediante esterificacion de acidos grasos libres de origen vegetal, animal o de pescado con alcoholes;
f) aldehfdos y alcoholes grasos obtenidos como productos de reduccion de acidos grasos de grasas vegetales, aceites vegetales, ceras vegetales; grasas animales, aceites animales, ceras animales; grasas de pescado, aceites de pescado, ceras de pescado, y mezclas de los mismos;
g) grasas y aceites de grado alimentario reciclados; y grasas, aceites y ceras obtenidos mediante ingeniena genetica;
h) acidos dicarboxflicos y polioles que incluyen dioles, hidroxicetonas, hidroxialdehfdos, acidos hidroxicarboxflicos, y compuestos de azufre difuncionales y multifuncionales correspondientes, compuestos de nitrogeno difuncionales y multifuncionales correspondientes;
i) compuestos obtenidos con la accion de microorganismos, incluidas algas;
j) compuestos basados en terpeno obtenidos de plantas, aceites de terpeno, fondos de destilacion de la destilacion de terpeno y la industria de aromas y/o fragancias;
k) madera pirolizada que incluye madera hidropirolizada, cera de Fischer-Tropsch;
l) aceites de pirolisis procedentes de cualquier procedimiento de pirolisis, y lignina y compuestos derivados de lignina;
m) bioaceites obtenidos a partir de tratamiento supercntico y
n) mezclas de dichos materiales de origen biologico.
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El material de origen biologico se selecciona de forma adecuada de un grupo que consiste en
a) grasas, aceites y ceras derivadas u obtenidas de plantas; grasas animales, aceites animales, ceras animales; grasas de pescado, aceites de pescado, ceras de pescado;
b) grasas y aceites de grado alimentario reciclados, y grasas, aceites y ceras obtenidos mediante ingeniena genetica, y lodos de depuracion;
c) grasa, aceites y ceras derivados u obtenidos con la accion de algas, mohos, levaduras, hongos y/u otros microorganismos capaces de producir dichos compuestos;
d) aceites de pirolisis, lignina y compuestos derivados de lignina;
e) resinas, acidos resmicos, acidos grasos, esteroles y estanoles obtenidos de plantas, bioaceites, incluidos aceites de pirolisis y
f) mezclas de dichos materiales de origen biologico.
Segun una forma de realizacion de la presente invencion, el material de origen biologico se selecciona del grupo que consiste en aceites de pescado tales como aceite de arenque del Baltico, aceite de salmon, aceite de arenque, aceite de atun, aceite de anchoa, aceite de sardina y aceite de caballa; aceites vegetales tales como aceite de nabina, aceite de colza, aceite de canola, aceite de pulpa de madera, aceite de pulpa de madera bruto, aceite de girasol, aceite de soja, aceite de mafz, aceite de canamo, aceite de semilla de lino, aceite de oliva, aceite de algodon, aceite de mostaza, aceite de palma, aceite de cacahuete, aceite de ricino, aceite de semilla de jatrofa, aceite de semilla de Pongamia pinnata, aceite de palmiste, aceite de cufea, aceite de camelina, aceite de curcas, aceite de babasu, aceite de palmiste, aceite de crambe y aceite de coco; grasas animales tales como manteca de cerdo, sebo, manteca de cerdo fundida y sebo fundido; grasas y aceites de grado alimentario de desechos y reciclados; grasas, ceras y aceites producidos mediante ingeniena genetica; ceras animales tales como cera de abejas, cera china (cera de insectos), cera goma laca y lanolina (cera de lana); ceras vegetales tales como cera de carnauba, cera de palma de Ouricouri, aceite de semilla de jojoba, cera de candelilla, cera de esparto, cera de Japon, aceite de salvado de arroz; y terpenos, terpineoles, trigliceridos, aceites de pirolisis, lignina y compuestos derivados de la lignina; y cualquier mezcla de los mismos.
En una forma de realizacion de la invencion, el material de origen biologico comprende compuestos derivados de plantas no comestibles, aceites vegetales o componentes de los mismos o derivados de los mismos, aceites de pirolisis, lignina, derivados de lignina y combinaciones de los mismos, obtenidos por ejemplo como subproductos de la industria forestal.
En una forma de realizacion de la invencion, el material de origen biologico comprende materiales de aceite de pulpa de madera. El material de aceite de pulpa de madera comprende uno o mas componentes de aceite de pulpa de madera, derivados de aceite de pulpa de madera y cualquier combinacion de los mismos, incluidos aceite de pulpa de madera, aceite de pulpa de madera bruto (CTO), acidos grasos de aceite de pulpa de madera (TOFA), jabon de aceite de pulpa de madera, etc. aceite de pulpa de madera o CTO se refiere a mezclas procesadas de compuestos de origen natural extrafdos de especies lenosas tales como abedul, pino, abeto y alamo y similares.
El aceite de pulpa de madera o CTO es un subproducto principal del procedimiento de pulpeo al sulfato Kraft. En el procedimiento de pulpeo Kraft se saponifican colofonia y acidos grasos, que estan presentes, por ejemplo, en madera de comferas como acidos libres o sus esteres, mediante licor de coccion, dando sus sales de sodio correspondientes. Estas sales, o sus jabones, junto con algunos componentes neutros se disuelven o se suspenden en el licor de coccion usado (licor negro). El licor se concentra mas tarde y los jabones y los componentes neutros se separan como un desnatado de jabon de aceite de pulpa de madera. La mayor parte de los molinos de Kraft que procesan madera blanda recuperan jabon de aceite de pulpa de madera. Este jabon habitualmente se acidifica para producir aceite de pulpa de madera bruto. La manipulacion y la coccion de la madera causa la descomposicion de las estructuras de los trigliceridos y, por lo tanto, el aceite de pulpa de madera o el CTO no contiene cantidades significativas de trigliceridos. La composicion de aceite de pulpa de madera o CTO vana en funcion de la especie de madera espedfica.
Aceite de pulpa de madera o CTO se refiere a una mezcla de acidos grasos, acidos resmicos, componentes neutros y componentes de trementina provenientes de madera, tal como madera de comfera. Los componentes de trementina de aceite de pulpa de madera estan compuestos sustancialmente por terpenos C10H16. El aceite de pulpa de madera esta constituido principalmente por compuestos organicos que contienen oxfgeno saturados o insaturados tales como colofonias, insaponificables, esteroles, acidos resmicos (principalmente acido abietico y sus isomeros), acidos grasos (principalmente acido linoleico, acido palmftico, acido oleico y acido linolenico), alcoholes grasos, esteroles, otros derivados de alquilhidrocarburos, asf como impurezas inorganicas
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(compuestos de metales alcalinos, compuestos de azufre, silicio, fosforo, calcio y hierro). aceite de pulpa de madera tambien comprende el aceite de jabon.
Los materiales de aceite de pulpa de madera contienen cantidades significativas de compuestos aromaticos y/o estructuras dclicas que contienen enlaces insaturados. El CTO contienen normalmente aproximadamente el 25% en peso o mas de compuestos aromaticos y/o estructuras dclicas que contienen enlaces insaturados.
Los aceites de pirolisis contienen normalmente aproximadamente el 25-40% en peso de compuestos aromaticos y/o estructuras dclicas que contiene enlaces insaturados, en funcion de los materiales brutos, las condiciones del procedimiento y las etapas que se llevan a cabo despues del procedimiento de pirolisis.
La lignina y los derivados de lignina son heteropolfmeros que comprenden diferentes unidades fenolicas, y poseen normalmente un contenido elevado de compuestos aromaticos y/o estructuras dclicas que contienen enlaces insaturados, en funcion del tratamiento de despolimerizacion y otros tratamientos qmmicos. Las ligninas solubilizadas tienen normalmente un contenido de compuestos aromaticos y/o estructuras dclicas que contienen enlaces insaturados claramente superior al 50% en peso.
Los materiales biologicos y bioaceites sometidos a procesamiento de tratamiento supercntico, etc., pueden tener contenidos de compuestos aromaticos incluso superiores. No obstante, es evidente que la composicion de dichos materiales puede variar en funcion de las condiciones del procedimiento y de los materiales de partida.
Las grasas animales, grasas obtenidas con la accion de algas y los aceites de pescado contienen normalmente trigliceridos, menos del 3% en peso de insaponificables y aproximadamente el 1-2% en peso de compuestos aromaticos.
Los aceites vegetales estan compuestos normalmente por trigliceridos y/o acidos grasos y contienen aproximadamente el 1-2% en peso de compuestos aromaticos y menos del 3% en peso de compuestos que comprenden una parte aromatica en su estructura.
Las ceras F-T no contienen normalmente compuestos aromaticos ni estructuras dclicas que contienen enlaces insaturados.
