BR112015015406B1

BR112015015406B1 - processo para formação de propileno

Info

Publication number: BR112015015406B1
Application number: BR112015015406-9A
Authority: BR
Inventors: Allen David Hood Jr.; Robert S. Bridges
Original assignee: Lyondell Chemical Technology, L.P.; Equistar Chemicals, Lp
Priority date: 2013-01-10
Filing date: 2014-01-08
Publication date: 2021-02-02
Also published as: CN110002940A; SG11201504620TA; EP2943452A1; CA2896294A1; CA2896294C; MY174165A; US20140194659A1; SA515360682B1; EP2943452A4; RU2615512C2; MX357324B; EP2943452B1; US9309168B2; KR20150103149A; RU2015130733A; BR112015015406A2; WO2014110125A1; CN104955790A; MX2015008360A

Abstract

PROCESSO EM ESTÁGIOS DE PRODUÇÃO DE PROPILENO A presente invenção refere-se a processos para formação de propileno. Os processos geralmente incluem reagir um fluxo alimentado de metátese incluindo buteno com etileno na presença de um primeiro catalisador de metátese através de uma primeira reação de metátese para formar um primeiro fluxo de produto de metátese incluindo propileno, etileno, buteno e olefinas C5+; separar pelo menos uma porção de propileno e etileno do primeiro fluxo de produto de metátese para formar um primeiro fluxo acima e formar um primeiro fluxo de fundos despropanizados incluindo buteno e olefinas C5+; reagir pelo menos uma porção do primeiro fluxo de fundos despropanizados com etileno na presença de um segundo catalisador de metátese através de uma segunda reação de metátese para formar um segundo fluxo de produto de metátese incluindo propileno, etileno, buteno e olefinas C5+; e separar pelo menos uma porção do propileno e etileno do segundo fluxo de produto de metátese para formar um segundo fluxo acima; e recuperar propileno do primeiro fluxo acima, o segundo fluxo acima ou combinações destes.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[0001] Este pedido reivindica benefício e prioridade do Pedido da Patente dos Estados Unidos No. 13/738.631, depositado em 10 de janeiro de 2014, que está aqui incorporado por referência, na sua totalidade.

DECLARAÇÃO SOBRE PESQUISA OU DESENVOLVIMENTO PATROCINADO PELO GOVERNO FEDERAL

[0002] Não aplicável.

HISTÓRICO CAMPO DA INVENÇÃO

[0003] A presente invenção refere-se geralmente a processos de produção de propileno. Mais particularmente, a presente invenção refere-se a processos de produção de propileno incluindo reações em estágios de metátese.

TÉCNICA RELACIONADA

[0004] Esta seção apresenta informações da técnica que podem estar relacionadas ou fornecer contexto para alguns aspectos das técnicas descritas aqui e/ou reivindicadas abaixo. Estas informações representam um histórico para facilitar um melhor entendimento do que é divulgado aqui. Esta é uma discussão da técnica "relacionada". O fato de tal técnica estar relacionada de maneira alguma implica que é também uma técnica "anterior". A técnica relacionada pode ou não ser técnica anterior. A discussão deve ser lida sob esta luz e não como admissão de técnica anterior.

[0005] Propileno pode ser produzido pela reação de metátese de buteno linear (n-buteno) com etileno. Entretanto, razões de conversão de buteno para propileno são muitas vezes limitadas por uma variedade de fatores, incluindo razões limitadas de reciclagem, por exemplo.

[0006] A presente invenção é dirigida a resolver, ou pelo menos reduzir, um ou todos os problemas mencionados acima.

SUMÁRIO

[0007] Várias modalidades da presente invenção incluem processos para formação de propileno. Os processos geralmente incluem reagir uma corrente de alimentação de metátese incluindo buteno com etileno na presença de um primeiro catalisador de metátese através de uma primeira reação de metátese para formar uma primeira corrente de produto de metátese incluindo propileno, etileno, buteno e olefinas C5+; separar pelo menos uma porção de propileno e etileno da primeira corrente de produto de metátese para formar uma primeira corrente superior e formar uma primeira corrente de fundo despropenizada incluindo buteno e olefinas C5+; reagir pelo menos uma porção da primeira corrente de fundo despropenizada com etileno na presença de um segundo catalisador de metátese através de uma segunda reação de metátese para formar uma segunda corrente de produto de metátese incluindo propileno, etileno, buteno e olefinas C5+; e separar pelo menos uma porção do propileno e do etileno da segunda corrente de produto de metátese para formar uma segunda corrente superior; e recuperar propileno da primeira corrente superior, da segunda corrente superior ou combinações das mesmas.

