ES2261375T3 - COOLING OF A DEPARAFINED REACTOR WITH HEAVY DEPARAFINED PRODUCT RECYCLING. - Google Patents
COOLING OF A DEPARAFINED REACTOR WITH HEAVY DEPARAFINED PRODUCT RECYCLING.Info
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Abstract
Un proceso de desparafinado catalítico que comprende poner en contacto una alimentación de hidrocarburos parafínicos de naturaleza parafinosa con hidrógeno, en presencia de un catalizador de desparafinado en una zona de desparafinado catalítico, en condiciones de temperatura y presión elevadas eficaces para que el hidrógeno reaccione con dicha alimentación y produzca un producto desparafinado de punto de fluidez reducido, que incluye una fracción pesada 426, 7ºC+ (800ºF+) procedente del desparafinador, separar y enfriar al menos una fracción de dicha fracción pesada, y hacerla pasar de nuevo a través de dicha zona de desparafinado como líquido de enfriamiento para control de la temperatura.A catalytic dewaxing process comprising contacting a paraffinic paraffinic hydrocarbon feed with hydrogen, in the presence of a dewaxing catalyst in a catalytic dewaxing zone, under conditions of high temperature and pressure effective for hydrogen to react with said feed and produce a dewaxed product of reduced pour point, which includes a heavy fraction 426, 7 ° C + (800 ° F +) from the dewaxer, separating and cooling at least a fraction of said heavy fraction, and passing it again through said area of Dewaxed as a cooling liquid for temperature control.
Description
Enfriamiento de un reactor de desparafinado con reciclo de producto desparafinado pesado.Cooling of a dewaxing reactor with recycling of heavy dewaxed product.
La invención se refiere a un proceso para enfriar un reactor de desparafinado con producto desparafinado pesado reciclado. Más particularmente, la invención se refiere al desparafinado catalítico o una fracción hidrocarbonada parafinosa altamente parafínica procedente de la síntesis Fischer-Tropsch, en el cual la temperatura de la reacción exotérmica de desparafinado se controla por reciclo de producto desparafinado pesado al reactor, como líquido de enfriamiento.The invention relates to a process for cooling a dewaxing reactor with dewaxing product heavy recycled. More particularly, the invention relates to catalytic dewaxing or a paraffin hydrocarbon fraction highly paraffinic from synthesis Fischer-Tropsch, in which the temperature of the exothermic dewaxing reaction is controlled by recycling of heavy dewaxed product to the reactor, such as liquid from cooling.
Se ha encontrado recientemente que pueden producirse combustibles disolventes y aceites lubricantes premium de alta calidad a partir de parafina Fischer-Tropsch y parafina aceitosa hidrotratada. La parafina Fischer-Tropsch es un término utilizado para describir hidrocarburos parafinosos producidos por un proceso de síntesis de hidrocarburos Fischer-Tropsch en el cual una alimentación de gas de síntesis que comprende una mezcla de H_{2} y CO reacciona en presencia de un catalizador Fischer-Tropsch, en condiciones eficaces para formar hidrocarburos. Procesos típicos para producir estos productos de alta calidad a partir de la parafina incluyen dos o más de fraccionamiento, hidroisomerización y desparafinado, particularmente desparafinado catalítico. Algunas veces es necesario hidrotratamiento antes de la hidroisomerización, particularmente en el caso de parafinas aceitosas derivadas de petróleo. Por ejemplo, la patente U.S. 4.963.672 describe un proceso para convertir hidrocarburos parafinosos Fischer-Tropsch en un material base de lubricantes que tiene un alto índice de viscosidad (VI) y un bajo punto de fluidez por operaciones sucesivas de hidrotratamiento, hidroisomerización y desparafinado con disolventes. La publicación de Patente europea EP 0 668 342 A1 sugiere un proceso para producir aceites lubricantes base por hidrogenación seguida por hidroisomerización de un refinado parafinoso Fischer-Tropsch, seguida de desparafinado. La hidrogenación se realiza sin craqueo, para reducir la temperatura de hidroisomerización y aumentar la vida del catalizador, siendo conocido por los expertos en la técnica que ambos factores se ven afectados desfavorablemente por la presencia de compuestos oxigenados y heteroátomos en la alimentación parafinosa.It has been found recently that they can produce solvent fuels and premium lubricating oils from high quality from Fischer-Tropsch paraffin and hydrotreated oily paraffin. Paraffin Fischer-Tropsch is a term used for describe paraffinic hydrocarbons produced by a process of synthesis of Fischer-Tropsch hydrocarbons in the which a synthesis gas feed comprising a mixture of H2 and CO reacts in the presence of a catalyst Fischer-Tropsch, in effective conditions to form hydrocarbons Typical processes to produce these products from High quality from paraffin include two or more of fractionation, hydroisomerization and dewaxing, particularly catalytic dewaxing. Sometimes it is necessary hydrotreatment before hydroisomerization, particularly in the case of oil-derived oily paraffins. For example, U.S. Patent 4,963,672 describes a process to convert Fischer-Tropsch paraffinic hydrocarbons in a lubricant base material that has a high viscosity index (VI) and a low pour point due to successive operations of hydrotreatment, hydroisomerization and dewaxing with solvents European Patent Publication EP 0 668 342 A1 suggests a process to produce base lubricating oils by hydrogenation followed by hydroisomerization of a refined Fischer-Tropsch paraffin, followed by dewaxed. Hydrogenation is performed without cracking, to reduce the hydroisomerization temperature and increase the life of the catalyst, being known to those skilled in the art that both factors are adversely affected by the presence of oxygenated compounds and heteroatoms in food paraffin
La invención se refiere al desparafinado catalítico de una alimentación hidrocarbonada parafinosa (en lo sucesivo "alimentación parafinosa"), en donde la temperatura de la reacción exotérmica de desparafinado se controla por reciclado del producto desparafinado pesado al reactor, como líquido de enfriamiento. La alimentación parafinosa se desparafina catalíticamente por reacción de la misma con hidrógeno en presencia de un catalizador de desparafinado a temperatura y presión elevadas. Por parafinoso se entiende un material que incluye hidrocarburos que se solidifican en condiciones normales de temperatura y presión ambientales de 24ºC (75ºF) y 101,3 kPa (1 atm). El producto desparafinado pesado es aquella fracción de la alimentación parafinosa desparafinada que tiene un punto de ebullición inicial comprendido en el intervalo que va desde aproximadamente 426,7 a 510ºC (800 a 950ºF) y preferiblemente al menos 454ºC (454ºC+) (850ºF (850ºF+)). Al menos una porción de este producto desparafinado pesado se separa del producto desparafinado total y se enfría a una temperatura suficiente para controlar la temperatura en la zona de desparafinado catalítico, pero no inferior a su punto de enturbiamiento. Se ha encontrado que el producto desparafinado pesado reciclado reacciona muy poco, si acaso, con el hidrógeno en la zona de desparafinado y por consiguiente no aporta una cantidad significativa de calor a la reacción exotérmica de desparafinado. La alimentación parafinosa contendrá al menos 15, preferiblemente al menos 25 y de modo más preferible al menos 35% en peso de hidrocarburos que tienen un punto de ebullición inicial de aproximadamente 426,7ºC a 510ºC (800 a 950ºC) y preferiblemente al menos 454,4ºC (850ºC). Al menos 50% en peso y preferiblemente al menos 90% en peso de la alimentación parafinosa alimentada al reactor de desparafinado tendrá un punto de ebullición inicial comprendido en el intervalo de 343-399ºC (fracción 343-399ºC+) (650-750ºF (fracción 650-750ºF+)), con un punto de ebullición final de al menos 565,5ºC (1050ºF) y preferiblemente mayor que 565,5ºC (1050ºF). Una alimentación parafinosa preferida comprende hidrocarburos sintetizados Fischer-Tropsch altamente parafínicos, que han sufrido hidroisomerización. Otros hidrocarburos parafinosos menos preferidos, tales como los derivados de parafina aceitosa y materiales hidrocraqueados, se tratan por extracción y/o hidrorrefino catalítico para separar los hidrocarburos no parafínicos tales como aromáticos y otros insaturados, junto con compuestos que contienen heteroátomos, a fin de producir una alimentación parafinosa. La alimentación parafinosa resultante de estos tratamientos se alimenta típicamente al desparafinador, sin una etapa de hidroisomerización intermedia. El producto desparafinado se fracciona para separar y enfriar al menos una porción del producto desparafinado pesado para reciclo como líquido de enfriamiento, junto con fracciones útiles de productos lubricantes y combustibles.The invention relates to dewaxing catalytic of a paraffinic hydrocarbon feed (as far as successive "paraffin feeding"), where the temperature of the exothermic dewaxing reaction is controlled by recycling of the heavy dewaxed product to the reactor, as a liquid Cooling. The paraffin feed is dewaxed catalytically by reaction thereof with hydrogen in the presence of a temperature and pressure dewaxing catalyst high. Paraffin is understood as a material that includes hydrocarbons that solidify under normal conditions of environmental temperature and pressure of 24ºC (75ºF) and 101.3 kPa (1 atm). The heavy dewaxed product is that fraction of the dewaxed paraffin feeding that has a point of initial boil in the range from approximately 426.7 at 510 ° C (800 to 950 ° F) and preferably at minus 454ºC (454ºC +) (850ºF (850ºF +)). At least a portion of this heavy dewaxed product separates from dewaxed product total and cools to a temperature sufficient to control the temperature in the catalytic dewaxing zone, but not lower to its cloud point. The product has been found heavy dewaxed recycled reacts very little, if any, with the hydrogen in the dewaxing zone and therefore does not provide a significant amount of heat to the exothermic reaction of dewaxed. The paraffin feed will contain at least 15, preferably at least 25 and more preferably at least 35% by weight of hydrocarbons having an initial boiling point from about 426.7 ° C to 510 ° C (800 to 950 ° C) and preferably at least 454.4 ° C (850 ° C). At least 50% by weight and preferably at minus 90% by weight of the paraffin feed fed at dewaxing reactor will have an initial boiling point in the range of 343-399 ° C (fraction 343-399ºC +) (650-750ºF (fraction 650-750ºF +)), with a final boiling point of at minus 565.5 ° C (1050 ° F) and preferably greater than 565.5 ° C (1050ºF). A preferred paraffin feed comprises Fischer-Tropsch synthesized hydrocarbons highly paraffinic, which have undergone hydroisomerization. Others less preferred paraffinic hydrocarbons, such as Oily paraffin derivatives and hydrocracked materials, se they treat by extraction and / or catalytic hydrorefin to separate the non-paraffinic hydrocarbons such as aromatic and other unsaturated, together with compounds containing heteroatoms, in order of producing a paraffin feed. Paraffin feeding resulting from these treatments is typically fed to dewaxer, without an intermediate hydroisomerization stage. He Dewaxed product is fractionated to separate and cool at least a portion of the heavy dewaxed product for recycling as cooling liquid, together with useful product fractions lubricants and fuels
