BR112016029368B1 - Processo para limitar a emissão de poeira de grãos de catalisador - Google Patents

Abstract

processo para limitar a emissão de poeira de grãos de catalisador. a presente invenção refere-se a um método para limitar a emissão de poeira de grãos de catalisador. o dito método compreende as seguintes duas etapas consecutivas: uma primeira etapa de realizar um tratamento térmico dos grãos de catalisador a uma temperatura não inferior a 100 °c, seguida por uma segunda etapa de revestir a superfície dos grãos de catalisador colocando-se a mesma em contato com um ou mais materiais de revestimento que têm um ponto de fusão t não inferior a 45 °c e que são injetados em um estado sólido, em que a dita segunda etapa é executada sem mais adição de calor, a uma temperatura de t - 60 °c a t - 1 °c, enquanto permanece não inferior a 40 °c.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a um processo que visa, em particular, limitar a poeira emitida por catalisadores que estão na forma de grãos durante o manuseio dos mesmos.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Os catalisadores em questão são, por exemplo, porém, sem limitação, aqueles usados em processos de tratamento de hidrocarboneto, em particular nos campos de refino de óleo, petroquímica e química, em particular, os processos para converter compostos à base de hidrocarboneto.

[003] Os processos de tratamento de hidrocarboneto executados em refinarias e/ou usinas petroquímicas incluem um certo número de tratamentos destinados essencialmente a modificar a estrutura das moléculas de hidrocarboneto e/ou eliminar dos cortes à base de hidrocarboneto compostos indesejáveis, tais como, em particular, compostos contendo enxofre, contendo nitrogênio, aromáticos e metálicos. Pode-se mencionar, como exemplos não limitantes, os processos de reforma, hidrogenação e hidrocraqueamento de nafta e os processos conhecidos como processos de hidrotratamento, tais como processos de hidrodessulfurização, hidrodenitrogenação, hidrodesoxigenação, hidrodesaromatização e hidrodemetalização.

[004] Os catalisadores em questão podem também tratar compostos gasosos. Assim, a presente invenção também se aplica a todos os catalisadores usados na linha para a produção de hidrogênio e amônia, incluindo a etapa de reforma de vapor, e também aos catalisadores usados na linha de enxofre (catalisadores de gás residual ou Claus) e todos os catalisadores de oxidação, desidrogenação e amoxidação.

[005] Entre os processos que podem usar catalisadores, alguns são executados na presença de hidrogênio, e são usualmente denotados pelo termo genérico processos de hidroconversão.

[006] A maioria dos processos acima exige catalisadores sólidos que estão na forma de partículas, também chamadas de “grãos de catalisador”. Esses grãos de catalisador compreendem um suporte poroso à base de um ou mais óxidos inorgânicos refratários, no qual estão depositados um ou mais metais cataliticamente ativos, selecionados dentre metais do grupo VIII da Tabela Periódica dos Elementos e metais do grupo VIB da Tabela Periódica dos Elementos.

[007] A cinética das reações de tratamento de hidrocarboneto é, em particular, limitada pela taxa de difusão das moléculas de hidrocarboneto (frequentemente de tamanho grande) em direção aos sítios catalíticos localizados nos poros do catalisador. Assim, os sítios catalíticos devem ser o mais acessível possível. Por esses motivos os fabricantes esforçaram-se em preparar catalisadores que têm uma área de superfície e uma porosidade específicas que são as máximas possíveis, o que resulta em catalisadores na forma de grãos de tamanho muito pequeno.

[008] Entretanto, o tamanho dos grãos de catalisador também não deve ser tão pequeno, visto que isso leva a um aumento na queda de pressão (Delta P) no reator de tratamento de hidrocarboneto durante a operação do mesmo.

[009] Assim, os fabricantes precisam superar duas restrições contraditórias: quanto menor o tamanho dos grãos de catalisador, maior o desempenho catalítico, porém, mais alta a queda de pressão no reator.

[010] Assim, os catalisadores que participam dos processos desse tipo estão usualmente na forma de grãos de formato cilíndrico ou multilobal que tem um diâmetro médio na faixa, de modo geral, de 0,8 a 4 mm e um comprimento médio na faixa, de modo geral, de 2,5 a 5 mm. Em certas aplicações, grãos de formato esférico são usados, cujo diâmetro varia em geral de 1,5 a 5 mm.

[011] Uma restrição adicional que surge nos processos que usam grãos de catalisador refere-se à resistência mecânica dos ditos grãos. A mesma é ainda mais baixa quando a porosidade e a área de superfície específica dos grãos de catalisador são altas.

[012] Entretanto, as operações para manusear os catalisadores, especialmente durante o transporte dos mesmos e o carregamento dos mesmos nos reatores, geram o fenômeno de esfregação dos grãos uns com os outros ou contra as paredes, o que produz a formação de "sólidos finos", ou seja, poeira. Essas forças de esfregação também produzem o fenômeno de atrito de grão, ou seja, um desgaste mecânico desses grãos por esfregação, impacto e/ou esmagamento, o que resulta em ruptura das partículas e uma redução indesejada no tamanho das mesmas.

[013] Agora, a formação de grandes quantidades de poeira de catalisador gera diversos problemas. Por um lado, a mesma substancialmente complica as operações de carregamento dos grãos, na medida em que o grande volume de poeira impede que a progressão do carregamento seja monitorada visualmente e seja, portanto, necessário interromper as operações de carregamento em intervalos regulares de modo a deixar a nuvem de poeira baixar a fim de poder garantir que os grãos de catalisador sejam corretamente distribuídos, de modo homogêneo, no reator.

[014] Além disso, a formação de tal poeira propõe problemas de segurança, por um lado para os operadores responsáveis por manusear os grãos, mas também, para todas as pessoas presentes no sítio industrial. Essa poeira pode voar para longe e ser transportada na atmosfera algumas vezes por distâncias bastante grandes, causando um risco adicional para habitantes próximo e para o ambiente circundante.

[015] Especificamente, a poeira consiste em partículas que têm, de modo geral, distribuições de tamanho de partícula amplas, que estão na faixa de partículas com tamanho em milímetros a partículas com tamanho em micrômetros, opcionalmente até um tamanho em nanômetro.

[016] A poeira com tamanho em milímetros tem tamanhos menores que 1 mm ou usualmente menores que 0,8 mm.

[017] Deve-se dar atenção particular à classe seguinte de partículas com tamanho em micrômetros no que se refere a partículas de menor tamanho, devido à sua toxicidade. As mesmas são classificadas com base em seu tamanho (comparar com, por exemplo, os padrões EN 12341 e ISO 10473:2000). Uma distinção é feita entre: - as partículas referidas como PM10(tamanho menor que 10 micra), - as partículas referidas como PM2,5 (tamanho menor que 2,5 micra), e - as partículas referidas como PM1,0 (tamanho menor que 1 mícron).

[018] Essas partículas podem permanecer em suspensão no ar por durações na faixa de um dia a uma semana. Abaixo de um tamanho de 2,5 micra, as partículas podem atingir os alvéolos pulmonares por inalação. De modo geral, há um controle rígido sobre a exposição de populações às partículas PM10 e abaixo, por razões de saúde pública.

