ES2983706T3 - Reciclaje de disolvente de la columna de eliminación de materiales pesados - Google Patents
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Abstract
Se presenta un proceso para la recuperación del solvente utilizado en un proceso de alquilación. El solvente elimina los hidrocarburos pesados de una corriente C4. La corriente C4 pasa a una unidad de alquilación para generar un producto alquilado. Una parte del solvente se transporta con la corriente C4 y debe recuperarse para reducir el contenido de aromáticos en la corriente C4, a fin de reducir cualquier efecto nocivo de los aromáticos en el procesamiento posterior. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Reciclaje de disolvente de la columna de eliminación de materiales pesados
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un reactor de flujo radial para su uso en un proceso de conversión de hidrocarburos. El proceso implica la recuperación y reciclaje del disolvente en el proceso de separación de olefinas de una corriente de hidrocarburos.
Antecedentes
Un proceso para la conversión de parafinas en olefinas implica pasar una corriente de parafina normal sobre un catalizador altamente selectivo, donde la parafina normal se deshidrogena a la monoolefina correspondiente. La reacción de deshidrogenación se logra en condiciones operativas suaves, minimizando de este modo la pérdida de materia prima.
El proceso típico implica el uso de un reactor de flujo radial donde una materia prima de parafina se pone en contacto con un catalizador de deshidrogenación en condiciones de reacción. El proceso típico implica deshidrogenar parafinas lineales en el intervalo de C2 a C11 para producir olefinas usadas como monómeros usados en la formación de polímeros, o como plastificantes, o para deshidrogenar parafinas en el intervalo de C10 a C14 para producir olefinas lineales para la producción de alquilbencenos lineales (LAB), y para deshidrogenar parafinas en el intervalo de C12 a C17 para producir alcoholes detergentes o sulfonatos de olefina.
El proceso se ve afectado por el diseño del reactor, y por los diseños de procesamiento y recuperación situados más abajo para la separación y recuperación de las olefinas de una corriente de hidrocarburos. Los costes de procesamiento pueden aumentar sustancialmente si el catalizador está infrautilizado, si los componentes de separación se agotan y se pierden como residuos, o si se requiere apagar el equipo de procesamiento para el mantenimiento, o las condiciones de operación necesitan cambiarse significativamente. El documento US 5942655 A se refiere a un proceso para la eliminación de coproductos hidrocarbonados pesados de un efluente de vapor de una zona de reacción de deshidrogenación de hidrocarburos normalmente gaseosa. El documento US 7737317 B1 se refiere al procesamiento de recuperación por fraccionamiento de olefinas ligeras producidas por FCC.
Compendio
La presente invención es un proceso para producir alquilato, mientras se preserva y recicla el disolvente usado en el proceso. La invención está de acuerdo con las reivindicaciones adjuntas.
La invención es un proceso para la recuperación de un disolvente aromático, que comprende pasar una corriente de hidrocarburos a una unidad de deshidrogenación para generar una primera corriente de proceso que comprende olefinas; poner en contacto la primera corriente de proceso con una corriente de disolvente en un enfriador de contacto para generar una corriente de olefinas enfriadas, y una segunda corriente de proceso que comprende disolvente e hidrocarburos pesados; pasar la corriente de olefinas enfriadas a una unidad de separación para generar una corriente ligera que comprende gases ligeros, y una corriente de C4, en donde los gases ligeros comprenden H2, hidrocarburos C1 a C3, y otros gases no condensables; pasar la corriente de C4 a una unidad de hidrogenación selectiva para hidrogenar acetilenos y diolefinas, y generar una corriente de C4 con acetilenos y diolefinas reducidos; pasar la corriente de C4 con acetilenos y diolefinas reducidos a un desetanizador para generar una corriente de cabeza de gas ligero y una corriente de cola de C4, en donde la corriente de cola de c 4 incluye disolvente que se ha llevado desde el enfriador de contacto; pasar la corriente de cola de C4 a una columna de eliminación de materiales pesados para generar una corriente de cabeza de materiales pesados que comprende olefinas, y una corriente de cola de materiales pesados que comprende materiales pesados y disolvente recuperado; y pasar una porción de la corriente de cola de