Segun una forma de realizacion de la invencion, la materia prima tambien puede comprender mezclas o coalimentaciones de origen biologico e hidrocarburos derivados de combustibles fosiles. Los componentes de coalimentaciones en combinacion con los materiales enumerados anteriormente de origen biologico incluyen cualesquiera hidrocarburos derivados de combustibles fosiles o cortes de los mismos, aceite de motor y lubricantes industriales usados, ceras de parafina usadas, lfquidos derivados de la gasificacion de carbon, biomasa o gas natural tras una etapa de licuacion aguas abajo tal como tecnologfa de Fischer-Tropsch; lfquidos derivados de la despolimerizacion, termica o qmmica, de residuos plasticos tales como polipropileno, polietileno de alta densidad y polietileno de baja densidad, y otros aceites sinteticos generados como subproductos en procedimientos petroqmmicos y qmmicos. Tambien pueden utilizarse mezclas de las materias primas anteriores como componentes de coalimentaciones. Una ventaja de utilizar un componente de coalimentacion es la transformacion de lo que se ha considerado que es un producto de desecho basado en un combustible fosil o procedente de otro procedimiento en un componente de coalimentacion valioso para el procedimiento actual.
En el procedimiento de la presente invencion pueden utilizarse particularmente materiales de origen biologico con un alto contenido de compuestos aromaticos y/o estructuras dclicas que contienen enlaces insaturados, opcionalmente con coalimentaciones. Pueden obtenerse productos hidrocarburos con un bajo contenido de compuestos aromaticos e indices de cetano mejorados. El mdice de cetano (numero de cetano) del producto hidrocarburo o una fraccion del mismo puede ser de forma adecuada de 60 o superior.
El procedimiento para convertir materias primas que contienen materiales de origen biologico en hidrocarburos comprende las etapas en las que
- se somete materia prima que comprende por lo menos un material de origen biologico a tratamiento de evaporacion para obtener materia prima purificada,
- la materia prima purificada se somete a hidroprocesamiento en presencia de por lo menos un catalizador de hidrodesoxigenacion (HDO), por lo menos un catalizador de hidrodesparafinado (HDW) y por lo menos un catalizador de hidrodesaromatizacion (HDA) para obtener un producto de hidroprocesamiento.
La hidrodesaromatizacion se lleva a cabo subsiguientemente a la hidrodesoxigenacion y el hidrodesparafinado.
Purificacion
La materia prima que comprende material de origen biologico se somete a por lo menos un tratamiento de
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purificacion antes del hidroprocesamiento. En el tratamiento de purificacion, la materia prima se alimenta a una unidad de purificacion, en la que se lleva a cabo el tratamiento de purificacion. En la unidad de purificacion se lleva a cabo por lo menos una etapa de evaporacion. La unidad de purificacion comprende el equipo necesario para llevar a cabo la etapa o las etapas de purificacion. La unidad de purificacion puede comprender una o mas piezas del mismo o de diferente equipo de purificacion y cuando se utilizan mas de una pieza de equipo, estas estan dispuestas de forma adecuada en serie.
Segun una forma de realizacion, el tratamiento de purificacion se lleva a cabo como un tratamiento evaporativo. El tratamiento evaporativo se lleva a cabo en una unidad de purificacion que comprende por lo menos un evaporador, de forma adecuada tres o cuatro evaporadores. En el tratamiento evaporativo la materia prima se alimenta a una unidad de purificacion que comprende por lo menos un evaporador, en el que la materia prima se evapora para proporcionar materia prima purificada.
La unidad de purificacion puede comprender un evaporador, de forma adecuada por lo menos dos, de forma particularmente adecuada tres o cuatro o mas evaporadores, en los que la materia prima que comprende material de origen biologico se somete a tratamiento evaporativo para obtener la materia prima purificada.
Si se desea, la materia prima purificada, obtenida de forma adecuada como material precalentado procedente de un evaporador, puede someterse a destilacion por arrastre de vapor en una unidad de destilacion por arrastre para eliminar adicionalmente compuestos volatiles. En una forma de realizacion puede utilizarse una serie de dos o mas evaporadores, a temperaturas elevadas y presiones reducidas. La evaporacion realizada en mas de una etapa, de forma adecuada en mas de un evaporador, tiene lugar de una manera mas controlada. La evaporacion de varias etapas tambien posibilita realizar la evaporacion de forma que la cantidad de residuo eliminado mediante la purificacion sea muy pequeno.
Por evaporacion se entiende, en la presente memoria, cualquier procedimiento de separacion para separar dos o mas componentes entre sf, tal como gases de lfquido, procedimiento de separacion que se basa en la utilizacion de las diferencias en la presion de vapor de los componentes. Los ejemplos de dichos procedimientos de separacion son evaporacion, evaporacion instantanea y destilacion.
La unidad de evaporacion puede comprender uno o mas sistemas de evaporacion instantanea, calentadores y/o evaporadores.
Dicho sistema de evaporacion instantanea comprende un intercambiador de calor, normalmente calentado hasta temperaturas de aproximadamente 200°C, y un recipiente de expansion que opera normalmente a un vacfo moderado de aproximadamente 200-900 mbar (abs), en el que los componentes que son volatiles en las condiciones presentes se liberan y pueden separarse.
Los ejemplos de procedimientos de evaporacion particularmente adecuados son los que utilizan tecnologfa de evaporacion por pelfcula fina. Los evaporadores pueden seleccionarse asf de entre evaporadores de pelfcula fina, evaporadores de pelfcula descendente, evaporadores de corto recorrido, destiladores moleculares de placa y cualesquiera otros evaporadores que utilizan tecnologfa de evaporacion por pelfcula fina. La unidad de purificacion puede comprender uno, dos, tres, cuatro o mas evaporadores, que pueden ser del mismo tipo o de diferente tipo, y se seleccionan independientemente a partir de los procedimientos de separacion adecuados presentados anteriormente. El primer evaporador tambien puede ser un sistema de evaporacion instantanea o un sistema calentador que se describe mas adelante en conexion con la combinacion calentador-evaporador. El tratamiento evaporativo se lleva a cabo de forma adecuada en una unidad de evaporacion que comprende evaporadores dispuestos en serie.
Pueden eliminarse en el tratamiento evaporativo agua, metales y solidos, compuestos que comprenden por ejemplo metales, Na, Fe, P, Si, sulfatos, tales como Na2SO4, y H2SO4.
Segun una forma de realizacion de la invencion, la evaporacion se realiza utilizando una combinacion de sistema calentador y evaporador. En esta forma de realizacion, la materia prima se calienta en primer lugar al vacfo en un sistema calentador para proporcionar una fase gaseosa y una fase lfquida. Una temperatura adecuada es 150- 230°C, a una presion de 40-80 mbar (abs). La fase gaseosa que contiene compuestos volatiles y componentes ligeros y agua se separa. La fase lfquida se dirige a un evaporador para una purificacion adicional, de forma adecuada a un evaporador descrito como el segundo evaporador en la forma de realizacion de dos evaporadores siguiente. El sistema calentador puede ser cualquier equipo de calentamiento adecuado para el calentamiento y la separacion de componentes volatiles y ligeros.
Segun otra forma de realizacion, la evaporacion se realiza utilizando dos evaporadores en los que la unidad de purificacion comprende un primer y un segundo evaporador. En esta forma de realizacion, el primer evaporador es, de forma adecuada, un evaporador de pelfcula fina. De forma adecuada, el primer evaporador opera a una temperatura de 150-200°C, y una presion de 10-20 mbar (abs). La fase gaseosa que contiene componentes volatiles y ligeros y agua se separa. La fraccion lfquida procedente del primer evaporador se conduce al segundo
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evaporador.
Puede utilizarse como segundo evaporador un evaporador de pelreula fina o un destilador molecular de placa. El segundo evaporador opera normalmente a una temperature de 300-390°C y una presion de 0,01-15 mbar (abs). El destilado, es decir, materia prima purificada, se alimenta a la etapa del procedimiento subsiguiente.