[0008] Uma ou mais modalidades incluem o processo do parágrafo anterior, em que a primeira corrente superior inclui propileno e etileno e a segunda corrente superior inclui propileno e etileno.

[0009] Uma ou mais modalidades incluem o processo de qualquer parágrafo anterior, em que o processo inclui ainda separar pelo menos uma porção da primeira corrente superior para formar uma corrente de etileno e uma corrente de propileno.

[0010] Uma ou mais modalidades incluem o processo de qualquer parágrafo anterior, em que o processo inclui ainda separar pelo menos uma porção da segunda corrente superior para formar uma corrente de etileno e uma corrente de propileno.

[0011] Uma ou mais modalidades incluem o processo de qualquer parágrafo anterior, em que o processo inclui ainda separar pelo menos uma porção da primeira corrente superior e pelo menos uma porção da segunda corrente superior para formar uma corrente de etileno e uma corrente de propileno.

[0012] Uma ou mais modalidades incluem o processo do parágrafo anterior, em que o processo inclui ainda reciclar pelo menos uma porção da corrente de etileno para a primeira reação de metátese, a segunda reação de metátese ou uma combinação destas.

[0013] Uma ou mais modalidades incluem o processo de qualquer parágrafo anterior, em que a corrente de alimentação de metátese compreende Rafinato-2.

[0014] Uma ou mais modalidades incluem o processo de qualquer parágrafo anterior, em que a primeira reação de metátese, a segunda reação de metátese ou uma combinação destas inclui ainda reagir a corrente de alimentação de metátese correspondente com etileno na presença de um catalisador de isomerização.

[0015] Uma ou mais modalidades incluem o processo de qualquer parágrafo anterior, em que o catalisador de isomerização inclui óxido de magnésio.

[0016] Uma ou mais modalidades incluem o processo de qualquer parágrafo anterior, em que o etileno é introduzido na primeira reação de metátese na segunda reação de metátese em razões suficientes para fornecer uma menor razão de etileno:buteno em contato com o primeiro catalisador de metátese do que a relação de etileno:buteno em contato com o segundo catalisador de metátese.

[0017] Uma ou mais modalidades incluem o processo de qualquer parágrafo anterior, em que a primeira reação de metátese ocorre em uma primeira razão de etileno:buteno de 0,3:1 até 3:1.

[0018] Uma ou mais modalidades incluem o processo de qualquer parágrafo anterior, em que a segunda reação de metátese ocorre em uma segunda razão de etileno:buteno de 2,0:1 até 10:1.

[0019] Uma ou mais modalidades incluem o processo de qualquer parágrafo anterior, em que o processo apresenta uma conversão total de buteno de pelo menos 85%.

[0020] Uma ou mais modalidades incluem o processo de qualquer parágrafo anterior, em que o primeiro catalisador de metátese e o segundo catalisador de metátese incluem um óxido de metal de transição.

[0021] Uma ou mais modalidades incluem o processo de qualquer parágrafo anterior, em que o primeiro catalisador de metátese e segundo catalisador de metátese incluem o mesmo material.

[0022] Uma ou mais modalidades incluem o processo de qualquer parágrafo anterior, em que a separação de pelo menos uma porção de propileno e etileno do segundo produto de metátese forma uma segunda corrente de fundo despropenizada incluindo buteno e olefinas C5+.

[0023] Uma ou mais modalidades incluem um processo para a produção de propileno incluindo reagir sequencialmente uma corrente de alimentação de metátese incluindo buteno com etileno na presença de um catalisador de metátese para formar propileno.

[0024] Os parágrafos acima apresentam um sumário simplificado do objeto atualmente divulgado a fim de fornecer uma compreensão básica de alguns aspectos do mesmo. O sumário não é uma visão exaustiva, nem se destina a identificar elementos chave ou críticos para delimitar o escopo do objeto reivindicado abaixo. Seu único propósito é apresentar alguns conceitos de uma forma simplificada como uma introdução para a descrição mais detalhada apresentada abaixa.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0025] O objeto reivindicado pode ser compreendido por referência a seguinte descrição tomada em conjunto com os desenhos anexos, nos quais números de referência iguais identificam elementos iguais, e em que:

[0026] A Figura 1 ilustra uma aplicação de um processo de produção de propileno utilizando reações sequenciais de metátese.