materiales pesados al enfriador de contacto. Una realización de la invención es una, cualquiera o todas las realizaciones anteriores en este párrafo hasta la primera realización en este párrafo en donde la porción de la corriente de cola de materiales pesados está entre el 5 % y el 95 % de la corriente de cola. Una realización de la invención es una, cualquiera o todas las realizaciones anteriores en este párrafo hasta la primera realización en este párrafo en donde la porción de la corriente de cola de materiales pesados está entre el 25 % y el 90 % de la corriente de cola. Una realización de la invención es una, cualquiera o todas las realizaciones anteriores en este párrafo hasta la primera realización en este párrafo en donde la corriente de hidrocarburos comprende butano o isobutano normales. Una realización de la invención es una, cualquiera o todas las realizaciones anteriores en este párrafo hasta la primera realización en este párrafo en donde el enfriador de contacto genera una corriente de proceso enfriada. Una realización de la invención es una, cualquiera o todas las realizaciones anteriores en este párrafo hasta la primera realización en este párrafo en donde la corriente de proceso enfriada se comprime para generar una corriente comprimida. Una realización de la invención es una, cualquiera o todas las realizaciones anteriores en este párrafo hasta la primera realización en este párrafo en donde la corriente comprimida se trata en una unidad de tratamiento con cloruro para generar una corriente tratada. Una realización de la invención es una, cualquiera o todas las realizaciones anteriores en este párrafo hasta la primera realización en este párrafo en donde la corriente tratada se pasa a la unidad de separación para generar una corriente ligera que comprende gases ligeros y una corriente de<c>4. Una realización de la invención es una, cualquiera o todas las realizaciones anteriores en este párrafo hasta la primera realización en este párrafo en donde la corriente efluente se pasa a un desetanizador o un desetanizador o un despropanizador para generar una corriente de cabeza desetanizadora o despropanizadora y la corriente de olefinas.
Un segundo aspecto de la descripción es un proceso para producir alquilato, que comprende pasar una corriente de butano, que comprende isobutano a una unidad de deshidrogenación para generar una primera corriente de proceso que comprende butenos; pasar la primera corriente de proceso y un disolvente de enfriamiento a un enfriador de contacto para generar una corriente de proceso enfriada; pasar la corriente de proceso enfriada a una unidad de tratamiento para generar una corriente tratada que comprende butenos; pasar la corriente tratada a una columna de eliminación de materiales pesados para generar una corriente de cabeza que comprende butenos, y una corriente de cola que comprende materiales pesados y disolvente; pasar la corriente de cabeza a una unidad de alquilación para generar una corriente de proceso de alquilato; y pasar una porción de la corriente de cola al enfriador de contacto, en donde la corriente de cola comprende una parte del disolvente de enfriamiento. Un aspecto de la descripción es uno, cualquiera o todos los aspectos anteriores en este párrafo hasta el segundo aspecto en este párrafo en donde la porción de la corriente de cola está entre el 25 % y el 95 % de la corriente de cola. Un aspecto de la descripción es uno, cualquiera o todos los aspectos anteriores en este párrafo hasta el segundo aspecto en este párrafo que comprende además pasar la corriente de proceso de alquilato a un desbutanizador para generar una corriente de producto de alquilato y una corriente de cabeza de C4. Un aspecto de la descripción es uno, cualquiera o todos los aspectos anteriores en este párrafo hasta el segundo aspecto en este párrafo que comprende además pasar la corriente de cabeza de C4 a un desisobutanizador para generar una corriente de cabeza de iso-C4 que comprende isobuteno, y una corriente que comprende C4 normales; y pasar una porción de la corriente de cabeza de iso-C4 a la unidad de alquilación. Un aspecto de la descripción es uno, cualquiera o todos los aspectos anteriores en este párrafo hasta el segundo aspecto en este párrafo que comprende además pasar una parte de la corriente de cabeza de iso-C4 a la unidad de deshidrogenación. Un aspecto de la descripción es uno, cualquiera o todos los aspectos anteriores en este párrafo hasta el segundo aspecto en este párrafo que comprende además pasar la corriente que comprende C4 normales a la unidad de deshidrogenación.