Segun otra forma de realizacion mas, la evaporacion se realiza utilizando tres evaporadores, es decir, la unidad de purificacion comprende un primer evaporador, un segundo evaporador y un tercer evaporador. El agua y los componentes ligeros se evaporan de la materia prima en el primer evaporador a fin de hacer que las etapas de evaporacion siguientes sean mas eficaces. En el segundo y el tercer evaporadores la fraccion residual que contiene brea/componentes pesados se minimiza evaporando el producto lfquido procedente del primer evaporador. La ventaja de utilizar una evaporacion de tres etapas es que el segundo evaporador puede ser un evaporador pequeno y barato que elimina componentes ligeros del material. El tercer evaporador siguiente tambien puede ser mas pequeno y mas barato que el segundo evaporador de la evaporacion en dos etapas. En esta evaporacion de tres etapas la fraccion pesada procedente del segundo evaporador se dirige al tercer evaporador, del que el residuo de evaporacion pesado, que contiene principalmente componentes polimericos pesados y brea, puede utilizarse como material de partida en otros procedimientos y el efluente, que contiene normalmente principalmente acidos grasos, se obtiene como la materia prima purificada, que se dirige a la etapa del procedimiento subsiguiente. En la forma de realizacion de la invencion en la que la evaporacion se realiza en tres etapas, la materia prima que comprende por lo menos un material de origen biologico se alimenta a una unidad de purificacion que comprende un primer evaporador, un segundo evaporador y un tercer evaporador. En la primera etapa, se eliminan agua y componentes ligeros a una temperatura de 50-250°C y una presion de 5-100 mbar (abs), de forma adecuada a una temperatura de 120-200°C y una presion de 10-55 mbar (abs). El primer evaporador es de forma adecuada un evaporador de pelfcula fina o un evaporador de pelfcula descendente. En la segunda etapa, se evapora el producto lfquido procedente del primer evaporador a una temperatura de 180-350°C y una presion de 0,1-40 mbar (abs), de forma adecuada a una temperatura de 200- 270°C y una presion de 0,1-20 mbar (abs). El segundo evaporador es, de forma adecuada, un destilador molecular de placa o un evaporador de pelfcula fina. De forma particularmente adecuada el segundo evaporador es un evaporador de pelfcula fina. El producto lfquido (efluente) procedente del segundo evaporador se recupera y la fraccion residual procedente del segundo evaporador se dirige a un tercer evaporador. En el tercer evaporador, la fraccion residual procedente del segundo evaporador se evapora a una temperatura de 200- 450°C y una presion de 0-50 mbar (abs), de forma adecuada a una temperatura de 300-390°C y una presion de 0,01-10 mbar (abs). El tercer evaporador es de forma adecuada un evaporador de corto recorrido o un evaporador de pelfcula fina. El efluente recuperado del tercer evaporador se combina con el efluente del segundo evaporador para formar la materia prima purificada. La materia prima purificada puede dirigirse a la etapa del procedimiento subsiguiente.
Segun otra forma de realizacion mas de la invencion, la evaporacion se realiza en cuatro etapas alimentando la materia prima que comprende por lo menos un material de origen biologico a una unidad de purificacion que comprende un primer evaporador, un segundo evaporador, un tercer evaporador y un cuarto evaporador. En la evaporacion de cuatro etapas la materia prima se evapora en el primer evaporador para producir una primera fraccion que comprende agua y componentes ligeros, y una segunda fraccion que comprende componentes y residuos mas pesados. La segunda fraccion se evapora en el segundo evaporador para producir una tercera fraccion que comprende agua y compuestos ligeros de bajo punto de ebullicion y una cuarta fraccion que comprende componentes y residuos mas pesados. La cuarta fraccion se evapora en el tercer evaporador para producir una quinta fraccion que comprende componentes lfquidos, normalmente principalmente acidos grasos y una sexta fraccion que comprende componentes y residuos mas pesados. La sexta fraccion se evapora en el cuarto evaporador para producir una septima fraccion que comprende componentes lfquidos, normalmente principalmente acidos grasos y una octava fraccion que comprende residuo de evaporacion pesado. La quinta y la septima fracciones se combinan y se recuperan como la materia prima purificada, que puede dirigirse a la etapa del procedimiento subsiguiente.
En la evaporacion de cuatro etapas el primer evaporador puede ser un evaporador de pelfcula descendente (evaporador de tubo de pelfcula descendente) o un destilador molecular de placa o un evaporador de pelfcula fina, de forma adecuada se utiliza un evaporador de pelfcula descendente o un destilador molecular de placa, de forma particularmente adecuada se utiliza un evaporador de pelfcula descendente. La materia prima se evapora en el primer evaporador a una temperatura de 80 a 150°C, de forma adecuada de 90 a 120°C. La evaporacion se lleva a cabo a una presion de 40 a 80 mbar (abs), de forma adecuada de 45 a 65 mbar (abs). Se separa una primera fraccion que comprende agua y algunos componente ligeros y la segunda fraccion que comprende los componentes y residuos pesados, tales como acidos grasos, acidos resrnicos, sustancias neutras, etc., se dirige al segundo evaporador. El evaporador de pelfcula fina elimina eficazmente una cantidad significativa del agua presente en la materia prima, normalmente mas del 50% en peso.
El segundo evaporador es un evaporador de pelfcula fina o un evaporador de corto recorrido o un destilador molecular de placa, utilizandose de forma adecuada un evaporador de pelfcula fina. El segundo evaporador opera a una temperatura de 180 a 250°C, de forma adecuada de 190 a 220°C. Se utiliza una presion de 40 a 80
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mbar (abs), de forma adecuada de 45 a 65 mbar (abs). Se elimina una tercera fraccion que contiene agua y componentes hidrocarburos ligeros de bajo punto de ebullicion, teniendo dicha fraccion normalmente un punto de ebullicion de 100-210°C, de forma adecuada de 100-170°C a una presion normal, y la cuarta fraccion Kquida se dirige al tercer evaporador. Cuando se utiliza CTO como material de origen biologico, se elimina sulfato de trementina bruto (CST) en la tercera fraccion con agua. De forma particularmente adecuada, el primer y el segundo evaporadores se operan a la misma presion. De forma adecuada se utiliza el mismo recipiente a presion o la misma lmea de presion.
La fraccion lfquida procedente del segundo evaporador se conduce al tercer evaporador. Puede utilizarse un evaporador de pelfcula fina o un destilador molecular de placa o un evaporador de corto recorrido, siendo de forma adecuada el tercer evaporador un evaporador de corto recorrido. El tercer evaporador opera normalmente a una temperatura de 200 a 350°C, de forma adecuada de 250 a 300°C. Se utiliza en el tercer evaporador una presion de 0,01 a 50 mbar (abs), de forma adecuada de 0,5 a 10 mbar (abs), de forma mas adecuada de 1 a 5 mbar (abs) y particularmente de 2 a 3 mbar (abs). Se separa una quinta fraccion (destilado) (que comprende normalmente principalmente el 50% en peso o mas de acidos grasos cuando se utiliza CTO como materia prima) y se alimenta de forma adecuada a un tanque de alimentacion de reactor y la sexta fraccion (fase lfquida) se conduce al cuarto evaporador.
El cuarto evaporador puede ser un evaporador de corto recorrido o un destilador molecular de placa, utilizandose de forma adecuada un evaporador de corto recorrido. Las condiciones de operacion tfpicas incluyen una temperatura de 250 a 400°C, de forma adecuada de 290 a 360°C. Se utiliza una presion de 0,01 a 10 mbar (abs), de forma adecuada de 0,01 a 5 mbar (abs), de forma mas adecuada de 0,1 a 2 mbar (abs). Del cuarto evaporador se obtiene la septima fraccion (destilado) y se combina con la fraccion de destilado obtenida del tercer evaporador para proporcionar materia prima purificada, que se puede dirigir a la etapa del procedimiento subsiguiente. La octava fraccion comprende el residuo de evaporacion pesado, que es una fraccion muy viscosa, que equivale normalmente a aproximadamente el 5% de la alimentacion original.
Una ventaja del tratamiento de purificacion llevado a cabo con una evaporacion de tres o cuatro o mas etapas es que la ebullicion tiene lugar de una forma mas controlada debido a que los componentes ligeros de bajo punto de ebullicion, es decir, componentes que tienen un punto de ebullicion de 150-210°C, de forma adecuada de 150- 170°C, a presion normal, no causan demasiado "arrastre por destilacion", es decir, la migracion de los compuestos que tienen un intervalo de punto de ebullicion en el extremo superior de los intervalos de punto de ebullicion anteriores, asf como impurezas, al vapor en la etapa de evaporacion subsiguiente. Los componentes ligeros separados en el tratamiento de purificacion pueden dirigirse, si se desea, a la etapa de hidroprocesamiento.
Pretratamiento
Entre el tratamiento de purificacion y el hidroprocesamiento puede realizarse un pretratamiento opcional adicional, que puede llevarse a cabo utilizando tecnologfa de extraccion supercntica o con uno o mas lechos de guarda. La materia prima purificada se somete a pretratamiento para proporcionar una materia prima pretratada. De forma adecuada, el pretratamiento se lleva a cabo como tratamiento en lecho de guarda.