[019] Um fenômeno mais agravante em relação ao aspecto de HSE (higiene/segurança/ambiente) é a incerteza atual ligada à presença de materiais de nanoescala. O termo nanomateriais denota compostos que compreendem partículas que têm um tamanho menor que 100 nanômetros (isto é, menor que 0,1 mícron). A matéria da classificação de catalisadores como nanomateriais está atualmente sendo debatida em vários níveis na União Europeia. Não há dúvida de que os catalisadores têm em essência fases ativas que são, em geral, dispersas na escala de nanômetro, sejam essas fases ativas à base de metais preciosos ou baseadas em metais não nobres dos grupos VI e VIII da Tabela Periódica. Além disso, os suportes para esses catalisadores são projetados para ter porosidades do tamanho de nanômetro, frequentemente com diâmetros de poro entre 5 e 50 nanômetros.

[020] Um efeito agravante para as possíveis consequências à saúde é que os catalisadores frequentemente contêm elementos metálicos, tais como, por exemplo, cobalto e níquel. Esses elementos são crescentemente citados por sua toxicidade. Assim, os catalisadores de hidrotratamento, por exemplo, que contêm elementos de cobalto, níquel, molibdênio, tungstênio geram um problema ambiental devido à geração de poeira. Mais especificamente, os catalisadores de hidrotratamento contêm aproximadamente de 2% a 5% em peso de óxidos de cobalto ou níquel; os catalisadores de hidrogenação podem conter de 10% a 50% em peso de níquel.

[021] Além da necessidade de limitar as emissões de poeira por higiene, segurança e ambiente, há também um interesse em relação ao conforto das condições de trabalho para o pessoal responsável por manusear esses catalisadores. Esses produtos emitem poeira que, além de sua possível toxicidade, torna suas cercanias sujas.

[022] Finalmente, dentro dos reatores, esses fenômenos de criar poeira com tamanho em milímetros e tamanho em micrômetros têm efeitos indesejáveis para a operação correta dos reatores: levam, em particular, a um aumento significativo na queda de pressão, que é prejudicial à passagem correta dos fluidos líquidos ou gasosos através do leito do catalisador. Os desligamentos das usinas por perda de pressão são uma das causas principais de desligamento inoportuno dos reatores em refino/petroquímica. Portanto, qualquer medida que possa ajudar a reduzir a ocorrência de quedas de pressão é altamente valorizada.

[023] Assim, por todas as razões explicadas acima, é desejável reduzir o máximo possível, ou mesmo eliminar completamente, os fenômenos de emissão de poeira de grãos de catalisador, que é produzida, de modo geral, durante o manuseio e o transporte dos grãos de catalisador, e, em particular, durante o carregamento dos grãos de catalisador nos reatores em que são usados industrialmente.

[024] Foram propostas soluções pelos fabricantes de catalisadores, que essencialmente visam aumentar a resistência mecânica dos grãos de catalisador por vários meios.

[025] Uma solução consiste em aumentar o tamanho dos grãos, mas isso é realizado usualmente em detrimento à atividade do catalisador.

[026] Outras soluções foram propostas no estado da técnica a fim de aumentar a resistência mecânica dos grãos de catalisador.

[027] Assim, a patente no US 2.976.253 descreve um método para evitar o atrito dos catalisadores durante o manuseio dos mesmos e evitar a queda de pressão que resulta do mesmo nos reatores, que consiste em revestir cada grão de catalisador com um filme de polímero resinoso, obtido a partir de mono-olefinas C2 a C8, que é, então, eliminado durante o uso do catalisador. A espessura do filme polimérico nos grãos de catalisador está na faixa de 25 a 100 μm.

[028] O pedido de patente no EP 2 000 206 refere-se à proteção de catalisadores destinados à síntese de Fischer-Tropsch e propõe reforçar os mesmos adicionando-se uma ou mais ceras aos mesmos. A cera usada está também presente dentro dos poros do catalisador e esse documento não descreve um revestimento externo das partículas de catalisador.

[029] Outros documentos, tais como os documentos nos US 4.526.877 e US 5.302.566, propõem proteger o catalisador por meio de um revestimento permanente.

[030] Embora as soluções propostas no estado da técnica, na maioria, tornem possível reduzir o atrito e a formação de poeira durante o carregamento dos catalisadores, o Depositante observou, entretanto, que as mesmas geravam problemas adicionais.

[031] Especificamente, o material protetor presente como uma camada relativamente espessa sobre a superfície externa dos grãos de catalisador gera duas desvantagens principais.

[032] A primeira desvantagem é que o espaço ocupado por essa camada aumenta substancialmente o diâmetro efetivo do grão, portanto, o volume ocupado por cada grão. O volume do reator a ser carregado, que é necessariamente limitado, é, portanto, no caso de um catalisador revestido, parcialmente ocupado pelo material protetor, ainda mais quando a espessura da camada de catalisador é grande. Visto que o desempenho de um leito de catalisador é proporcional à quantidade de material ativo, o mesmo pode ser, portanto, significativamente reduzido se a camada de revestimento for muito grande, o que não é aceitável. Além disso, durante a eliminação da camada, o volume ocupado por essa camada é liberado. Se esse volume ocupado for grande, o leito de catalisador será modificado, o que pode gerar trajetórias preferenciais para a matéria-prima que circula através do leito, o que é contrário aos requisitos de uma distribuição perfeita da matéria-prima através do leito de catalisador no reator é se mostra particularmente prejudicial para o desempenho da usina.

[033] A segunda desvantagem é uma dificuldade em eliminar a camada de material protetor durante a fase de partida da usina. Esse material pode ser eliminado, por exemplo, por fusão, ou por dissolução dentro da matéria-prima, e esse material é, então, executado no circuito a jusante do reator, as linhas de troca, nos separadores que operam em alta ou baixa pressão, etc. Há um risco significativo de o material protetor ser depositado em um ou mais pontos do circuito a jusante, o que pode limitar a eficácia do equipamento de tratamento a jusante ou mesmo ter o risco de bloquear parte do mesmo. Quanto maior a quantidade de material protetor, maior o risco.

[034] Dessa forma, o Depositante observou que, no caso em que o catalisador compreende, em uma quantidade substancial, um material protetor destinado a ser eliminado no reator, isso gera grandes depósitos do material protetor, mais ou menos decomposto, a jusante do reator. Assim, por exemplo, as parafinas e as ceras de polietileno usadas nessas técnicas não são, de modo geral, muito solúveis nos hidrocarbonetos em temperatura relativamente baixa, o que leva a depósitos indesejáveis, em particular nos trocadores de calor na saída do reator. Assim, por exemplo, para um leito catalítico de 70 t coberto com uma camada protetora de 3% em peso de cera, a eliminação da camada protetora resulta em ter que eliminar a ordem de 2 t de cera, o que substancialmente complica o processo.