[0027] Embora a invenção seja suscetível a várias modificações e formas alternativas, os desenhos ilustram modalidades específicas aqui descritas em detalhes a título de exemplo. Deve ser entendido, entretanto, que a descrição aqui de modalidades específicas não se destina a limitar a invenção a formas particulares divulgadas, mas pelo contrário, a intenção é abranger todas as modificações, equivalentes e alternativas que pertencem ao espírito e escopo da invenção como definido pelas reivindicações anexas.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0028] Modalidades ilustrativas do objeto reivindicado abaixo serão agora divulgadas. Por motivo de clareza, nem todos os recursos de uma implementação real são descritos nesta especificação. Será observado que no desenvolvimento de qualquer tal aplicação real, numerosas decisões específicas de implementação devem ser realizadas para atingir os objetos específicos dos desenvolvedores, como por exemplo conformidade com restrições relacionadas ao sistema e relacionadas aos negócios, que irão variar de uma aplicação para outra. Além disso, será observado que tal um esforço de desenvolvimento, mesmo se complexo e trabalhoso, seria uma tarefa de rotina para os versados na técnica tendo o benefício desta divulgação.

[0029] Na descrição abaixo, a não ser que especificado de outro modo, todos os compostos descritos aqui podem ser substituídos ou não substituídos e a listagem de compostos inclui os derivados destes. Além disso, várias faixas e/ou limitações numéricas podem ser expressamente indicadas abaixo. Deve-se reconhecer que a menos que indicado de outra forma, pretende-se que os parâmetros sejam intercambiáveis. Além disso, quaisquer faixas incluem faixas iterativas de magnitudes similares abrangidas dentro das faixas ou limitações expressamente indicadas.

[0030] As modalidades aqui descritas incluem processos para formação de propileno. Os processos geralmente incluem reagir sequencialmente uma corrente de alimentação de metátese incluindo buteno com etileno na presença de um catalisador de metátese para formar propileno.

[0031] O buteno/corrente de alimentação de metátese pode ser fornecido por qualquer fonte conhecida. Entretanto, em uma ou mais modalidades, o buteno/corrente de alimentação de metátese é fornecido de Rafinato-2. Rafinato-1 é geralmente um coproduto de uma unidade de processo de extração de butadieno e é o equilíbrio de concentrados de butadieno C4 após a separação do butadieno por um processo de solvente, como extração ou destilação extrativa, por exemplo. Rafinato- 1 inclui predominantemente mono-olefinas C4 e parafinas C4. A corrente é algumas vezes referido como butilenos misturados pois a composição pode incluir cerca de 75 % em peso de mono-olefinas C4, por exemplo. Os hidrocarbonetos saturados em Rafinato-1 incluem geralmente butano iso- e normal-. O teor de mono-olefinas varia dependendo da matéria-prima da unidade de processo de etileno que produziu o concentrado de butadieno C4.

[0032] O Rafinato-1 pode ser ainda tratado para remover o isobutileno. Isso pode ser realizado em um processo de duas etapas pela reação com água para fazer álcool terciário-butil ou com metanol para produzir éter metil-terciário butil, que pode então ser re-craqueado para isobutileno de alta pureza, por exemplo. Rafinato-1, após a remoção do isobutileno, é referido como Rafinato-2, que inclui predominantemente 1-buteno, 2-buteno e butanos.

[0033] Alternativamente, a corrente de alimentação de metátese pode ser formado pelo contato de uma primeira corrente de alimentação incluindo etileno com um catalisador de dimerização para formar uma corrente de produto de dimerização incluindo n-buteno. Como aqui usado, o termo "dimerização" refere-se a uma reação química em que duas entidades moleculares idênticas reagem para formar um dímero único. Nas presentes modalidades, as entidades moleculares idênticas são geralmente etileno, enquanto o dímero é geralmente buteno.

[0034] O catalisador de dimerização pode incluir um catalisador conhecido na técnica capaz de converter etileno em olefinas lineares C4(ou seja, n-buteno) após a reação. Por exemplo, catalisadores de dimerização podem incluir compostos catalisadores homogêneos que incluem níquel. Muitos catalisadores contendo níquel são conhecidos por dimerizar etileno em buteno (por exemplo, Carta Patente dos EUA nr. 4.528.415, Carta Patente dos EUA no. 3.513.218, Carta Patente dos EUA no. 3.452.115).