Así pues, la invención se refiere a un proceso catalítico de desparafinado que comprende poner en contacto una alimentación de hidrocarburos parafinosos de naturaleza parafínica con hidrógeno, en presencia de un catalizador de desparafinado en una zona de desparafinado catalítico, en condiciones de temperatura y presión elevadas eficaces para que el hidrógeno reaccione con dicha alimentación y producir un producto desparafinado de punto de fluidez reducido, que incluye una fracción pesada, separar y enfriar al menos una porción de dicha fracción pesada, y hacerla pasar de nuevo a dicha zona de desparafinado como líquido de enfriamiento para control de la temperatura. De modo más específico, la invención comprende un proceso catalítico de desparafinado en el cual una alimentación parafinosa, que comprende hidrocarburos que tienen un punto inicial de ebullición comprendido en el intervalo de 343-399ºC (650-750ºF), y que incluye una fracción 426,7ºC+ (800ºF+) reacciona con hidrógeno en presencia de un catalizador de desparafinado en una zona de desparafinado a temperatura y presión elevadas, para producir un producto desparafinado de punto de fluidez reducido que contiene una fracción 426,7ºC+ (800ºF+), seguido por separación de al menos una porción de la fracción 426,7ºC+ (800ºF+) del producto desparafinado y enfriamiento a una temperatura superior a su punto de enturbiamiento e inferior a la temperatura de desparafinado, y reciclo del producto desparafinado frío a la zona de desparafinado como fluido de enfriamiento, para reducir la temperatura en la zona de desparafinado. En una realización preferida, la invención se refiere a un proceso para desparafinar hidrocarburos parafinosos de la síntesis Fischer-Tropsch por hidroisomerización de los hidrocarburos a fin de formar un producto hidroisomerizado que comprende una alimentación parafinosa que contiene una fracción 426,7ºC+ (800ºF+), desparafinar catalíticamente la alimentación para formar un producto desparafinado de punto de fluidez reducido, separar al menos una porción de una fracción pesada 426,7ºC+ (800ºF+) del producto desparafinado, enfriar al menos una porción de la fracción pesada y hacerla pasar de nuevo a la zona de desparafinado como líquido de enfriamiento. En una realización más detallada, la invención comprende un proceso integrado para sintetizar una fracción de hidrocarburos parafínicos de naturaleza parafinosa, a partir de un gas de síntesis que comprende una mezcla de H_{2} y CO, hidroisomerizar dicha fracción parafinosa para formar un producto hidroisomerizado y desparafinar catalíticamente dicho producto hidroisomerizado en una zona de desparafinado, para formar un producto desparafinado de punto de fluidez reducido que contiene una fracción de producto desparafinado pesada, una porción de la cual se enfría y se utiliza como líquido de enfriamiento en dicha zona de desparafinado, comprendiendo dicho proceso:Thus, the invention relates to a process dewaxing catalyst comprising contacting a paraffinic paraffinic hydrocarbons feed with hydrogen, in the presence of a dewaxing catalyst in a catalytic dewaxing zone, under temperature conditions and high pressure effective for hydrogen to react with said feed and produce a dewaxed product of point of reduced fluidity, which includes a heavy fraction, separate and cool at least a portion of said heavy fraction, and pass it from again to said dewaxing zone as a cooling liquid for temperature control. More specifically, the invention comprises a catalytic dewaxing process in the which a paraffin feed, which comprises hydrocarbons that have an initial boiling point in the range of 343-399ºC (650-750ºF), and that includes a fraction 426.7 ° C + (800 ° F +) reacts with hydrogen in presence of a dewaxing catalyst in an area of dewaxed at elevated temperature and pressure, to produce a dewaxed product of reduced pour point containing a fraction 426.7 ° C + (800 ° F +), followed by separation of at least one portion of fraction 426.7 ° C + (800 ° F +) of dewaxed product and cooling to a temperature above its point of cloudiness and below the dewaxing temperature, and Recycling of the cold dewaxed product to the dewaxing zone as a cooling fluid, to reduce the temperature in the area dewaxing In a preferred embodiment, the invention is refers to a process to dewax paraffinic hydrocarbons of Fischer-Tropsch synthesis by hydroisomerization of hydrocarbons in order to form a hydroisomerized product comprising a paraffin feed containing a fraction 426.7ºC + (800ºF +), catalytically dewaxing the feed for form a dewaxed product of reduced pour point, separate at least a portion of a heavy fraction 426.7 ° C + (800ºF +) of the dewaxed product, cool at least a portion of the heavy fraction and pass it back to the area of dewaxed as a cooling liquid. In one more embodiment detailed, the invention comprises an integrated process for synthesize a fraction of paraffinic hydrocarbons of nature paraffin, from a synthesis gas comprising a mixture of H2 and CO, hydroisomerize said paraffin fraction to form a hydroisomerized product and catalytically dewax said hydroisomerized product in a dewaxing zone, for form a dewaxed product of reduced pour point which contains a fraction of heavy dewaxed product, a portion from which it cools and is used as a cooling liquid in said dewaxing zone, said process comprising:
(a) hacer reaccionar dicha mezcla de H_{2} y CO en presencia de un catalizador de la síntesis de hidrocarburos Fischer-Tropsch que contiene un componente catalítico de cobalto, en condiciones de reacción eficaces para formar hidrocarburos parafínicos de naturaleza parafinosa de alta pureza, al menos una porción de los cuales son líquidos en dichas condiciones de reacción;(a) reacting said mixture of H2 and CO in the presence of a catalyst for hydrocarbon synthesis Fischer-Tropsch that contains a component cobalt catalyst, under effective reaction conditions for form paraffinic paraffinic hydrocarbons of high nature purity, at least a portion of which are liquids in said reaction conditions;
(b) hacer pasar dichos hidrocarburos parafinosos a una zona de reacción de hidroisomerización;(b) pass said paraffinic hydrocarbons to a hydroisomerization reaction zone;
(c) hacer reaccionar dichos hidrocarburos parafinosos con hidrógeno en presencia de un catalizador de hidroisomerización de función dual en dicha zona de reacción de hidroisomerización para formar un producto hidroisomerizado que comprende hidrocarburos que tienen un punto inicial de ebullición comprendido en el intervalo de 343-399ºC (650-750ºF) y un punto final de ebullición de al menos 565,5ºC (1050ºF);(c) react said hydrocarbons paraffin with hydrogen in the presence of a catalyst dual function hydroisomerization in said reaction zone of hydroisomerization to form a hydroisomerized product that comprises hydrocarbons that have an initial boiling point in the range of 343-399 ° C (650-750ºF) and a boiling end point of at minus 565.5 ° C (1050 ° F);
(d) desparafinar catalíticamente dicho producto hidroisomerizado en una zona catalítica de desparafinado para reducir su punto de fluidez, por reacción del mismo con hidrógeno a temperatura y presión elevadas, en presencia de un catalizador que comprende un componente de metal catalítico del Grupo VIII y un componente cristalino de aluminosilicato, para formar un producto desparafinado que comprende hidrocarburos que tienen un punto inicial de ebullición superior e inferior a dicho punto de ebullición inicial en el intervalo de 343-399ºC (650-750ºF), que incluye hidrocarburos pesados que tienen un punto de ebullición inicial en el intervalo de 426,7-510ºC (800-950ºF);(d) catalytically dewaxing said product hydroisomerized in a catalytic dewaxing zone for reduce its pour point, by reacting it with hydrogen to high temperature and pressure, in the presence of a catalyst that comprises a catalytic metal component of Group VIII and a crystalline aluminosilicate component, to form a product dewaxing comprising hydrocarbons having a point initial boiling above and below said point of initial boiling in the range of 343-399 ° C (650-750ºF), which includes heavy hydrocarbons that they have an initial boiling point in the range of 426.7-510 ° C (800-950 ° F);
(e) separar al menos una porción de dicho producto desparafinado hidrocarbonado pesado del resto de dicho producto desparafinado;(e) separate at least a portion of said heavy hydrocarbon dewaxed product of the rest of said dewaxed product;
(f) enfriar al menos una porción de dicho producto desparafinado de hidrocarbonado pesado separado a una temperatura inferior a la existente en dicha zona desparafinado catalítico, y(f) cool at least a portion of said dewaxed product of heavy hydrocarbon separated to a temperature below that existing in said dewaxed zone catalytic, and
(g) hacer pasar de nuevo dicho material desparafinado enfriado a dicha zona de reacción de desparafinado como líquido de enfriamiento.(g) pass said material again dewaxed cooled to said dewaxing reaction zone As a cooling liquid.
En una realización preferida, el proceso Fischer-Tropsch es un proceso de síntesis de hidrocarburos en fase de lodo en el cual el H_{2} y CO reaccionan en un lodo que comprende un líquido de lodo hidrocarbonado, burbujas de gas y un catalizador de síntesis de hidrocarburos constituido por partículas, y el líquido del lodo comprende hidrocarburos sintetizados que son líquidos en las condiciones de reacción. El líquido del lodo se retira del reactor de síntesis de hidrocarburos Fischer-Tropsch y pasa a la zona de la reacción de hidroisomerización en el paso (b).In a preferred embodiment, the process Fischer-Tropsch is a process of synthesis of mud phase hydrocarbons in which H 2 and CO react in a sludge comprising a liquid of hydrocarbon sludge, gas bubbles and a hydrocarbon synthesis catalyst consisting of particles, and the sludge liquid comprises synthesized hydrocarbons that are liquid under the conditions of reaction. The sludge liquid is removed from the synthesis reactor of Fischer-Tropsch hydrocarbons and passes to the area of the hydroisomerization reaction in step (b).
La Figura 1 es un diagrama esquemático de flujo de un proceso de desparafinado útil en la práctica de la invención.Figure 1 is a schematic flow chart of a dewaxing process useful in the practice of invention.
La Figura 2 es un diagrama esquemático de flujo de un proceso de síntesis de hidrocarburos Fischer-Tropsch en fase de lodo que incluye un proceso de desparafinado de acuerdo con la práctica de la invención.Figure 2 is a schematic flow chart of a hydrocarbon synthesis process Fischer-Tropsch in the mud phase that includes a dewaxing process according to the practice of invention.
La hidroisomerización y otros procesos de
hidroconversión convierten una parte de los hidrocarburos
343-399ºC+ (650-750ºF+) en
hidrocarburos que hierven por debajo del intervalo
343-399ºC (650-750ºF),
343-399ºC- (650-750ºF-). Si bien
este material de punto de ebullición inferior puede permanecer en el
material hidroconvertido (v.g., el
hidroisomerizado), se
prefiere eliminarlo antes del desparafinado para minimizar el tamaño
del reactor de desparafinado y la cantidad de catalizador de
desparafinado necesaria. La eliminación de los componentes de punto
de ebullición inferior puede realizarse, por ejemplo, por
vaporización súbita grosera y/o fraccionamiento antes del
desparafinado. La elección es determinada por el experto. Los
componentes de punto de ebullición inferior pueden utilizarse para
combustibles. El producto desparafinado se separa en diversas
fracciones deseadas, como se ha expuesto anteriormente, e incluye
típicamente, además de la fracción 454,4ºC+ (850ºF+), más de un
material base de lubricantes (fracción). Por material base de
lubricante se entiende la totalidad o una parte del producto
desparafinado 343-399ºC+
(650-750ºF+) producido por el proceso de la
invención. Como conocen los expertos en la técnica, un material
base de lubricantes es un aceite que posee cualidades lubricantes,
que hierve en el intervalo general de los aceites lubricantes y es
útil para preparar diversos lubricantes tales como aceites y grasas
lubricantes.Hydroisomerization and other hydroconversion processes convert a part of the 343-399ºC + (650-750ºF +) hydrocarbons into hydrocarbons that boil below the 343-399ºC (650-750ºF) range, 343-399ºC- (650-750ºF-). While this lower boiling point material may remain in the hydroconverted material (eg, the
hydroisomerized), it is preferred to remove it before dewaxing to minimize the size of the dewaxing reactor and the amount of dewaxing catalyst needed. The removal of the lower boiling point components can be carried out, for example, by sudden gross vaporization and / or fractionation before dewaxing. The choice is determined by the expert. The lower boiling point components can be used for fuels. The dewaxed product is separated into various desired fractions, as set forth above, and typically includes, in addition to the fraction 454.4 ° C + (850 ° F +), more than one lubricant base material (fraction). By lubricant base material is meant all or part of the dewaxed product 343-399 ° C + (650-750 ° F +) produced by the process of the invention. As those skilled in the art know, a lubricant base material is an oil that has lubricating qualities, which boils in the general range of lubricating oils and is useful for preparing various lubricants such as lubricating oils and greases.
