BR112020021259A2 - process for converting c2-c5 hydrocarbons into mixtures of gasoline and diesel fuel - Google Patents

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BR112020021259A2
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Benjamin Wegenhart
Chris D'Acosta
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Swift Fuels, Llc
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Abstract

“processo para converter hidrocarbonetos c2-c5 em misturas de gasolina e combustível diesel". um processo para converter alcanos c2-5 em combustíveis de hidrocarbonetos c5-24 de maior valor e misturas. os alcanos c2-5 são convertidos em olefinas por olefinação térmica, sem o uso de um catalisador de desidrogenação e sem o uso de vapor. as olefinas de produto são alimentadas a um reator de oligomerização contendo um catalisador de zeólito para quebrar, oligomerizar e ciclizar as olefinas para os produtos combustíveis que são então recuperados. opcionalmente, o hidrogênio e o metano são removidos a partir da corrente de olefina de produto antes da oligomerização. além disso, opcionalmente, os alcanos c2-5 são removidos a partir da corrente de olefina de produto antes da oligomerização."process for converting c2-c5 hydrocarbons in gasoline and diesel fuel blends". a process for converting c2-5 alkanes into higher value c5-24 hydrocarbon fuels and blends. c2-5 alkanes are converted to olefins by thermal olefination , without the use of a dehydrogenation catalyst and without the use of steam, the product olefins are fed to an oligomerization reactor containing a zeolite catalyst to break down, oligomerize and cyclize the olefins to the fuel products which are then recovered. , hydrogen and methane are removed from the product olefin stream prior to oligomerization, further, optionally, c2-5 alkanes are removed from the product olefin stream prior to oligomerization.

Description

“PROCESSO PARA CONVERTER HIDROCARBONETOS C2-C5 EM MISTURAS DE GASOLINA E COMBUSTÍVEL DIESEL”"PROCESS TO CONVERT C2-C5 HYDROCARBONS INTO GASOLINE AND DIESEL FUEL MIXTURES"

CAMPOFIELD

[001] O campo desta invenção é a produção de baixo custo de gasolina de grau de desempenho e produtos combustíveis destilados de correntes de alimentação de hidrocarbonetos leves ricas em alcano C2-C5. O campo se refere mais particularmente a uma reação de olefinação térmica que converte alcanos C2-C5 em alquenos e subsequente craqueamento, olefinização e/ou ciclização dos alquenos para formar formulações de combustível e misturas. Uma aplicação particular da invenção está na derivação sob medida de combustíveis de grau de desempenho e misturas de combustível de correntes de hidrocarboneto de baixo valor prontamente disponíveis.[001] The field of this invention is the low-cost production of performance grade gasoline and combustible products distilled from light hydrocarbon feed streams rich in C2-C5 alkane. The field relates more particularly to a thermal olefin reaction which converts C2-C5 alkanes to alkenes and subsequent cracking, olefinisation and / or cyclization of the alkenes to form fuel formulations and mixtures. A particular application of the invention is in the tailored derivation of performance grade fuels and fuel mixtures of readily available low value hydrocarbon streams.

FUNDAMENTOSFUNDAMENTALS

[002] Embora a demanda total dos EUA por gasolina esteja estável ou em um nível pequeno de declínio, há uma demanda crescente por misturas de gasolina premium para atender às necessidades de motores de ignição por centelha novos, mais eficientes e de maior compressão. Há também uma demanda crescente de misturas de combustível diesel de grau de desempenho e teor ultra baixo de enxofre com altos valores de cetano e propriedades de fluidez em temperatura fria eficazes usadas em motores a diesel de ignição por compressão e motores de turbina a gás.[002] Although the total US demand for gasoline is stable or at a small level of decline, there is a growing demand for premium gasoline blends to meet the needs of new, more efficient and more compressed spark ignition engines. There is also an increasing demand for performance-grade, ultra-low sulfur diesel fuel mixtures with high cetane values and effective cold temperature fluidity properties used in compression ignition diesel engines and gas turbine engines.

Essas demandas existem enquanto os excedentes de hidrocarbonetos leves ficam presos em certos mercados sem opções de cadeia de abastecimento, apesar de estarem disponíveis a partir de instalações de corrente média, refinaria e petroquímica para transformação em produtos de alto combustível.These demands exist while surplus light hydrocarbons are trapped in certain markets with no supply chain options, despite being available from medium-current facilities, refineries and petrochemicals for transformation into high-fuel products.