[035] Finalmente, problemas adicionais podem aparecer quando o material protetor está presente na porosidade do catalisador. Nesse caso, a eliminação completa do material protetor é ainda mais difícil, o que pode resultar em uma perda de atividade do catalisador quando esse material não é completamente eliminado dos poros.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[036] A presente invenção visa propor um método aprimorado para limitar a emissão de poeira durante o manuseio de catalisadores na forma de grãos, enquanto torna possível solucionar as desvantagens dos métodos do estado da técnica.

[037] O objeto da invenção não é, portanto, aumentar por si a resistência mecânica dos grãos de catalisador, mas reduzir significativamente a formação de poeira e, em particular, de partículas finas, de tamanho em micrômetro.

[038] A invenção se aplica, em particular, a grãos de catalisador que têm uma resistência mecânica satisfatória, em particular, uma boa resistência à ruptura e resistência ao esmagamento, mas que gera poeira fina durante o manuseio dos mesmos.

[039] O Depositante revelou que esse objetivo foi atingido por meio de um processo em que os grãos de catalisador são, diretamente após o tratamento térmico, colocados em contato com um material de revestimento sólido, sob condições de temperatura particulares.

[040] Assim, uma matéria da presente invenção é um processo para limitar a emissão de poeira de grãos de catalisador que compreende as seguintes etapas consecutivas: - uma primeira etapa que consiste em executar um tratamento térmico dos grãos de catalisador a uma temperatura maior ou igual a 100 °C, seguida por - uma segunda etapa que consiste em executar um revestimento da superfície dos grãos de catalisador, colocando-se esses grãos em contato com um ou mais materiais de revestimento que têm um ponto de fusão T maior ou igual a 45 °C e que são introduzidos no estado sólido, em que a dita segunda etapa é executada sem qualquer suprimento novo de calor, a uma temperatura na faixa de T - 60 °C a T - 1 °C, enquanto permanece maior ou igual a 40 °C.

DESCRIÇÃO DE REALIZAÇÕES DA INVENÇÃO

[041] Assim, a invenção consiste em executar um tratamento térmico do catalisador, seguido por uma etapa de revestimento com o uso de um material introduzido no estado sólido, em que o contato do catalisador e do dito material ocorre a uma temperatura que é 1 °C a 60 °C mais baixa em relação à temperatura de fusão T do dito material.

[042] A segunda etapa é executada sem suprimento adicional de calor, em que o calor necessário para executar o revestimento é suprido pelo catalisador quente da primeira etapa.

[043] Essas condições possibilitam um revestimento da superfície dos grãos de catalisador sem o material penetrar nos poros desse catalisador.

[044] O processo de acordo com a invenção torna possível reduzir muito significativamente a formação de poeira, especialmente poeira contendo partículas com tamanho em micrômetro, durante as operações de manuseio dos catalisadores e, em particular, durante o carregamento dos mesmos nos reatores das usinas industriais. Isso torna o manuseio desses catalisadores mais fácil para os operadores e reduz os riscos para os últimos e para as cercanias, induzidos pela presença de partículas de tamanho muito pequeno.

[045] Além disso, o Depositante revelou que o processo de acordo com a invenção torna possível manter uma eficácia muito boa das usinas, sem perda substancial de atividade resultante do carregamento de grãos de catalisador em forma revestida.

[046] Especificamente, o processo de acordo com a invenção provou ser particularmente eficaz mesmo ao usar quantidades muito pequenas de materiais de revestimento. Isso torna possível obter camadas de revestimento particularmente finas na superfície do catalisador. Isso torna possível manter uma boa densidade de carregamento dos reatores e reduzir significativamente os problemas ligados à eliminação de quantidades grandes de material protetor.

[047] Além disso, a camada de material de acordo com a invenção é eliminada de modo ainda mais rápido e eficaz (por exemplo, em contato com a matéria-prima durante a partida da usina em que o catalisador é usado) quando a camada de revestimento é apenas superficial e quando o material de revestimento não penetrou nos poros do catalisador. Isso possibilita que a matéria-prima seja tratada para atingir rapidamente todos os sítios ativos do catalisador.

[048] O termo “matéria-prima”, preferencialmente, denota cortes de hidrocarboneto que têm, tipicamente, uma faixa de ebulição à pressão atmosférica dentro da faixa que se estende de 75 °C a 650 °C que podem ser colocados em contato com o catalisador no estado líquido ou gasoso. O termo “matéria-prima” pode também denotar vários compostos gasosos, tal como, a título de exemplos não limitantes, oxigênio, nitrogênio, água, monóxido de carbono, metano, amônia, sulfeto de hidrogênio, dióxido de enxofre, etc.

[049] O processo de acordo com a presente invenção pode ser aplicado a qualquer catalisador sólido na forma de grãos, por exemplo, porém, sem limitação, os catalisadores destinados ao tratamento de matérias-primas de hidrocarboneto, especialmente no refino de óleo e campos petroquímicos.

[050] O mesmo se aplica mais particularmente a catalisadores de hidroconversão de hidrocarboneto. Esses catalisadores na forma de grãos compreendem um suporte de óxido refratário poroso no qual está depositado pelo menos um metal selecionado a partir de metais do grupo VIII e metais do grupo VIB.

[051] Preferencialmente, os catalisadores contêm pelo menos um metal do grupo VIII da Tabela Periódica dos Elementos, tais como, por exemplo, cobalto, níquel, ferro, paládio, platina. Esses metais podem ser combinados com pelo menos um metal do grupo VIB, tal como, por exemplo, molibdênio, tungstênio, cromo. O teor de metal ou metais do grupo VIII está, de modo geral, entre 0,1% e 20% em peso e relação ao peso total do catalisador não revestido, algumas vezes até 50%. O teor de metal ou metais do grupo VIB está, de modo geral, entre 3% e 30% em peso em relação ao peso total do catalisador (na forma não revestida).

[052] Preferencialmente, o suporte para os catalisadores é selecionado dentre aluminas, sílicas ou sílica-aluminas (zeólitos) amorfas ou cristalinas. Mais preferencialmente, o suporte contém pelo menos 30% em peso e, preferencialmente ainda maior, pelo menos 50% em peso, de alumina.

[053] O processo de acordo com a invenção é particularmente adequado para tratar catalisadores que contêm as combinações metálicas CoMo, NiMo, NiW ou NiCoMo, depositadas em suportes à base de alumina.

[054] Esses catalisadores podem conter um ou mais aditivos, tais como aditivos orgânicos, e compostos halogenados, contendo boro ou contendo fósforo.

[055] Esses catalisadores estão na forma de grãos de formato, preferencialmente, esférico, cilíndrico ou multilobal.

[056] A invenção se aplica muito particularmente a grãos de catalisador, cuja dimensão média numérica máxima está na faixa de 1 a 10 mm, preferencialmente, de 2 a 5 mm.

[057] A dimensão média numérica máxima dos grãos de catalisador pode ser determinada por métodos bem conhecidos pelos técnicos no assunto e, em particular, por análise de tamanho de partícula por vídeo ou com o uso de um paquímetro. Pode ser feito uso tipicamente do dimensionador de partícula por vídeo CAMSIZER desenvolvido pela RETSCH.

