MX2010013000A

MX2010013000A - Proceso para la produccion de etileno de baja concentracion para usar como reactivo.

Info

Publication number: MX2010013000A
Application number: MX2010013000A
Authority: MX
Inventors: Michel Strebelle; Michel Lempereur; Dominique Balthasart; Hans-Dieter Winkler; Peter Mews; Joachim Kotter
Original assignee: Solvay
Priority date: 2008-06-03
Filing date: 2009-05-28
Publication date: 2010-12-20
Also published as: WO2009147076A3; CO6351771A2; EP2130811A1; CN102056873A; EA201071391A1; CN105001034A; AR073643A1; BRPI0913217A2; CA2724590A1; US20110077439A1; KR20110022614A; WO2009147076A2; US8173855B2; TW201004921A; PE20100436A1; EA019902B1; EP2294037A2; AU2009253975A1; JP2011521995A

Abstract

Proceso para la producción de etileno para usar como reactivo a partir de una fuente de hidrocarburos de acuerdo con el cual se sigue el procedimiento de: a) someter a la fuente de hidrocarburos a un primer paso de craqueo, es decir, se lleva a cabo un paso de pirólisis en un horno de craqueo, para producir de esa manera una mezcla de productos de craqueo; b) someter a dicha mezcla de productos de craqueo a una sucesión de pasos de tratamiento, que incluyen un paso de compresión, que hace posible obtener una corriente de gas en bruto purificado; c) luego, enfriar la corriente de gas en bruto purificado hasta una temperatura a la cual condensan los hidrocarburos de 6 y más átomos de carbono de tal manera que puedan ser eliminados de la corriente de gas en bruto purificado; d) luego, suministrar la corriente de gas purificado que se obtiene como resultado a una columna de separación, donde se separa en una fracción que contiene hidrógeno, metano y etileno (fracción A) que se obtiene en la cabeza de la columna y se separa una fracción pesada (fracción C) que se obtiene en el fondo de la columna; e) suministrar una parte del reflujo de esta columna a un ciclo de refrigeración que permite obtener una fracción enriquecida en etileno (fracción B); f) suministrar por separado la fracción A y la fracción B al uso del etileno como reactivo.

Description

PROCESO PARA LA PRODUCCIÓN DE ETILENO DE BAJA CONCENTRACIÓN PARA USAR COMO REACTIVO presente invención se refiere a un proceso cción de etileno de baja concentración para us ivo . sta la fecha, el etileno con una pureza mayor d almente se utiliza para la síntesis químic o de muy alta pureza se obtiene a través del cra sos productos derivados del petróleo, segu sas operaciones de separación complejas y costos el etileno de los otros productos del craqueo r un producto de muy alta pureza. las plantas de etileno convencionales, se ibe por ejemplo en la patente EP 0872537 sión del gas en bruto es seguido de un pro rofundo a aproximadamente -150°C . Separar una fracción C2 . Dividir la fracción C2 en etileno y etano Reciclar el etano al craqueo ividir la fracción C3 más en una fracción C3 cción C4 más: Hidrogenar propino y propadieno en la fracci . Destilación del propileno puro de la fracció . Dividir la fracción C4/C5, dependiendo equerimientos . s unidades de refrigeración para generar temp a as como -150 °C están integradas a la planta cción de etileno. El etileno puro y el propile como medio refrigerante. ra el uso del etileno como reactivo, en muchos c cesaria una alta concentración de > 98 %. so solo puede usar etano como materia prim ta a significativa es la muy baja concentrac o - menor del 60 % - así como el hecho de entes adicionales de la corriente de gas, tales eno, propileno, butadieno solo permiten util o en procesos muy especiales. la solicitud de patente WO 2006/067188, se desc cción de cloruro de vinilo, a partir del cra /licuado gas como materia prima. La materia p ida al craqueo usual. Luego de enfriar y lavar co s craqueado se comprime y se elimina el sul eno, dióxido de carbono y agua, antes de dividir iones. La fracción A contiene etileno, etano, eno así como pequeñas cantidades de monóx o . La fracción B contiene principalmente et así como pequeñas cantidades de metano y mu ia prima luego de la hidrogenacion de comp rados contenidos en la fracción C. De acuerdo iencia de los inventores, el