[0035] Alternativamente, o catalisador de dimerização pode incluir um composto de organoalumínio de fórmula RnAlX3-n, em que R é selecionado de alquilas, como butil, etil e metil, X é selecionado de halogênios, como cloro e n é 0, 1 ou 2, por exemplo.

[0036] A reação de dimerização pode ser realizada em qualquer tipo de reator conhecido na técnica, como, através de uma reação homogênea em um reator de circuito circulante. A dimerização pode ser realizada sob condições moderadas, como em temperaturas de 0°C até 100°C, ou de 25°C até 70°C ou de 35°C até 55°C e pressões de 50 psig até 500 psig, ou de 175 psig até 350 psig ou de 230 psig até 315 psig, por exemplo. O tempo de permanência pode variar de 15 até 60 minutos, por exemplo.

[0037] Processos de metátese incluem geralmente reagir a corrente de alimentação de metátese com etileno na presença de um catalisador de metátese para formar uma corrente de produto de metátese. Como aqui usado, o termo "metátese" refere-se a uma reação de equilíbrio entre duas olefinas onde a ligação dupla de cada olefina é quebrada para formar reagentes intermediários. Estes intermediários recombinam-se para formar novos produtos de olefina. Em uma ou mais modalidades específicas discutidas aqui, as dois olefinas incluem etileno e buteno e o novo produto de olefina é propileno.

[0038] Conforme discutido aqui anteriormente, buteno é alimentado no processo de metátese através da corrente de alimentação de metátese. O etileno pode ser alimentado ao processo por métodos conhecidos por um versado na técnica. Por exemplo, o etileno pode ser alimentado no processo de metátese através de uma entrada separada de uma entrada utilizada para alimentar a corrente de alimentação de metátese. Alternativamente, o etileno pode ser combinado com a corrente de alimentação de metátese antes de a corrente de alimentação de metátese passar através de tal entrada.

[0039] O processo de metátese inclui o contato do buteno com etileno na presença de um catalisador de metátese. Catalisadores de metátese são bem conhecidos na técnica (ver, por exemplo, Carta Patente dos EUA no. 4.513.099 e Carta Patente dos EUA no. 5.120.894). Geralmente, o catalisador de metátese inclui um óxido de metal de transição, como por exemplo os óxidos de metais de transição de cobalto, molibdênio, rênio, tungstênio e combinações destes, por exemplo. Em uma ou mais modalidades específicas, o catalisador de metátese inclui óxido de tungstênio. O catalisador de metátese pode ser suportado em um suporte, como sílica, alumina, titânio, zircônia, zeólitos, argilas e suas misturas, por exemplo. Em uma ou mais modalidades, o suporte é selecionado de sílica, alumina e suas combinações. O catalisador pode ser suportado em um suporte por métodos conhecidos na técnica, como por exemplo adsorção, troca iônica, impregnação ou sublimação, por exemplo. O catalisador de metátese pode incluir de 1% em peso até 30% em peso ou de 5% em peso até 20 % em peso de óxido de metal de transição, por exemplo.

[0040] O processo de metátese pode ainda incluir o contato do buteno com etileno na presença de um catalisador de isomerização (seja sequencialmente ou simultaneamente com o catalisador de metátese). O catalisador de isomerização é geralmente adaptado para converter 1-buteno presente na corrente de alimentação de metátese em 2-buteno para subsequente reação em propileno. Catalisadores de isomerização podem incluir zeólitos, óxidos de metal (por exemplo, óxido de magnésio, óxido de tungstênio, óxido de cálcio, óxido de bário, óxido de lítio e suas combinações), óxidos metálicos mistos (, por exemplo, sílica-alumina, zircônia-sílica), argilas ácidas (ver, por exemplo, Carta Patente dos EUA no. 5.153.165; Carta Patente dos EUA no. 4.992.613; Carta Patente dos EUA no. 2004/0249229 e Carta Patente dos EUA no. 2006/0084831) e suas combinações, por exemplo. Em uma ou mais modalidades específicas, o catalisador é óxido de magnésio. O óxido de magnésio pode ter uma área superficial de pelo menos 1 m2/g ou pelo menos 5 m2/g, por exemplo.

[0041] O catalisador de isomerização pode ser suportado em um material de suporte, por exemplo. Materiais adequados de suporte incluem sílica, alumina, titania, sílica-alumina e combinações destas, por exemplo.