[058] Os catalisadores usados na invenção tipicamente têm uma área de superfície específica, medida pelo método BET, na faixa de 100 a 300 m2/g, um volume de poro, determinado por adsorção de nitrogênio, na faixa de 0,20 a 1 ml/g, e um diâmetro de poro médio, determinado por adsorção de nitrogênio, na faixa de 7 a 20 nm.

[059] O processo de acordo com a presente invenção se aplica tanto a catalisadores novos, ou seja, catalisadores que nunca foram usados, como a catalisadores regenerados, ou seja, catalisadores gastos que foram regenerados a fim de extirpar os mesmos de seus resíduos à base de carbono (coque) e restaurar um nível de atividade aos mesmo que possibilita que os mesmos sejam reusados. O processo de regeneração pode ser, em particular, executado em duas etapas, uma primeira etapa de combustão do coque e uma segunda etapa que consiste em uma impregnação do catalisador por um ou mais aditivos, em particular aditivos orgânicos, seguida por secagem. A segunda etapa é algumas vezes referida como “rejuvenescimento”.

[060] De acordo com uma realização preferível, o processo de acordo com a presente invenção é executado continuamente.

[061] Preferencialmente, a segunda etapa segue imediatamente a primeira etapa, ou seja, as duas etapas de acordo com a invenção estão ligadas sem interrupção, em particular sem nenhuma etapa de tratamento adicional entre essas duas etapas.

[062] Deve-se perceber que uma condução opcional (ou transporte) do catalisador entre os recipientes ou dispositivos em que as duas etapas são executadas não é considerada como constituindo um tratamento adicional.

[063] Similarmente, um resfriamento opcional do catalisador entre as etapas não é considerado como constituindo um tratamento adicional. Tal resfriamento, que pode ser ativo ou passivo (isto é, a temperatura do catalisador é simplesmente deixada aumentar), pode se mostrar necessário quando a temperatura do catalisador ao final da primeira etapa for maior que T - 1 °C, em que T é o ponto de fusão do material de revestimento. O resfriamento pode ser obtido pelo simples fato de conduzir o catalisador entre as duas etapas mencionadas acima.

[064] Em uma realização particularmente preferível, a dita segunda etapa é executada em um sistema de leito móvel não aquecido, alimentado continuamente pelo catalisador diretamente derivado da primeira etapa, por um lado, e pelo material (ou materiais) de revestimento, por outro lado.

[065] A primeira etapa do processo de acordo com a invenção consiste em um tratamento térmico dos grãos de catalisador a uma temperatura maior ou igual a 100 °C.

[066] Preferencialmente, essa primeira etapa é executada a uma temperatura na faixa de 120 °C a 650 °C, mais preferencialmente, de 150 °C a 550 °C e, preferencialmente ainda maior, de 200 °C a 500 °C.

[067] A expressão “tratamento térmico” denota, de acordo com a invenção, qualquer tratamento do catalisador que consiste em aquecer esse catalisador ou que compreende um aquecimento do catalisador.

[068] Assim, a dita primeira etapa pode consistir em um simples aquecimento do catalisador.

[069] A primeira etapa pode também consistir em um tratamento de secagem ou um tratamento de calcinação do catalisador executado, por exemplo, ao final do processo para fabricar o dito catalisador.

[070] Essa realização é particularmente vantajosa visto que torna possível integrar o processo de acordo com a invenção em um processo de fabricação de catalisador convencional, em que a última etapa do processo de fabricação também é a primeira etapa do processo de acordo com a invenção. Um catalisador novo no estado protegido é, assim, diretamente obtido.

[071] Isso também torna possível recuperar vantajosamente o calor suprido durante o tratamento térmico executado ao final da preparação do catalisador e usar o mesmo para a proteção do catalisador.

[072] A primeira etapa do processo de acordo com a invenção pode também consistir em um tratamento de regeneração de catalisador, no caso de um catalisador gasto.

[073] De fato, os catalisadores gastos são, de modo geral, regenerados por um tratamento térmico, destinado a eliminar os contaminantes (hidrocarbonetos pesados, coque ou outras impurezas) presentes na superfície e nos poros dos grãos de catalisador.

[074] No caso em que a regeneração compreende uma segunda etapa (frequentemente chamada de rejuvenescimento), que consiste em depositar um ou mais aditivos, especialmente aditivos orgânicos, dentro da porosidade dos grãos de catalisador, seguida por secagem, a primeira etapa do processo de acordo com a invenção pode corresponder vantajosamente a essa etapa de secagem.

[075] Essa realização é também muito vantajosa visto que torna possível integrar o processo de acordo com a invenção em um processo de regeneração de catalisador convencional, em que a última etapa do processo de regeneração também é a primeira etapa do processo de acordo com a invenção. Um catalisador regenerado no estado protegido é, assim, diretamente obtido.

[076] Isso também torna possível recuperar vantajosamente o calor suprido durante o tratamento térmico executado para o propósito de regeneração do catalisador e usar o mesmo para a proteção do catalisador.

[077] Conforme determinado acima, a segunda etapa do processo de acordo com a invenção é executada colocando-se os grãos de catalisador em contato com um ou mais materiais de revestimento que são introduzidos no estado sólido, diferente da maioria dos processos descritos no estado da técnica, em que o revestimento do catalisador ocorre colocando-se os grãos em contato com o material no estado fundido.

[078] Essa segunda etapa é executada a uma temperatura que precisa atender a dois critérios.

[079] Em primeiro lugar, a mesma precisa ser maior ou igual a 40 °C. Isso garante que a temperatura seja alta o suficiente para possibilitar um revestimento eficaz dos grãos de catalisador pelo material (ou materiais) de revestimento.

[080] Em segundo lugar, a mesma precisa estar dentro da faixa que se estende de T - 60 °C a T - 1 °C, o que significa que precisa ser mais baixa (dentro de uma faixa de 1 °C a 60 °C) que a temperatura de fusão T do material (ou materiais) de revestimento. Essas condições tornam possível obter um revestimento ideal da superfície dos grãos de catalisador.

[081] Preferencialmente, a segunda etapa é executada a uma temperatura T na faixa de T - 50 °C a T - 1 °C (temperatura mais baixa, dentro de uma faixa de 1 °C a 50 °C, que a temperatura de fusão T do material (ou materiais) de revestimento), mais preferencialmente, na faixa de T - 40 °C a T - 5 °C (temperatura mais baixa, dentro de uma faixa de 5 °C a 40 °C, que a temperatura de fusão T do material (ou materiais) de revestimento).

[082] Finalmente, de acordo com a presente invenção, a segunda etapa é executada sem um suprimento novo de calor.

[083] Isso significa que não há aquecimento durante essa etapa, em que o calor necessário para obter uma temperatura adequada é suprido apenas pelo catalisador quente diretamente resultante da primeira etapa. Assim, o material ou os materiais de revestimento amolecem em contato com o catalisador quente resultante da primeira etapa e, assim, revestem os grãos.

[084] A temperatura da segunda etapa pode, assim, ser controlada ajustando-se um e/ou outro dos seguintes parâmetros: a temperatura da catalisador entrante (e, portanto, a temperatura em que a primeira etapa foi executada), as respectivas quantidades de catalisador e de material de revestimento introduzidas e a temperatura do material de revestimento quando o mesmo é introduzido.