reciclaje a la sin tratamiento adicional solo es una V tica, porque la materia prima con altos conten as causa una gran formación de coque en los ho isis y da un muy bajo rendimiento en etileno. tes de la hidrogenacion de la fracción C, se d visión en fracciones con menos o más de 5 át o. Solo se somete a hidrogenacion la fracción átomos de carbono. La descripción no c ación sobre la tecnología de la hidrogenacion. hidrogenacion de propileno se especifica itud de patente DE 1518827. Dicha solicitud de ibe a la hidrogenacion de propileno para dar prop ado como materia prima a los hornos de craqueo propósito de la invención es proveer un ógicamente más simple y más efectivo en lo refe para producir etileno para usar como reactivo imina la acumulación de subproductos, ra este efecto, la invención se refiere a un la producción de etileno para usar como rea de una fuente de hidrocarburos de acuerdo con ue el procedimiento de: ometer a la fuente de hidrocarburos a un primer raqueo, es decir, se lleva a cabo un paso de pi n un horno de craqueo, para producir de esa man ezcla de productos de craqueo; ometer a dicha mezcla de productos de craqueo ucesión de pasos de tratamiento, que incluyen e compresión, que hace posible obtener una corri as en bruto purificado; etano y etileno (fracción A) que se obtiene cabeza de la columna y se separa una fracción (fracción C) que se obtiene en el fondo de la col suministrar una parte del reflujo de esta colum ciclo de refrigeración que permite obtener una f enriquecida en etileno (fracción B) ; suministrar por separado la fracción A y la fra al uso del etileno como reactivo. proceso de acuerdo con la invención es un pr de una fuente de hidrocarburos (que tamb inan materia prima) . fuente de hidrocarburos que se considera pu ier fuente de hidrocarburos conocida. Preferibl ente de hidrocarburos que se somete a craqueo (p lecciona entre el grupo que consiste en nafta, g atural líquido, etano, propano, butano, isob entiende que la expresión etano, propano, b as propano/butano para los propósitos de la p ción, significa productos que se pueden cialmente, es decir que consisten principalment cto puro (etano, propano, butano o propano/buta ezcla) y en segundo término en otros hidroc ados o insaturados, que son más livianos o más l producto puro en sí mismo. el proceso para la producción de etileno pa reactivo de acuerdo con la presente invención, so ente de hidrocarburos a un primer paso de craq se lleva a cabo un paso de pirólisis en un h o, para producir de esa manera una mezcla de p queo . entiende que la expresión primer paso de craq , el llevar a cabo un paso de pirólisis en un h ieos que comprenden por lo menos un átomo de ca ego del paso a) que se definió anteriorme do con el paso b) , la mezcla de productos de cra e a una sucesión de pasos de tratamiento, que so de compresión, que hace posible obtener una c s en bruto purificado. 1 primer paso de. craqueo a) de manera venta do por el paso b) que consiste en una sucesión d atamiento entre los cuales se encuentran los pas eración térmica del calor del gas cr almente enfriamiento con medios orgánico almente incluye recuperación de calor a través ión de intercambiadores con fluidos intermedi amiento con medios acuosos, compresión y secado o alcalino con el objeto de eliminar por lo m icado se enfría hasta una temperatura a l san los hidrocarburos de 6 y más átomos de car anera que puedan ser eliminados de la corriente to purificado. temperatura que se debe seleccionar depende sición del gas y las presiones del gas. De josa, la selección de la temperatura es tal ad de benceno que contiene el gas lue miento es de manera ventajosa menor de aproxim referiblemente menor de aproximadamente 1 iblemente menor de aproximadamente 0,5 % en peso corriente de gas en bruto purificado preferib fría hasta una temperatura que de manera venta máximo de 5, preferiblemente como máximo 0 iblemente como máximo -5°C. Esta preferiblem hasta una temperatura que de manera ventajos o con el paso d) , la corriente de gas purificado e como resultado se suministra a una colu ción, donde se separa en