El tratamiento en lecho de guarda puede realizarse mediante uno o varios lechos de pretratamiento separados antes del hidroprocesamiento, o mediante uno o varios lechos o una seccion de pretratamiento dispuestos en conexion con el reactor o sistema de reactor de hidroprocesamiento. Los lechos de guarda eliminan eficazmente impurezas, en particular compuestos que comprenden metales y fosforo de la materia prima. El proposito del tratamiento en lecho de guarda es actuar contra sustancias perjudiciales en la alimentacion y proteger los catalizadores de hidroprocesamiento de su envenenamiento y su ensuciamiento. El tratamiento en lecho de guarda tambien prolonga el tiempo activo de operacion de los catalizadores de hidroprocesamiento. Ademas, normalmente tiene lugar algun tipo de hidrogenacion en los lechos de guarda: El procedimiento de la presente invencion comprende opcionalmente someter la materia prima purificada a tratamiento en uno o mas lechos de guarda. Los, uno o mas, lechos de guarda pueden disponerse en una o varias unidades de lechos de guarda separadas y/o en el reactor o sistema de reactor de hidroprocesamiento. Estan presentes preferentemente dos o mas lechos de guarda en serie en el sistema de reactor de hidroprocesamiento. El o los lechos de guarda pueden combinarse en el mismo recipiente a presion como lechos de catalizador de hidroprocesamiento o pueden proporcionarse en uno o varios recipientes a presion separados.
Hay basicamente dos tipos de lechos de guarda, a saber, lechos de guarda activos e inactivos. Los lechos de guarda activos toman parte en la purificacion de la alimentacion y en el cambio de la composicion qmmica de la alimentacion y pueden disponerse en una o varias unidades de lechos de guarda separadas o dentro del reactor de hidroprocesamiento mismo. El lecho de guarda comprende normalmente material seleccionado de entre oxido de aluminio gamma activado solo o un catalizador de purificacion comercialmente disponible.
El lecho de guarda o los lechos de guarda o las unidades de lechos de guarda pueden retener tanto impurezas solidas como solvatadas del material de alimentacion, tales como agentes antiespumantes basados en silicio que
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se originan del procesamiento de aceite de pulpa de madera y componentes qmmicos perjudiciales. El o los lechos de guarda y/o las unidades de lechos de guarda se pueden calentar, no calentar, presurizar o no presurizar, alimentar con gas hidrogeno o sin gas hidrogeno. De forma adecuada, el o los lechos de guarda y/o las unidades de lechos de guarda se calientan y no se presurizan.
El material del lecho de guarda tambien puede comprender materiales catalfticos que son capaces de catalizar reacciones de hidroprocesamiento. El material catalftico puede comprender el mismo material o los mismos materiales que se utilizan en el reactor o los reactores de hidroprocesamiento. La actividad catalftica de los catalizadores de lechos de guarda es normalmente inferior a la del catalizador de hidroprocesamiento. Un catalizador o una combinacion de catalizadores en uno o varios lechos de guarda puede proteger los catalizadores de fase principales mediante la eliminacion de metales, azufre, fosforo, etc., de la alimentacion. La actividad de los lechos de guarda puede ajustarse segun la composicion de cada una de las materias primas.
Los lechos de guarda y/o los lechos de catalizador de hidroprocesamiento pueden comprender una capa inerte en los extremos de entrada de los reactores y tambien entre los lechos de catalizador. Los ejemplos de medios inertes incluyen esferas de vidrio y sflice.
Los lechos de guarda inactivos toman parte solamente en la purificacion de la alimentacion. Estos lechos de guarda comprenden materiales pasivos o inertes adecuados. Los lechos de guarda separados pueden multiplicarse, lo que significa que hay presencia de uno o varios lechos de guarda en un modo de espera en paralelo o en serie con el o los lechos de guarda en uso.
Hidroprocesamiento
El procedimiento de la presente invencion comprende el hidroprocesamiento de la materia prima purificada y opcionalmente pretratada en presencia de por lo menos un catalizador de hidrodesoxigenacion (HDO), por lo menos un catalizador de hidrodesparafinado (HDW) y por lo menos un catalizador de hidrodesaromatizacion (HDA), para obtener un producto de hidroprocesamiento, en el que la hidrodesaromatizacion se lleva a cabo subsiguientemente a la hidrodesoxigenacion y el hidrodesparafinado. El producto de hidroprocesamiento comprende hidrocarburos adecuados como combustible ftquido o componentes de combustibles y puede fraccionarse en cortes deseados.
Dicho hidroprocesamiento comprende
- alimentar la materia prima purificada en un sistema de reactor en el que dicha materia prima purificada se pone en contacto con por lo menos un catalizador de hidrodesoxigenacion (HDO), por lo menos un catalizador de hidrodesparafinado (HDW) y por lo menos un catalizador de hidrodesaromatizacion (HDA),
- tratar la materia prima purificada catalfticamente con hidrogeno en el sistema de reactor para causar la hidrodesoxigenacion, hidrogenacion, hidroisomerizacion, hidrocraqueo e hidrodesaromatizacion de componentes contenidos en la materia prima purificada para proporcionar un producto de hidroprocesamiento, en el que la hidrodesaromatizacion se lleva a cabo subsiguientemente a la hidrodesoxigenacion y el hidrodesparafinado.
La fase de reaccion de hidroprocesamiento se refiere a la fase de reaccion principal del procedimiento. Dicha fase de reaccion principal comprende por lo menos una fase de reaccion catalfticamente activa. El sistema de reactor de hidroprocesamiento puede comprender uno o mas reactores, en un recipiente a presion o en mas de un recipiente a presion.
En el procedimiento de la invencion tiene lugar sobre los catalizadores una diversidad de reacciones promovidas por hidrogeno (hidroprocesamiento). Estas reacciones son necesarias para convertir la alimentacion biologica en combustible o componentes de combustibles aceptables.
Segun la presente invencion el hidroprocesamiento se lleva a cabo en dos etapas.
La fase de reaccion principal puede comprender por lo menos dos lechos de catalizador de los que el primer lecho de catalizador comprende una combinacion de catalizadores HDO y HDW activos y el segundo lecho de catalizador puede comprender un catalizador o catalizadores HDA.
Segun una forma de realizacion, la fase de reaccion principal comprende tres o mas lechos de catalizador, de los que el o los primeros lechos de catalizador comprenden una combinacion de catalizadores HDO y HDW activos, el segundo o los segundos lechos de catalizador comprenden un catalizador o catalizadores HDW y el tercer o los terceros lechos de catalizador comprenden un catalizador o catalizadores HDA. Segun otra forma de realizacion, los catalizadores HDO, HDW y HDA se ubican cada uno en lechos de catalizador separados. Segun otra forma de realizacion mas, el lecho de catalizador HDA tambien puede contener un catalizador HDW.
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Los lechos de catalizador operan normalmente en serie. Tambien es posible tener lechos de catalizador operando en paralelo.
En una forma de realizacion de la invencion, la proporcion de catalizador HDW aumenta desde el primer lecho de catalizador hasta el ultimo lecho de catalizador que contiene el catalizador HDW, en direccion hacia el extremo de salida del sistema de reactores.
Segun una forma de realizacion, la proporcion del catalizador HDW aumenta en los lechos de catalizador que contienen catalizador HDO y los lechos de catalizador HDA no contienen catalizador HDW.
En una forma de realizacion de la invencion, se calienta la materia prima purificada y opcionalmente pretratada y se hace pasar a traves de los lechos de catalizador del sistema de reactor en serie como un flujo continuo sin salidas para subproductos u otras corrientes laterales.
En otra forma de realizacion, se calienta la materia prima purificada y opcionalmente pretratada y se hace pasar a traves de los lechos de catalizador del sistema de reactor dispuestos en serie como un procedimiento en continuo, estando equipado el sistema con salidas para subproductos y otras corrientes laterales.
Los lechos de catalizador pueden proporcionarse en un recipiente a presion. En una forma de realizacion de la invencion, los lechos de catalizador se dividen entre varios recipientes y/o reactores a presion. En una forma de realizacion de la invencion, el catalizador HDA se ubica en uno o varios lechos de catalizador o en un recipiente o reactor separado, en los que las condiciones del procedimiento pueden ajustarse segun el catalizador y las propiedades de la alimentacion.
El tratamiento de la materia prima con hidrogeno, es decir, el hidroprocesamiento, proporciona una mezcla de hidrocarburos gaseosos y ffquidos, agua y algunos subproductos en su mayor parte gaseosos, tales como H2S, CO y CO2.
