BR112015007093B1

BR112015007093B1 - método de tratamento ou refino de uma cera

Info

Publication number: BR112015007093B1
Application number: BR112015007093-0A
Authority: BR
Inventors: Daniel Sarel Bezuidenhout; Dylan Stuart Loudon; Gernot Meyer; Hans-Jorg Scheidat; Heiko Feitkenhauer; Ingo Behrmann
Original assignee: Sasol Technology (Proprietary) Limited
Priority date: 2012-08-02
Filing date: 2013-07-30
Publication date: 2021-05-25
Also published as: CA2880238C; AU2013298115A1; CN104661717B; RU2015106838A; AP3819A; WO2014020535A2; ES2690525T3; EP2879767A2; ZA201501038B; US9879189B2; PL2879767T3; WO2014020535A3; JP6185992B2; AP2015008272A0; US20150166909A1; BR112015007093A2; EP2879767B1; AU2013298115B2; MY169135A; CN104661717A

Abstract

MÉTODO DE TRATAMENTO OU REFINO DE UMA CERA. A presente invenção refere-se a um método de tratamento ou refino de uma cera, o método que inclui a hidrogenação de uma cera de alimentação que tem um teor de óleos com solubilidade em MEC de mais de 0,5% em peso para fornecer uma cera hidrogenada. Posteriormente, a cera hidrogenada é desoleificada para reduzir o teor de óleos com solubilidade em MEC da cera hidrogenada, produzindo uma cera refinada ou um produto de cera.

Description

Campo da Invenção

[001] A presente invenção refere-se ao tratamento de cera. Em particular, a presente invenção refere-se a um método de tratamento de uma cera, bem como a um produto de cera produzida pelo método.

[002] Ceras industriais, em particular, ceras parafínicas, são utilizadas em várias aplicações, tais como velas, revestimentos de alimentos, adesivos, agentes hidrofóbicos para madeira, borrachas, etc. A cera bruta é produzida a partir de matérias-primas que podem ser de origem petroquímica, tais como aquelas produzidas pelo bem conhecido processo de síntese de hidrocarbonetos de Fischer- Tropsch e aquelas derivadas, tais como subprodutos de refinarias de óleo bruto por remoção de cera de uma fração de óleo de lubrificação (conhecidos no estado da arte como parafina bruta). Estas ceras brutas são principalmente parafinas de cadeia longa para parafinas brutas de até <SN300 e podem incluir uma ampla gama de comprimentos de cadeia de hidrocarbonetos que variam de cerca de 20 átomos de carbono a cerca de 70 átomos de carbono. Tais ceras brutas são normalmente destiladas em frações mais estreitas que fornecem produtos de cera que correspondem melhor às exigências específicas de determinadas aplicações finais.

[003] Um dos requisitos importantes para tornar uma cera adequada para uso em muitas aplicações é que esta não deve ter mais do que 0,5% em peso de componentes de óleo na mesma. O teor de óleos de tais ceras refinadas ou totalmente refinadas é medido através da realização de uma extração analítica dos óleos com MEC (metil etil cetona, também conhecida como butanona) como solvente (utilizando o Método de Teste Padrão ASTM D721 de Teor de Óleo de Ceras de Petróleo) e todos os componentes extraídos pelo solvente MEC são definidos como componentes do óleo. Cera bruta e cera derivada de Fischer-Tropsch foram refinadas ou deoleificadas no passado utilizando diferentes técnicas, sendo principalmente desoleificação por solvente, segregação e cristalização fracionada.