Un tercer aspecto de la descripción es un proceso para producir alquilato con consumo de disolvente reducido, que comprende pasar una primera corriente de proceso que comprende butenos a un enfriador de contacto; pasar una corriente de disolvente al enfriador de contacto para generar una corriente de proceso enfriada, y una corriente de disolvente residual; pasar la corriente de proceso enfriada a una unidad de recuperación de C4 para generar una corriente de gas ligero, una corriente de<c>2- y una corriente de proceso de C4; pasar la corriente de proceso de C4 a una columna de eliminación de materiales pesados para generar una corriente de cabeza de C4 que comprende olefinas C4, y una corriente de cola que comprende disolvente e hidrocarburos C5+; pasar la corriente de cabeza de C4 a una unidad de alquilación para generar una corriente de proceso de alquilato; y pasar una porción de la corriente de cola al enfriador de contacto, en donde la corriente de cola comprende una parte del disolvente de enfriamiento. Un aspecto de la descripción es uno, cualquiera o todos los aspectos anteriores en este párrafo hasta el tercer aspecto en este párrafo en donde la porción de la corriente de cola está entre el 25 % y el 95 % de la corriente de cola. Un aspecto de la descripción es uno, cualquiera o todos los aspectos anteriores en este párrafo hasta el tercer aspecto en este párrafo en donde recuperar la corriente de proceso de C4 de la unidad de recuperación comprende pasar la corriente de proceso enfriada a un compresor para generar una corriente comprimida; pasar la corriente comprimida a un tratador de cloruro para generar una corriente tratada; pasar la corriente tratada a un secador para generar una corriente seca; pasar la corriente seca a una unidad de separación de caja fría para generar una corriente de gas ligero y una corriente de C4 condensada; y pasar la corriente de C4 condensada a un desetanizador para generar una corriente de cabeza C2- y la corriente de proceso de C4. Un aspecto de la descripción es uno, cualquiera o todos los aspectos anteriores en este párrafo hasta el tercer aspecto en este párrafo que comprende además pasar la corriente de proceso de alquilato a una unidad de separación de extremos ligeros para generar una corriente de C4, y una corriente de producto de alquilato. Un aspecto de la descripción es uno, cualquiera o todos los aspectos anteriores en este párrafo hasta el tercer aspecto en este párrafo que comprende además pasar la corriente de C4 a una unidad desisobutanizadora para generar una corriente de n-C4 y una corriente de iso-C4; pasar la corriente de iso-C4 a la unidad de alquilación.
En lo anterior, todas las temperaturas se exponen en grados Celsius y todas las partes y porcentajes son en peso, a menos que se indique lo contrario.
Otros objetos, ventajas y aplicaciones de la presente invención serán evidentes para los expertos en la técnica a partir de la siguiente descripción detallada y dibujos.
Breve descripción de los dibujos
La Figura muestra el proceso de recuperación y reciclaje del disolvente usado para eliminar los materiales pesados en una corriente de proceso de C4.
Descripción detallada
Los butenos y butadienos son precursores químicos importantes para cauchos, polímeros y otros materiales usados en productos comunes. El isobutileno también se usa en la producción de alquilato, en donde el alquilato que se puede usar en una combinación de mezcla para gasolina.