[0042] Os processos de metátese das modalidades divulgadas incluem reagir sequencialmente a corrente de alimentação de metátese. Em uma ou mais modalidades, as reações sequenciais podem ocorrer dentro de vasos de reação sequencial. Em uma ou mais modalidades específicas, as reações sequenciais ocorrem em uma primeira reação de metátese ao colocar em contato a corrente de alimentação de metátese com etileno na presença de um primeiro catalisador de metátese e uma segunda reação de metátese ao colocar em contato pelo menos uma porção do produto da primeira reação de metátese com etileno na presença de um segundo catalisador de metátese.

[0043] Em uma ou mais modalidades, o primeiro catalisador de metátese e o segundo catalisador de metátese são formados do mesmo material. Alternativamente, em uma ou mais modalidades, o primeiro catalisador de metátese e o segundo catalisador de metátese são formados de um material diferente.

[0044] Em uma ou mais modalidades, etileno é introduzido na primeira reação de metátese e na segunda reação de metátese em razões suficientes para fornecer uma razão molar inferior de etileno:buteno em contato com o primeiro catalisador de metátese do que a relação de etileno:buteno em contato com o segundo catalisador de metátese. Por exemplo, etileno pode ser introduzido na primeira reação de metátese em uma razão suficiente para fornecer uma primeira razão molar de etileno:buteno em contato com o primeiro catalisador de metátese de 0,3:1 até 3:1, ou de 0,5:1 até 2,5:1 ou de 0,75:1 até 2:1. O etileno pode ser introduzido na segunda reação de metátese em uma razão suficiente para fornecer uma segunda razão molar de etileno:buteno em contato com o segundo catalisador de metátese de 2,0:1 até 10:1, ou de 3,75:1 até 6,75:1 ou de 4:1 até 6,5:1, por exemplo.

[0045] Vantajosamente, os processos sequenciais aqui descritos fornecem a capacidade de personalizar cada reação individual de metátese para conversão melhorada de buteno (ou seja, conversão de buteno em propileno). Por exemplo, os processos sequenciais podem ser personalizados de modo que uma menor razão de alimentação para a segunda reação de metátese pode ser utilizada do que aquela utilizada para a primeira reação de metátese. Por exemplo, os processos sequenciais podem apresentar uma conversão total de buteno de pelo menos 80%, ou pelo menos 85%, ou pelo menos 90%, ou pelo menos 95%.

[0046] Uma vantagem adicional de reatores sequenciais é a produção mais baixa de coprodutos de olefinas superiores. Estes coprodutos de olefinas superiores são um resultado da reação de metátese de propileno reagindo com butileno para produzir etileno e penteno. No primeiro reator, uma menor razão de etileno-para-butileno pode resultar em uma quantidade relativamente mais alta de pentenos e olefinas superiores. A menor razão de etileno conduz o equilíbrio na direção de mais olefinas mais pesadas. Estes coprodutos pesados são passados para o segundo reator onde a maior razão de etileno-para- butileno converte esses coprodutos de volta para propileno e butileno, e assim melhora a seletividade geral do processo comparado com um reator de estágio único.

[0047] Além disso, cada reação de metátese pode operar em temperaturas e pressões suficientes para fornecer as razões de alimentação e níveis de conversão aqui descritos e razões. Consequentemente, cada temperatura e pressão de reação pode variar ou ser a mesma. Entretanto, as reações de metátese podem ocorrer a uma pressão de 150 psig até 600 psig, ou de 200 psig até 500 psig ou de 300 psig até 475 psig, por exemplo. As reações de metátese podem ocorrer a uma temperatura de 100°C até 500°C, ou de 200°C até 400°C ou de 300°C até 350°C, por exemplo. As reações de metátese podem ocorrer em uma velocidade espacial horária de peso (WHSV) de 3 h-1 até 200 h-1, ou de 20 h-1 até 40 h-1, por exemplo.

[0048] As correntes de produto de metátese geralmente incluem uma variedade de componentes, incluindo etileno, propileno, olefinas C4 e olefinas C5+ (incluindo penteno e hexeno, por exemplo). Portanto, os processos de metátese frequentemente incluem a separação de tais componentes. Métodos de separação são conhecidos na técnica (ver, Carta Patente dos EUA no. 7.214.841) e geralmente incluem a separação dentro de um ou mais sistemas de fracionamento. Como aqui usado, o termo "fracionamento" refere-se a processos para a separação de componentes com base na relativa volatilidade e/ou ponto de ebulição dos componentes. Os processos de fracionamento podem incluir aqueles conhecidos na técnica, e o termo "fracionamento" pode ser usado intercambialmente aqui com os termos "destilação" e "destilação fracionada".