[004] Além do teor de óleo, um outro requisito importante de uma cera refinada ou totalmente refinada é que esta não deve ter uma cor ofensiva. Neste sentido, a cor branca é frequentemente necessária. Sabe-se que certos componentes oxigenados, tais como certos aldeídos de e cetonas cadeia longa conferem propriedades de cor indesejáveis para a cera e que estes componentes devem ser removidos, por exemplo, por hidrogenação das parafinas correspondentes. A abordagem convencional no estado da técnica é que a sequência de processamento da cera deve ser primeiro realizar uma etapa de desoleificação de frações de cera bruta, seguida por hidrogenação desta como uma etapa final. A razão para esta sequência particular é primeiro remover componentes solúveis em MEC que sejam suaves por desoleificação e subsequentemente conversão dos hidrocarbonetos insaturados e heteroalcânicos que levam à deterioração da cor por meio de hidrogenação. Uma vez que a especificação da cor é o requisito mais difícil de se alcançar, a etapa de hidrogenação foi vista tradicionalmente como uma “etapa de polimento”, que tinha de ser realizada por último para garantir a melhor estabilidade de cor atingível.

[005] O documento EP.0.323.092 descreve um processo para a hidroisomerização de cera de Fischer-Tropsch para produzir óleo lubrificante. A cera é primeiro tratada com hidrogênio sob condições severas, sendo a cera tratada com hidrogênio hidroisomerizada na presença de hidrogênio em um metal do Grupo VIII fluoretado em catalisador de alumínio produzindo um hidroisomerato. O hidroisomerato tem cera removida para produzir um óleo lubrificante básico.

[006] O documento EP 0.668.342 descreve um processo para a produção de óleos base lubrificantes por meio da submissão de um refinado ceroso a um tratamento de redução de ponto de fluidez. O refinado ceroso é preparado pelo contato de um produto de hidrocarboneto de Fischer-Tropsch com hidrogênio na presença de um catalisador de hidroconversão para causar hidrocraqueamento ou hidroisomerização. O produto de hidrocarboneto de Fischer-Tropsch é obtido pelo contato de uma cera de hidrocarboneto de Fischer-Tropsch substancialmente parafínica na presença de um catalisador de hidrogenação sob condições tais que substancialmente nenhuma isomerização ou hidrocraqueamento ocorre.

[007] A publicação internacional WO 02/102941 A2 descreve um processo para a preparação de cera microcristalina por meio de hidroisomerização catalítica de uma alimentação de cera predominantemente linear para fornecer uma cera com uma quantidade significativa (maior do que 33%) de parafinas ramificadas. O processo inclui uma etapa de hidrogenação e, opcionalmente, uma etapa de desoleificação.

[008] Algumas ceras, por exemplo, a cera parafínica derivada de um processo de síntese de hidrocarbonetos de Fischer-Tropsch, são difíceis de desoleificar para baixos teores de óleo, e um método de tratamento de tais ceras de forma eficaz e eficiente para alcançar as propriedades desejáveis de cera seria, portanto, vantajoso.

Descrição Resumida da Invenção

[009] De acordo com a presente invenção é fornecido um método de tratamento ou refino de uma cera, o método incluindoa hidrogenação de uma cera de alimentação que tem um teor de óleos com solubilidade em MEC de mais de 0,5% em peso para fornecer uma cera hidrogenada; e posteriormente, a desoleificação da cera hidrogenada para assim reduzir o teor de óleos com solubilidade em MEC da cera hidrogenada, produzindo uma cera refinada ou um produto de cera.

[0010] O teor de óleos com solubilidade em MEC da cera de alimentação pode ser de menos de 5% em peso.

[0011] Embora uma realização em que a etapa de desoleificação aconteça diretamente após a etapa de hidrogenação (tipicamente com apenas uma ou mais condutas de conexão que estabelecem uma comunicação de vazão entre o aparelho em que a etapa de hidrogenação é realizada e o aparelho em que a etapa de desoleificação é efetuada) esteja incluída no escopo da presente invenção, a presente invenção não está limitada a estes. Por exemplo, a presente invenção inclui aquelas realizações em que um armazenamento intermediário ou ainda mais uma transformação química ou purificação ocorre após hidrogenação da cera de alimentação e antes da desoleificação da cera hidrogenada.