[003] De acordo com a Administração de Informações de Energia dos EUA (EIA), fontes de gás natural e líquidos de gás na indústria de corrente média são abundantes em todo o país. Consultar, por exemplo, a Tabela 1. Observe que este retrato dos volumes de NGL pode subestimar o etano rejeitado vendido com metano.[003] According to the US Energy Information Administration (EIA), sources of natural gas and liquid liquids in the mid-stream industry are abundant across the country. See, for example, Table 1. Note that this picture of NGL volumes can underestimate the rejected ethane sold with methane.

Qualquer separação de gás natural de líquidos de gás natural, por exemplo, através de desmetanização, deixa um aditivo rico em alcano de compostos de hidrocarbonetos leves (tipicamente líquidos de gás natural C2-C5+ (NGL’s). Estes podem sofrer separações adicionais, por exemplo, desetanização, despropanização, desbutanização de gases e líquidos. Esta invenção visa particularmente qualquer fonte rica em alcano C2-C5 de NGLs (de preferência NGLs sem rejeição de etano), ou gases industriais semelhantes compreendendo tais hidrocarbonetos leves, para transformar correntes de alimentação ricas em alcano em produtos de combustível de alto valor, evitando assim a necessidade de tais separações C2, C3, C4.Any separation of natural gas from natural gas liquids, for example, through demethanisation, leaves an alkane-rich additive of light hydrocarbon compounds (typically C2-C5 + natural gas liquids (NGL's). These can undergo additional separations, for example , deethanization, depropanization, gas and liquid de-butanisation This invention is particularly aimed at any C2-C5 alkane rich source of NGLs (preferably NGLs without ethane rejection), or similar industrial gases comprising such light hydrocarbons, to transform rich feed streams in alkane in high-value fuel products, thus avoiding the need for such separations C2, C3, C4.

Tabela 1 UNIDADE DE PRODUÇÃO DE GÁS DOS EUA média de 2 anos (BBL/DIA) ETANO 1,577,870 PROPANO 1,323,455 n-BUTANO 340,604 iso-BUTANO 370,782 PENTANOS+ 478,112Table 1 US GAS PRODUCTION UNIT 2 year average (BBL / DAY) ETHANE 1,577,870 PROPAN 1,323,455 n-BUTANE 340,604 iso-BUTANE 370,782 PENTANES + 478,112

[004] A indústria petroquímica, grande consumidora de etano e propano, usa métodos extremamente complexos, de alta precisão e de capital intensivo para separar e purificar compostos de qualidade química, como eteno e propeno. Por exemplo, a conversão de propano em propileno ou etano em etileno necessita de separação criogênica (-100 °C) seguida por processamento de hidrogeneração ultrapura, seca e não contaminada para eliminar moléculas de ebulição muito próximas (por exemplo, butadieno, propino, acetileno) que pode ser altamente reativo ao processamento químico e/ou envenenar catalisadores de polimerização. Nenhum destes é uma preocupação para o processo desta invenção.[004] The petrochemical industry, a major consumer of ethane and propane, uses extremely complex, high precision and capital-intensive methods to separate and purify compounds of chemical quality, such as ethylene and propylene. For example, the conversion of propane to propylene or ethane to ethylene requires cryogenic separation (-100 ° C) followed by ultrapure, dry and uncontaminated hydrogenation processing to eliminate very close boiling molecules (eg, butadiene, propine, acetylene ) which can be highly reactive to chemical processing and / or poison polymerization catalysts. None of these is a concern for the process of this invention.

SUMÁRIOSUMMARY

[005] A invenção compreende um processo de reações térmicas e químicas que fornecem uma alta conversão de correntes de alimentação de hidrocarbonetos[005] The invention comprises a process of thermal and chemical reactions that provide a high conversion of hydrocarbon feed streams