[085] Conforme determinado acima, os materiais de revestimento usados na presente invenção têm um ponto de fusão maior ou igual a 45 °C.

[086] A expressão “ponto de fusão” denota a temperatura de fusão à pressão atmosférica dos ditos materiais.

[087] De uma maneira conhecida por si, o ponto de fusão dos materiais de revestimento pode ser medido com o uso de um calorímetro de varredura diferencial (DSC), tal como o calorímetro vendido sob o nome DSC 30 pela METTLER, com uma temperatura elevada em 5 °C ou 10 °C por minuto. O ponto de fusão considerado é o ponto correspondente à temperatura do pico mais endotérmico do termograma.

[088] Preferencialmente, o material (ou materiais) de revestimento usados tem um ponto de fusão na faixa de 45 °C a 180 °C, preferencialmente, de 50 °C a 130 °C.

[089] Os materiais de revestimento que são mais particularmente adequados para a implantação do processo de acordo com a invenção são selecionados dentre ceras de origem mineral, ceras sintéticas, ceras naturais, ácidos graxos que são sólidos à temperatura ambiente (23 °C), polímeros que têm um ponto de fusão T de 45 °C a 180 °C e misturas dos mesmos.

[090] A expressão “ceras de origem mineral” denota, em particular, ceras de parafina, tais como aquelas derivadas do refino de produtos de petróleo.

[091] Entre as ceras sintéticas, pode-se mencionar, em particular, ceras de parafina sintéticas, tais como ceras de polietileno.

[092] A expressão “ceras naturais” denota, em particular, ceras de origem animal e ceras de origem vegetal. As ceras de origem vegetal adequadas são, por exemplo, cera de abelha e cera de carnaúba.

[093] Entre os ácidos graxos que são sólidos à temperatura ambiente (23 °C), pode-se mencionar, em particular, ácido esteárico e ácido palmítico.

[094] Os polímeros que podem ser usados, preferencialmente, têm um ponto de fusão T na faixa de 50 °C a 130 °C. Os mesmos podem ser, em particular, selecionados dentre polietilenos e polipropilenos.

[095] É preferível, em particular, usar polietilenos e, especialmente, ceras de polietileno.

[096] De acordo com uma realização preferível da invenção, o material de revestimento está na forma de partículas. Essas partículas têm um diâmetro médio numérico menor ou igual a 200 μm, preferencialmente, menor ou igual a 150 μm, mais preferencialmente, menor ou igual a 50 μm e, preferencialmente ainda maior, menor ou igual a 10 μm.

[097] De acordo com uma realização particularmente preferível, o material de revestimento está na forma de partículas, cujo diâmetro médio numérico é menor ou igual a 3% do diâmetro médio numérico dos grãos de catalisador.

[098] O diâmetro médio numérico dos grãos de catalisador pode ser determinado por métodos bem conhecidos pelos técnicos no assunto e, em particular, por análise de tamanho de partícula por vídeo.

[099] O diâmetro médio numérico das partículas de material de revestimento pode ser determinado por um método de análise de tamanho de partícula por difração de laser, conforme definido de acordo com o padrão ISO 13320:2009.

[0100] De acordo com a presente invenção, a quantidade total de material de revestimento usada durante a segunda etapa pode, em particular, variar de 0,05% a 5% em peso, preferencialmente, de 0,1% a 3% em peso e, mais preferencialmente ainda, de 0,3% a 1% em peso em relação ao peso total do catalisador revestido.

[0101] O peso total do catalisador revestido denota aqui o peso do catalisador por fim obtido, ou seja, coberto pela camada de material de revestimento ao final da segunda etapa.

[0102] Conforme determinado acima, a segunda etapa consiste em executar um revestimento dos grãos de catalisador, ou seja, consiste em cobrir os grãos, em sua superfície, com uma camada do material (ou materiais) de revestimento.

[0103] Essa camada de material de revestimento não precisa ser perfeitamente homogênea (em particular de espessura idêntica em todos os grãos e na superfície de cada grão).

[0104] É especialmente importante que a mesma seja o mais fina possível e que permaneça superficial, ou seja, que o material de revestimento não penetre nos poros do catalisador.

[0105] Preferencialmente, a segunda etapa consiste em cobrir os grãos em sua superfície com uma camada do material (ou materiais) de revestimento, cuja espessura média está na faixa de 0,01 a 15 μm. Mais preferencialmente, a espessura média da camada de material de revestimento está na faixa de 0,01 a 10 μm, mais preferencialmente, de 0,02 a 5 μm, mais preferencialmente ainda, de 0,05 a 4 μm e, mais preferencialmente ainda, de 1 a 3,5 μm.

[0106] Uma das vantagens particularmente notáveis do processo de acordo com a invenção é que o mesmo possibilita que camadas particularmente finas de material de revestimento sejam obtidas na superfície dos grãos de catalisador.

[0107] A espessura média da camada de material de revestimento que cobre os grãos de catalisador pode ser determinada por microscopia eletrônica de varredura.

[0108] Essa espessura pode ser controlada ajustando-se os parâmetros da segunda etapa, em particular, a quantidade de material de revestimento adicionada em relação à quantidade de grãos de catalisador e também a temperatura em que essa segunda etapa é executada.

[0109] Ao final da segunda etapa, os grãos de catalisador podem ser secos, se necessário, por exemplo, ao ar aberto ou na presença de uma corrente gasosa de ar e qualquer outro gás adequado, em temperatura moderada de modo a alterar adversamente a camada de revestimento fina.

[0110] A desproteção das partículas de catalisador é, preferencialmente, executada uma vez que as últimas tenham sido carregadas no reator em que serão usadas.

[0111] Isso é executado colocando-se o catalisador sob condições em que a camada de material presente na superfície das partículas é eliminada.

[0112] De modo particularmente preferível, o material (ou materiais) de revestimento é escolhido de modo que seja eliminado espontaneamente em contato com a matéria-prima durante a partida do reator em que o catalisador é usado. Essa realização torna possível executar, de modo particularmente simples e econômico, a desproteção do catalisador no momento de partida do reator.

[0113] Os seguintes exemplos são dados puramente a título de ilustração da presente invenção. EXEMPLOS METODOLOGIA USADA PARA A CARACTERIZAÇÃO DOS CATALISADORES

[0114] As propriedades de resistência mecânica dos catalisadores A a H descritos nos exemplos abaixo foram avaliadas de acordo com um teste para determinar o atrito do catalisador, que caracteriza sua resistência ao impacto.

[0115] Esse parâmetro foi determinado em amostras de 50 g de catalisador, de acordo com o princípio apresentado no padrão ASTM D-4058, e que consiste em colocar uma amostra de catalisador em um tambor cilíndrico equipado em sua geratriz com um defletor (chapa metálica soldada à parede interna do tambor), então, após fechar o tambor com o auxílio de uma cobertura, girar o conjunto por uma duração de 30 minutos, então, medir a perda de peso sofrida pela amostra de catalisador, peneirando-se em uma peneira no 20 (0,85 mm) a fim de eliminar os sólidos finos produzidos. A porcentagem em peso de produtos finos é, então, calculada.