El procedimiento de la invencion puede realizarse en un sistema de reactores, que comprende por lo menos una fase de pretratamiento catalfticamente activa y por lo menos una fase de reaccion principal catalfticamente activa. Las dos fases pueden combinarse ffsicamente en una unidad. De forma adecuada, dicha fase de reaccion principal comprende un lecho de catalizador en el que se combinan catalizadores de hidrodesoxigenacion (HDO) y de hidrodesparafinado (HDW) entre sf, un lecho de catalizador que comprende por lo menos un catalizador de hidrodesparafinado (HDW) y un lecho de catalizador que comprende por lo menos un catalizador de hidrodesaromatizacion (HDA). En un hidroprocesamiento de dos etapas el catalizador HDA se ubica en el segundo reactor/sistema de reactores de hidroprocesamiento. Los catalizadores HDO y HDW activos pueden combinarse mezclandose entre sf o pueden proporcionarse en capas o compartimentos separados dentro del mismo lecho de catalizador. Los catalizadores mezclados pueden proporcionarse mezclando ffsicamente diferentes parffculas cataffticas. Los componentes cataffticos activos tambien pueden combinarse durante la produccion del catalizador, por ejemplo anadiendolos sobre el mismo material o los mismos materiales de soporte. Las capas de catalizadores pueden obtenerse superponiendolas durante el empaquetamiento del lecho.
La combinacion de los catalizadores no precisa ser uniforme. Asf, un lecho de catalizador puede contener mas del catalizador o los catalizadores HDO o mas del catalizador o los catalizadores HDW en la direccion del flujo. Puede haber diferentes tipos de catalizadores HDO y/o catalizadores HDW en un lecho. De forma similar, puede haber varias capas de los diversos catalizadores en un lecho de catalizador y no es necesario que las capas sean de igual tamano. Por ejemplo, cuando se utilizan parffculas cataffticas que tienen diferentes formas y tamanos, puede ser ventajoso empaquetar los catalizadores en el lecho de un modo graduado para influir en las propiedades de presion y temperatura de operacion del reactor.
En la presente invencion, el catalizador HDO se selecciona de un grupo que consiste en NiMo, CoMo y una mezcla de Ni, Mo y Co. Se ha demostrado que es muy eficaz un catalizador de NiMo en el procedimiento de la invencion. El soporte para el catalizador HDO puede ser cualquier oxido que se utilice normalmente en la tecnica como soporte para catalizadores HDO. El soporte se selecciona normalmente de entre A^O3, SiO2, ZrO2 y mezclas de los mismos.
En una forma de realizacion de la invencion, se utilizan de forma adecuada parffculas solidas de NiMo/AhO3 o NiMo/SiO2. En otra forma de realizacion se utiliza CoMo/A^O3 o CoMo/SiO2. En una forma de realizacion adicional se utiliza NiMoCo/Al2O3 o NiMoCo/SiO2. Tambien es posible utilizar una combinacion de catalizadores HDO. El o los catalizadores HDO se sulfuran antes de la puesta en marcha. La sulfuracion adecuada durante la operacion se proporciona habitualmente por medio de compuestos de azufre organicos contenidos en el material de alimentacion. El catalizador HDW comprende NiW. El catalizador HDW es capaz de por lo menos hidrodesoxigenacion, hidrogenacion, isomerizacion, apertura de anillo y craqueo de la materia prima purificada para formar una mezcla de hidrocarburos. En esta forma de realizacion, el catalizador se selecciona para que hidrogene los enlaces dobles de la materia prima purificada y opcionalmente pretratada alimentada al hidroprocesamiento. El catalizador elimina heteroatomos de las moleculas de la alimentacion, especialmente
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ox^geno, por hidrogenacion. El catalizador tiene la capacidad de hidrogenar los enlaces olefmicos de los compuestos presentes en la alimentacion, mediante la apertura de por lo menos uno de los anillos bidclicos y el craqueo de las cadenas laterales de cadenas de hidrocarburo. En otras palabras, los hidrocarburos se hidrogenan, se isomerizan y/o se craquean en una unica etapa. El craqueo/la isomerizacion se controlan mediante variables del procedimiento, tales como presion y/o temperatura y mediante las propiedades del catalizador, por ejemplo controlando su acidez. Al mismo tiempo se reducen compuestos de azufre a sulfuro de hidrogeno.
El catalizador HDW esta soportado tambien sobre un soporte de oxido. Los materiales de soporte pueden ser los mismos o diferentes de los del catalizador HDO. En una forma de realizacion de la invencion el catalizador HDW se selecciona de entre NiW/A^O3 y NiW/zeolita/AhOa. Estos catalizadores HDW son especialmente muy adecuados para su combinacion con el catalizador HDO de la invencion dado que tambien requieren sulfuracion para realizar una actividad catalttica apropiada.
En una forma de realizacion de la invencion, el catalizador comprende NiW, normalmente sobre un soporte seleccionado de entre A^O3, zeolita, zeolita-A^Os y A^O3-SiO2. En otra forma de realizacion adecuada de la invencion, el catalizador comprende NiW en un soporte de AhO3.
En una forma de realizacion, un lecho de catalizador de la fase de reaccion principal del sistema de reactor comprende una combinacion de catalizadores HDO y HDW sulfurados, de forma adecuada una mezcla o una combinacion de un catalizador de NiW con un catalizador adicional. Dicho catalizador adicional puede seleccionarse de entre NiMo y CoMo, normalmente sobre un soporte seleccionado de entre A^O3, zeolita, zeolita-Al2O3 o A^O3-SiO2. En una forma de realizacion preferida, el catalizador adicional es NiMo sobre un soporte de A^O3. En una forma de realizacion adecuada de la invencion, el catalizador es una combinacion o una mezcla o una combinacion de diferentes capas finas o lechos de catalizadores de NiMo y de NiW.
En una forma de realizacion adecuada el catalizador HDO es NiMo/Al2O3 y el catalizador HDW es NiW/zeolita/Al2O3. El catalizador de NiMO/A^O3 sirve principalmente para fines de hidrogenacion, hidrodesoxigenacion, hidrodesulfurizacion e hidrodesnitrificacion. El catalizador de NiW/zeolita/Al2O3 sirve principalmente para fines de hidroisomerizacion, hidrogenacion, hidrodesaromatizacion e hidrocraqueo. No obstante, como se ha mencionado anteriormente, NiW tiene tambien la capacidad de algun tipo de hidrodesoxigenacion, hidrodesulfurizacion, hidrodesnitrificacion del material bruto biologico. La capacidad de abrir estructuras de anillo condensadas tambien es una propiedad deseada de los catalizadores.
El catalizador HDA se selecciona de entre catalizadores que contienen metales seleccionados de entre Pt, Pd, Ir, Ru, Rh, Re, Ni, Co, Mo, W, CoMo, NiMo o NiW, en forma elemental, de oxido o de sulfuro, y mezclas y combinaciones de los mismos.
De forma adecuada, dicho catalizador comprende un soporte seleccionado de entre soportes de oxido, tales como alumina, titania, sflice, magnesia, circonia y B2O3, y otros soportes, tales como carbono, carbon, zeolitas y combinaciones de los mismos, de forma adecuada A^O3, A^O3-SiO2, zeolita Y, A^O3- B2O3 o SiO2 y combinaciones de los mismos. El catalizador puede promoverse (o promoverse de forma acida) mediante, por ejemplo, fluor, acido fluorosulfonico, acido trifluorometanosulfonico o fluoruro de hidrogeno como acido de Bronsted, o catalizador de Friedel-Crafts seleccionado del grupo que consiste en fluoruros de boro, fluoruros de tantalo y fluoruros de niobio, para aumentar la acidez del soporte, mejorando asf la tolerancia al azufre del catalizador.
Los ejemplos de catalizadores tolerantes al azufre adecuados, ademas de todos los sulfuros metalicos, son Pd y/o Pt sobre zeolita Y/A^O3, opcionalmente con Na; Pd y/o Pt sobre circonia/sflice anadidos, opcionalmente con alumina o alumina-sflice anadidos; Pd y/o Pt sobre alumina/alumina-sflice, opcionalmente con uno o mas de titania, sflice, magnesia, circonia; Pd o Pt o Ir sobre carbono, o carbon, de forma adecuada Pd promovido con perfluoruro de tantalo y fluoruro de hidrogeno; Pd, Pt, Ir, Ru, Rh y/o Re sobre sflice/alumina, catalizadores de CoMo y de NiMo sulfurados sobre alumina/alumina-sflice; y Pd-Pt sobre AhO3-B2O3. Utilizando soportes modificados de forma adecuada, el catalizador HDA que contiene metales nobles, tales como Pd, Pt, Ir, Ru, Rh y/o Re, puede mantener su actividad incluso en condiciones del procedimiento que contienen azufre.