[0012] A cera hidrogenada pode ser desoleificada para reduzir o teor de óleos da cera hidrogenada para menos do que 0,5% em peso de solubilidade em MEC, de preferência para menos do que 0,4% em peso de solubilidade em MEC, de maior preferência para menos do que 0,3% em peso de solubilidade em MEC, mais preferencialmente para menos do que 0,2% em peso de solubilidade em MEC. A solubilidade em MEC é determinada utilizando-se o procedimento de teste especificado na norma ASTM D721.

[0013] A cera de alimentação pode incluir pelo menos cerca de 0,5% em peso de olefinas alifáticas.

[0014] A cera de alimentação pode incluir pelo menos cerca de 0,1% em peso de hidrocarbonetos oxigenados, opcionalmente pelo menos cerca de 0,5% em peso de hidrocarbonetos oxigenados.

[0015] Tipicamente, a cera de alimentação inclui menos do que cerca de 10% em peso de olefinas alifáticas.

[0016] Normalmente, a cera de alimentação inclui menos do que cerca de 5% em peso de hidrocarbonetos oxigenados.

[0017] A cera de alimentação pode incluir entre cerca de 0,5 e cerca de 10% em peso, tipicamente entre cerca de 0,5 e cerca de 2% em peso de α-olefinas.

[0018] A cera de alimentação pode incluir entre cerca de 0,5 e cerca de 10% em peso, tipicamente entre cerca de 0,5 e cerca de 5% em peso de olefinas internas.

[0019] A cera de alimentação pode incluir entre cerca de 0,01 e cerca de 5% em peso, tipicamente entre cerca de 0,1 e cerca de 0,6% em peso de 1-álcoois.

[0020] A cera de alimentação pode incluir entre cerca de 0,01 e cerca de 5% em peso, tipicamente entre cerca de 0,1 e cerca de 1% em peso de ésteres.

[0021] A cera de alimentação pode incluir entre cerca de 0,01 e cerca de 5% em peso, tipicamente entre cerca de 0,1 e cerca de 1% em peso de cetonas.

[0022] A cera de alimentação pode incluir entre 0,01 e 1% em peso, tipicamente entre 0,05 e 0,5% em peso de aldeídos.

Descrição Detalhada da Invenção

[0023] Verificou-se agora, de maneira surpreendente, que pelo menos certas ceras são vantajosamente produzidas por uma sequência inversa a que a cera de alimentação é primeiro hidrogenada, seguida de desoleificação da mesma. Embora não desejando se limitar pela teoria, acredita-se que certas ceras contêm espécies de moléculas particulares, por exemplo, oxigenatos, em concentrações que são extremamente difíceis de desoleificar. Se, contudo, a cera é primeiro hidrogenada estas espécies de moléculas são convertidas em hidrocarbonetos que são facilmente removidos por desoleificação. A parafina bruta produzida como subproduto das refinarias de óleo cru faz, por exemplo, muito pouco, se algum, oxigenados.

[0024] A cera de alimentação pode ser uma cera parafínica.

[0025] Tipicamente, a cera de alimentação inclui mais do que 80% em peso de parafinas.

[0026] Pelo menos 85% em peso de parafinas na cerca de alimentação pode ser n- parafinas, em oposição às isoparafinas.

[0027] Tipicamente, durante a desoleificação da cera hidrogenada, a razão de n- parafina para isoparafina é aumentada devido, pelo menos em parte, à remoção de isoparafinas. O comprimento médio de cadeia pode ser aumentado devido à remoção preferida de n-alcanos leves.

[0028] Em uma realização da presente invenção, a cera de alimentação tem composição a seguir, com os componentes somando até 100% em peso ou, se não somando até 100%, o equilíbrio sendo constituído por pelo menos um outro componente de cera:n-parafina - entre 85 e 95% em pesoparafina ramificada - entre 1 e 10% em pesoα-olefinas - entre 0,5 e 10% em pesoolefinas internas - entre 0,5 e 10% em pesoolefinas ramificadas - entre 0,001 e 1% em peso1-álcoois - entre 0,01 e 5% em pesoésteres - entre 0,01 e 5% em pesocetonas - entre 0,01 e 5% em peso aldeídos - entre 0,01 e 1% em peso.