[0049] Uma ou mais modalidades aqui descritas incluem a separação após a primeira reação de metátese e antes da segunda reação de metátese. Por exemplo, o processo pode incluir separar pelo menos uma porção de propileno e etileno do primeira a corrente de produto de metátese para formar uma primeira corrente superior e a primeira corrente de fundo despropenizada. Está previsto que a separação pode incluir um despropenizador, um desetenizador ou uma combinação destes em qualquer sequência. Entretanto, uma aplicação específica inclui separar a primeira corrente de produto de metátese dentro de um primeiro despropenizador (é previsto que a primeira corrente de produto de metátese pode estar separado dentro de um desetenizador antes da separação no primeiro despropenizador em uma aplicação alternativa) para formar uma primeira corrente superior incluindo propileno e etileno e uma primeira corrente de fundo despropenizada incluindo buteno e olefinas C5+. Pelo menos uma porção da corrente de fundos despropenizada (e em uma ou mais modalidades, todo a corrente de fundo despropenizada) é reagida com etileno através da segunda reação de metátese para formar a segunda corrente de produto de metátese.

[0050] Uma ou mais modalidades incluem ainda a separação após a segunda reação de metátese (seja em combinação com separação antes da segunda reação de metátese ou excluindo tal separação). Por exemplo, o processo pode incluir separar pelo menos uma porção de propileno e etileno da segunda corrente de produto de metátese para formar uma segunda corrente superior e uma segunda corrente de fundo despropenizada. Está previsto que a separação pode incluir um despropenizador, um desetenizador ou uma combinação destes em qualquer sequência. Entretanto, uma aplicação específica inclui separar a segunda corrente de produto de metátese dentro de um segundo despropenizador (é previsto que a segunda corrente de produto de metátese pode estar separada dentro de um desetenizador antes da separação no primeiro despropenizador em uma aplicação alternativa) para formar uma segunda corrente superior incluindo propileno e etileno uma segunda corrente de fundo despropenizada incluindo buteno e olefinas C5+.

[0051] Uma ou mais modalidades específicas utilizam um desetenizador adaptado para separar etileno do propileno na primeira corrente superior e etileno a partir do propileno na segunda corrente superior para formar uma corrente de etileno e uma corrente de produto de propileno.

[0052] Pelo menos uma porção da corrente de etileno pode ser reciclada para a primeira reação de metátese, a segunda reação de metátese ou uma combinação destas, por exemplo.

[0053] Está previsto que a segunda corrente de fundo despropenizada pode sofrer uma separação adicional. Por exemplo, um de-butenizador pode receber e separar pelo menos uma porção da segunda corrente de fundo despropenizada para formar uma corrente de buteno de reciclagem e uma corrente de fundo de-butenizada. A corrente de buteno reciclada é composta primariamente de buteno recuperado e a corrente de fundo de-butenizada geralmente inclui as olefinas C5+.

[0054] Referindo-se agora à Figura 1, um diagrama de fluxo de processo simplificado de um processo 100 para a produção de propileno de acordo com modalidades divulgadas aqui é ilustrado. A Figura 1 ilustra um processo de fluxo 100 incluindo a introdução de uma corrente de alimentação de metátese 102 num primeiro reator de metátese 104 contendo o catalisador de metátese 105 (e um catalisador de isomerização opcional não mostrado) disposto para formar a corrente de produto de metátese 106 incluindo propileno, etileno, buteno e olefinas C5+. A Figura 1 ilustra uma aplicação específica em que o etileno é misturado com a corrente de alimentação de metátese 102 através da linha 108; entretanto, está previsto que o etileno pode ter contato com a corrente de alimentação de metátese através de processos conhecidos na técnica.

[0055] A corrente de produto de metátese 106 é passada para um primeiro despropenizador 110 para separar pelo menos uma porção do propileno da corrente de produto de metátese 106 e formar uma primeira corrente superior 112 incluindo propileno e etileno e uma primeiro fluxa corrente de fundo 114 incluindo olefinas C4+.