Segun la invencion, el hidroprocesamiento se realiza en por lo menos dos etapas. La materia prima purificada y opcionalmente pretratada se pone en contacto con por lo menos un catalizador de hidrodesoxigenacion y por lo menos un catalizador de hidrodesparafinado en una primera etapa de hidroprocesamiento, y con por lo menos un catalizador de hidrodesaromatizacion en una segunda etapa de hidroprocesamiento para obtener un producto de hidroprocesamiento, en presencia de hidrogeno, en un sistema de reactor de hidroprocesamiento. En dicha forma de realizacion se utilizan de forma adecuada por lo menos dos recipientes y/o reactores a presion. En la primera etapa de hidroprocesamiento la materia prima purificada y opcionalmente pretratada se somete a hidroprocesamiento en presencia de los catalizadores HDO y hDw, y el producto obtenido, que puede comprender una fraccion gaseosa que comprende H2, CO, CO2, H2S, H2O y componentes gaseosos ligeros y un efluente, o por lo menos una fraccion de dicho producto, se somete en la segunda etapa de hidroprocesamiento
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a hidroprocesamiento en presencia del catalizador HDA.
De forma adecuada, en la primera etapa de hidroprocesamiento la fase de hidroprocesamiento comprende por lo menos un lecho de catalizador que comprende una combinacion de por lo menos un catalizador HDO y por lo menos un catalizador HDW, o dos o mas lechos de catalizador que comprenden combinaciones de catalizadores HDO y HDW o lechos de catalizador que comprenden catalizadores HDO y lechos de catalizador que comprenden catalizadores HDW, o combinaciones de cualquiera de dichos lechos de catalizador, y en la segunda etapa de hidroprocesamiento la fase de hidroprocesamiento comprende por lo menos un lecho de catalizador que comprende por lo menos un catalizador HDA, o dos o mas lechos de catalizador que comprenden combinaciones de catalizadores de HDA. Como alternativa, en la realizacion del hidroprocesamiento de dos etapas, el producto tratado con HDO y HDW obtenido de la primera etapa de hidroprocesamiento se somete a fraccionamiento, tal como destilacion, y una o mas de las fracciones, que bullen de forma adecuada en el intervalo diesel (160-380°C), obtenidas de dicho fraccionamiento se somete a hidroprocesamiento en la segunda etapa de hidroprocesamiento en presencia del catalizador HDA.
En el hidroprocesamiento de dos etapas, que opcionalmente comprende la etapa de fraccionamiento antes de llevar a cabo el hidroprocesamiento en la segunda etapa de hidroprocesamiento en presencia del catalizador o los catalizadores HDA, puede utilizarse un rango mas amplio de los catalizadores HDA mencionados anteriormente solos o en combinaciones.
Las etapas de hidroprocesamiento son reacciones muy exotermicas en las que la temperatura puede aumentar a un nivel que es perjudicial para la estabilidad del catalizador y/o la calidad del producto. En algunos casos puede ser necesario controlar las variaciones de temperatura, particularmente en los lechos de catalizador. La recirculacion del residuo pesado obtenido en el fraccionamiento, y por lo menos una porcion de la corriente producto de hidrocarburos y gas efluente, proporciona un medio eficaz para restringir la reaccion exotermica, actuando las corrientes lfquidas y gaseosas recicladas como medio para reducir la temperatura de los lechos de catalizador de una forma controlada.
Segun una forma de realizacion, el residuo pesado obtenido del fraccionamiento despues de la primera etapa de hidroprocesamiento en el hidroprocesamiento de dos etapas se recicla a la alimentacion a la primera etapa de hidroprocesamiento.
Adicionalmente, el producto hidrocarburo puede dirigirse para fines de extincion entre uno o mas lechos de catalizador.
En una forma de realizacion de la invencion, los gases ligeros y/o las fracciones gaseosas ligeras separadas en una o mas ubicaciones del procedimiento se dirigen a una depuradora de amina, que elimina H2S y CO2 de los productos gaseosos. Los gases depurados, que comprenden principalmente hidrogeno y algunas impurezas, pueden reciclarse al procedimiento como hidrogeno de alimentacion y gas de extincion.
El producto procedente del sistema de reactor de hidroprocesamiento, o del primer reactor de hidroprocesamiento, se extrae del fondo del ultimo reactor de la fase de reaccion principal, desde la salida del ultimo lecho de catalizador principal. En una forma de realizacion de la invencion, el producto se enfna y se dirige a un separador, tal como cualquier separador adecuado o unidad de evaporacion instantanea. En el separador se separan agua y gases ligeros que contienen hidrogeno, hidrocarburos ligeros, H2S, CO y CO2 del producto hidrocarburo lfquido. Tambien pueden separarse agua y gases por otros medios que son bien conocidos por los expertos en la materia.
Los productos de reaccion, es decir, la mezcla de hidrocarburos procedente del separador se alimenta a la unidad de fraccionamiento, tal como una columna de separacion en la que se recuperan diferentes fracciones de hidrocarburo de grado combustible. Desde el fondo de la columna de separacion los hidrocarburos pesados tambien pueden reciclarse de nuevo al extremo de entrada del sistema de reactor de hidroprocesamiento y mezclarse en la alimentacion al reactor de hidroprocesamiento o al primer reactor de hidroprocesamiento, de forma adecuada antes de los lechos de guarda o reactores de lechos de guarda.
El experto en la materia sera capaz de variar las condiciones de destilacion y de cambiar los puntos de corte de temperatura tal como se desee para obtener cualquier producto de hidrocarburo adecuado.
En el hidroprocesamiento de dos etapas, una fraccion, de forma adecuada la fraccion diesel, se dirige al segundo reactor de hidroprocesamiento para el hidroprocesamiento en presencia de un catalizador que comprende un catalizador HDA.
La fraccion de destilado media recuperada puede comprender gasoil, es decir, una fraccion de hidrocarburos que tiene un punto de ebullicion en el intervalo diesel. Un punto de ebullicion tfpico es de 160°C a 380°C, que cumple las caractensticas de la especificacion de la norma EN 590 para diesel. El producto diesel puede alimentarse a un tanque de almacenamiento de diesel y los hidrocarburos mas ligeros pueden dirigirse a un estabilizador, en el
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que puede recuperarse una fraccion de nafta. Tambien pueden recuperarse fracciones de hidrocarburo que destilan a temperaturas que vanan de la temperatura ambiente (o 40°C) a 210°C y a una temperatura de aproximadamente 370°C. Estas fracciones son utiles como combustible de gasolina de alta calidad y/o combustible nafta, o como mezcla de componentes para estos combustibles.
A fin de funcionar y estar activos particularmente los catalizadores HDO y HDW utilizados en la presente invencion precisan azufre organico. Por lo tanto, cuando la alimentacion al hidroprocesamiento no contiene por sf misma azufre o su concentracion de azufre es demasiado reducida, se alimenta azufre adicional a la etapa de hidroprocesamiento. El azufre adicional puede alimentarse a la etapa de hidroprocesamiento junto con la alimentacion o puede alimentarse de forma separada a la etapa de hidroprocesamiento. El azufre adicional puede suministrarse al procedimiento en forma gaseosa tal como sulfuro de hidrogeno, o puede ser cualquier material que produzca sulfuro de hidrogeno en el procedimiento, tal como compuestos de azufre organicos, tales como disulfuro de dimetilo. La cantidad de azufre adicional depende de la cantidad de azufre contenido en la alimentacion. Un experto en la materia sera capaz de determinar la cantidad de azufre necesario sin una carga excesiva. En general, el contenido de azufre en la alimentacion se mantiene de forma adecuada al nivel de 200300 ppm, calculados como azufre.
El catalizador contenido en los reactores de la presente invencion puede encontrarse en cualquier forma adecuada. El catalizador utilizado en la presente invencion puede estar diluido con carburo de silicio, oxido de aluminio, perlas de vidrio, un catalizador menos activo y/o material inerte. El catalizador utilizado en la presente invencion tambien puede estar sin diluir. El catalizador puede encontrarse en un lecho de catalizador y el lecho puede graduarse ajustando su actividad, forma de partfcula y/o tamano del catalizador utilizado. La dilucion y la graduacion del catalizador ayudan a controlar el equilibrio exotermico de la reaccion.
El hidroprocesamiento puede llevarse a cabo en cualquier tipo de reactor, columna, recipiente, contenedor, tubo o tubena que sea adecuado para el hidroprocesamiento. La temperatura en la primera etapa de hidroprocesamiento es de 330-430°C y la temperatura de la segunda etapa de hidroprocesamiento es de 180- 350°C.
El hidroprocesamiento se lleva a cabo a una presion de 5-200 bar. Cuando el hidroprocesamiento se lleva a cabo como un procedimiento de dos etapas la presion en la primera etapa de hidroprocesamiento es de 50-180 bar, de forma adecuada de 70-120 bar y la presion en la segunda etapa del hidroprocesamiento es de 5-110 bar, de forma adecuada de 10-90 bar.