[0029] A cera de alimentação pode ser uma cera derivada de Fischer-Tropsch, ou seja, uma cera produzida pelo processo de Fischer-Tropsch.

[0030] Em uma realização da presente invenção, a cera de alimentação é uma cera derivada de Fischer-Tropsch de cobalto, ou seja, uma cera produzida por um processo de Fischer-Tropsch empregando um catalisador de Fischer-Tropsch à base de cobalto.

[0031] A cera pode ser uma cera derivada de cobalto de Fischer-Tropsch (LTFT) de baixa temperatura. Em particular, a cera de alimentação pode ser uma cera produzida por um processo de Fischer-Tropsch de baixa temperatura de gás para líquidos utilizando-se um catalisador à base de cobalto.

[0032] A desoleificação de cera hidrogenada pode incluir submeter a cera hidrogenada a um processo de desoleificação por cristalização fracionada. A cristalização fracionada para separar os óleos de ceras é descrita, por exemplo, no documento US 6.074.548.

[0033] O método pode incluir o processamento da cera hidrogenada a uma temperatura de menos de 80°C, de preferência inferior a 70°C, durante o processo de desoleificação por cristalização fracionada.

[0034] Tipicamente, a desoleificação de cera hidrogenada inclui submeter a cera hidrogenada a um processo de desoleificação por cristalização fracionada, a cera hidrogenada sendo processada a uma temperatura de menos de 80°C durante o processo de desoleificação por cristalização fracionada, e não mais do que cinco ciclos ou fases, cada um incluindo pelo menos quatro fases com perfis de temperaturas diferentes, sendo usados no processo de desoleificação por cristalização fracionada.

[0035] O método pode incluir a separação da cera com uma ampla gama de comprimentos de cadeia em duas ou mais frações de cera, cada uma com uma gama mais estreita de comprimentos de cadeia, e usando pelo menos uma das frações de cera tais como cera de alimentação.

[0036] O método pode incluir a remoção de contaminantes de alumínio a partir da cera de alimentação antes da hidrogenação da cera de alimentação. A remoção de contaminantes de alumínio a partir do produto de uma reação de síntese de Fischer- Tropsch é, por exemplo, descrita no documento US 7.416.656.

[0037] A hidrogenação da cera de alimentação pode ser realizada cataliticamente utilizando qualquer técnica adequada conhecida dos técnicos no assunto de hidrogenação de cera. Tipicamente, a cera de alimentação é hidrogenada utilizando-se hidrogênio a uma pressão elevada entre cerca de 30 e cerca de 70 bar(a), por exemplo, cerca de 50 bar(a) e uma temperatura elevada entre cerca de 150 e cerca de 250°C, por exemplo, cerca de 220°C na presença de um catalisador de hidrogenação, tal como NiSat® 310 disponível pela Süd-Chemie SA (Pty) Ltd. de 1 Horn Street, Chloorkop, 1624, África do Sul.

[0038] A cera de alimentação pode ser parcialmente hidrogenada para saturar todas as olefinas, deixando os hidrocarbonetos oxigenados na cera hidrogenada. De preferência, contudo, a cera de alimentação é totalmente hidrogenada de modo a que todos os hidrocarbonetos oxigenados na cera de alimentação sejam completamente transformados em hidrocarbonetos e todas as olefinas sejam saturadas.

[0039] O método pode incluir a adição de um antioxidante à cera hidrogenada e/ou ao produto de cera. Em uma realização da presente invenção, o antioxidante é hidroxitolueno butilado.

[0040] O método pode incluir submeter o produto de cera a uma etapa ou processo de hidrogenação de polimento. Em particular, se a cera de alimentação é apenas parcialmente hidrogenada para saturar as olefinas e deixar os hidrocarbonetos oxigenados insaturados, o método pode requerer uma etapa de hidrogenação de polimento.

[0041] A presente invenção se estende a um produto de cera produzido pelo método tal como anteriormente descrito no presente.