[0116] Esse teste torna possível simular as quedas sucessivas das partículas de catalisador, que geram rupturas e sólidos finos.

[0117] Além disso, a atividade de hidrodessulfurização dos catalisadores A, B, G e H foi determinada em uma usina piloto.

[0118] A matéria-prima usada foi um gasóleo de "fluxo contínuo", que tem as seguintes características:

[0119] Para cada amostra, o volume de catalisador usado para o teste foi 10 ml.

[0120] Antes do teste de hidrodessulfurização de fato, cada amostra de catalisador foi ativada por sulfurização após um período de umedecimento de 3 horas à temperatura ambiente pelo gasóleo, a qual 2,5% em peso de enxofre foram adicionados com o uso de dissulfeto de dimetila (DMDS). O procedimento de sulfurização foi executado com uma velocidade espacial horária (HSV) de 3 h-1, uma razão entre H2/gasóleo adicionado por aditivo de 200 (Nl/h)/(l/h) e uma pressão total de 3 MPa (30 bar). Uma primeira elevação de temperatura de 20 °C para 250 °C foi executada com uma progressão de 30 °C/h, seguida por uma retenção de 8 h a 250 °C. Uma segunda elevação de temperatura de 250 °C para 320 °C foi, então, executada 20 °C/h, seguida por uma retenção de 5 h a 320 °C.

[0121] A matéria-prima de teste foi, então, injetada a fim de iniciar o teste de fato. As condições de teste foram as seguintes: pressão de 4 MPa (40 bar), razão entre H2/gasóleo de 300, HSV = 2 h-1, temperatura de 340 °C a 350 °C.

[0122] O teor de enxofre da matéria-prima foi medido na saída da planta por meio de um analisador de fluorescência por UV. As constantes aparentes da reação de dessulfurização foram calculadas de acordo com a fórmula E1 abaixo:

com (E1) Kv = constante aparente de reação α = ordem da reação (considerada igual a 1,2) S = teor de enxofre dos efluentes S0 = teor de enxofre da matéria-prima HSV = velocidade espacial horária da matéria-prima líquida

[0123] O desempenho de cada amostra foi avaliado em relação àquele de um catalisador de referência. Para isso, a atividade de volume relativo (RVA) foi calculada de acordo com a seguinte fórmula E2:

[0124] Como referência, o valor Kv de 100 foi atribuído ao catalisador não revestido A.

[0125] Finalmente, a formação de poeira pelos catalisadores A a H foi determinada de acordo com a descrição do padrão DIN 55992-1, da seguinte maneira:

[0126] O aparelho usado consiste em um cilindro giratório equipado com um defletor (chapa metálica soldada à parede interna do tambor) que possibilita a produção de quedas repetidas e, assim, gerar poeira. Quando o cilindro está girando, o mesmo é varrido por uma corrente de ar a uma dada vazão, que possibilita a condução da poeira. O fluxo de ar passa através de um tubo de vidro longo que possibilita a retenção apenas das partículas mais finas, em que as partículas mais grossas são depositadas no fundo do tubo. O fluxo de ar é, então, enviado através de um filtro de poeira a fim de coletar todas as partículas em suspensão. Diferente do teste de atrito que mede todas as partículas menores que 0,85 mm, esse teste possibilita a quantificação apenas das partículas que são prejudiciais por inalação, que são aquelas que permanecem em suspensão no ar pelo tempo mais longo. Seu tamanho é, de modo geral, menor que 10 µm.

[0127] A fim de quantificar a formação de poeira, pelo menos três medições são executadas. Uma análise exige 100 g (+/- 1g) de catalisador, que devem ser pesados com precisão até dentro de 10 mg. O filtro de poeira poderia ser pesado até dentro de 1 mg antes de ser instalado no aparelho. O catalisador é, então, carregado no cilindro e o aparelho é iniciado a uma velocidade de rotação do cilindro de 30 rpm, e uma vazão de ar de 20 l/min por 5 min. Ao final da medição, o filtro é pesado com precisão (+/- 1 mg). A diferença em massa antes e depois da medição gera diretamente a massa de poeira gerada por 100 g de catalisador.

[0128] Os exemplos abaixo foram executados com o uso de um catalisador de referência, denotado catalisador A.

[0129] O catalisador A é um catalisador de hidrotratamento comercial regenerado que contém 20% em peso de MoO3 e 5% em peso de CoO em um suporte de alumina, e que está na forma de extrudados em formato cilíndrico que têm um diâmetro médio numérico de 1,3 mm e um comprimento médio numérico de 3,2 mm.

[0130] O catalisador A tem um atrito de 1,8%, uma geração de poeira fina PM10 de 21 mg/100 g e uma atividade RVA = 100%. EXEMPLO COMPARATIVO 1: (ETAPA 1 APENAS, SEM CONFORMIDADE COM A INVENÇÃO)

[0131] O catalisador A foi tratado da seguinte maneira: - 1 kg do catalisador é colocado em um tambor de aço inoxidável que tem um volume de 3 litros, a uma velocidade de rotação de 4 rpm. Um fluxo de ar quente é, então, enviado sobre o catalisador a fim de elevar sua temperatura até 140 °C, para simular uma etapa de secagem/ativação ou uma saída de um tratamento de regeneração, por 30 min, então, o fluxo de ar é interrompido, e o catalisador é deixado resfriar até a temperatura ambiente. O catalisador, assim, obtido é denotado catalisador B.

[0132] O catalisador B tem um atrito de 1,9%, uma geração de poeira fina PM10 de 22 mg/100 g e uma atividade RVA = 101%.

[0133] Esse exemplo mostra que a etapa 1, embora necessária subsequentemente para o suprimento de calor durante a etapa 2, não tem impacto significativo por si sobre o atrito, a poeira e a atividade do catalisador. EXEMPLO COMPARATIVO 2: (ETAPA 1 + ETAPA 2 À BAIXA TEMPERATURA, SEM ESTAR CONFORMIDADE COM A INVENÇÃO)

[0134] O catalisador A foi tratado da seguinte maneira: - 1 kg do catalisador é colocado em um tambor de aço inoxidável que tem um volume de 3 litros, a uma velocidade de rotação de 4 rpm. Um fluxo de ar quente é, então, enviado sobre o catalisador a fim de elevar sua temperatura até 140 °C, para simular uma etapa de secagem/ativação ou uma saída de um tratamento de regeneração.

[0135] O leito de catalisador é, então, deixado resfriar até atingir uma temperatura de 30 °C, então, 5 g de cera sintética micronizada (que tem um tamanho de partícula de 5 μm, vendida sob a referência MP-620XXF pela MicroPowders, ponto de fusão 115 °C) foram adicionados ao tambor. A mistura é homogeneizada por 30 minutos, então, resfriada até a temperatura ambiente. Visto que a mistura contém ainda sólidos finos, os mesmos são peneirados em uma peneira no 20 (0,85 mm), e o catalisador C, sem estar conformidade com a presente invenção, é obtido.