El desparafinado se conduce para convertir no más del 40% en peso y en una proporción limitada preferiblemente a no más de 30% en peso del producto hidroisomerizado 343-399ºC+ (650-750ºF+) en material 343-399ºC- (650-750ºF-). El grado de conversión dependerá del catalizador de desparafinado, así como de la alimentación al desparafinador. En contraste con el proceso descrito en la Patente U.S. 4.963.672 a que se ha hecho referencia anteriormente, debido a la concentración muy baja o nula de compuestos de nitrógeno y azufre y el nivel muy bajo de compuestos oxigenados en los hidrocarburos parafinosos producidos por el proceso Fischer-Tropsch, la hidrogenación o el hidrotratamiento para eliminación de los heteroátomos, aromáticos y otros insaturados no es necesaria normalmente antes de la hidroisomerización para formar la alimentación parafinosa. Adicionalmente, los únicos compuestos que contienen heteroátomos presentes en cualquier cantidad en los hidrocarburos de la síntesis Fischer-Tropsch comprenden materiales oxigenados. Estos compuestos oxigenados están presentes fundamentalmente y en su mayoría en los hidrocarburos 204ºC- (400ºF-), que se separan fácilmente de los hidrocarburos más pesados. Si los hidrocarburos Fischer-Tropsch parafinosos 343-399ºC+ (650-750ºF+) contienen menos de, v.g., 5% en peso de los hidrocarburos 204ºC- (400ºF-), no se requiere típicamente hidrotratamiento antes de la hidroisomerización para producir la alimentación parafinosa. Este no es el caso para una parafina aceitosa derivada de petróleo, que puede contener cantidades apreciables de compuestos que contienen heteroátomos, particularmente aquéllos que contienen azufre y nitrógeno, así como compuestos aromáticos y otros insaturados. Los catalizadores típicos de hidrotratamiento incluyen los bien conocidos catalizadores de hidrotratamiento tales como Co/Mo o Ni/Mo sobre alúmina. Otros catalizadores de hidrotratamiento incluyen combinaciones de Co y/o Ni y Mo y/o W sobre una base de sílice/alúmina. Tales catalizadores están típicamente sulfurados. Los hidrocarburos hidrotratados se liberan de materias volátiles para eliminar H_{2}S, agua, nitrógeno y otras especies que desactivan el catalizador, antes del desparafinado. Condiciones típicas para el hidrotratamiento de parafina aceitosa e hidrocarburos hidrocraqueados a fin de formar una alimentación parafinosa para el desparafinado incluyen temperaturas comprendidas en el intervalo que va desde aproximadamente 232 a 426,7ºC (450 a 800ºF), una presión de hidrógeno comprendida entre aproximadamente 2758 y 17237 kPa (400 y 2500 psia), una velocidad espacial entre aproximadamente 0,5 y 3 V/V/h (volumen de alimentación/volumen de catalizador por hora), y un caudal de hidrógeno gaseoso que va desde aproximadamente 89 a 890 lN/l (500 a 5000 scf/b).Dewaxing is conducted to convert not more than 40% by weight and in a proportion limited preferably to no more than 30% by weight of the hydroisomerized product 343-399ºC + (650-750ºF +) in material 343-399ºC- (650-750ºF-). The grade conversion will depend on the dewaxing catalyst, as well as from the feed to the dewaxer. In contrast to the process described in U.S. Pat. 4,963,672 referenced previously, due to the very low or zero concentration of nitrogen and sulfur compounds and the very low level of compounds oxygenated in paraffinic hydrocarbons produced by the Fischer-Tropsch process, hydrogenation or hydrotreatment for elimination of heteroatoms, aromatics and other unsaturated is not normally necessary before the hydroisomerization to form the paraffin feed. Additionally, the only compounds that contain heteroatoms present in any amount in the hydrocarbons of the synthesis Fischer-Tropsch comprise oxygenated materials. These oxygenated compounds are present fundamentally and in their most in the 204ºC- (400ºF-) hydrocarbons, which are separated easily from the heaviest hydrocarbons. If the hydrocarbons Paraffinous Fischer-Tropsch 343-399ºC + (650-750ºF +) contain less than, e.g., 5% by weight of hydrocarbons 204 ° C- (400 ° F-), no hydrotreatment is typically required before the hydroisomerization to produce paraffin feed. This This is not the case for an oil-derived oily paraffin, which may contain appreciable amounts of compounds that contain heteroatoms, particularly those that contain sulfur and nitrogen, as well as aromatic and other unsaturated compounds. The Typical hydrotreatment catalysts include the good known hydrotreatment catalysts such as Co / Mo or Ni / Mo on alumina. Other hydrotreatment catalysts include combinations of Co and / or Ni and Mo and / or W on a basis of silica / alumina Such catalysts are typically sulfurized. Hydrotreated hydrocarbons are released from volatile materials to remove H2S, water, nitrogen and other species that deactivate the catalyst, before dewaxing. Terms typical for the hydrotreatment of oily paraffin e hydrocracked hydrocarbons in order to form a feed paraffin for dewaxing include temperatures included in the range from about 232 to 426.7 ° C (450 to 800ºF), a hydrogen pressure between approximately 2758 and 17237 kPa (400 and 2500 psia), a space velocity between approximately 0.5 and 3 V / V / h (power volume / power volume catalyst per hour), and a flow of hydrogen gas that goes from approximately 89 to 890 lN / l (500 to 5000 scf / b).
La alimentación parafinosa comprende preferiblemente la fracción entera 343-399ºC+ (650-750ºF+) de, o bien (i) una parafina aceitosa hidrotratada o material hidrocraqueado del cual se han eliminado los compuestos que contienen heteroátomos, aromáticos y otros insaturados y preferiblemente hidroisomerizada antes del desparafinado y (ii) hidrocarburos parafinosos hidroisomerizados formados por un proceso de síntesis de hidrocarburos, siendo determinado el punto de corte inicial entre 343ºC y 399ºC (650ºF y 750ºF) por el técnico experto y estando determinado su punto final exacto, preferiblemente superior a 565,5ºC (1050ºF), por la alimentación, el catalizador y las variables de proceso utilizadas para la síntesis. La alimentación parafinosa puede contener también material que hierve a temperatura más baja, 343-399ºC- (650-750ºF-), en caso deseado. Si bien este material de punto de ebullición inferior no es útil para un material base de lubricantes, cuando se trata de acuerdo con el proceso de la invención el mismo es útil para combustibles. La alimentación parafinosa comprende también más de 90% y típicamente más de 95% de hidrocarburos parafínicos y esto es lo que se entiende por "parafínico" en el contexto de la invención. La mayor parte de los hidrocarburos contenidos en la parafina Fischer-Tropsch son parafinas normales. Las alimentaciones parafinosas derivadas por hidroisomerización de una fracción parafinosa Fischer-Tropsch tienen cantidades insignificantes de compuestos de azufre y nitrógeno (v.g., menos de 1 ppm en peso). Las alimentaciones parafinosas Fischer-Tropsch que tienen estas propiedades y son útiles en el proceso de la invención se han derivado de la fracción parafinosa producida por un proceso Fischer-Tropsch en fase de lodo, con un catalizador que tiene un componente catalítico de cobalto. En la práctica de la invención, se prefiere utilizar un proceso de síntesis de hidrocarburos Fischer-Tropsch en fase de lodo para la síntesis de la alimentación parafinosa y particularmente uno que emplee un catalizador Fischer-Tropsch que comprende un componente catalítico de cobalto, a fin de proporcionar un factor alfa alto para producir las parafinas de peso molecular superior más deseables.Paraffin feeding includes preferably the entire fraction 343-399 ° C + (650-750ºF +) of, or (i) an oily paraffin hydrotreated or hydrocracked material from which the compounds containing heteroatoms, aromatics and others unsaturated and preferably hydroisomerized before dewaxed and (ii) hydroisomerized paraffinic hydrocarbons formed by a process of hydrocarbon synthesis, being determined the initial cut-off point between 343ºC and 399ºC (650ºF and 750ºF) by the expert technician and its end point being determined exactly, preferably above 565.5 ° C (1050 ° F), by feed, catalyst and process variables used for the synthesis The paraffin feed may also contain boiling material at lower temperature, 343-399ºC- (650-750ºF-), in case wanted. While this lower boiling point material does not It is useful for a lubricant base material, when it comes to according to the process of the invention it is useful for fuels The paraffin feed also includes more than 90% and typically more than 95% paraffinic hydrocarbons and this is what is meant by "paraffinic" in the context of the invention. Most of the hydrocarbons contained in the Fischer-Tropsch paraffin are normal paraffins. Paraffin feeds derived by hydroisomerization of a paraffin fraction Fischer-Tropsch have insignificant amounts of sulfur and nitrogen compounds (e.g., less than 1 ppm by weight). Paraffin feeds Fischer-Tropsch that have these properties and are useful in the process of the invention have been derived from the fraction paraffin produced by a Fischer-Tropsch process in the mud phase, with a catalyst that has a component Cobalt Catalytic In the practice of the invention, it is preferred use a hydrocarbon synthesis process Fischer-Tropsch in the mud phase for the synthesis of paraffin feeding and particularly one that employs a Fischer-Tropsch catalyst comprising a cobalt catalytic component, in order to provide a factor high alpha to produce higher molecular weight paraffins more desirable
La práctica de la invención no se limita al uso de cualquier catalizador de desparafinado particular, sino que puede practicarse con cualquier catalizador de desparafinado que reduzca el punto de fluidez de la alimentación parafinosa, y preferiblemente un catalizador que produzca un rendimiento razonable de las fracciones de producto desparafinado deseadas. Tales catalizadores comprenden al menos un componente catalítico metálico y un componente de óxido metálico refractario de carácter ácido. El componente catalítico metálico puede comprender uno o más compuestos o metales del Grupo VIII de la Tabla Periódica de los Elementos y preferiblemente al menos un componente de metal noble, tal como, pero sin carácter limitante, platino. Los Grupos a que se hace referencia en esta memoria se refieren a los Grupos tales como se encuentran en la Tabla Periódica de los Elementos Sargent-Welch registrada como propiedad literaria en 1968 por la Sargent-Welch Scientific Company. El componente de óxido metálico refractario comprende preferiblemente al menos un aluminosilicato cristalino y preferiblemente al menos una zeolita. Éstas incluyen tamices moleculares morfo-selectivos que, cuando se combinan con al menos un componente catalítico metálico, se ha demostrado que son útiles para desparafinado de parafinas Fischer-Tropsch y parafinas aceitosas e incluyen, por ejemplo, mordenita, ZSM-5, ferrierita, ZSM-11, ZSM-23, ZSM-35, ZSM-22 conocida también como theta-uno o TON, y los silicoaluminofosfatos conocidos como SAPO's (documento 5.135.638). El desparafinado puede realizarse con el catalizador en un lecho fijo, fluido o en fase de lodo. Condiciones típicas de desparafinado incluyen una temperatura comprendida en el intervalo que va desde aproximadamente 204 a 315,5ºC (400 a 600ºF), una presión de 3447-17237 kPa (500-2500 psig), caudal de tratamiento con hidrógeno de 178-890 lN/l (1000-5000 SCF/B) para reactores de flujo continuo y LHSV de 0,1-10, preferiblemente 0,2-2,0. El desparafinado se realiza típicamente para convertir no más del 40% en peso y preferiblemente no más del 30% en peso del producto hidroisomerizado 343-399ºC+ (650-750ºF+) en material de punto de ebullición inferior.The practice of the invention is not limited to use. of any particular dewaxing catalyst, but can be practiced with any dewaxing catalyst that reduce the pour point of the paraffin feed, and preferably a catalyst that produces a reasonable yield of the desired dewaxed product fractions. Such catalysts comprise at least one metallic catalyst component and an acidic refractory metal oxide component. He metallic catalyst component may comprise one or more compounds or metals of Group VIII of the Periodic Table of Elements and preferably at least one noble metal component, such as, but not limited to, platinum. The Groups to be referenced in this report refer to Groups such as They are found in the Periodic Table of the Elements Sargent-Welch registered as literary property in 1968 by the Sargent-Welch Scientific Company. He refractory metal oxide component preferably comprises at least one crystalline aluminosilicate and preferably at least a zeolite These include molecular sieves morpho-selective that, when combined with at minus a metallic catalytic component, it has been shown that they are paraffin dewaxing tools Fischer-Tropsch and oily paraffins and include, for example, mordenite, ZSM-5, ferrite, ZSM-11, ZSM-23, ZSM-35, ZSM-22 also known such as theta-one or TON, and silicoaluminophosphates known as SAPO's (document 5,135,638). Dewaxing can be carried out with the catalyst in a fixed bed, fluid or in phase of mud. Typical dewaxing conditions include a temperature in the range from about 204 to 315.5ºC (400 to 600ºF), a pressure of 3447-17237 kPa (500-2500 psig), hydrogen treatment flow 178-890 lN / l (1000-5000 SCF / B) for continuous flow and LHSV reactors of 0.1-10, preferably 0.2-2.0. The dewaxing is typically performed to convert no more than 40% by weight and preferably not more than 30% by weight of the product hydroisomerized 343-399 ° C + (650-750ºF +) in boiling material lower.