[0042] O produto de cera pode ter um ponto de congelamento médio entre 45°C e 69°C, quando determinado utilizando-se o procedimento de teste especificado na norma ASTM D938 e uma penetração de agulha a 25°C (0,1 mm) de menos do que 18, ou menos do que 16, quando determinado utilizando-se o procedimento de teste especificado na norma ASTM D1321.

[0043] Em uma realização da presente invenção, o produto de cera possui um ponto de congelamento médio entre 50°C e 59°C, quando determinado utilizando-se o procedimento de teste especificado na norma ASTM D938.

[0044] Em uma outra realização da presente invenção, o produto de cera possui um ponto de congelamento médio entre 60°C e 69°C, quando determinado utilizando-se o procedimento de teste especificado na norma ASTM D938.

[0045] O produto de cera, de preferência, tem uma penetração de agulha a 25°C (0,1 mm) de menos do que 18. A penetração de agulha é determinada utilizando-se o procedimento de teste especificado na norma ASTM D1321.

[0046] Quando o produto de cera possui um ponto de congelamento médio entre 60°C e 69°C quando determinado utilizando-se o procedimento de teste especificado na norma ASTM D938, o produto de cera, de preferência, tem uma penetração de agulha a 25°C (0,1 mm) de menos do que 16, quando determinada utilizando-se o procedimento de teste especificado na norma ASTM D1321.

[0047] O produto de cera tem, de preferência, uma cor Saybolt de pelo menos +30. A cor Saybolt é determinada utilizando-se o procedimento de teste especificado na norma ASTM D156.

[0048] A presente invenção será agora descrita por meio dos exemplos que se seguem e do desenho anexo que mostra uma vista tridimensional de um cristalizador.

ExemplosExemplo 1

[0049] Uma assim chamada fração de cera parafínica FT50 (tendo um ponto de congelamento de 50°C e 59°C, conforme determinado pela norma ASTM D938) produzida por uma instalação gás-para-líquidos de Fischer-Tropsch de baixa temperatura empregando um catalisador de cobalto foi totalmente hidrogenada em um leito fixo de acordo com as condições estabelecidas na Tabela 1.

[0050] A Tabela 2 apresenta a composição da fração de cera FT50 antes da hidrogenação e após a hidrogenação.

[0051] A fração de cera FT50 não hidrogenada foi desoleificada utilizando-se um processo de desoleificação por cristalização fracionada em uma escala laboratorial (6 litros). Antes da desoleificação, butil hidróxi tolueno foi adicionado como um antioxidante.

[0052] O processo de desoleificação foi realizado em um cristalizador conforme exibido no único desenho anexo. Essencialmente, o cristalizador compreende uma caixa de aço com um número de placas de resfriamento / aquecimento verticais com superfícies de troca de calor grandes. Estas placas são resfriadas ou aquecidas por água quente ou fria. A matéria-prima a ser cristalizada é introduzida a partir do topo em um processo de batelada prudente, sob pressão atmosférica. Os componentes de óleos (também conhecidos como borras de óleo) e produtos finais de cera desoleificadas de produzidos são drenados na parte inferior.

[0053] O processo de cristalização ocorre em quatro fases de processamento distintas. A primeira fase de processamento é de resfriamento / cristalização durante a qual a nucleação de alguns cristais ocorre em superfícies frias do cristalizador. Na segunda fase de processamento a temperatura é ainda mais reduzida e os cristais crescem em conjunto para formar um corpo sólido entre as placas de refrigeração. Na parte inferior do cristalizador uma parte líquida restante da matéria-prima é drenada através da abertura de uma válvula de fundo. Na terceira fase de processamento a temperatura é aumentada lentamente e o material de elevado teor de óleo simultaneamente escorre para fora de uma cera de parafina sólida que é formada. A cera de parafina é então “transpirada” na terceira fase de processamento. Na última fase de processamento, o produto de cera de parafina é derretido. O produto de cera a partir do cristalizador tem um teor de óleo muito mais baixo do que a matéria-prima alimentada para o cristalizador.