C2-C5 ricas em alcano compreendendo etano, propano, butanos, ou pentanos, ou qualquer aditivo dos mesmos, em gasolina de grau de desempenho e produtos combustíveis destilados. O processo inclui um método não catalítico especializado de converter certas alimentações de alcano em olefinas por meio de reações de desidrogenação de alcano de baixo custo, não catalíticas, chamadas de “olefinação térmica”. O processo combina este processo de olefinação com reações de craqueamento, oligomerização e/ou ciclização de olefinas em produtos de alto combustível usando catalisadores de zeólito. Em modalidades, o processo inclui variações úteis na conversão de correntes de alimentação ricas em alqueno.C2-C5 rich in alkane comprising ethane, propane, butanes, or pentanes, or any additives thereof, in performance grade gasoline and distilled combustible products. The process includes a specialized non-catalytic method of converting certain alkane feeds to olefins by means of low-cost, non-catalytic alkane dehydrogenation reactions, called "thermal olefinization". The process combines this olefin process with cracking, oligomerization and / or cyclization reactions of olefins in high-fuel products using zeolite catalysts. In embodiments, the process includes useful variations in converting alkene-rich feed streams.

[006] O processo pode ser organizado em sequências apropriadas com reatores térmicos e catalíticos operando em paralelo ou em série e utilizando métodos de reciclagem com base nas características da matéria-prima, condições operacionais e produtos desejados.[006] The process can be organized in appropriate sequences with thermal and catalytic reactors operating in parallel or in series and using recycling methods based on the characteristics of the raw material, operating conditions and desired products.

[007] Os reatores térmicos e catalíticos utilizam métodos inovadores de baixo custo para minimizar o acúmulo de carbono por meio de técnicas de regeneração especializadas.[007] Thermal and catalytic reactors use innovative low-cost methods to minimize the accumulation of carbon through specialized regeneration techniques.

[008] Os produtos de combustível líquido produzidos a partir do processo podem ser direcionados especificamente por condições operacionais e escolhas de catalisador para produzir qualquer faixa desejada de compostos de gasolina C4 a C12 (ou seja, parafinas de alta octanagem, olefinas e aromáticos), ou para produzir C9 a C16+ de grau de desempenho compostos de destilados médios (por exemplo, zero enxofre, alto cetano, baixo ponto de fluidez para uso em combustível diesel com teor ultra baixo de enxofre) que atingem alvos de desempenho de combustível pré- especificadas.[008] Liquid fuel products produced from the process can be targeted specifically by operating conditions and catalyst choices to produce any desired range of C4 to C12 gasoline compounds (ie, high octane paraffins, olefins and aromatics), or to produce performance grade C9 to C16 + compounds of medium distillates (eg zero sulfur, high cetane, low pour point for use in ultra low sulfur diesel fuel) that achieve pre-specified fuel performance targets .

[009] O processo também acomoda quaisquer correntes de alimentação de hidrocarbonetos leves C2-C5 ricas em alqueno compreendidos por eteno, propeno, butenos ou pentenos, ou qualquer mistura dos mesmos, que são conversíveis em misturas de combustível usando o mesmo processo e reações térmicas e catalíticas, embora re-sequenciadas conforme descrito nesta invenção.[009] The process also accommodates any C2-C5 light hydrocarbon feed streams rich in alkene comprised of ethylene, propene, butenes or pentenes, or any mixture thereof, which are convertible into fuel mixtures using the same process and thermal reactions and catalytic, although re-sequenced as described in this invention.

[010] Outros objetos e vantagens serão evidentes a partir da descrição que se segue.[010] Other objects and advantages will be evident from the description that follows.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[011] A Figura 1 é um esquema que mostra o fluxo de processo e componentes do sistema do método e sistema de conversão da presente invenção.[011] Figure 1 is a schematic showing the process flow and system components of the method and conversion system of the present invention.

[012] A Figura 2 é um gráfico que mostra rendimento versus conversão para processamento de pentano de acordo com o método da Figura 1.[012] Figure 2 is a graph showing yield versus conversion to pentane processing according to the method in Figure 1.

[013] A Figura 3 é um diagrama de fluxo mais detalhado de uma modalidade do Processo de LG2F.[013] Figure 3 is a more detailed flow diagram of an LG2F Process modality.

[014] A Figura 4 é uma versão simplificada do diagrama de fluxo da Figura 3, modificada para incluir uma Unidade de Extração entre os reatores de R1 e R2.[014] Figure 4 is a simplified version of the flow diagram in Figure 3, modified to include an Extraction Unit between the R1 and R2 reactors.

[015] A Figura 5a é um gráfico que mostra seletividade de distribuição de produto de alifáticos como uma função de velocidade espacial.[015] Figure 5a is a graph showing selectivity of product distribution of aliphatics as a function of spatial speed.