La alimentacion se bombea al reactor de hidroprocesamiento a una velocidad deseada. La velocidad de alimentacion LHSV (velocidad espacial por hora de lfquido) del material de alimentacion se encuentra normalmente en el intervalo de 0,01-10 h-1, de forma adecuada de 0,1-5 h-1.
La cantidad de hidrogeno gaseoso necesaria se determina mediante la cantidad de alimentacion. La cantidad adecuada de hidrogeno puede determinarla un experto en la materia. Normalmente, la relacion H2/alimentacion se encuentra en el intervalo de aproximadamente 350 a 4000 Nl/l, preferentemente de aproximadamente 500 a 3600 Nl/l. (Nl = litro normal).
Segun una forma de realizacion de la presente invencion, los compuestos gaseosos separados de los compuestos lfquidos son gas hidrogeno, sulfuro de hidrogeno, gases combustibles ligeros, en su mayor parte mas ligeros que hidrocarburos C5.
El procedimiento de la presente invencion puede realizarse en cualquier aparato tfpico para la produccion de biocombustibles o componentes de biocombustibles que incluya el o los lechos de catalizador espedficos de la invencion. Un aparato adaptado para llevar a cabo una realizacion del procedimiento de la invencion comprende una fase de pretratamiento cataltticamente activa (lecho de guarda) y una fase de reaccion principal. Segun una forma de realizacion, por lo menos una de dichas fases comprende un lecho de catalizador, en el que se combinan catalizadores HDO y HDW entre sf y el catalizador HDA se ubica en un lecho de catalizador aparte. En una forma de realizacion de la invencion, los catalizadores HDO y HDW se mezclan entre sf mezclando de forma ffsica partfculas de catalizador o proporcionando ambos tipos de catalizadores sobre el mismo material de soporte.
Una fase de reaccion principal para su utilizacion en el procedimiento de hidrodesoxigenacion, hidrodesparafinado e hidrodesaromatizacion de la invencion puede comprender capas inertes y capas trampa para distribuir el flujo y/o impurezas atrapadas junto con el o los lechos de catalizador activos con una combinacion de catalizadores HDO y HDW y HDA.
Entre los lechos de catalizador activos pueden proporcionarse entradas para la introduccion de gas de extincion de enfriamiento entre los lechos. El gas de extincion tambien puede introducirse en el o los lechos activos.
Incluso aunque el destilado medio del procedimiento no siempre cumpla todas las especificaciones de la norma
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EN 590, puede producirse en el procedimiento un producto combustible que cumpla la mayor parte de las especificaciones. Asf, el procedimiento produce combustibles o componentes de combustibles parafmicos que son similares al diesel de la norma EN 590 y que tienen un contenido de compuestos aromaticos reducido, incluso inferior al 5% en peso y de forma adecuada inferior al 1% en peso, un mdice (numero) de cetano elevado, incluso superior a 60, y unas propiedades de flujo en fno aceptables.
Las materias primas de origen biologico y mezclas de las mismas que comprenden cantidades elevadas de compuestos aromaticos y/o estructuras dclicas que contienen enlaces insaturados pueden convertirse de una forma eficaz en hidrocarburos que comprenden cantidades muy reducidas de compuestos aromaticos con rendimientos elevados. Dado que el craqueo normalmente esta limitado en este procedimiento, el contenido de los hidrocarburos C5+ mas valiosos en el producto hidrocarburo lfquido es elevado y la cantidad de compuestos C1-C5 menos valiosos es reducida.
Ademas, dado que en la presente invencion el catalizador HDA se selecciona de entre catalizadores de desaromatizacion tolerantes al azufre y catalizadores de isomerizacion tolerantes al azufre y sus combinaciones, no es necesario eliminar azufre entre lechos de catalizador o reactores HDO/HDW y lechos de catalizador o reactores que comprenden el catalizador HDA.
La figura 1 es un diagrama esquematico de un procedimiento segun una forma de realizacion de la invencion. En esta forma de realizacion, la materia prima 1 que comprende material de origen biologico se somete a un tratamiento de purificacion en una unidad de purificacion 20, tal como una unidad de evaporacion. El residuo de evaporacion pesado 2 y componentes ligeros y gases 3 se separan y la materia prima purificada 4 se dirige al pretratamiento y al hidroprocesamiento en el sistema de reactor de hidroprocesamiento 30. En esta forma de realizacion, dicho sistema de reactor comprende por lo menos un lecho de guarda seguido de por lo menos un lecho de catalizador HDO/HDW combinado, seguido de por lo menos un lecho de catalizador HDW, seguido de por lo menos un lecho de catalizador HDA, en condiciones adecuadas para efectuar las reacciones de hidroprocesamiento. Se introduce hidrogeno nuevo 5, combinado con hidrogeno reciclado 15, a la alimentacion purificada 4 y opcionalmente como corriente 6 a uno o mas lechos de catalizador (no se muestra en la figura) en el sistema de reactor de hidroprocesamiento 30. Se separan agua 14 y componentes gaseosos y compuestos ligeros 16 del producto de hidroprocesamiento 7 en el separador 40. Los componentes gaseosos se purifican (no se muestra en la figura) para eliminar por lo menos parte de los contaminantes no deseados, tales como H2S, CO2 y/o hidrocarburos ligeros, y se recicla hidrogeno 15 junto con hidrogeno nuevo 5 al sistema de reactor de hidroprocesamiento 30. Si se desea, tambien pueden reciclarse componentes ligeros (no se muestra en la figura) al sistema de reactor de hidroprocesamiento 30. El producto hidrocarburo lfquido separado 8 se dirige al fraccionamiento en una unidad de fraccionamiento 50, en la que se obtienen fracciones que bullen en los intervalos de combustibles lfquidos y que contienen un contenido reducido de compuestos aromaticos (diesel 9, nafta 10 y gasoil ligero 11). Por lo menos parte del residuo de fraccionamiento pesado 12 se recicla a la alimentacion 4, opcionalmente tambien entre lechos de catalizador en el sistema de reactor de hidroprocesamiento 30 (no se muestra en la figura).
La figura 2 es un diagrama esquematico de un procedimiento segun otra forma de realizacion de la invencion. En esta forma de realizacion, la materia prima 1 que comprende material de origen biologico se somete a un tratamiento de purificacion en una unidad de purificacion 20, tal como una unidad de evaporacion. El residuo de evaporacion pesado 2 y componentes ligeros y gases 3 se separan y la materia prima purificada 4 se dirige al pretratamiento y al hidroprocesamiento en un primer sistema de reactor de hidroprocesamiento 30. En esta forma de realizacion, dicho sistema de reactor comprende por lo menos un lecho de guarda seguido de por lo menos un lecho de catalizador HDO/HDW combinado, seguido de por lo menos un lecho de catalizador HDW, en condiciones adecuadas para efectuar las reacciones de hidroprocesamiento de la primera etapa de hidroprocesamiento. Se introduce hidrogeno nuevo 5, combinado con hidrogeno reciclado 15, a la alimentacion purificada 4 y opcionalmente como corriente 6 a uno o mas lechos de catalizador (no se muestra en la figura) del primer sistema de reactor de hidroprocesamiento 30. Se separan agua 14 y componentes gaseosos y compuestos ligeros 16 del producto de hidroprocesamiento 7 en el separador 40. Los componentes gaseosos se purifican (no se muestra en la figura) para eliminar por lo menos parte de los contaminantes no deseados, tales como H2S, CO2 y/o hidrocarburos ligeros, y se recicla hidrogeno 15 junto con hidrogeno nuevo 5 al sistema de reactor de hidroprocesamiento 30. Si se desea, tambien pueden reciclarse componentes ligeros (no se muestra en la figura) al primer sistema de reactor de hidroprocesamiento 30. El producto de hidrocarburo lfquido separado 8 se dirige al fraccionamiento en una unidad de fraccionamiento 50, en la que se obtienen fracciones que bullen en los intervalos de combustibles lfquidos (diesel 11, nafta 10, residuo pesado 12 y gasoil ligero 9). Por lo menos parte del residuo de fraccionamiento pesado 12 se recicla a la alimentacion 4, opcionalmente tambien entre lechos de catalizador (no se muestra en la figura) en el primer sistema de reactor de hidroprocesamiento 30. La fraccion diesel 11 e hidrogeno 5 se dirigen a un segundo sistema de reactor de hidroprocesamiento 60 que comprende por lo menos un lecho de catalizador HDA, en condiciones adecuadas para efectuar las reacciones de hidroprocesamiento. Se obtiene un producto de hidrocarburo lfquido 13, que contiene un contenido de productos aromaticos reducido.