La alquilación de olefinas C4 para formar alquilato se realiza en un proceso de alquilación con ácido sulfúrico. El proceso de alquilación de las olefinas C4 requiere la eliminación de hidrocarburos pesados, incluyendo hidrocarburos C5+ y compuestos aromáticos que se pueden generar en los reactores del proceso de deshidrogenación. Las olefinas C4 también necesitan minimizar cualquier acumulación de coque desde otro reactor y equipo situado más abajo, tal como los compresores y enfriadores. El proceso para purificar la corriente de olefina C4 incluye poner en contacto la corriente de proceso con un disolvente altamente aromático. La unidad de alquilación tiene un requisito de diseño de un contenido aromático máximo de 100 ppm en peso, y el disolvente aromático se elimina con una unidad de fraccionamiento de eliminación de materiales pesados. El disolvente es caro, y se ha encontrado que una cantidad sustancial del disolvente puede reciclarse con una corriente de arrastre enviada al almacenamiento. Esto reduce la necesidad de añadir disolvente de sustitución en el proceso.
La presente invención, como se muestra en la Figura, pasa una corriente de hidrocarburos 8 a una unidad de deshidrogenación 10 para generar una primera corriente de proceso 12 que comprende olefinas. La primera corriente de proceso 12 se conduce a un enfriador de contacto 20. Se hace pasar una corriente de disolvente al enfriador de contacto 20 para generar una corriente de olefinas enfriada 22, y una segunda corriente de proceso 24 que comprende disolvente e hidrocarburos pesados. El enfriador de contacto 20 proporciona la eliminación de hidrocarburos pesados generados en la unidad de deshidrogenación 10. La corriente de olefinas 22 se pasa a una columna de eliminación de materiales pesados 30 para generar una corriente de cabeza de materiales pesados 32 y una corriente de cola de materiales pesados 34 que comprende disolvente. Una porción 36 de la corriente de cola de materiales pesados se pasa al enfriador de contacto 20. El proceso se dirige a la producción de alquilato, y en una realización preferida, la corriente de hidrocarburos 8 es una corriente de butano. La corriente de butano 8 puede comprender butano normal, o isobutano o una mezcla de los mismos.
La porción 36 está entre el 5 % y el 95 % de la corriente de cola de materiales pesados 34. En otra realización, la porción 36 está entre el 25 % y el 90 % de la corriente de cola de materiales pesados 34.
En una realización, la corriente de proceso enfriada 22 se pasa a un compresor 40 para generar una corriente comprimida 42. La corriente comprimida 42 se pasa a una unidad de tratamiento de cloruro 50 para generar una corriente tratada 52. La corriente tratada 52 se pasa a una unidad de secado 60 para eliminar la humedad residual y generar una corriente seca 62. La corriente seca 62 se pasa a una unidad de separación 70 para generar una corriente ligera 72, que comprende gases ligeros, y una corriente de C474. Los gases ligeros comprenden H2, hidrocarburos ligeros, tales como hidrocarburos C1 a C3, y otros gases no condensables, tales como nitrógeno (N2) y dióxido de carbono (CO2).
La corriente de C4 puede comprender hidrocarburos C5+ y algunos hidrocarburos ligeros disueltos. La corriente de C4 se pasa a una unidad de hidrogenación selectiva 80 para la hidrogenación de acetilenos y diolefinas, y para generar una corriente de C4 con acetilenos y diolefinas reducidos 82. La corriente de C4 reducida 82 se pasa a un desetanizador 90 para eliminar cualquier hidrocarburo ligero y gas residual y genera una corriente de cabeza de gas ligero 92 y una corriente de cola de C494. La corriente de cola de C4 incluye disolvente que se ha trasportado desde el enfriador de contacto 20, y se pasa a la columna de eliminación de materiales pesados 30. Esta columna 30 recupera el disolvente y recicla una porción 36 de vuelta al enfriador de contacto 20.
La porción 36 está entre el 25 % y el 95 % de la corriente de cola 34. La corriente de cabeza de materiales pesados 32 se pasa a una unidad de alquilación 100 y genera una corriente de proceso de alquilato 102 que comprende alquilato y compuestos C4 sin reaccionar.