[0054] O perfil de temperatura definido através das quatro fases diferentes depende muito do ponto de fusão da cera de alimentação para cada um dos diferentes cortes de cera fracionados (por exemplo, FT50 ou FT60). A diferença de temperatura entre as fases 2 e 4 foi de pelo menos 20°C. A temperatura de desoleificação da fase 2 foi entre 40 e 50°C e da fase 4 entre 60 e 70°C. O tempo de batelada para completar um ciclo de todas as quatro fases de cristalização foi de cerca de 12 a 20 horas.

[0055] A fim de aumentar a seletividade do processo, é muitas vezes necessário realizar várias fases ou ciclos do processo. Isso melhora o rendimento e a qualidade do produto. As frações de cera foram passadas através de mais unidades cristalizadoras, cada uma das quais representa uma fase ou ciclo de processo. As propriedades do produto após a conclusão de uma série de fases ou ciclos são exibidas nas Tabelas 3, 4 e 5.

[0056] O objetivo era obter uma fração de cera com uma especificação do produto de uma cor Saybolt de +30, uma solubilidade em MEC de menos do que 0,1% em peso e uma penetração de agulha (0,1 mm) a 25°C inferior a 18.

[0057] A Tabela 3 apresenta os resultados da desoleificação da fração de cera FT50 não hidrogenada.

[0058] A Tabela 4 apresenta os resu tados da aná lise HTGCxGC da alimentação, borrade óleo (cera de resíduos) e produto desoleificado final da fração de cera FT50 não hidrogenada após 7 etapas de cristalização.

[0059] O rendimento do produto final foi da ordem de 75 a 80% em peso depois de um processo de desoleificação de 7 fases ou 7 ciclos, em outras palavras, o fluxo de produto é de aproximadamente quatro vezes maior do que um fluxo de borra de óleo.

[0060] Quando este é levado em conta, e considerando a informação na Tabela 4, torna-se bastante claro que, durante a desoleificação por cristalização fracionada de cera FT50 não hidrogenada nem todas as espécies contribuem para o teor de óleos que são removidos nas fases iniciais da desoleificação, resultando em uma necessidade de muitas fases de desoleificação a fim de alcançar as especificações do produto. Uma vez que é conhecido que a hidrogenação não reduz o teor de óleo, não é necessário hidrogenar o produto de cada fase de desoleificação para determinar se a especificação do óleo foi atingida ou não.

[0061] A Depositante verificou que determinadas espécies, tais como olefinas alifáticas, álcoois, ésteres, cetonas e aldeídos aparecem no produto final mesmo depois de 6 ou 7 fases de desoleificação. Sem pretender se limitar à teoria, a Depositante acredita que estes componentes podem contribuir para o teor de óleos. Por exemplo, algum grau de ramificação nestes componentes resultará em uma isoparafina sendo formada após a hidrogenação, a qual irá afetar a solubilidade em MEC e a penetração de agulha.

[0062] Embora a sequência de processamento (desoleificação, seguida por hidrogenação) eventualmente produz um produto de cera final que satisfaz todas as especificações exigidas, espera-se que o aumento do número de fases de desoleificação de, digamos, 3 a 7 de uma fração de cera FT50 resulte em mais do que uma duplicação do capital necessário para a construção de uma unidade de desoleificação comercial.

Desoleificação de cera hidrogenada

[0063] A fração de cera FT50 hidrogenada também foi desoleificada utilizando-se o mesmo processo de desoleificação por cristalização fracionada em escala laboratorial. Antes da desoleificação, butil hidróxi tolueno foi adicionado como um antioxidante. O objetivo era obter uma fração de cera com uma especificação de produto de uma cor Saybolt de +30, uma solubilidade em MEC de menos do que 0,5% em peso e uma penetração de agulha (0,1 mm) a 25°C inferior a 18. Os resultados para a fração de cera FT50 hidrogenada são apresentados na Tabela 5.Tabela 5: Resultados experimentais à escala laboratorial para desoleificação de fração de cera FT50 hidrogenada

[0064] Como pode ser visto a partir dos resultados acima, as especificações de produto desejadas neste exemplo específico não poderiam ser atingidas dentro de 3 fases ou ciclos (cada uma de quatro fases) para a fração de cera FT50 hidrogenada, ao passo que as especificações de produto desejadas só poderiam ser satisfeitas após sete fases quando a fração de cera FT50 não hidrogenada foi usada.