Se prefiere un catalizador de desparafinado que comprende un componente catalítico de platino y un componente que comprende la forma hidrógeno de mordenita (Pt/H-mordenita), particularmente para desparafinado de una alimentación parafinosa derivada del proceso Fischer-Tropsch. Esto es debido a que se ha encontrado que no todos los catalizadores y condiciones de desparafinado son equivalentes, cuando se utilizan para desparafinar estos materiales hidroisomerizados muy puros y altamente parafínicos, debido a reacciones de craqueo que tienen lugar durante el desparafinado. Estas reacciones de craqueo producen material de punto de ebullición más bajo. Por ejemplo, la Patente U.S. 3.539.498 expone que por utilización de 0,5% en peso de platino sobre mordenita H para desparafinado de una alimentación de destilado de aceite lubricante ligero 315,5-371ºC (600-700ºF) hasta un punto de fluidez de -23ºC (-10ºF), el rendimiento de producto era solamente 68% en volumen. La Patente U.S. 4.057.488 cita un rendimiento de 65,5% en volumen, utilizando platino sobre mordenita H, para desparafinar un material refinado desnitrogenado que hierve entre 393,3 y 510ºC (740-950ºF). De modo sorprendente e inesperado, se ha encontrado que por la utilización de Pt/H-mordenita para desparafinar una alimentación parafinosa Fischer-Tropsch hidroisomerizada que hierve en el intervalo de los aceites lubricantes (v.g., 343-399ºC+ (650-750ºF+)), no se producen estos niveles de conversión elevados en hidrocarburos de punto de ebullición inferior. Cuando se utiliza un metal noble, la carga de metal noble, basada en el peso combinado de la mordenita y el metal noble, estará comprendida entre aproximadamente 0,1 y 1,0% en peso y preferiblemente entre 0,3 y 0,7% en peso, comprendiendo el metal noble preferiblemente Pt. Puede utilizarse otro metal noble, Pd, en combinación con el Pt. Se ha encontrado que una combinación de un catalizador de desparafinado Pt/H-mordenita con una alimentación parafinosa hidroisomerizada derivada de un proceso Fischer-Tropsch que emplea un catalizador que comprende un componente catalítico de cobalto, daba como resultado un punto de fluidez más bajo para un nivel de conversión dado, que el mismo catalizador con un material refinado parafinoso derivado de un aceite de petróleo. Esto es inesperado.A dewaxing catalyst is preferred which it comprises a catalytic platinum component and a component that comprises the hydrogen form of mordenite (Pt / H-mordenite), particularly for dewaxing of a paraffin feed derived from the process Fischer-Tropsch This is because it has found that not all catalysts and conditions of Dewaxing are equivalent, when used to dewax these hydroisomerized materials very pure and highly paraffinics, due to cracking reactions that take place during dewaxing. These cracking reactions produce lower boiling material. For example, the Patent U.S. 3,539,498 states that by using 0.5% by weight of platinum on mordenite H for dewaxing of a feed of Distilled light lubricating oil 315.5-371 ° C (600-700ºF) to a pour point of -23ºC (-10ºF), the product yield was only 68% by volume. The U.S. Patent 4,057,488 cites a 65.5% volume return, using platinum on mordenite H, to dewax a material denitrogenated refining boiling between 393.3 and 510 ° C (740-950ºF). Surprisingly and unexpectedly, it has found that by the use of Pt / H-mordenite to dewax a feed Hydroisomerized Fischer-Tropsch paraffin that boils in the range of lubricating oils (e.g., 343-399ºC + (650-750ºF +)), it is not produce these high conversion levels in hydrocarbons of lower boiling point. When a noble metal is used, the noble metal load, based on the combined weight of the mordenite and the noble metal will be between approximately 0.1 and 1.0% by weight and preferably between 0.3 and 0.7% by weight, comprising the noble metal preferably Pt. Another metal can be used noble, Pd, in combination with the Pt. It has been found that a combination of a dewaxing catalyst Pt / H-mordenite with a paraffin feed hydroisomerized derived from a process Fischer-Tropsch that employs a catalyst that it comprises a catalytic component of cobalt, it resulted in a lower pour point for a given conversion level, which the same catalyst with a refined paraffin material derived from a petroleum oil This is unexpected.
Durante la hidroisomerización de los hidrocarburos parafinosos para obtener la alimentación parafinosa, la conversión de los hidrocarburos 343-399ºC+ (650-750ºF+) en hidrocarburos 343-399ºC- (650-750ºF-), puede estar comprendida entre aproximadamente 20 y 80% en peso, preferiblemente entre 30 y 70% y de modo más preferible entre aproximadamente 30 y 60% en peso, basada en un solo paso de la alimentación a través de la zona de reacción. La alimentación parafinosa puede contener cantidades menores de material 343-399ºC- (650-750ºF-) antes de la hidroconversión y al menos una porción de este material de punto de ebullición inferior se convertirá también en componentes de punto de ebullición aún más bajo. Condiciones típicas de la reacción de hidroisomerización incluyen una temperatura y presión comprendidas típicamente entre 149-482ºC (300-900ºF) y 0-17237 kPa (0-2500 psig), con intervalos preferidos de 288-399ºC (550-650ºF) y 2068-8274 kPa (300-1200 psig), respectivamente. Los caudales de tratamiento con hidrógeno son 89-890 lN/l (500-5000 SCF/B), con un intervalo preferido de 356-712 lN/l (2000-4000 SCF/B). El catalizador de hidroisomerización comprende uno o más componentes metálicos catalíticos del Grupo VIII, y preferiblemente uno o más metales no nobles, tales como Co, Ni y Fe, que incluirán también típicamente un promotor de óxido de un metal del Grupo VIB (v.g., Mo o W), soportado sobre un soporte de óxido metálico de carácter ácido para dar al catalizador a la vez una función de hidrogenación para hidroisomerizar los hidrocarburos y una función ácida de hidrocraqueo. El catalizador puede contener también un metal del Grupo IB, tal como cobre, como supresor de la hidrogenólisis. La actividad de craqueo e hidrogenación del catalizador está determinada por su composición específica, como es sabido. En una realización preferida, el metal catalíticamente activo comprende cobalto y molibdeno. El soporte o vehículo de óxido ácido puede incluir sílice, alúmina, sílice-alúmina, sílice-alúmina-fosfatos, dióxido de titanio, óxido de circonio, óxido de vanadio, y otros óxidos de los Grupos II, IV, V o VI, así como tamices Y, tales como tamices Y ultra-estables. Soportes preferidos incluyen sílice, alúmina y sílice-alúmina y, más preferiblemente, una sílice-alúmina en la cual la concentración de sílice en el soporte a granel (en oposición a la sílice superficial) es menor que aproximadamente 50% en peso, preferiblemente menor que 35% en peso y más preferiblemente 15-30% en peso. Como es sabido, si el soporte es alúmina, pueden incorporarse pequeñas cantidades de flúor o cloro en el mismo para aumentar la funcionalidad ácida. La superficie específica del soporte estará comprendida en el intervalo que va desde aproximadamente 180 a 400 m^{2}/g, preferiblemente 230-350 m^{2}/g, con un volumen de poros, densidad aparente y resistencia al aplastamiento transversal respectivos comprendidos en los intervalos de 0,3 a 1,0 ml/g y preferiblemente 0,35-0,75 ml/g; 0,5-1,0 g/ml, y 0,8-3,5 kg/mm. Un catalizador de hidroisomerización particularmente preferido comprende cobalto, molibdeno y opcionalmente cobre, sobre un soporte amorfo de sílice-alúmina que contiene aproximadamente 20-30% en peso de sílice. La preparación de estos catalizadores es bien conocida y está bien documentada. Ejemplos ilustrativos, pero no limitantes de tales catalizadores, su preparación y uso pueden encontrarse, por ejemplo, en las Patentes U.S. 5.370.788 y 5.378.248.During the hydroisomerization of paraffinic hydrocarbons to obtain the paraffin feed, the conversion of hydrocarbons 343-399 ° C + (650-750ºF +) in hydrocarbons 343-399ºC- (650-750ºF-), may be between about 20 and 80% by weight, preferably between 30 and 70% and more preferably between about 30 and 60% by weight, based on a single step of feeding through The reaction zone. The paraffin feed may contain smaller amounts of material 343-399 ° C (650-750ºF-) before hydroconversion and at least a portion of this lower boiling material is will also become boiling point components even more low. Typical conditions of the hydroisomerization reaction they include a temperature and pressure typically between 149-482ºC (300-900ºF) and 0-17237 kPa (0-2500 psig), with preferred ranges of 288-399 ° C (550-650ºF) and 2068-8274 kPa (300-1200 psig), respectively. The flow rates of hydrogen treatment are 89-890 lN / l (500-5000 SCF / B), with a preferred range of 356-712 lN / l (2000-4000 SCF / B). He hydroisomerization catalyst comprises one or more components Group VIII catalytic metals, and preferably one or more non-noble metals, such as Co, Ni and Fe, which will also include typically an oxide promoter of a Group VIB metal (e.g., Mo or W), supported on a metal oxide support of character acid to give the catalyst both a hydrogenation function to hydroisomerize hydrocarbons and an acid function of hydrocracking The catalyst may also contain a metal of Group IB, such as copper, as a hydrogenolysis suppressant. The catalyst cracking and hydrogenation activity is determined by its specific composition, as is known. In a preferred embodiment, the catalytically active metal comprises cobalt and molybdenum. The acid oxide carrier or vehicle can include silica, alumina, silica-alumina, silica-alumina-phosphates, dioxide titanium, zirconium oxide, vanadium oxide, and other oxides of Groups II, IV, V or VI, as well as Y sieves, such as Y sieves ultra-stable Preferred brackets include silica, alumina and silica-alumina and, more preferably, a silica-alumina in which the silica concentration in the bulk support (as opposed to the surface silica) is less than about 50% by weight, preferably less than 35% by weight and more preferably 15-30% by weight. As is known, if the support is alumina, small amounts of fluorine or chlorine can be incorporated into the same to increase acid functionality. The surface specific support will be in the range that goes from about 180 to 400 m2 / g, preferably 230-350 m2 / g, with a pore volume, bulk density and resistance to cross crushing respective ranges in the range of 0.3 to 1.0 ml / g and preferably 0.35-0.75 ml / g; 0.5-1.0 g / ml, and 0.8-3.5 kg / mm. A particularly preferred hydroisomerization catalyst comprises cobalt, molybdenum and optionally copper, on a support amorphous silica-alumina containing approximately 20-30% by weight of silica. The Preparation of these catalysts is well known and well documented. Illustrative, but not limiting examples of such catalysts, their preparation and use can be found, for example, in U.S. Pat. 5,370,788 and 5,378,248.