[016] A Figura 5b é um gráfico que mostra seletividade de distribuição de produto de alifáticos como uma função de temperatura.[016] Figure 5b is a graph showing selectivity of product distribution of aliphatics as a function of temperature.

[017] A Figura 6a é um gráfico que mostra seletividade de distribuição de produto de aromáticos como uma função de velocidade espacial.[017] Figure 6a is a graph showing selectivity of aromatics product distribution as a function of spatial speed.

[018] A Figura 6b é um gráfico que mostra seletividade de distribuição de produto de aromáticos como uma função de temperatura.[018] Figure 6b is a graph showing selectivity of aromatic product distribution as a function of temperature.

[019] A Figura 7 é um gráfico que mostra porcentagens de massa de hidrocarbonetos para combustível de Jet A Médio.[019] Figure 7 is a graph showing percentages of hydrocarbon mass for Jet A medium fuel.

[020] A Figura 8 é um gráfico de porcentagens de massa em uma distribuição de carbono típica para combustível diesel.[020] Figure 8 is a graph of percentages of mass in a typical carbon distribution for diesel fuel.

[021] A Figura 9 é um diagrama de fluxo de uma modalidade alternativa do Processo de LG2F incluindo reatores de oligomerização em série.[021] Figure 9 is a flow diagram of an alternative modality of the LG2F Process including series oligomerization reactors.

[022] A Figura 10 é um diagrama de fluxo de uma modalidade alternativa do Processo de LG2F incluindo uma combinação com o processo de I2FE.[022] Figure 10 is a flow diagram of an alternative modality of the LG2F Process including a combination with the I2FE process.

[023] A Figura 11 é um diagrama de fluxo de uma modalidade alternativa do Processo de LG2F incluindo alimentação de alqueno direta para o reator de oligomerização de R2.[023] Figure 11 is a flow diagram of an alternative modality of the LG2F Process including direct alkene feed to the R2 oligomerization reactor.

[024] A Figura 12 é um gráfico que mostra um rendimento de passagem única de propeno de acordo com o diagrama de fluxo da Figura 11.[024] Figure 12 is a graph showing a single pass yield of propene according to the flow diagram in Figure 11.

[025] A Figura 13 é um diagrama de fluxo que mostra eliminação ideal de benzeno de misturas de gasolina produzidos por métodos aqui.[025] Figure 13 is a flow diagram showing optimal elimination of benzene from gasoline mixtures produced by methods here.

[026] A Figura 14 é um diagrama que mostra elementos de construção típicos de reatores simples e duplos.[026] Figure 14 is a diagram showing typical construction elements of single and double reactors.

[027] A Figura 15 é um diagrama de um fluxo de processo de desparafinação de acordo com a presente divulgação.[027] Figure 15 is a diagram of a dewaxing process flow according to the present disclosure.

DESCRIÇÃODESCRIPTION

[028] Para o propósito de promover uma compreensão dos princípios da invenção, será feita agora referência às modalidades aqui ilustradas e linguagem específica será usada para descrevê-las. No entanto, será entendido que nenhuma limitação do escopo da invenção é assim pretendida. Quaisquer alterações e modificações adicionais nas modalidades descritas, e quaisquer aplicações adicionais dos princípios da invenção, conforme descrito neste documento, são contempladas como normalmente ocorreria a um especialista na técnica a que a invenção se refere.[028] For the purpose of promoting an understanding of the principles of the invention, reference will now be made to the modalities illustrated here and specific language will be used to describe them. However, it will be understood that no limitation on the scope of the invention is thus intended. Any further changes and modifications to the described modalities, and any additional applications of the principles of the invention, as described in this document, are contemplated as would normally occur to a person skilled in the art to which the invention relates.

As modalidades da invenção são mostradas em detalhes, mas será evidente para aquelas pessoas versadas na técnica relevante que algumas características que não são relevantes para a presente invenção podem não ser mostradas por uma questão de clareza. Todas as porcentagens aqui utilizadas são porcentagens em peso, a menos que indicado ao contrário.The modalities of the invention are shown in detail, but it will be apparent to those skilled in the relevant art that some features that are not relevant to the present invention may not be shown for the sake of clarity. All percentages used here are percentages by weight, unless otherwise noted.