[0056] A primeira corrente de fundo 114 é passada para um segundo reator de metátese 116 contendo um catalisador de metátese 117 (e um catalisador de isomerização opcional não mostrado) disposto para formar uma segunda corrente de produto de metátese 118 incluindo propileno, etileno, buteno e olefinas C5+. A Figura 1 ilustra uma aplicação específica em que o etileno é misturado com a segunda corrente de alimentação de metátese 114 através da linha 120.

[0057] A segunda corrente de produto de metátese 118 é passada para um segundo despropenizador 122 para separar pelo menos uma porção do propileno da segunda corrente de produto de metátese 118 e formar uma segunda corrente superior 124 incluindo propileno e etileno e uma segunda corrente de fundo 126 incluindo olefinas C4+.

[0058] A primeira corrente superior 112 e a segunda corrente superior 124 são misturadas através da linha 128 e introduzidas num desetenizador 130 para separar pelo menos uma porção do etileno da primeira corrente superior 112 e da segunda corrente superior 124 e formar uma corrente de produto de propileno 132 e uma corrente de etileno 134.

[0059] Embora não explicitamente ilustrado na Figura 1, opcionalmente, pelo menos uma porção da corrente de etileno 134 pode ser reciclada no primeiro reator de metátese 104, no segundo reator de metátese 116 ou no primeiro reator de metátese 104 e no segundo reator de metátese 116.

[0060] Aqueles versados na técnica tendo o benefício desta divulgação irão reconhecer que há um número de técnicas adequadas de separação bem conhecidas para a técnica que podem ser usadas para alcançar essa separação. Qualquer técnica adequada pode ser utilizada. EXEMPLOS

[0061] Para facilitar um melhor entendimento da presente invenção, os seguintes exemplos de modalidades são dados. De modo algum os seguintes exemplos devem ser interpretados para limitar, ou definir, o escopo da invenção.

[0062] Uma simulação Aspen Plus® de um processo de produção de propileno foi realizada. A corrente de processo específica é de acordo com a Figura 1, enquanto as condições/taxas são mostradas na Tabela 1. As razões na Tabela 1 são baseadas em 100 libras/hora de Rafinato-II e razão molar de etileno:buteno de 2,0 no reator 1 e 6,6 no reator 2 e uma conversão de buteno de 68% no reator 1 e 77% no reator 2. Foi observado que a conversão total de buteno foi de 92,4% e a reação total alimentada foi 303 libras. TABELA 1 (LIBRAS/HORA)

[0063] Um processo convencional que possui apenas um reator de metátese não pode atingir uma conversão total de buteno de 92,4% a menos que uma porcentagem significativa da corrente superior do de- butenizador seja reciclada. Esta abordagem é ineficiente já que a corrente contém uma quantidade considerável de butanos, que são inertes na reação de metátese. Isso é ilustrado na Tabela 2, que é baseada em 100 libras/hora de Rafinato II fresco, uma razão molar de etileno:buteno de 2,0 no reator, e uma conversão de buteno uma passagem de 68%. Aproximadamente 82% do de-butenizador acima deve ser reciclado para obter uma conversão total de buteno de 92,4%. A alimentação total do reator é, como resultado, 361 libras/hora. TABELA 2

[0064] Portanto, a presente invenção é bem adaptada para atingir os fins e vantagens mencionadas bem como aquelas que são inerentes a estas. As modalidades particulares divulgadas acima são ilustrativas apenas, pois a presente invenção pode ser modificada e praticada em maneiras diferentes, mas equivalentes aparentes para aqueles versados na técnica tendo o benefício dos princípios aqui constantes. Além disso, não se pretende qualquer limitação quanto aos detalhes de construção ou projeto aqui mostrados, além daqueles descritos nas reivindicações abaixo. É, portanto, evidente que as modalidades ilustrativas particulares divulgadas acima podem ser alteradas, combinadas, ou modificadas e todas tais variações são consideradas dentro do escopo e espírito da presente invenção.