Un catalizador de hidroisomerización que es particularmente preferido en la práctica de la invención comprende a la vez componentes catalíticos de cobalto y molibdeno soportados sobre un soporte amorfo de sílice-alúmina con bajo contenido de sílice, y muy preferiblemente uno en el que el componente de cobalto está depositado sobre el soporte y calcinado antes de añadir el componente de molibdeno. Este catalizador contendrá de 10 a 20% en peso de MoO_{3} y 2-5% en peso de CoO sobre un soporte amorfo de alúmina-sílice en el cual el contenido de sílice oscila entre 20 y 30% en peso del soporte. Se ha encontrado que este catalizador exhibe una retención satisfactoria de la selectividad y buena resistencia a la desactivación por los compuestos oxigenados encontrados en las alimentaciones parafinosas producidas por el proceso Fischer-Tropsch. La adición de un componente de cobre suprime la hidrogenólisis. La preparación de este catalizador se describe, por ejemplo, en las Patentes U.S. 5.757.920 y 5.750.819, cuyas descripciones se incorporan en esta memoria por referencia.A hydroisomerization catalyst that is particularly preferred in the practice of the invention comprises both cobalt and molybdenum catalytic components supported on an amorphous silica-alumina stand with bass silica content, and most preferably one in which the cobalt component is deposited on the support and calcined before adding the molybdenum component. This catalyst it will contain 10 to 20% by weight of MoO3 and 2-5% by weight of CoO on an amorphous support of alumina-silica in which the silica content ranges between 20 and 30% by weight of the support. It has been found that this catalyst exhibits satisfactory retention of selectivity and good resistance to deactivation by oxygenated compounds found in paraffin feeds produced by the Fischer-Tropsch process. The addition of a component Copper suppresses hydrogenolysis. The preparation of this catalyst is described, for example, in U.S. Pat. 5,757,920 and 5,750,819, whose descriptions are incorporated herein memory by reference.
Haciendo referencia a la Figura 1, se muestra un diagrama de flujo esquemático simple de una unidad de desparafinado 10 y un proceso útil en la práctica de la invención. Así, se muestra un reactor de hidroconversión 12, un reactor de desparafinado catalítico 14 y una torre de destilación a vacío 16. Asociados con éstos se encuentran tres tambores de vaporización súbita 18, 20 y 22, y dos cambiadores de calor 24 y 26. Una fracción parafinosa de hidrocarburos parafínicos se alimenta, por la tubería 28, a un reactor de hidroconversión 12. La fracción parafinosa tiene un punto de ebullición inicial en el intervalo de 343-399ºC (650-750ºF) y hierve continuamente hasta un punto final de ebullición mayor que 565,5ºC (1050ºF). El reactor 12 puede ser un hidrogenador, un hidrotratador o un hidroisomerizador. En el reactor de hidroconversión, la alimentación parafinosa descendente reacciona con el hidrógeno asimismo descendente que entra en el reactor por la tubería 30, en presencia de un catalizador adecuado en un lecho fijo de catalizador 32. Para fines de ilustración, la fracción parafinosa será la producida por un proceso de síntesis de hidrocarburos Fischer-Tropsch en fase de lodo y el reactor 12 será una unidad de hidroisomerización. El catalizador de hidroisomerización en el reactor 12 contiene 10-20% en peso de MoO_{3} y 2-5% en peso de CoO sobre un componente de soporte amorfo de alúmina-sílice en el cual el contenido de sílice está comprendido entre 10 y 30% en peso. Las condiciones de reacción incluyen una temperatura y una presión de hidrógeno de 378ºC (713ºF) y 4999 kPa (725 psig). Durante la hidroisomerización, aproximadamente 40% en peso de la alimentación se convierte en una fracción de hidrocarburos más ligeros que hierve por debajo del punto de ebullición inicial de la fracción parafinosa, comprendiendo el 60% en peso restante la alimentación hidroisomerizada más pesada para la operación de desparafinado. Los hidrocarburos hidroisomerizados se retiran del fondo del reactor por la tubería 34 y pasan a un tambor de separación simple 18, en el cual los hidrocarburos más ligeros se retiran como vapores de cabeza, por la tubería 36. Esta separación puede incluir también una columna de fraccionamiento (no representada) para el líquido separado, antes de hacer pasar el mismo a la unidad de desparafinado situada aguas abajo. La alimentación parafinosa más pesada se retira del tambor 18 en forma líquida y pasa, por la tubería 38, al reactor de desparafinado catalítico 14. El reactor 14 contiene un lecho fijo 40 de catalizador de desparafinado que comprende 0,5% en peso de Pt sobre H-mordenita. Se introduce hidrógeno o un gas de tratamiento que contiene hidrógeno en el reactor por la tubería 42. Las condiciones de desparafinado en el reactor incluyen una temperatura de aproximadamente 288ºC (550ºF) y una presión de hidrógeno de aproximadamente 4999 kPa (725 psig). La alimentación parafinosa reacciona con el hidrógeno en presencia del catalizador de desparafinado, lo cual reduce su punto de fluidez y convierte algo de la alimentación en material de punto de ebullición inferior. Aproximadamente 20% en volumen de la alimentación parafinosa se convierte en material de punto de ebullición inferior durante el desparafinado. Los hidrocarburos desparafinados se retiran del reactor de desparafinado por la tubería 44 y pasan a un evaporador súbito 20, que opera a una presión más baja que el reactor de desparafinado. El evaporador súbito es también un tipo de separador de tambor simple. El material más ligero se retira como vapor de cabeza por la tubería 46. El producto desparafinado 343-399ºC+ (650-750ºF+) restante se retira por la tubería 48 y se hace pasar a la torre de destilación 16, en la cual se fracciona el mismo en el número deseado de fracciones lubricantes y combustibles, como se muestra. Los vapores de cabeza se hacen pasar, por la tubería 55 a través de un cambiador de calor 24, en el cual una parte de los vapores de hidrocarburos se condensan y la mezcla de líquido y vapor resultante se hace pasar, por la tubería 25, al tambor de separación 22. El vapor y el líquido se separan, retirándose el vapor por cabeza, por la tubería 27, y haciéndose volver de nuevo el condensado, por la tubería 23, a la parte superior de la torre como reflujo. Una porción del líquido de cabezas (23A) se retira como corriente de producto ligero, la cual puede utilizarse como material base de lubricantes ligeros o como combustible. Menos del 10% en volumen de la alimentación que pasa a torre de destilación por la tubería 48 se convierte en una fracción de gasóleo de vacío ligero, adecuada para uso como combustible diesel. Éste se retira de la torre por la tubería 50. Aproximadamente 25% en volumen se retira, por la tubería 52, como material base para fluidos de transmisiones automáticas. Aproximadamente 50% en volumen del destilado desparafinado se retira por la tubería 54, como fracción lubricante útil como material base para aceites de motor de vehículos de pasajeros (aceite de cárter de motor). El 25% en volumen restante es una fracción de material base lubricante pesada, que se retira del fondo de la torre, por la tubería 56. Ésta tiene un punto de ebullición inicial comprendido en el intervalo de 426,7-454,4ºC (800-850ºF) y un punto final de aproximadamente 617ºC (1142ºF). Aproximadamente 75% en volumen de este producto desparafinado pesado se hace pasar, por la tubería 58, para su procesamiento ulterior en un lubricante pesado para aplicaciones de aceites industriales y/o aceites de motor pesados. El 25% en volumen restante se conduce, por la tubería 60, hacia y a través del cambiador de calor 26, en el cual se enfría el mismo a una temperatura inferior a 288ºC (550ºF), y luego por las tuberías 62, 64 y 66 al reactor 14 como líquido de enfriamiento. Como se demuestra en el ejemplo siguiente, este líquido de enfriamiento no parece reaccionar con el hidrógeno en presencia del catalizador de desparafinado en una magnitud importante, por razones que no son bien conocidas. El uso de este producto desparafinado frío reciclado mantiene el reactor de desparafinado a la temperatura deseada de 288ºC (550ºF), sin necesidad de utilizar alimentación fría, un gas frío, otro líquido hidrocarbonado frío que pudiera diluir el producto desparafinado y la alimentación, o un sistema de intercambio de calor indirecto.Referring to Figure 1, a Simple schematic flow chart of a dewaxing unit 10 and a process useful in the practice of the invention. So, it shows a hydroconversion reactor 12, a dewaxing reactor catalytic 14 and a vacuum distillation tower 16. Associated with these are three sudden vaporization drums 18, 20 and 22, and two heat exchangers 24 and 26. A paraffin fraction of Paraffinic hydrocarbons are fed, by pipe 28, to a hydroconversion reactor 12. The paraffin fraction has a initial boiling point in the range of 343-399ºC (650-750ºF) and boil continuously to a boiling end point greater than 565.5 ° C (1050ºF). The reactor 12 can be a hydrogenator, a hydrotreator or a hydroisomerizer. In the hydroconversion reactor, the descending paraffin feed reacts with hydrogen also descending that enters the reactor through pipe 30, in presence of a suitable catalyst in a fixed bed of catalyst 32. For purposes of illustration, the paraffin fraction it will be the one produced by a hydrocarbon synthesis process Fischer-Tropsch in mud phase and reactor 12 It will be a hydroisomerization unit. The catalyst of hydroisomerization in reactor 12 contains 10-20% by weight of MoO 3 and 2-5% by weight of CoO on a amorphous alumina-silica support component in the which silica content is between 10 and 30% in weight. The reaction conditions include a temperature and a hydrogen pressure of 378ºC (713ºF) and 4999 kPa (725 psig). During hydroisomerization, approximately 40% by weight of the feed becomes a fraction of hydrocarbons more light boiling below the initial boiling point of the paraffin fraction, the remaining 60% by weight comprising the heavier hydroisomerized feed for the operation of dewaxed. The hydroisomerized hydrocarbons are removed from the bottom of the reactor through pipe 34 and pass to a drum of simple separation 18, in which lighter hydrocarbons are removed as head steamers, through pipe 36. This separation may also include a fractionation column (not represented) for the separated liquid, before passing the same to the dewaxing unit located downstream. The heavier paraffin feed is removed from drum 18 in the form liquid and passes, through pipe 38, to the dewaxing reactor catalytic 14. The reactor 14 contains a fixed bed 40 of dewaxing catalyst comprising 0.5% by weight of Pt on H-mordenite Hydrogen or a gas of treatment containing hydrogen in the reactor through line 42. Dewaxing conditions in the reactor include a temperature of approximately 288ºC (550ºF) and a pressure of hydrogen of approximately 4999 kPa (725 psig). feeding paraffin reacts with hydrogen in the presence of the catalyst dewaxing, which reduces its pour point and converts some of the feed in boiling material lower. Approximately 20% by volume of the feed paraffin becomes lower boiling material during dewaxing. Dewaxed hydrocarbons are removed from the dewaxing reactor through the pipe 44 and passed to a sudden evaporator 20, which operates at a lower pressure than the dewaxing reactor. The sudden evaporator is also a type of simple drum separator. The lighter material is removed as head steam through the pipe 46. The dewaxed product 343-399 ° C + (650-750 ° F +) remaining removed by pipe 48 and passed to the distillation tower 16, in which it is divided into the desired number of lubricant and fuel fractions, as shown. The fumes head are made to pass, through pipe 55 through a changer of heat 24, in which a part of the hydrocarbon vapors they condense