En una realización, el proceso puede incluir pasar la corriente de proceso de alquilato 102 a un desbutanizador 110 para generar una corriente de producto de alquilato 112 y una corriente de cabeza de C4 114. La corriente de C4 114 puede pasarse de vuelta a la unidad de alquilación 100. En otra realización, el desbutanizador 110 es un desisobutanizador. El desisobutanizador es una columna que incluye una extracción lateral 116. La cabeza 114 de la columna desisobutanizadora 110 comprende isobutano. El desisobutanizador puede ser una columna de pared dividida, o puede ser una columna normal con una extracción lateral. La extracción lateral 116 comprende butano normal, y puede pasarse a una unidad de isomerización 120 para generar una corriente isomerizada 122. La corriente isomerizada 122 comprendía isobutano y n-butano, y se pasa de vuelta a la columna desisobutanizadora 110.
Una porción 118 de la extracción lateral 116 puede pasarse a la unidad de deshidrogenación 10 para generar más butenos. La porción 118 puede pasarse a un intercambiador de calor de alimentación combinada 130 para precalentar la porción 118. Adicionalmente, la porción 118 puede pasarse primero a la unidad de separación 70 para intercambiar calor con la corriente de C4 seca en la unidad de separación 70 para precalentar la porción 118, antes de pasar al intercambiador de calor de alimentación combinada 130.
En una realización, una porción de la corriente de isobutano del desisobutanizador puede pasarse a la unidad de deshidrogenación 10 para generar más isobutileno.
Aunque la invención se ha descrito con lo que se consideran actualmente las realizaciones preferidas, debe entenderse que la invención no se limita a las realizaciones descritas, sino que se pretende cubrir diversas modificaciones y disposiciones equivalentes incluidas dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.
Realizaciones específicas
Aunque lo siguiente se describe junto con realizaciones específicas, se entenderá que esta descripción pretende ilustrar y no limitar el alcance de la descripción anterior y las reivindicaciones adjuntas.
La invención es un proceso para la recuperación de disolvente aromático, que comprende pasar una corriente de hidrocarburos a una unidad de deshidrogenación para generar una primera corriente de proceso que comprende olefinas; poner en contacto la primera corriente de proceso con una corriente de disolvente en un enfriador de contacto para generar una corriente de olefinas enfriadas, y una segunda corriente de proceso que comprende disolvente e hidrocarburos pesados; pasar la corriente de olefinas enfriadas a una unidad de separación para generar una corriente ligera que comprende gases ligeros, y una corriente C4, en donde los gases ligeros comprenden H<2>, hidrocarburos C1 a C3 y otros gases no condensables; pasar la corriente C4 a una unidad de hidrogenación selectiva para hidrogenar acetilenos y diolefinas, y generar una corriente de C4 con acetilenos y diolefinas reducidos; pasar la corriente de C4 con acetilenos y diolefinas reducidos a un desetanizador para generar una corriente de cabeza de gas ligero y una corriente de cola de C4, en donde la corriente de cola de C4 incluye disolvente que se ha llevado desde el enfriador de contacto; pasar la corriente de cola de C4 a una columna de eliminación de materiales pesados para generar una corriente de cabeza de materiales pesados que comprende olefinas y una corriente de cola de materiales pesados que comprende materiales pesados y disolvente recuperado; y pasar una porción de la corriente de cola de materiales pesados al enfriador de contacto. Una realización de la invención es una, cualquiera o todas las realizaciones anteriores en este párrafo hasta la primera realización en este párrafo en donde la porción de la corriente de cola de materiales pesados está entre el 5 % y el 95 % de la corriente de cola. Una realización de la invención es una, cualquiera o todas las realizaciones anteriores en este párrafo hasta la primera realización en este párrafo en donde la porción de la corriente de cola de materiales pesados está entre el 25 % y el 90 % de la corriente de cola. Una realización de la invención es una, cualquiera o todas las realizaciones anteriores en este párrafo hasta la primera realización en este párrafo en donde la corriente de hidrocarburos comprende butano o isobutano normal o una mezcla de butano e isobutano. Una realización de la invención es una, cualquiera o todas las realizaciones anteriores en este párrafo hasta la primera realización en este párrafo en donde el enfriador de contacto genera una corriente de proceso enfriada. Una realización de la invención es una, cualquiera o todas las realizaciones anteriores en este párrafo hasta la primera realización en este párrafo en donde la corriente de proceso enfriada se comprime para generar una corriente comprimida. Una realización de la invención es una, cualquiera o todas las realizaciones anteriores en este párrafo hasta la primera realización en este párrafo en donde la corriente comprimida se trata en una unidad de tratamiento con cloruro para generar una corriente tratada. Una realización de la invención es una, cualquiera o todas las realizaciones anteriores en este párrafo hasta la primera realización en este párrafo en donde la corriente tratada se pasa a la unidad de separación para generar una corriente ligera que comprende gases ligeros y una corriente de C4. Una realización de la invención es una, cualquiera o todas las realizaciones anteriores en este párrafo hasta la primera realización en este párrafo en donde la corriente efluente se pasa a un desetanizador o un despropanizador para generar una corriente de cabeza desetanizadora o despropanizadora y la corriente de olefinas.