[0065] Sabe-se que após a hidrogenação de uma fração de cera de Fischer-Tropsch desoleificada existe um leve amolecimento da cera (aumento da penetração de agulha) e um leve aumento na solubilidade em MEC. Isto precisaria (mas para a presente invenção) ser endereçado estabelecendo um requisito mais rigoroso para a etapa de desoleificação, de modo que após a hidrogenação da cera desoleificada, especificações de produto final são ainda satisfeitas. Por esta razão, o requerimento de solubilidade em MEC, de outra forma, precisaria ser estabelecido mais rigoroso, por exemplo, de menos de 0,1% em peso, para a fração de cera de Fischer-Tropsch não hidrogenada desoleificada, de forma que o requisito de solubilidade em MEC possa ser ajustado menos rigoroso, em menos do que 0,5% em peso, para uma fração de cera de Fischer-Tropsch que foi hidrogenada em primeiro lugar e então desoleificada.

[0066] Este exemplo mostra claramente o impacto que a hidrogenação da cera de alimentação antes da desoleificação pode ter no processo de cristalização fracionada, e a eficiência do processo.

[0067] Resultados semelhantes foram obtidos quando foi utilizada uma assim chamada fração de cera FT60 (com um ponto de congelamento entre 60°C e 69°C), embora a fração de cera FT60 não hidrogenada pudesse ser desoleificada para menos do que 0,1% em peso de solubilidade em MEC com 6 etapas, e não 7 ou 8, como foi o caso para a fração de cera FT50 não hidrogenada.

Exemplo 2Desoleificação por solvente seguida por hidrogenação

[0068] A cera produzida por um processo de Fischer-Tropsch catalisado por ferro (Fe) foi destilada para remover a fração leve, uma fração de cera pesada e uma fração intermediária de ebulição entre 350 e 500°C, para fornecer uma chamada cera média FT. O ponto de congelamento da cera média FT foi de 58°C. 700 toneladas desta cera média FT foram desoleificadas usando um processo de desoleificação por solvente. A cera média FT foi pulverizada sob uma pressão de 3 bar em uma torre de 5m em atmosfera de ar, para formar um pó de cera. O pó de cera foi então misturado com solvente 1,2-dicloroetano em um misturador a uma temperatura de 18°C, a uma razão de cera para solvente entre 1:2 e 1:3, para extrair os componentes de óleo (borra de óleo) no solvente. A mistura de partículas de cera em solvente foi alimentada a uma taxa de cerca de 6 a 8 t/h a uma unidade de filtração, no qual as partículas de cera foram filtradas a partir do solvente e o bolo de filtro de cera foi novamente misturado com solvente 1,2-dicloroetano para extrair os componentes do óleo residuais do mesmo. O solvente foi em seguida retirado de forma independente a partir de ambos os produtos e frações de borras de óleo, por meio de destilação a vácuo. A corrida levou quatro dias a uma temperatura de extração de 18°C e uma produtividade entre 6 e 8 t/h. As composições e características da cera e frações de borras de óleo são apresentados na Tabela 6.

[0069] O produto de cera média FT desoleificada (após desoleificação por solvente) foi hidrogenado utilizando-se um catalisador Kata Leuna KL8231 (Ni/Cr no suporte de alumina), sob as seguintes condições: T = 300°C, p = 150 bar, LHSV = 1,0-1. A tabela 7 mostra a composição da cera média FT hidrogenada.