[0065] A invenção ilustrativamente divulgada aqui pode devidamente ser praticada na ausência de qualquer elemento que não é especificamente divulgado aqui e/ou qualquer elemento opcional divulgado aqui. Embora composições e métodos são descritos nos termos de "compreendendo", "contendo", ou "incluindo" vários componentes ou etapas, as composições e métodos podem também "consistir essencialmente de" ou "consistir de" vários componentes e etapas. Todos os números e faixas divulgadas acima podem variar em certo valor. Sempre que uma faixa numérica com um limite inferior e um limite superior for divulgada, qualquer número e qualquer faixa incluída que pertença à faixa são especificamente divulgados. Em particular, cada faixa de valores (da forma, "de cerca de (a) até cerca de (b)" ou, equivalentemente, "de aproximadamente (a) até (b)" ou, equivalentemente, "de aproximadamente a-b") divulgada aqui deve ser entendida como estabelecida para cada número e faixa englobada dentro de uma faixa mais ampla de valores.

[0066] Isto conclui a descrição detalhada. As modalidades particulares divulgadas acima são ilustrativas apenas, pois a invenção pode ser modificada e praticada em maneiras diferentes, mas equivalentes aparentes para aqueles versados na técnica tendo o benefício dos princípios aqui divulgados. Além disso, não se pretende qualquer limitação quanto aos detalhes de construção ou projeto aqui mostrados, além daqueles descritos nas reivindicações abaixo. É, portanto, evidente que as modalidades ilustrativas particulares divulgadas acima possam ser alteradas ou modificadas e todas tais variações são consideradas dentro do escopo e espírito da presente invenção. Consequentemente, a proteção aqui buscada é estabelecida nas reivindicações abaixo.

Claims

1. Processo para formação de propileno, caracterizado pelo fato de que compreende: - reagir uma corrente de alimentação de metátese (102) compreendendo buteno com etileno na presença de um primeiro catalisador de metátese (105) através de uma primeira reação de metátese para formar uma primeira corrente de produto de metátese (106) compreendendo propileno, etileno, buteno e olefinas C5+; - separar pelo menos uma porção de propileno e etileno da primeira corrente de produto de metátese (106) para formar uma primeira corrente superior (112) e formar uma primeira corrente de fundo despropenizada (114) compreendendo buteno e olefinas C5+; - reagir pelo menos uma porção da primeira corrente de fundo despropenizada (114) com etileno (120) na presença de um segundo catalisador de metátese (117) através de uma segunda reação de metátese para formar uma segunda corrente de produto de metátese (118) compreendendo propileno, etileno, buteno e olefinas C5+; e - separar pelo menos uma porção do propileno e etileno da segunda corrente de produto de metátese (118) para formar uma segunda corrente superior (124); e - recuperar propileno (132) da primeira corrente superior, da segunda corrente superior ou combinações das mesmas.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira corrente superior (112) compreende ainda propileno e etileno e a segunda corrente superior (124) compreende propileno e etileno.

3. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: - separar pelo menos uma porção da primeira corrente superior (112) para formar uma corrente de etileno (134) e uma corrente de propileno (132).

4. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: - separar pelo menos uma porção da segunda corrente superior (124) para formar uma corrente de etileno (134) e uma corrente de propileno (132).

5. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: - separar pelo menos uma porção da primeira corrente superior (112) e pelo menos uma porção da segunda corrente superior (124) para formar uma corrente de etileno (134) e uma corrente de propileno (132).

6. Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a reciclagem de pelo menos uma porção da corrente de etileno para a primeira reação de metátese, a segunda reação de metátese ou uma combinação das mesmas.

7. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a corrente de alimentação de metátese compreende ainda Rafinato-2.

8. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira reação de metátese, a segunda reação de metátese ou uma combinação destas compreende ainda reagir a corrente de alimentação de metátese correspondente com etileno na presença de um catalisador de isomerização.

9. Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o catalisador de isomerização compreende óxido de magnésio.

10. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que etileno é introduzido na primeira reação de metátese e na segunda reação de metátese em taxas suficientes para fornecer uma menor razão de etileno:buteno em contato com o primeiro catalisador de metátese do que a razão de etileno:buteno em contato com o segundo catalisador de metátese.

11. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira reação de metátese ocorre a uma primeira razão de etileno:buteno de 0,3:1 a 3:1.

12. Processo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a segunda reação de metátese ocorre a uma segunda razão de etileno:buteno de 2,0:1 a 10:1.

13. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro catalisador de metátese e o segundo catalisador de metátese compreendem um óxido de metal de transição.

14. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro catalisador de metátese (105) e o segundo catalisador de metátese (117) compreendem o mesmo material.

15. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a separação de pelo menos uma porção do propileno e etileno do segundo produto de metátese (118) forma uma segunda corrente de fundo despropenizada (126) compreendendo buteno e olefinas C5+.