una fracción que c eno, metano y etileno (fracción A) que se obtien de la columna y se separa una fracción ción C) que se obtiene en el fondo de la columna, corriente de gas purificado se suministra a, preferiblemente luego de haber sido e nalmente, donde de manera ventajosa suc ción de etileno y etano. De manera ventaj o, metano e hidrógeno se extraen de la cabez a. De manera ventajosa, todos los otros componen uedan contenidos en el producto que se obtiene . El etileno contenido en el producto gaseoso de ión A) se suministra al uso del etileno como rea manera ventajosa, la separación de etano y eti manera ventajosa, la columna se dota de un cond la condensación del producto de cabeza, un tanq oducto de cabeza condensado, una caldera para c olumna así como las bombas relevantes. P sación del producto de cabeza que se produce dor de etileno preferiblemente se utiliza o. manera ventajosa, las presiones de la col n para asegurar que sea posible la condensac to de cabeza, preferiblemente por medio de o. De manera ventajosa, las presiones son de 8, preferiblemente de por lo menos 10 iblemente de por lo menos 12 bar. De manera ven resiones son como máximo de 45, preferiblemen 40 y más preferiblemente como máximo 38 bar. manera ventajosa, la temperatura es de por lo carburos de mayor punto de ebullición se realiz inferior de la columna. ego del paso d) que se definió anteriorme do con el paso e) , una parte del reflujo de la paración se suministra a un ciclo de refrigerac te obtener una fracción enriquecida en etileno (f ía parte del reflujo se suministra a un ci geración, preferiblemente luego de la evapor zación del contenido del [circuito de] refrigerac de refrigeración preferiblemente está bas o . manera ventajosa, esta cantidad de la pa o que se suministra al ciclo de refrigeración iclo de refrigeración en estado gaseoso y rep ipalmente una fracción de etileno libre de hid eración. Más preferiblemente, el etileno líq istra al condensador del producto de cabeza a. Luego de la evaporación, aún más preferiblem o vuelve a entrar al ciclo de refrigeración de e se lo comprime por medio de un compresor, a io. Este enfoque permite la recuperación complet idad refrigerante del líquido que se produce miento del producto de cabeza de la columna stra al ciclo de refrigeración de etileno. manera ventajosa, la cantidad de líquido e por el enfriamiento del producto de cabeza a que se suministra al ciclo de refrigerac o se toma del ciclo de refrigeración de eti gaseoso corriente abajo del compresor de etil de refrigeración. acuerdo con las condiciones de la condensació ecida, preferiblemente en sustancias de bajo p ición en hidrógeno y en metano, al eliminarlos de frigeración como gases inertes. acuerdo con la presente invención, el acoplami ndensación del producto de cabeza de la col ción con la ayuda del ciclo de refrigeraci ito de enfriamiento de etileno que es necesario miento permite de mañera ventajosa la producción s de etileno, es decir, la fracción A y la fracci manera ventajosa, las cantidades que se de uación para caracterizar la fracción A son la ión A que contiene a los gases inertes que se to de refrigeración. manera ventajosa, la fracción A contiene más d iblemente más del 20 y más preferiblemente más d cantidad de etileno contenida en el total suma de la fracción A y la fracción B. forma ventajosa, la fracción A contiene más rentemente más del 75 y más preferentemente más d cantidad de metano contenida en el total que res a de la fracción A y la fracción B. manera ventajosa, la fracción A contiene me preferiblemente menos del 45% y más preferib del 40 % de la cantidad de etano contenida en e fracción A más la fracción B. fracción B se caracteriza por un conten stos que contienen por lo menos 3 átomos de c n forma ventajosa es menor o igual que un iblemente menor o igual que un 0,05 % y de una ularmente preferida menor o igual que un 0, n con relación al volumen total de la fracción B manera ventajosa, la fracción C contiene S ejemplos de composición del producto {% en pe iguientes : fracción pesada que se genera en el fondo a (fracción C) de manera ventajosa