El ejemplo siguiente es una ilustracion de formas de realizacion de la presente invencion, tal como se han
descrito anteriormente, y no pretende limitar la invencion de ninguna forma. La invencion se ilustra tambien con referencia a las figuras.
Ejemplos
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Ejemplo 1
Se sometio aceite de pulpa de madera bruto a hidroprocesamiento en un primer reactor de hidroprocesamiento cargado con un lecho de catalizador mixto que comprendfa catalizadores (HDO/HDW) NiMo y NiW en un soporte 10 de Al2O3-SiO2. El procesamiento se llevo a cabo a una temperatura de 350-360°C, a una presion de 90 bar, la LHSV era de 0,2 h-1, y la relacion de H2/aceite era de 1500 Nl(H2)/l de alimentacion. Se tomo una muestra del efluente de hidroprocesamiento, que se fracciono para obtener una fraccion que bullfa en el intervalo diesel. La fraccion diesel contema el 5% en peso de compuestos aromaticos. El hidroprocesamiento posterior del efluente, al que se ha anadido DMDS, se llevo a cabo en un segundo reactor de hidroprocesamiento (HDA) cargado con 15 un lecho de catalizador que comprendfa un catalizador de NiMo sulfurado en un soporte de A^O3-SiO2. El procesamiento se llevo a cabo a una temperatura de 300°C, a una presion de 90 bar, la LHSV era de 1 h-1 y la relacion de H2/aceite era de 300 Nl(H2)/l de alimentacion. El producto contema el 0,6% en peso de compuestos aromaticos, y no se observo casi ninguna perdida de rendimiento debido a la reducida temperatura de procedimiento, en la que no se produjo ningun craqueo.
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La presente invencion se ha descrito en la presente memoria haciendo referencia a las formas de realizacion espedficas. Debe apreciarse, sin embargo, por un experto en la materia que el procedimiento o los procedimientos pueden modificarse dentro de los lfmites de las reivindicaciones.

Claims (19)

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    50
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    REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento para convertir una materia prima que comprende materiales de origen biologico en hidrocarburos, comprendiendo dicho procedimiento las etapas en las que
    - la materia prima que comprende por lo menos un material de origen biologico se somete a tratamiento de evaporacion para obtener una materia prima purificada,
    - la materia prima purificada se somete a hidroprocesamiento que se lleva a cabo en dos etapas, en el que en la primera etapa de hidroprocesamiento la materia prima purificada se pone en contacto con por lo menos un catalizador de hidrodesoxigenacion que comprende NiMo, CoMo o una mezcla de Ni, Mo y Co, y con por lo menos un catalizador de hidrodesparafinado que comprende NiW, a la temperatura de 330- 430°C, para obtener un producto de la primera etapa de hidroprocesamiento,
    - en la segunda etapa de hidroprocesamiento el producto de la primera etapa de hidroprocesamiento se pone en contacto con por lo menos un catalizador de hidrodesaromatizacion que comprende metales seleccionados de entre Pt, Pd, Ir, Ru, Rh, Re, Ni, Co, Mo, W, CoMo, NiMo y NiW, a la temperatura de 180- 350°C, para obtener un producto de hidroprocesamiento, y
    - en el que la hidrodesaromatizacion se lleva a cabo posteriormente a la hidrodesoxigenacion y el hidrodesparafinado.
  2. 2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que el tratamiento evaporativo se lleva a cabo en una unidad de evaporacion que comprende por lo menos un evaporador, preferentemente tres o cuatro evaporadores.
  3. 3. Procedimiento segun la reivindicacion 1 o 2, en el que la materia prima purificada se somete a pretratamiento que se lleva a cabo utilizando tecnologfa de extraccion supercntica o con uno o mas lechos de guarda.
  4. 4. Procedimiento segun la reivindicacion 3, en el que los lechos de guarda se seleccionan de entre lechos de guarda activos, lechos de guarda inactivos y sus combinaciones.
  5. 5. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el hidroprocesamiento se lleva a cabo a una presion de 5-200 bar.
  6. 6. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el hidroprocesamiento se lleva a cabo en un sistema de reactor de hidroprocesamiento que comprende por lo menos dos lechos de catalizador, en el que el primer lecho de catalizador comprende una combinacion de catalizadores de hidrodesoxigenacion e hidrodesparafinado, y el segundo lecho de catalizador comprende un(os) catalizador(es) de hidrodesaromatizacion.
  7. 7. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el hidroprocesamiento se lleva a cabo en un sistema de reactor de hidroprocesamiento que comprende tres o mas lechos de catalizador, en el que el(los) primer(os) lecho(s) de catalizador comprende(n) un catalizador de hidrodesoxigenacion o una combinacion de catalizadores de hidrodesoxigenacion e hidrodesparafinado, el(los) segundo(s) lecho(s) de catalizador comprende(n) un(os) o catalizador(es) de hidrodesparafinado y el(los) tercer(os) lecho(s) de catalizador comprende(n) un(os) catalizador(es) de hidrodesaromatizacion.
  8. 8. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el hidroprocesamiento se lleva a cabo en un sistema de reactor de hidroprocesamiento que comprende tres o mas lechos de catalizador, en el que los catalizadores de hidrodesoxigenacion, hidrodesparafinado e hidrodesaromatizacion estan ubicados cada uno en lechos de catalizador separados.
  9. 9. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que la presion en la primera etapa de hidroprocesamiento es 50-180 bar, preferentemente 70-120 bar, y la presion en la segunda etapa de hidroprocesamiento es 5-110 bar, preferentemente 10-90 bar.
  10. 10. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, en el que en la primera etapa de hidroprocesamiento el sistema de reactor de hidroprocesamiento comprende por lo menos un lecho de catalizador que comprende una combinacion de catalizadores de hidrodesoxigenacion e hidrodesparafinado, o dos o mas lechos de catalizador que comprenden combinaciones de catalizadores de hidrodesoxigenacion e hidrodesparafinado, o lechos de catalizadores que comprenden catalizadores de hidrodesoxigenacion y lechos de catalizador que comprenden catalizadores de hidrodesparafinado, o combinaciones de dichos lechos de catalizador, y en la segunda etapa de hidroprocesamiento el sistema de reactor de hidroprocesamiento comprende por lo menos un lecho de catalizador que comprende un catalizador de hidrodesaromatizacion.
  11. 11. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que despues del hidroprocesamiento, o
    5
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    20
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    30
    despues de la primera etapa de hidroprocesamiento, se somete un producto de hidroprocesamiento a un fraccionamiento para obtener unas fracciones de hidrocarburos que bullen en los intervalos de combustible Ifquido y un residuo pesado.
  12. 12. Procedimiento segun la reivindicacion 11, en el que por lo menos una de dichas fracciones se somete a la segunda etapa de hidroprocesamiento en presencia de por lo menos un catalizador de hidrodesaromatizacion.
  13. 13. Procedimiento segun la reivindicacion 11 o 12, en el que dicha por lo menos parte de un residuo pesado se recicla a la materia prima purificada.
  14. 14. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en el que el catalizador de hidrodesoxigenacion comprende por lo menos un metal seleccionado de entre NiMo, CoMo y mezclas de Ni, Mo y Co, y por lo menos un soporte seleccionado de entre A^O3, SiO2, ZrO2 y mezclas de los mismos.
  15. 15. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, en el que el catalizador de
    hidrodesoxigenacion se selecciona de entre NiMo/Al2O3, NiMo/SiO2, CoMo/Al2O3, CoMo/SiO2 NiMoCo/Al2O3 y NiMoCo/SiO2.
  16. 16. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, en el que el catalizador de hidrodesparafinado comprende un soporte seleccionado de entre tamiz molecular de aluminosilicato, zeolitas y oxidos.
  17. 17. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, en el que el catalizador de hidrodesparafinado es NiW sobre un soporte seleccionado de entre A^O3, zeolita, zeolita-Al2O3 y A^O3-SiO, preferentemente NiW/Al2O3 o NiW/zeolita/Al2O3.
  18. 18. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, en el que el catalizador de
    hidrodesaromatizacion comprende un soporte seleccionado de entre soportes de oxido, carbono, carbon, zeolitas y combinaciones de los mismos.
  19. 19. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18, en el que el catalizador de
    hidrodesaromatizacion comprende Pd y/o Pt sobre zeolita Y/A^O3, Pd y/o Pt sobre zirconia/sflice, Pd y/o Pt sobre alumina/alumina-sflice, Pd o Pt o Ir sobre carbono o carbon, Pd, Pt, Ir, Ru, Rh y/o Re sobre sflice/alumina, catalizadores de CoMo y NiMo sulfurados sobre alumina/alumina-sflice, o Pd-Pt sobre A^O3-B2O3.
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