En lo anterior, todas las temperaturas se exponen en grados Celsius y todas las partes y porcentajes son en peso, a menos que se indique lo contrario.
Claims (8)
1. Un proceso para la recuperación de disolvente aromático, que comprende:
pasar una corriente de hidrocarburos (8) a una unidad de deshidrogenación (10) para generar una primera corriente de proceso (12) que comprende olefinas;
poner en contacto la primera corriente de proceso (12) con una corriente de disolvente en un enfriador de contacto (20) para generar una corriente de olefinas enfriada (22), y una segunda corriente de proceso (24) que comprende disolvente e hidrocarburos pesados;
pasar la corriente de olefinas enfriada (22) a una unidad de separación (70) para generar una corriente ligera (72) que comprende gases ligeros, y una corriente de C4 (74), en donde los gases ligeros comprenden H<2>, hidrocarburos C1 a C3 y otros gases no condensables;
pasar la corriente de C4 (74) a una unidad de hidrogenación selectiva (80) para hidrogenar acetilenos y diolefinas, y generar una corriente de C4 con acetilenos y diolefinas reducidos (82);
pasar la corriente de C4 con acetilenos y diolefinas reducidos (82) a un desetanizador (90) para generar una corriente de cabeza de gas ligero (92) y una corriente de cola de C4 (94), en donde la corriente de cola de C4 (94) incluye disolvente que se ha trasportado desde el enfriador de contacto (20);
pasar la corriente de cola de C4 (94) a una columna de eliminación de materiales pesados (30) para generar una corriente de cabeza de materiales pesados (32) que comprende olefinas, y una corriente de cola de materiales pesados (34) que comprende materiales pesados y disolvente recuperado; y
pasar una porción (36) de la corriente de cola de materiales pesados (34) al enfriador de contacto (20).
2. El proceso según la reivindicación 1, en donde la porción (36) de la corriente de cola de materiales pesados (34) está entre el 5 % en peso y el 95 % en peso de la corriente de cola de materiales pesados (34) o entre el 25 % en peso y el 90 % en peso de la corriente de cola de materiales pesados (34).
3. El proceso según la reivindicación 1, en donde la corriente de hidrocarburos (8) comprende butano o isobutano normal o una mezcla de butano e isobutano.
4. El proceso según la reivindicación 1, en donde la corriente de olefinas enfriada (22) se comprime en un compresor (40) para generar una corriente comprimida (42).
5. El proceso según la reivindicación 4, en donde la corriente comprimida (42) se trata en una unidad de tratamiento de cloruro (50) para generar una corriente tratada (52).
6. El proceso según la reivindicación 5, en donde la corriente tratada (52) se pasa a una unidad de secado (60) para eliminar la humedad residual y generar una corriente seca (62).
7. El proceso según la reivindicación 1, que comprende además pasar la corriente de cabeza de materiales pesados (32) a una unidad de alquilación (100) para generar una corriente de proceso de alquilato (102).
8. El proceso según la reivindicación 7, que comprende además pasar la corriente de proceso de alquilato (102) a un desbutanizador (110) para generar una corriente de cabeza de C4 (114) y una corriente de producto de alquilato (112).
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