[029] Um aspecto desta divulgação, denominado aqui geralmente como o Gás de hidrocarboneto leve para Processo de combustível, ou “Processo de LG2F”, converte correntes de alimentação ricas em alcano de hidrocarbonetos compreendendo 2 a 5 carbonos, ou qualquer aditivo de compostos de hidrocarboneto C2-5, em hidrocarbonetos de grau de combustível C4 a C16+. O processo usa uma reação de olefinação térmica não catalítica seguida por reações catalisadas de craqueamento, olefinização e/ou ciclização por ácido. O processo pode ser realizado em uma variedade de sequências usando reatores de leito único ou múltiplo, sujeitos às características da corrente de alimentação, parâmetros operacionais e produtos direcionados. Como usado neste documento, o termo Processo de LG2F inclui todos os processos e sistemas correspondentes que estão dentro do escopo da presente divulgação.[029] One aspect of this disclosure, commonly referred to here as the Light Hydrocarbon Gas for Fuel Process, or “LG2F Process”, converts feed streams rich in alkane hydrocarbons comprising 2 to 5 carbons, or any additives of compounds of hydrocarbon C2-5, in fuel grade hydrocarbons C4 to C16 +. The process uses a non-catalytic thermal olefin reaction followed by catalyzed cracking, olefinization and / or acid cyclization reactions. The process can be carried out in a variety of sequences using single or multiple bed reactors, subject to the characteristics of the supply current, operating parameters and targeted products. As used in this document, the term LG2F Process includes all corresponding processes and systems that are within the scope of this disclosure.

[030] Esta invenção utiliza um reator de olefinação térmica que produz uma série de reações de desidrogenação e craqueamento para atualizar qualquer fonte de compostos ricos em alcano de fase de gás de hidrocarboneto leve (isto é, > 90 % de alcanos) para produzir um fluxo efluente de gás leve rico em olefina. Os compostos de gás rico em olefina de baixo ponto de ebulição são então transformados para produzir um espectro de alcanos e/ou alquenos e/ou aromáticos mais longos, usando catalisadores de zeólito em um reator catalítico de temperatura e pressão controlada.[030] This invention uses a thermal olefin reactor that produces a series of dehydrogenation and cracking reactions to update any source of alkane-rich compounds in the light hydrocarbon gas phase (ie,> 90% alkanes) to produce a effluent flow of light gas rich in olefin. The low boiling olefin rich gas compounds are then transformed to produce a longer spectrum of alkanes and / or alkenes and / or aromatics, using zeolite catalysts in a controlled temperature and pressure catalyst reactor.

Esta transformação de gases ricos em alcanos leves resulta em correntes liquidas únicas de alto valor, incluindo compostos de alta octanagem direcionados para uso como misturas de gasolina ou compostos de cadeia mais longa e alto teor de cetano para uso como misturas de diesel.This transformation of gases rich in light alkanes results in unique high value liquid streams, including high-octane compounds targeted for use as gasoline blends or longer chain compounds and high cetane content for use as diesel blends.

[031] O processo de LG2F é extremamente eficiente e não utiliza colunas complexas de destilação ou fracionamento de múltiplos estágios, separação criogênica de múltiplos estágios ou processamento de hidrogenação (para purificação química na indústria petroquímica de base), enquanto produz um espectro molecular diverso de misturas C4 a C16+ com características de desempenho direcionadas ideais para combustíveis de transporte com até 60 % menos investimento de capital.[031] The LG2F process is extremely efficient and does not use complex multi-stage distillation or fractionation columns, multi-stage cryogenic separation or hydrogenation processing (for chemical purification in the basic petrochemical industry), while producing a diverse molecular spectrum of mixtures C4 to C16 + with targeted performance characteristics ideal for transport fuels with up to 60% less capital investment.

[032] O processo emprega uma técnica de olefinação térmica para evitar a desidrogenação catalítica tradicional e/ou o uso de craqueamento a vapor, enquanto aproveita um sistema de reciclagem de gás leve para maximizar o rendimento do produto acabado de produtos combustíveis de grau de desempenho.[032] The process employs a thermal olefin technique to prevent traditional catalytic dehydrogenation and / or the use of steam cracking, while taking advantage of a light gas recycling system to maximize the finished product yield of performance grade fuel products .