[0136] A análise do catalisador C mostra que o mesmo contém menos de 0,1% em peso de carbono, o que corresponde a menos de 0,1% em peso de cera.

[0137] Por observação com o microscópio eletrônico de varredura, os grãos de catalisador C não têm ou têm pouquíssima cera em sua superfície (não mensurável).

[0138] O catalisador C tem um atrito de 1,8% e uma geração de poeira fina PM10 de 19 mg/100 g.

[0139] Esse exemplo mostra que a faixa de temperatura reivindicada em conformidade com a invenção é importante, e que os efeitos desejados não são obtidos a 30 °C para uma cera com um ponto de fusão de 115 °C. EXEMPLO COMPARATIVO 3: (ETAPA 1 + ETAPA 2 ACIMA DO PONTO DE FUSÃO, SEM ESTAR CONFORMIDADE COM A INVENÇÃO)

[0140] O catalisador A foi tratado da seguinte maneira: - 1 kg do catalisador é colocado em um tambor de aço inoxidável que tem um volume de 3 litros, a uma velocidade de rotação de 4 rpm. Um fluxo de ar quente é, então, enviado sobre o catalisador a fim de elevar sua temperatura até 140 °C, para simular uma etapa de secagem/ativação ou uma saída de um tratamento de regeneração, por 30 min, então, o fluxo de ar é interrompido.

[0141] Sem aguardar que o leito de catalisador resfrie, 5 g de cera sintética micronizada (que tem um tamanho de partícula de 5 μm, vendida sob a referência MP-620XXF por MicroPowders, ponto de fusão 115 °C) foram imediatamente adicionados ao tambor a 140 °C. A mistura é, assim, homogeneizada por 30 minutos, então, resfriada até a temperatura ambiente a fim de obter o catalisador revestido D, sem estar em conformidade com a presente invenção.

[0142] A análise do catalisador D mostra que o mesmo contém 0,4% em peso de carbono, o que corresponde a 0,5% em peso de cera.

[0143] Os grãos de catalisador D, conforme observado por microscopia eletrônica de varredura, não são cobertos em sua superfície por uma camada verdadeira de cera, visto que essa cera está pelo menos parcialmente presente na porosidade.

[0144] O catalisador D tem um atrito de 0,9% e uma geração de poeira fina PM10 de 9 mg/100 g.

[0145] O próprio exemplo também mostra que a faixa de temperatura reivindicada em conformidade com a invenção é importante e que os efeitos desejados não são obtidos quando a segunda etapa é executada a uma temperatura acima do ponto de fusão T do material de revestimento (aqui a 140 °C, para uma cera que tem um ponto de fusão de 115 °C). EXEMPLO 4: (EM CONFORMIDADE COM A INVENÇÃO)

[0146] O catalisador A foi tratado da seguinte maneira: - 1 kg do catalisador é colocado em um tambor de aço inoxidável que tem um volume de 3 litros, a uma velocidade de rotação de 4 rpm. Um fluxo de ar quente é, então, enviado sobre o catalisador a fim de elevar sua temperatura até 140 °C, para simular uma etapa de secagem/ativação ou uma saída de um tratamento de regeneração.

[0147] O leito de catalisador é, então, deixado resfriar até atingir uma temperatura de 80 °C, então, 15 g de cera sintética (que tem um tamanho de partícula de 150 μm em média, ponto de fusão 115 °C) foram adicionados ao tambor. A mistura é homogeneizada por 60 minutos, então, resfriada até a temperatura ambiente. Visto que a mistura contém ainda sólidos finos, os mesmos são peneirados em uma peneira no 20 (0,85 mm), e o catalisador E, em conformidade com a presente invenção, é obtido.

[0148] A análise do catalisador E mostra que o mesmo contém 0,3% em peso de carbono, o que corresponde a 0,4% em peso de cera.

[0149] O catalisador E tem um atrito de 0,6% e uma geração de poeira fina PM10 de 4 mg/100 g.

[0150] Esses valores são muito mais baixos que aqueles obtidos para o catalisador de referência A e para os catalisadores comparativos B, C, D e F. EXEMPLO COMPARATIVO 5: (ETAPA 1 + ETAPA 2 ACIMA DO PONTO DE FUSÃO, SEM ESTAR CONFORMIDADE COM A INVENÇÃO)

[0151] O catalisador A foi tratado da seguinte maneira: - 1 kg do catalisador é colocado em um tambor de aço inoxidável que tem um volume de 3 litros, a uma velocidade de rotação de 4 rpm. Um fluxo de ar quente é, então, enviado sobre o catalisador a fim de elevar sua temperatura até 190 °C, para simular uma etapa de secagem/ativação ou uma saída de um tratamento de regeneração, por 30 min, então, o fluxo de ar é interrompido.

[0152] Sem aguardar que o leito de catalisador resfrie, 5 g de cera sintética (que tem um tamanho de partícula de 150 μm em média, ponto de fusão 115 °C) foram imediatamente adicionados ao tambor a 190 °C. A mistura é, assim, homogeneizada por 30 minutos, então, resfriada até a temperatura ambiente a fim de obter o catalisador revestido F, sem estar em conformidade com a presente invenção.

[0153] A análise do catalisador F mostra que o mesmo contém 0,4% em peso de carbono, o que corresponde a 0,5% em peso de cera.

[0154] Os grãos de catalisador F, conforme observado por microscopia eletrônica de varredura, não são cobertos em sua superfície por uma camada verdadeira de cera, visto que essa cera está pelo menos parcialmente presente na porosidade.

[0155] O catalisador F tem um atrito de 1,1% e uma geração de poeira fina PM10 de 11 mg/100 g.

[0156] Esse exemplo novamente mostra que o uso, durante a segunda etapa, de uma temperatura acima do ponto de fusão do material de revestimento não possibilita a obtenção dos efeitos desejados. EXEMPLO 6: (EM CONFORMIDADE COM A INVENÇÃO)

[0157] O catalisador A foi tratado da seguinte maneira: - 1 kg do catalisador é colocado em um tambor de aço inoxidável que tem um volume de 3 litros, a uma velocidade de rotação de 4 rpm. Um fluxo de ar quente é, então, enviado sobre o catalisador a fim de elevar sua temperatura até 140 °C, para simular uma etapa de secagem/ativação ou uma saída de um tratamento de regeneração.

[0158] O leito de catalisador é, então, deixado resfriar até atingir uma temperatura de 80 °C, então, 20 g de cera sintética micronizada (que tem um tamanho de partícula de 5 μm, vendida sob a referência MP-620XXF pela MicroPowders, ponto de fusão 115 °C) foram adicionados ao tambor. A mistura é homogeneizada por 30 minutos, então, resfriada até a temperatura ambiente a fim de obter o catalisador revestido G, em conformidade com a presente invenção.

[0159] A análise do catalisador G mostra que o mesmo contém 1,7% em peso de carbono, o que corresponde a 2% em peso de cera.

[0160] Os grãos de catalisador G são cobertos com uma camada de cera, cuja espessura média, medida por microscopia eletrônica de varredura, é 12 μm em média.