and the resulting liquid and vapor mixture is made pass through the pipe 25 to the separation drum 22. The steam and the liquid separates, removing steam by head, through the pipe 27, and the condensate being returned again, through the pipe 23, to the top of the tower as reflux. A portion of the liquid of heads (23A) is removed as a stream of light product, the which can be used as a base material for light lubricants or As fuel. Less than 10% by volume of the feed that goes to distillation tower through pipe 48 becomes a Lightweight vacuum diesel fraction, suitable for use as Diesel. This is removed from the tower by pipe 50. Approximately 25% by volume is removed, through pipe 52, as base material for automatic transmission fluids. Approximately 50% by volume of the dewaxed distillate is removed through pipe 54, as a lubricant fraction useful as a base material for passenger car engine oils (crankcase oil motor). The remaining 25% in volume is a fraction of material heavy lubricant base, which is removed from the bottom of the tower, by the pipe 56. This has an initial boiling point comprised in the range of 426.7-454.4 ° C (800-850ºF) and an end point of approximately 617 ° C (1142 ° F). Approximately 75% by volume of this product heavy dewaxing is passed, through pipe 58, for its further processing in a heavy lubricant for applications industrial oils and / or heavy motor oils. 25% by volume remaining is conducted, by pipe 60, to and through the heat exchanger 26, in which it is cooled to a temperature below 288ºC (550ºF), and then through pipes 62, 64 and 66 to reactor 14 as cooling liquid. How I know demonstrate in the following example, this cooling liquid does not seems to react with hydrogen in the presence of the catalyst dewaxed to a significant extent, for reasons that are not well known. The use of this recycled cold dewaxed product maintains the dewaxing reactor at the desired temperature of 288ºC (550ºF), without using cold food, a gas cold, another cold hydrocarbon liquid that could dilute the dewaxed product and food, or a system of indirect heat exchange.
La Figura 2 es un diagrama de flujo esquemático de un proceso de síntesis de hidrocarburos integrado útil en la práctica de la invención, que incluye hidroisomerización y desparafinado de una fracción parafinosa procedente de la síntesis Fischer-Tropsch. Los mismos números de la Figura 2 hacen referencia a los mismos reactores, cambiadores de calor, separadores, tuberías y torre de destilación que en la Figura 1. Haciendo referencia a la Figura 2, la unidad integrada 100 comprende un reactor de síntesis de hidrocarburos en fase de lodo 110 que contiene en su interior un lodo trifásico 112, tiene una placa de distribución de gas 114 en el fondo del lodo para inyectar gas de síntesis procedente del área de la cámara colectora inferior, y medios de filtración de líquidos indicados como el recuadro 116, sumergidos en el lodo. El gas de síntesis, que comprende una mezcla de H_{2} y CO en una relación molar de 2,1:1, se hace pasar al reactor por la tubería 118, separándose continuamente el líquido del lodo, que comprende los hidrocarburos sintetizados que son líquidos en las condiciones de reacción, como filtrado por la tubería 120 y retirándose el efluente gaseoso del reactor por cabeza como gas residual por la tubería 122. El filtrado, que comprende los hidrocarburos sintetizados que son líquidos en las condiciones de reacción, y que contiene la fracción de ebullición 343-399ºC+ (650-750ºF+), se hace pasar a un reactor de hidroisomerización 12, que es el mismo que en la Figura 1 y tiene en su interior el mismo catalizador. En el reactor de síntesis de hidrocarburos 110, el H_{2} y el CO del gas de síntesis reaccionan en presencia del catalizador particulado para formar los hidrocarburos deseados, la mayor parte de los cuales comprenden el líquido de lodo, junto con productos gaseosos de la reacción, gran parte de los cuales es vapor de agua y CO_{2}. Los círculos en 112 representan las burbujas de gas de síntesis y productos gaseosos, mientras que los puntos sólidos representan el catalizador de síntesis de hidrocarburos Fischer-Tropsch particulado. Las cabezas gaseosas comprenden vapor de agua, CO_{2}, productos hidrocarbonados gaseosos, gas de síntesis sin reaccionar y cantidades poco importantes de compuestos oxigenados. Las cabezas se hacen pasar a través de cambiadores de calor respectivos caliente y frío 124 y 126, en los cuales se enfrían aquéllas para condensar una porción del agua y los hidrocarburos, y a separadores respectivos caliente y frío 128 y 130, a fin de recuperar los hidrocarburos líquidos condensados. Así, el gas de cabezas se hace pasar por la tubería 122 a través de un cambiador de calor caliente 124 para separar por condensación algo del vapor de agua y los hidrocarburos más pesados en forma líquida, haciéndose pasar luego la mezcla de gas y líquido por la tubería 132 al separador 128, en el cual el agua y los hidrocarburos líquidos se separan del gas remanente como capas líquidas separadas. La capa de agua se retira por la tubería 134 y los hidrocarburos líquidos se retiran por la tubería 136 y pasan a la unidad de hidroisomerización 12, junto con el filtrado procedente del filtro 116. El hidrocarburo líquido separado procedente del separador caliente 128 contiene hidrocarburos que solidifican en las condiciones normales de temperatura y presión ambientes, y son útiles como parte de la alimentación parafinosa a la unidad de hidroisomerización 12. El gas no condensado se retira del separador 128 y pasa por la tubería 140 a través del cambiador de calor frío 126, para condensar más agua e hidrocarburos ligeros en forma líquida, haciéndose pasar luego la mezcla de gas y líquido por la tubería 142 al separador frío 130, en el cual el líquido se separa del gas no condensado como dos capas separadas. El agua se retira por la tubería 144 y el hidrocarburo líquido por la tubería 146 y a través de la tubería 34. Los vapores no condensados se retiran por cabeza por la tubería 150. Se hace pasar hidrógeno o un gas de tratamiento que contiene hidrógeno a la parte superior de la unidad de hidroisomerización por la tubería 30. Los hidrocarburos sufren hidroisomerización y la mezcla de hidrocarburos hidroisomerizados y gas se retira del reactor por la tubería 34 y pasa, junto con los hidrocarburos más ligeros procedentes de la tubería 146, a un fraccionador 156, que opera a la presión atmosférica o superior, en el cual los componentes más ligeros se separan como fracciones combustibles, tales como una fracción de nafta retirada por la tubería 158, y una fracción de combustible de turborreactores/diesel retirada por la tubería 160, retirándose el hidrógeno no reaccionado procedente de 138 y el gas hidrocarbonado ligero como gas de colas por la tubería 162. El hidroisomerizado más pesado, que comprende los hidrocarburos deseados que hierven en el intervalo de los aceites lubricantes que tienen un punto de ebullición inicial comprendido en el intervalo que va desde 343 a 399ºC (650-750ºF), se retira del fondo del fraccionador por la tubería 164. Así, en esta realización, la porción más ligera del producto hidroisomerizado se separa del material de aceites lubricantes antes del desparafinado. Esto reduce notablemente la carga tanto sobre la unidad de desparafinado como sobre el destilador tubular de vacío subsiguiente. La fracción de aceite lubricante que tiene un punto de ebullición inicial de aproximadamente 371ºC (700ºF) y un punto final superior a 565,5ºC (1050ºF), se hace pasar por la tubería 164 a una unidad de desparafinado catalítico 14, que contiene un lecho fijo 40 de un catalizador de desparafinado que comprende Pt/H-mordenita. Se hace pasar hidrógeno o un gas de tratamiento que contiene hidrógeno a la parte superior del reactor de desparafinado 14 por la tubería 42, y reacciona con el producto hidroisomerizado para reducir su punto de fluidez y producir un producto desparafinado que comprende un material base de lubricantes, que se retira, junto con el hidrógeno sin reaccionar y los productos gaseosos de la reacción de desparafinado, por la tubería 44, se hace pasar a través de un fraccionador de vaporización súbita simple 20 para eliminar el vapor y el gas como cabezas, y luego a la torre de destilación a vacío 16, por la tubería 48. Como sucede en el caso de la hidroisomerización, el desparafinado catalítico da también como resultado que algo del material stock base se craquice a un material que hierve a temperatura inferior, para formar una fracción ligera. En el destilador tubular de vacío, la fracción ligera se separa del material base desparafinado y se retira de la unidad por la tubería 158, retirándose de la unidad el material base lubricante desparafinado por la tubería 56. Si bien se muestra únicamente una sola corriente de stock base por conveniencia, en la mayoría de los casos se producen una pluralidad de stocks base de viscosidades diferentes por el fraccionamiento a vacío. Los gases hidrocarbonados ligeros y cualquier cantidad remanente de hidrógeno sin reaccionar se retiran por cabeza por la tubería 80. La mayor parte (v.g., más del 50%) del stock base pesado se retira por la tubería 58 y se envía al procesamiento ulterior en diversos lubricantes. El resto se hace pasar, por la tubería 60, hacia y a través del cambiador de calor 26, en el cual se enfría el mismo a una temperatura suficientemente por debajo de la temperatura en el reactor de desparafinado para ser utilizada como líquido de enfriamiento. Este líquido frío de enfriamiento se hace pasar, por las tuberías 62, 64 y 66, de nuevo al reactor de desparafinado, en el cual el mismo no reacciona con el hidrógeno en el reactor en una proporción que deteriore su eficacia como líquido de enfriamiento.Figure 2 is a schematic flow chart of an integrated hydrocarbon synthesis process useful in the practice of the invention, which includes hydroisomerization and dewaxing of a paraffin fraction from synthesis Fischer-Tropsch The same numbers in Figure 2 they refer to the same reactors, heat exchangers, separators, pipes and distillation tower as in Figure 1. Referring to Figure 2, the integrated unit 100 it comprises a mud phase hydrocarbon synthesis reactor 110 which contains a three-phase sludge 112 inside, has a gas distribution plate 114 at the bottom of the sludge to inject synthesis gas from the area of the lower collecting chamber, and liquid filtration media indicated as box 116, submerged in the mud. The synthesis gas, which comprises a mixture of H2 and CO in a molar ratio of 2.1: 1, is passed to reactor through pipe 118, the liquid separating continuously sludge, which comprises synthesized hydrocarbons that are liquids under reaction conditions, as filtered by the pipe 120 and the gaseous effluent being removed from the reactor by head as waste gas through pipe 122. The filtrate, which it comprises synthesized hydrocarbons that are liquid in the reaction conditions, and containing the boiling fraction 343-399ºC + (650-750ºF +), is made pass to a hydroisomerization reactor 12, which is the same as in Figure 1 and has the same catalyst inside. At hydrocarbon synthesis reactor 110, H 2 and CO of the gas of synthesis react in the presence of the particulate catalyst to form the desired hydrocarbons, most of the which comprise the sludge liquid, together with gaseous products of the reaction, much of which is water vapor and CO 2. The circles in 112 represent the gas bubbles of synthesis and gaseous products, while solid points represent the hydrocarbon synthesis catalyst Particulate Fischer-Tropsch. Gaseous heads comprise water vapor, CO2, hydrocarbon products gaseous, unreacted synthesis gas and low amounts important of oxygenated compounds. The heads are passed to through respective heat exchangers hot and cold 124 and 126, in which they cool to condense a portion of