[0070] Dados de cor e enxofre estavam na especificação. Os dados de teor de óleo e penetração de agulha subiram ligeiramente após a hidrogenação. O teor de n-alcanos aumentou devido à transformação de olefinas lineares e componentes oxidados para n-alcanos.Hidrogenação seguida de desoleificação por solvente

[0071] Uma batelada de 40 toneladas de cera média FT foi hidrogenada utilizando-se o catalisador de hidrogenação Kata Leuna KL8231 sob as seguintes condições: T = 280°C, p = 150 bar, LHSV = 1,0-1, rendimento = 4 t/h. Os resultados são mostrados na Tabela 8.

[0072] A cera média FT hidrogenada foi desoleificada por desoleificação por solvente, seguindo o procedimento descrito acima. A Tabela 9 mostra os produtos finais resultantes.

[0073] A cor da cera média FT tratada com hidrogênio e desoleificada se deteriorou especialmente durante a desoleificação por solvente de escala de bancada (provavelmente durante a destilação usada para separar o produto do solvente). Isto poderia resultar na necessidade de uma etapa de tratamento de hidrogênio adicional.

[0074] Vantajosamente, o método da presente invenção aprimora a eficiência da desoleificação de cera e reduz a complexidade em termos de satisfazer especificações de produto final uma vez que nenhum subsídio deve ser feito para o amolecimento de cera ou um aumento da solubilidade em MEC durante a hidrogenação. O risco de descoloração durante ou após a desoleificação é baixo se todos os oxigenados e olefinas forem convertidos durante a hidrogenação, uma vez que nenhum composto adicional é adicionado durante o processo de desoleificação por cristalização fracionada, e a temperatura da cera é mantida suficientemente baixa.

Claims

1. MÉTODO DE TRATAMENTO OU REFINO DE UMA CERA para produzir uma cera refinada ou produto de cera, caracterizado pelo fato de que o método incluia hidrogenação de uma cera de alimentação parafínica que é uma cera derivada de Fischer-Tropsch que tem um teor de óleos de solubilidade em MEC de mais de 0,5% em peso e que inclui pelo menos 0,1% em peso de hidrocarbonetos oxigenados, para fornecer uma cera hidrogenada; eposteriormente, a desoleificação da cera hidrogenada por submissão da cera hidrogenada a um processo de desoleificação de cristalização fracionada para assim reduzir o teor de óleos de solubilidade em MEC da cera hidrogenada, produzindo uma cera refinada ou um produto de cera tendo um ponto de congelamento médio entre 45°C e 69°C quando determinado utilizando-se o procedimento de teste especificado na norma ASTM D938.

2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a cera de alimentação inclui pelo menos 0,5% em peso de olefinas alifáticas.

3. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a cera de alimentação é hidrogenada de modo a que todas as olefinas são saturadas.

4. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a cera de alimentação é uma cera produzida por um processo de Fischer-Tropsch empregando um catalisador de Fischer-Tropsch à base de cobalto.

5. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a cera hidrogenada é processada a uma temperatura de menos de 80°C durante o processo de desoleificação de cristalização fracionada.

6. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a cera hidrogenada é processada a uma temperatura de menos de 70°C durante o processo de desoleificação de cristalização fracionada.

7. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a cera de alimentação tem a composição a seguir, com os componentes somando até 100% em peso ou, se não somando até 100%, o equilíbrio sendo constituído por pelo menos um outro componente de cera:n-parafina - entre 85 e 95% em pesoparafina ramificada - entre 1 e 10% em pesoα-olefinas - entre 0,5 e 10% em pesoolefinas internas - entre 0,5 e 10% em pesoolefinas ramificadas - entre 0,001 e 1% em peso1-álcoois - entre 0,01 e 5% em pesoésteres - entre 0,01 e 5% em pesocetonas - entre 0,01 e 5% em pesoaldeídos - entre 0,01 e 1% em peso.

8. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que pelo menos 85% em peso de parafinas na cera de alimentação serem n-parafinas, em oposição às isoparafinas.