[033] Os sistemas de reator de LG2F podem utilizar um processo único de regeneração e limpeza de reator de duas etapas para eliminar a necessidade de craqueamento a vapor, caldeiras e processos de separação de água. Um processo automatizado de regeneração em linha permite que a operabilidade dos reatores seja estendida por até 3 a 10 anos, enquanto a ativação térmica e os níveis de atividade do catalisador são mantidos em níveis elevados.[033] LG2F reactor systems can utilize a unique two-stage reactor cleaning and regeneration process to eliminate the need for steam cracking, boilers and water separation processes. An automated in-line regeneration process allows reactor operability to be extended for up to 3 to 10 years, while thermal activation and catalyst activity levels are maintained at high levels.

[034] O processo de LG2F pode também converter correntes de gás desmetanizado e compostos industriais de gás residual ricos em alcano em combustíveis líquidos e, desse modo, minimizar as perdas de produção atribuídas a compostos de gás residual de baixo valor. Devido aos desequilíbrios de mercado/ localização, compostos como metano vs. NGLs, ou mesmo vários graus de gasolina ou diesel, podem ter valores econômicos que variam, permitindo a arbitragem de localização introduzindo um fator adicional na avaliação da configuração ideal de fontes de alimentação, condições operacionais, e a dinâmica do mercado impactando os portfólios de produtos e subprodutos direcionados. A disponibilidade de correntes de alimentação de hidrocarbonetos leves (por exemplo, ricas em alcanos, ricos em alquenos) e o sequenciamento apropriado da olefinação térmica e dos processos catalíticos desta invenção são adaptados para produzir misturas de gasolina de alta octanagem ou misturas de combustível diesel de alto cetano para atender ao mercado específico de requisitos de especificação de combustível com base em desempenho e regulamentação.[034] The LG2F process can also convert streams of demethanized gas and alkane-rich waste gas industrial compounds into liquid fuels and thereby minimize production losses attributed to low-value waste gas compounds. Due to market / location imbalances, compounds like methane vs. NGLs, or even varying degrees of gasoline or diesel, may have varying economic values, allowing location arbitration by introducing an additional factor in assessing the ideal configuration of power supplies, operating conditions, and market dynamics impacting product portfolios. and targeted by-products. The availability of light hydrocarbon feed streams (for example, alkane-rich, alkene-rich) and the appropriate sequencing of the thermal olefin and catalytic processes of this invention are adapted to produce high octane gasoline blends or diesel fuel blends of high cetane to meet the specific market for fuel specification requirements based on performance and regulation.

Visão GeralOverview

[035] A presente divulgação é baseada em um processo único e eficiente para a conversão de parafinas leves em componentes de combustível de grau de desempenho. Os alimentos ricos em alcanos selecionados sofrem reações de olefinação térmica em um primeiro reator, transformando os compostos de parafina leves em olefinas. As olefinas das reações de olefinação térmica são então transformadas cataliticamente em um segundo reator em uma mistura de grau de combustível. Esta combinação da olefinação térmica específica e reações de conversão catalítica é aqui denominada como o Processo de LG2F. Este processo converte gases de hidrocarbonetos leves em combustíveis de transporte de alto grau que abrangem faixas selecionadas de compostos de hidrocarbonetos que possuem composições de combustível direcionadas e características de desempenho.[035] The present disclosure is based on a unique and efficient process for converting light paraffins into performance grade fuel components. The foods rich in selected alkanes undergo thermal olefin reactions in a first reactor, transforming the light paraffin compounds into olefins. The olefins of the thermal olefin reactions are then catalytically transformed into a second reactor in a fuel grade mixture. This combination of specific thermal olefin and catalytic conversion reactions is referred to herein as the LG2F Process. This process converts light hydrocarbon gases into high-grade transport fuels that span selected ranges of hydrocarbon compounds that have targeted fuel compositions and performance characteristics.

Necessidade IndustrialIndustrial Need

[036] Devido ao aumento na produção de hidrocarbonetos leves C2-C5 e gás de xisto em escala global, há um excedente de fornecimento e um deslocamento crescente do mercado de hidrocarbonetos leves com caminhos limitados para os mercados petroquímicos (por exemplo, craqueadores de etano). Consequentemente, há um interesse crescente em converter e atualizar esses hidrocarbonetos leves de valor inferior para componentes da faixa de combustível C6-C24+ de maior valor como produtos de combustível consumíveis prontos para desempenho, alavancando a cadeia de suprimento de combustíveis existente. Isso exige que os componentes do combustível sejam produzidos para atender às especificações críticas de desempenho para gasolina e diesel, de modo que possam ser misturados aos caminhos da cadeia de suprimentos existentes.[036] Due to the increase in the production of C2-C5 light hydrocarbons and shale gas on a global scale, there is an excess supply and an increasing displacement of the light hydrocarbon market with limited paths to the petrochemical markets (for example, ethane crackers) ). As a result, there is a growing interest in converting and upgrading these lower value light hydrocarbons to components in the higher value C6-C24 + fuel range as ready-to-perform fuel products, leveraging the existing fuel supply chain. This requires that fuel components are produced to meet critical performance specifications for gasoline and diesel, so that they can be mixed with existing supply chain paths.