contiene eta hidrocarburos con tres, cuatro o cinco to o. Como los hidrocarburos con seis o más át o ya no están contenidos en la fracción ción de etileno, la fracción C contiene princip , además de pequeñas cantidades de eti arburos con tres o cuatro átomos de carbono. A lizar el producto como materia prima, preferiblem an los compuestos con alto grado de insaturació propino, butadieno, vinil acetileno, de otra sustancias causan una intensa formación de c rnos de pirólisis. hidrogenación de dichos compuestos con alto g ración más preferiblemente se realiza junto enación de acetileno en la hidrogenación select preferiblemente corriente abajo del compreso e reciclar la fracción C a los hornos si enación. De ser es necesaria una hidrog nal, esta se realiza de manera ventajos enación en fase gaseosa con catalizadores cono s cantidades de propileno/butadieno como subpro con el etano que se separa. Los hidrocarburos c átomos de carbono que ya se han separado co de la columna de separación, por lo tanto, de osa es posible hidrogenar la fracción C sin trat nal tal como una separación adicional. La hidro fracción C preferiblemente se realiza en un ático con goteo de fases, más preferiblemen izadores probados a base de paladio. r lo tanto, cuando se utilizan como materi o, butano o mezclas propano/butano, la fracci aún más preferiblemente a hidrogenación en a oteo de fase sin separación adicional y luego se materia prima. algunos casos, puede ser interesante aislar e una fracción individual para valorizarlo. En camente . e acuerdo con el paso f) del proceso de acuerdo ción, suministrar por separado la fracción ión B al uso del etileno como reactivo, ntre los usos del etileno como reactivo, se pued bricación de compuestos derivados de etileno can directamente a partir de etileno tal c lo óxido de etileno, alfa-olefinas lineales, a rios lineales, homopolímeros y copolímeros de enceno, vinil acetato, acetaldehído, alcohol onaldehído y 1 , 2-dicloroetano y también de co e derivan de los mismos tales como por ejemplo: coles y éteres que se fabrican a partir de ó leño, ireno que se fabrica a partir de etilbenceno y p estireno derivados de estireno esto derivado de etileno. ra el propósito de la presente invención, se e a expresión "por lo menos un compuesto deri o" , significa que mediante el proceso de acuerdo te invención se puede fabricar uno o más co ados de etileno. entiende que, para el propósito de la ción, la expresión "compuesto derivado de fica cualquier compuesto derivado de etileno ce directamente a partir de etileno así como c esto derivado del mismo. e entiende que, para el propósito de la ción, la expresión "compuesto derivado de etileno ce directamente a partir de etileno" significa c esto que se fabrica directamente a partir de etil e entiende que, para el propósito de la genación de acetileno, mientras que la otra frac hacia la fabricación de por lo menos un CO do de etileno que se produce directamente a pa o, que es diferente de 1 , 2 -dicloroetano y opció alquier compuesto derivado del mismo. manera más preferida, transportar ambas fraccio la fabricación de 1 , 2 -dicloroetano y opcionalm ier compuesto derivado del mismo, opcionalmente er sido sometida a una hidrogenación de acetilen proceso que se prefiere en particular es aque acción A se transporta a un reactor de cloraci ión B a un reactor de oxicloración, en cuyo rea parte del etileno presente en las fracciones A rte a 1 , 2 -dicloroetano . Luego, de manera ventaj icloroetano que se obtiene se separa de las co oductos derivadas de los reactores de clor eter a la fuente de hidrocarburos a un primer aqueo, es decir, se lleva a cabo un paso de piról horno de craqueo, para producir de esa man zcla de productos de craqueo; eter a dicha mezcla de productos de craqueo cesión de pasos de tratamiento, que incluyen un presión, que hace posible obtener una corriente bruto purificado; go, enfriar la corriente de gas en bruto pur sta una temperatura a la cual condens rocarburos de 6 y más átomos de carbono de tal puedan ser eliminados de la corriente de gas e ificado y luego se envían de retorno al paso