water and hydrocarbons, and to respective separators hot and cold 128 and 130, in order to recover liquid hydrocarbons condensed Thus, the head gas is passed through the pipe 122 through a hot heat exchanger 124 to separate by condensation of some water vapor and heavier hydrocarbons in liquid form, then passing the mixture of gas and liquid by pipe 132 to separator 128, in which water and liquid hydrocarbons are separated from the remaining gas as layers separated liquids. The water layer is removed by pipe 134 and liquid hydrocarbons are removed by pipe 136 and pass to the hydroisomerization unit 12, together with the filtrate from of filter 116. The separated liquid hydrocarbon from the hot separator 128 contains hydrocarbons that solidify in normal ambient temperature and pressure conditions, and are useful as part of the paraffin feed to the unit of hydroisomerization 12. The uncondensed gas is removed from the separator 128 and passes through pipe 140 through the cold heat exchanger 126, to condense more water and light hydrocarbons into shape liquid, then posing the mixture of gas and liquid through the pipe 142 to cold separator 130, in which the liquid separates of the uncondensed gas as two separate layers. The water is removed by pipe 144 and liquid hydrocarbon by pipe 146 and to through the pipe 34. The non-condensed vapors are removed by head through pipe 150. Hydrogen or a gas is passed hydrogen containing treatment to the top of the unit of hydroisomerization through the pipeline 30. Hydrocarbons suffer hydroisomerization and the mixture of hydroisomerized hydrocarbons and gas is removed from the reactor through pipe 34 and passes along with the lighter hydrocarbons from pipe 146, at a fractionator 156, which operates at atmospheric pressure or higher, in which the lighter components are separated as fractions fuels, such as a fraction of gasoline removed by the pipe 158, and a fuel fraction of turbojet / diesel removed by pipe 160, withdrawing the unreacted hydrogen from 138 and hydrocarbon gas Light as queue gas through pipe 162. The hydroisomerized more heavy, which comprises the desired hydrocarbons that boil in the range of lubricating oils that have a point of initial boil in the range from 343 to 399ºC (650-750ºF), is removed from the bottom of the fractionator through the pipe 164. Thus, in this embodiment, the lighter portion of the hydroisomerized product is separated from the lubricating oils material before dewaxing. This reduces notably the load on both the dewaxing unit and over the subsequent vacuum tube distiller. The fraction of lubricating oil that has an initial boiling point of approximately 371ºC (700ºF) and an end point greater than 565.5ºC (1050ºF), pipe 164 is passed to a unit of catalytic dewaxing 14, which contains a fixed bed 40 of a dewaxing catalyst comprising Pt / H-mordenite. It is passed hydrogen or a gas of hydrogen containing treatment to the top of the reactor dewaxing 14 through the pipe 42, and reacts with the product hydroisomerized to reduce its pour point and produce a dewaxed product comprising a base material of lubricants, which is removed, together with unreacted hydrogen and the gaseous products of the dewaxing reaction, by the pipe 44, is passed through a fractionator of simple sudden vaporization 20 to remove steam and gas as heads, and then to the vacuum distillation tower 16, by the pipe 48. As in the case of hydroisomerization, the Catalytic dewaxing also results in some of the base stock material is cracked to a material that boils at lower temperature, to form a light fraction. At tubular vacuum distiller, the light fraction is separated from the dewaxed base material and is removed from the unit by the pipe 158, removing the lubricating base material from the unit dewaxed by pipe 56. Although only one is shown single base stock stream for convenience, in most cases a plurality of base viscosity stocks occur different by vacuum fractionation. Hydrocarbon gases light and any remaining amount of unreacted hydrogen they are removed by head through pipe 80. Most (e.g., more 50%) of the heavy base stock is removed by pipe 58 and sends to further processing in various lubricants. The rest is passed, through the pipe 60, to and through the changer of heat 26, in which it is cooled to a temperature sufficiently below the temperature in the reactor of dewaxed to be used as a cooling liquid. This cold cooling liquid is passed through pipes 62, 64 and 66, back to the dewaxing reactor, in which it does not reacts with the hydrogen in the reactor in a proportion that impair its effectiveness as a cooling liquid.
Si bien tipos de catalizador de la reacción Fischer-Tropsch adecuados comprenden, por ejemplo, uno o más metales catalíticos del Grupo VIII tales como Fe, Ni, Co, Ru y Re, en el proceso de la invención se prefiere que el catalizador comprenda un componente catalítico de cobalto. En una realización, el catalizador comprende cantidades catalíticamente eficaces de Co y uno o más de Re, Ru, Fe, Ni, Th, Zr, Hf, U, Mg y La sobre un material soporte inorgánico adecuado, preferiblemente uno que comprende uno o más óxidos metálicos refractarios. Soportes preferidos para los catalizadores que contienen Co comprenden particularmente dióxido de titanio. Catalizadores útiles y su preparación son conocidos e ilustrativos, pero pueden encontrarse ejemplos no limitantes, por ejemplo, en las Patentes U.S. 4.568.663; 4.663.305; 4.542.122; 4.621.072 y 5.545.674. En un proceso de síntesis de hidrocarburos en fase de lodo, que es un tipo de proceso de síntesis de hidrocarburos Fischer-Tropsch preferido en la práctica de la invención, un gas de síntesis que comprende una mezcla de H_{2} y CO se hace borbotear como tercera fase a través de un lodo en un reactor que comprende un catalizador de síntesis de hidrocarburos de tipo Fischer-Tropsch particulado dispersado y suspendido en un lodo líquido que comprende productos hidrocarbonados de la reacción de síntesis que son líquidos en las condiciones de reacción. La relación molar de hidrógeno a monóxido de carbono puede variar en líneas generales desde aproximadamente 0,5 a 4, pero más típicamente está comprendida dentro del intervalo que va desde aproximadamente 0,7 a 2,75 y con preferencia desde aproximadamente 0,7 a 2,5. La relación molar estequiométrica para una reacción de síntesis de hidrocarburos Fischer-Tropsch es por regla general aproximadamente 2,0, pero en un proceso de síntesis de hidrocarburos en fase de lodo la misma es por lo general aproximadamente 2,1/1 y puede incrementarse para obtener la cantidad de hidrógeno deseada a partir del gas de síntesis para una reacción distinta de la reacción de síntesis. Las condiciones del proceso en fase de lodo varían en cierto grado, dependiendo del catalizador y los productos deseados. En la práctica de la invención, se prefiere que la reacción de síntesis de hidrocarburos se conduzca en condiciones en las cuales tiene lugar poco o nada de la reacción de desplazamiento del gas de agua y de modo más preferible sin que tenga lugar en absoluto la reacción de desplazamiento del gas de agua durante la síntesis de hidrocarburos. Se prefiere también conducir la reacción en condiciones que den un factor alfa de al menos 0,85, con preferencia al menos 0,9 y de modo más preferible al menos 0,92, a fin de sintetizar una mayor cantidad de los hidrocarburos de peso molecular superior más deseables. Esto se ha conseguido en un proceso en fase de lodo que utiliza un catalizador que contiene un componente catalítico de cobalto. Los expertos en la técnica saben que por factor alfa se entiende el factor alfa cinético de Schultz-Flory. Condiciones típicas eficaces para producir hidrocarburos que comprenden en su mayor parte parafinas C_{5+}, (v.g., C_{5+}-C_{200}) y preferiblemente parafinas C_{10+} (y más preferiblemente C_{20+}) en un proceso de síntesis de hidrocarburos en fase de lodo que emplea un catalizador que comprende un componente de cobalto soportado incluyen, por ejemplo, temperaturas, presiones y velocidades espaciales horarias del gas comprendidas en el intervalo que va desde aproximadamente 160-315ºC (320-600ºF), 552-4.134 kPa (80-600 psi) y 100-40.000 V/h/V, expresada como volúmenes estándar de mezcla gaseosa de CO y H_{2} (0ºC, 101,3 kPa (1 atm)) por hora y por volumen de catalizador, respectivamente. Los hidrocarburos que son líquidos en las condiciones de reacción se retiran del reactor utilizando medios de filtración.While types of reaction catalyst Suitable Fischer-Tropsch comprise, for example, one or more Group VIII catalytic metals such as Fe, Ni, Co, Ru and Re, in the process of the invention it is preferred that the catalyst comprises a catalytic component of cobalt. In a embodiment, the catalyst comprises catalytically amounts Effective Co and one or more of Re, Ru, Fe, Ni, Th, Zr, Hf, U, Mg and La on a suitable inorganic support material, preferably one comprising one or more refractory metal oxides. Brackets Preferred for Co-containing catalysts comprise particularly titanium dioxide. Useful catalysts and their preparation are known and illustrative, but can be found non-limiting examples, for example, in U.S. Pat. 4,568,663; 4,663,305; 4,542,122; 4,621,072 and 5,545,674. In a Mud phase hydrocarbon synthesis process, which is a type of hydrocarbon synthesis process Fischer-Tropsch preferred in the practice of invention, a synthesis gas comprising a mixture of H2 and CO is bubbled as a third phase through a mud in a reactor comprising a hydrocarbon synthesis catalyst of dispersed particulate Fischer-Tropsch type and suspended in a liquid mud comprising products hydrocarbons of the synthesis reaction that are liquid in the reaction conditions The molar ratio of hydrogen to monoxide Carbon can vary in general from approximately 0.5 to 4, but more typically within the range ranging from about 0.7 to 2.75 and preferably from approximately 0.7 to 2.5. The stoichiometric molar ratio for a hydrocarbon synthesis reaction Fischer-Tropsch is as a rule approximately 2.0, but in a hydrocarbon synthesis process In the mud phase it is usually about 2.1 / 1 and can be increased to obtain the desired amount of hydrogen at starting from the synthesis gas for a reaction other than the reaction of synthesis Mud phase process conditions vary in a certain degree, depending on the catalyst and the desired products. In the practice of the invention, it is preferred that the reaction of hydrocarbon synthesis is conducted under conditions in which little or none of the gas displacement reaction of water and more preferably without taking place at all water gas displacement reaction during the synthesis of hydrocarbons It is also preferred to conduct the reaction in conditions that give an alpha factor of at least 0.85, preferably at least 0.9 and more preferably at least 0.92, in order to synthesize a greater amount of weight hydrocarbons top molecular most desirable. This has been achieved in a mud phase process that uses a catalyst that contains a Cobalt Catalytic Component Those skilled in the art know that the alpha factor means the kinetic alpha factor of Schultz-Flory. Typical effective conditions for produce hydrocarbons that comprise mostly paraffins C_ {5+}, (e.g., C_ {5 +} - C_ {200}) and preferably C 10+ paraffins (and more preferably C 20+) in a hydrocarbon synthesis process in phase of sludge that employs a catalyst comprising a component of Cobalt supported include, for example, temperatures, pressures and hourly space velocities of gas in the range ranging from about 160-315 ° C (320-600ºF), 552-4.134 kPa (80-600 psi) and 100-40,000 V / h / V, expressed as standard volumes of gas mixture of CO and H2 (0 ° C, 101.3 kPa (1 atm)) per hour and per volume of catalyst, respectively. Hydrocarbons that are liquid in the reaction conditions are removed from the reactor using means of filtration.