[0161] O catalisador G tem um atrito de 0,2%, uma geração de poeira fina PM10 menor que 0,1 mg/100 g e uma atividade RVA = 95%.

[0162] Esse exemplo mostra que os efeitos desejados (redução no atrito e especialmente na geração de poeira) são obtidos empregando-se o processo de acordo com a invenção, com um teor de cera de 2% em peso.

[0163] Essa quantidade de cera, entretanto, induz um ligeiro déficit na atividade RVA, permanece, portanto, preferível executar a invenção com um teor mais baixo de material de revestimento.

[0164] Além disso, os efeitos desejados em termos de redução no atrito e na geração de poeira fina, são atingidos de modo particularmente satisfatório. Esse exemplo ilustra os benefícios adicionais fornecidos pelo processo de acordo com a invenção, com o uso, na segunda etapa, de um material de revestimento na forma de partículas de tamanho muito pequeno. EXEMPLO 7: (EM CONFORMIDADE COM A INVENÇÃO)

[0165] O catalisador A foi tratado da seguinte maneira: - 1 kg do catalisador é colocado em um tambor de aço inoxidável que tem um volume de 3 litros, a uma velocidade de rotação de 4 rpm. Um fluxo de ar quente é, então, enviado sobre o catalisador a fim de elevar sua temperatura até 140 °C, para simular uma etapa de secagem/ativação ou uma saída de um tratamento de regeneração.

[0166] O leito de catalisador é, então, deixado resfriar até atingir uma temperatura de 80 °C, então, 5 g de cera sintética micronizada (que tem um tamanho de partícula de 5 μm, vendida sob a referência MP-620XXF pela MicroPowders, ponto de fusão 115 °C) foram adicionados ao tambor. A mistura é homogeneizada por 30 minutos, então, resfriada até a temperatura ambiente a fim de obter o catalisador revestido H, em conformidade com a presente invenção.

[0167] A análise do catalisador H mostra que o mesmo contém 0,4% em peso de carbono, o que corresponde a 0,5% em peso de cera.

[0168] Os grãos de catalisador H são cobertos com uma camada fina de cera, cuja espessura média, medida por microscopia eletrônica de varredura, é 3 μm em média.

[0169] O catalisador H tem um atrito de 0,3%, uma geração de poeira fina PM10 menor que 0,1 mg/100 g e uma atividade RVA = 99%.

[0170] Nesse exemplo, os efeitos desejados, a saber uma grande redução no atrito e na geração de poeira fina, enquanto é mantido o máximo possível um bom nível de atividade, são atingidos de uma maneira mais aprimorada. Nesse sentido, os resultados obtidos são, de modo surpreendente, particularmente bons.

[0171] Esse exemplo ilustra a vantagem, por um lado, de usar um material de revestimento na forma de partículas de tamanho muito pequeno e, por outro lado, de usar a menor quantidade possível de material de revestimento, de modo a obter a camada mais fina possível.

[0172] Surpreendentemente, a despeito da espessura muito baixa de sua camada de cera, o catalisador H de acordo com a invenção tem um atrito baixo e gera particularmente pouca poeira fina.

Claims (17)

1. PROCESSO PARA LIMITAR A EMISSÃO DE POEIRA DE GRÃOS DE CATALISADOR, caracterizado por compreender as seguintes etapas consecutivas: - uma primeira etapa que consiste em executar um tratamento térmico dos grãos de catalisador a uma temperatura maior ou igual a 100 °C, seguida por - uma segunda etapa que consiste em executar um revestimento da superfície dos grãos de catalisador, colocando-se esses grãos em contato com um ou mais materiais de revestimento que têm um ponto de fusão T maior ou igual a 45 °C e que são introduzidos no estado sólido, em que a segunda etapa é executada sem qualquer suprimento novo de calor, a uma temperatura na faixa de T - 60 °C a T - 1 °C, enquanto permanece maior ou igual a 40 °C.

2. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo mesmo ser executado continuamente.

3. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado pela segunda etapa ser executada em um leito móvel não-aquecido, alimentado continuamente pelo catalisador diretamente derivado da primeira etapa, por um lado, e pelo material (ou materiais) de revestimento, por outro lado.

4. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pela primeira etapa ser executada a uma temperatura na faixa de 120 °C a 650 °C, preferencialmente, de 150 °C a 550 °C e, mais preferencialmente, de 200 °C a 500 °C.

5. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pela primeira etapa ser selecionada dentre um tratamento de secagem de catalisador, um tratamento de calcinação de catalisador e um tratamento de regeneração de catalisador.

6. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pela segunda etapa ser executada a uma temperatura T na faixa de T - 50 °C a T - 1 °C, preferencialmente, na faixa de T - 40 °C a T - 5 °C.

7. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo material (ou materiais) de revestimento usado na segunda etapa ter um ponto de fusão T na faixa de 45 °C a 180 °C, preferencialmente, de 50 °C a 130 °C.

8. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo material de revestimento serselecionado dentre ceras de origem mineral, ceras sintéticas, ceras naturais, ácidos graxos que são sólidos à temperatura ambiente, polímeros que têm um ponto de fusão T de 45 °C a 180 °C e misturas dos mesmos.

9. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo material de revestimento ser selecionado dentre polímeros que têm um ponto de fusão T na faixa de 50 °C a 130 °C e, preferencialmente, dentre polietilenos e, mais particularmente, dentre ceras de polietileno.

10. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo material de revestimento estar na forma de partículas, cujo diâmetro médio numérico é menor ou igual a 3% do diâmetro médio numérico dos grãos de catalisador.

11. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pela quantidade total de material de revestimento usada durante a segunda etapa estar na faixa de 0,05% a 5% em peso, preferencialmente, de 0,1% a 3% em peso e, mais preferencialmente ainda, de 0,3% a 1% em peso em relação ao peso total do catalisador revestido.

12. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pela segunda etapa consistir em cobrir os grãos em sua superfície com uma camada do material (ou materiais) de revestimento, cuja espessura média está na faixa de 0,01 a 15 μm.

13. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pela espessura média da camada de material de revestimento estar na faixa de 0,01 a 10 μm, preferencialmente, de 0,02 a 5 μm, mais preferencialmente, de 0,05 a 4 μm e, mais preferencialmente ainda, de 1 a 3,5 μm.

14. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo catalisador ser um catalisador de hidroconversão de hidrocarboneto que compreende um suporte de óxido refratário poroso no qual está depositado pelo menos um metal selecionado a partir de metais do grupo VIII e metais do grupo VIB.

15. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo suporte catalisador ser selecionado dentre aluminas amorfas ou cristalinas, sílicas ou sílica-aluminas e é, preferencialmente, um suporte que contém pelo menos 30% em peso de alumina e, mais preferencialmente, pelo menos 50% em peso de alumina.

16. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 15, caracterizado pelo catalisador ser selecionado dentre os catalisadores que contêm as combinações metálicas CoMo, NiMo, NiW ou NiCoMo, depositados em suportes à base de alumina.

17. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado pelos grãos de catalisador terem uma dimensão média numérica máxima na faixa de 1 a 10 mm, preferencialmente, de 2 a 5 mm.