b) ; go, suministrar la corriente de gas purificado iene como resultado a una columna de separación separa en una fracción que contiene hidrógeno, m ano al eliminarlos del ciclo de refrigeraci es inertes; pcionalmente se agregan hidrógeno y metano cción A; inistrar por separado la fracción A y la fracci del etileno como reactivo; fracción C se hidrogena y alimenta a la fu rocarburos en el paso a) . continuación, se ilustrará el proceso de acuerdo ión con referencia a la figura que acompañ te descripción. Esta figura consiste en la F ta, que representa esquemáticamente la fo zación preferida del proceso de acuerdo ción . fuente de hidrocarburos a se somete a un prim aqueo 1, donde se convierte en una mezcla de pr urificado c que se obtiene como resultado se se lumna 4 para dar d en la cabeza de la columna y de la columna (fracción C) . Luego, la fracció ene etileno, metano, hidrógeno así como trazas d nsa parcialmente en el condensador 5 por m no líquido i del ciclo de refrigeración de etilen gaseosa restante e se suministra al uso como tileno contenido en la misma (fracción A) . El beza f líquido condensado se envía como refluj a, la parte g se envía al ciclo de refrigera no 6 y, luego de la recuperación de la c gerante, debido al estado gaseoso como e' (frac usar como reactivo el etileno que contiene, ario, tanto el hidrógeno disuelto como el me an como gases inertes h en el ciclo de refrigera o. Los gases inertes h se pueden agregar a e.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCION Habiéndose descrito la invención como antec a como propiedad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES - Proceso para la producción de etileno para us ivo a partir de una fuente de hidrocarburos de l cual se sigue el procedimiento de: someter a la fuente de hidrocarburos a un primer ueo, es decir, llevar a cabo un paso de pirólisi o de craqueo, para producir de esa manera una me uctos de craqueo; ometer a dicha mezcla de productos de craqueo sión de pasos de tratamiento, que incluyen un resión, que hace posible obtener una corriente ruto purificado; mna y una fracción pesada (fracción C) que se el fondo de la columna; suministrar una parte del reflujo de esta colum 1o de refrigeración que permite obtener una f iquecida en etileno (fracción B) ; suministrar la fracción A y la fracción B por S so del etileno como reactivo. - Proceso de acuerdo con la reivindicac TERIZADO PORQUE la fuente de hidrocarburos se sel el grupo que consiste en nafta, gas oil, gas do, etano, propano, butano, isobutano y mezclas S . - Proceso de acuerdo con la reivindicac TERIZADO PORQUE la fuente de hidrocarburos se sel el grupo que consiste en etano, propano, b as propano/butano. ación se suministra al ciclo de refrigeración l rar y utilizar el contenido refrigerado. - Proceso de acuerdo con la reivindicac TERIZADO PORQUE la fracción B se empobrece en hi ano al eliminarlos del ciclo de refrigeración co es . - Proceso de acuerdo con la reivindicac TERIZADO PORQUE la fracción C se hidrogena y ali ente de hidrocarburos en el paso a) . - Proceso de acuerdo con la reivindicac ERIZADO PORQUE cuando se utiliza etano como , la hidrogenación de fracción C sucede junto genación opcional de acetileno, lo que per istro directo de la fracción C a la fue carburos sin mayor hidrogenación. 0 - Proceso de acuerdo con la reivindicac RESUMEN DE LA INVENCIÓN ceso para la producción de etileno para us ivo a partir de una fuente de hidrocarburos de l cual se sigue el procedimiento de: ometer a la fuente de hidrocarburos a un primer ueo, es decir, se lleva a cabo un paso de piról horno de craqueo, para producir de esa manera una roductos de craqueo; someter a dicha mezcla de productos de craque sión de pasos de tratamiento, que incluyen un resión, que hace posible obtener una corriente ruto purificado; luego, enfriar la corriente de gas en bruto pu ta una temperatura a la cual condensan los hidroc 6 y más átomos de carbono de tal manera que pue inados de la corriente de gas en bruto purificad iquecida en etileno (fracción B) suministrar por separado la fracción A y la fra so del etileno como reactivo.