La invención se comprenderá más plenamente con referencia al ejemplo que sigue.The invention will be more fully understood with reference to the example that follows.
EjemploExample
Se produjeron hidrocarburos parafinosos sintetizados por el proceso Fischer-Tropsch en un reactor en fase de lodo a partir de una alimentación de gas de síntesis que comprendía una mezcla de H_{2} y CO que tenía una relación molar de H_{2} a CO comprendida entre 2,11 y 2,16. El lodo comprendía partículas de un catalizador de síntesis de hidrocarburos Fischer-Tropsch que comprendía cobalto y renio soportados sobre dióxido de titanio dispersado en un líquido de lodo hidrocarbonado, haciéndose borbotear el gas de síntesis a través del lodo. El lodo líquido comprendía productos hidrocarbonados de la reacción de síntesis que eran líquidos en las condiciones de reacción. Éstas incluían una temperatura de 218ºC (425ºF), una presión de 4999,5 kPa (290 psig) y una velocidad lineal de alimentación gaseosa de 12 a 18 cm/s. El factor alfa del paso de síntesis era mayor que 0,9. Los hidrocarburos parafinosos, que son líquidos en las condiciones de reacción y que constituyen el lodo, se retiraron del reactor por filtración. La distribución de puntos de ebullición de este líquido hidrocarbonado parafinoso se da en la Tabla 1.Paraffinic hydrocarbons were produced synthesized by the Fischer-Tropsch process in a mud phase reactor from a gas feed of synthesis comprising a mixture of H2 and CO that had a molar ratio of H2 to CO between 2.11 and 2.16. He sludge comprised particles of a synthesis catalyst of Fischer-Tropsch hydrocarbons comprising cobalt and rhenium supported on titanium dioxide dispersed in a liquid of hydrocarbon sludge, making the gas gush out synthesis through the mud. The liquid mud included products hydrocarbons of the synthesis reaction that were liquids in the reaction conditions These included a temperature of 218 ° C (425ºF), a pressure of 4999.5 kPa (290 psig) and a speed Linear gaseous feed of 12 to 18 cm / s. The alpha factor of Synthesis step was greater than 0.9. Paraffinic hydrocarbons, that are liquid under the reaction conditions and that constitute the sludge, were removed from the reactor by filtration. The distribution of Boiling points of this paraffinic hydrocarbon liquid are given in Table 1.
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El líquido parafinoso se hidroisomerizó sin fraccionamiento y por tanto incluía el 29% en peso de material que hervía por debajo de 371ºC (700ºF) mostrado en la Tabla 1. El líquido parafinoso se hidroisomerizó por reacción con hidrógeno en presencia de un catalizador de hidroisomerización con función dual que estaba constituido por cobalto (CoO, 3,2% en peso) y molibdeno (MoO_{3}, 15,2% en peso) soportados sobre un componente ácido de cogel sílice-alúmina amorfo, 15,5% en peso del cual era sílice. El catalizador tenía una superficie específica de 266 m^{2}/g y un volumen de poros (P.V._{H2O}) de 0,64 ml/g. Este catalizador se preparó por deposición y calcinación del componente de cobalto sobre el soporte antes de la deposición y calcinación del componente de molibdeno. Las condiciones para la hidroisomerización se exponen en la Tabla 2 y se seleccionaron para un objetivo de 50% en peso de conversión de la fracción 371ºC+ (700ºF+), que se define como:The paraffin liquid was hydroisomerized without fractionation and therefore included 29% by weight of material that boiled below 371 ° C (700 ° F) shown in Table 1. The paraffin liquid was hydroisomerized by reaction with hydrogen in presence of a dual function hydroisomerization catalyst which consisted of cobalt (CoO, 3.2% by weight) and molybdenum (MoO 3, 15.2% by weight) supported on an acid component of amorphous silica-alumina cogel, 15.5% by weight of which It was silica. The catalyst had a specific surface area of 266 m2 / g and a pore volume (P.V. H2O) of 0.64 ml / g. This catalyst was prepared by deposition and calcination of the component of cobalt on the support before deposition and calcination of the molybdenum component The conditions for hydroisomerization are shown in Table 2 and selected for a 50% objective by weight of conversion of fraction 371 ° C + (700 ° F +), which is defined how:
Conv. 371ºC+ (700ºF+) = [1-(%p 371ºC+ (700ºF+) en producto)/(%p 371ºC+ (700ºF+) en alimentación)] x 100Conv. 371 ° C + (700ºF +) = [1 - (% p 371ºC + (700ºF +) in product) / (% p 371ºC + (700ºF +) in power)] x 100
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Como se indica en la Tabla, 50% en peso de la alimentación parafinosa 371ºC+ (700ºF+) se convirtió en productos con punto de ebullición 371ºC- (700ºF-). El producto hidroisomerizado se fraccionó para separar las fracciones 371ºC+ (700ºF+) y 371ºC- (700ºF-), fraccionándose el producto hidroisomerizado 371ºC- (700ºF-) separado para recuperar productos combustibles con punto de enturbiamiento y punto de cristalización reducidos.As indicated in the Table, 50% by weight of the paraffin feed 371 ° C + (700 ° F +) became products with boiling point 371ºC- (700ºF-). The product hydroisomerized was fractionated to separate fractions 371 ° C + (700ºF +) and 371ºC- (700ºF-), dividing the product 371ºC- (700ºF-) hydroisomerized separated to recover products fuels with cloud point and crystallization point reduced
La Tabla 3 muestra las propiedades del producto hidroisomerizado 371ºC+ (700ºF+) que comprende 86,8% en peso de hidrocarburos que hierven en el intervalo de 371-510ºC (700-950ºF) y 11,6% p de hidrocarburos 510ºC+ (950ºF+).Table 3 shows the product properties 371 ° C + (700 ° F +) hydroisomerized comprising 86.8% by weight of hydrocarbons that boil in the range of 371-510ºC (700-950ºF) and 11.6% p of 510ºC + hydrocarbons (950ºF +).
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El producto hidroisomerizado 371ºC+ (700ºF+) mostrado en la Tabla 3 se desparafinó catalíticamente utilizando un catalizador con 0,5% p de Pt/H-mordenita para reducir el punto de fluidez y formar un material base lubricante de alto VI. En este experimento se utilizó una pequeña unidad de planta piloto con flujo ascendente. Las condiciones de desparafinado incluían una presión de H_{2} de 5171 kPa (750 psig), con un caudal nominal de gas de tratamiento de 445 lN/l (2500 SCF/B) a 1 LHSV y una temperatura de 288ºC (550ºF). El producto desparafinado que salía del reactor se fraccionó utilizando la destilación estándar 15/5 para separar los componentes combustibles de punto de ebullición inferior producidos en el reactor de desparafinado y el producto 371ºC (700ºF+) se sometió a destilación Hivac para obtener cortes estrechos, determinándose las propiedades de baja temperatura sobre las porciones de 388-510ºC (730-950ºF) y 510ºC+ (950ºF+). Los resultados se resumen en la Tabla 4.The hydroisomerized product 371ºC + (700ºF +) shown in Table 3 was catalytically deparaffinized using a catalyst with 0.5% p of Pt / H-mordenite for reduce the pour point and form a lubricating base material of high VI. In this experiment a small plant unit was used upward flow pilot. Dewaxing conditions included a pressure of H2 of 5171 kPa (750 psig), with a nominal flow of treatment gas from 445 lN / l (2500 SCF / B) to 1 LHSV and a temperature of 288ºC (550ºF). The dewaxed product leaving the reactor was fractionated using distillation 15/5 standard to separate fuel components from point lower boiling produced in the dewaxing reactor and the product 371 ° C (700 ° F +) was subjected to Hivac distillation to obtain narrow cuts, determining low temperature properties over portions of 388-510 ° C (730-950ºF) and 510ºC + (950ºF +). The results are summary in Table 4.
Los datos de la Tabla 3 muestran rendimientos respectivos de 86,8% en peso de producto hidroisomerizado que hervía en el intervalo de 371-510ºC (700-950ºF) y 11,6% en peso de producto hidroisomerizado 510ºC+ (950ºF+). Así, del producto hidroisomerizado 371,1ºC+ (700ºF+), el material 510ºC+ (700ºF+) es 88,2% en peso y el material 510ºC+ (950ºF+) es 11,8% en peso. Después del desparafinado, del producto desparafinado aproximadamente 371ºC+ (700ºF+), la Tabla 4 muestra que sólo 59,9% en peso es 371ºC+ (700ºF+), mientras que 23,5% en peso comprende producto desparafinado 510ºC+ (950ºF+). Esto indica por tanto una conversión importante de la alimentación de producto hidroisomerizado 371-510ºC (700-950ºF) en el desparafinador en hidrocarburos que hierve a temperatura inferior, esencialmente sin conversión alguna del producto desparafinado 510ºC+ (950ºF+) en hidrocarburos que hierven a temperatura inferior.The data in Table 3 show returns of 86.8% by weight of hydroisomerized product which boiled in the range of 371-510 ° C (700-950ºF) and 11.6% by weight of product hydroisomerized 510 ° C + (950 ° F +). So, of the product hydroisomerized 371.1 ° C + (700 ° F +), the material 510 ° C + (700 ° F +) is 88.2% by weight and the material 510 ° C + (950 ° F +) is 11.8% by weight. After dewaxing, dewaxing product approximately 371 ° C + (700 ° F +), Table 4 shows that only 59.9% by weight is 371 ° C + (700 ° F +), while 23.5% by weight comprises 510 ° C dewaxed product + (950 ° F +). This therefore indicates a major conversion of product feed hydroisomerized 371-510 ° C (700-950ºF) in the hydrocarbon dewaxer boiling at a lower temperature, essentially without conversion some of the dewaxed product 510ºC + (950ºF +) in hydrocarbons They boil at a lower temperature.
Esto demuestra por tanto que esencialmente poco o nada del producto desparafinado pesado 510ºC+ (950ºF+) reciclado (utilizado como líquido de enfriamiento) reacciona con el catalizador de desparafinado.This therefore proves that essentially little or none of the recycled 510ºC + (950ºF +) heavy dewaxed product (used as a cooling liquid) reacts with the dewaxing catalyst.
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