SoluçãoSolution

[037] O processo de LG2F fornece uma técnica para produzir qualquer número de combustíveis de hidrocarbonetos ou misturas de combustíveis no espectro da gasolina e destilados médios que são capazes de atender aos critérios de desempenho de combustível definidos pela indústria. Isso permite que os combustíveis produzidos por esta invenção sejam homogêneos com os combustíveis na cadeia de abastecimento existente e disponíveis para mistura imediata ou outras misturas de boutique com algum valor comercial agregado.[037] The LG2F process provides a technique for producing any number of hydrocarbon fuels or fuel mixtures in the gasoline and medium distillates spectrum that are capable of meeting the fuel performance criteria defined by the industry. This allows the fuels produced by this invention to be homogeneous with the fuels in the existing supply chain and available for immediate blending or other boutique blends with some added commercial value.

[038] O processo de LG2F básico é exemplificado na Figura 1. Uma corrente de alimentação rica em alcano de gás leve C2-5 é direcionado ao reator de olefinação térmica (R1), em que alcanos C2-5 são convertidos em olefinas. Craqueamento, oligomerização e/ou ciclização aromática ocorre em uma segunda, reação de conversão catalítica (R2). Após a conclusão do processo catalítico, a corrente de hidrocarboneto resultante é arrefecida e parcialmente condensada, e evaporada para recuperação de líquido do produto de mistura de grau de combustível. O hidrogênio e metano nos gases leves arrefecidos do reator catalítico são separados (ou purgados) dos gases C2+, que podem ser reciclados para o reator de olefinação térmica.[038] The basic LG2F process is exemplified in Figure 1. A feed stream rich in light gas C2-5 alkane is directed to the thermal olefin reactor (R1), in which C2-5 alkanes are converted to olefins. Cracking, oligomerization and / or aromatic cyclization occurs in a second, catalytic conversion reaction (R2). Upon completion of the catalytic process, the resulting hydrocarbon stream is cooled and partially condensed, and evaporated to recover liquid from the fuel grade mixture product. The hydrogen and methane in the cooled light gases in the catalytic reactor are separated (or purged) from the C2 + gases, which can be recycled to the thermal olefin reactor.

[039] Os hidrocarbonetos de grau de combustível, preferencialmente mistura C4-C12 para gasolina e mistura C9-C24 para combustível diesel são recuperados. Como um resultado, selecionar alcanos leves C1+ são transformados em qualquer faixa de hidrocarboneto C4 a C16+ constituintes para o uso em vários combustíveis de transporte, com metano e hidrogênio como subprodutos. Uma outra característica da transformação de gás leve é a criação de hidrocarbonetos aromáticos que adicionam densidade de energia e trazem um valor de octanagem mais alto para a mistura de gasolina e contribuem para a estabilidade térmica e propriedades de corrente fria para combustíveis diesel.[039] Fuel grade hydrocarbons, preferably mixture C4-C12 for gasoline and mixture C9-C24 for diesel fuel are recovered. As a result, selecting light C1 + alkanes are transformed into any constituent of C4 to C16 + hydrocarbon constituents for use in various transport fuels, with methane and hydrogen as by-products. Another characteristic of light gas transformation is the creation of aromatic hydrocarbons that add energy density and bring a higher octane value to the gasoline mixture and contribute to the thermal stability and cold current properties for diesel fuels.

Correntes de Alimentação de Alcano C2-5C2-5 Alkane Power Chains

[040] O reator de olefinação térmica recebe e processa alcanos incluindo 2 a 5 átomos de carbono, isto é, etano, propano, butano e/ou pentano. Conforme usado neste documento, o termo “alcano C2-5” é usado para se referir a alcanos tendo especificamente de 2 a 5 átomos de carbono. O termo “Corrente de Alimentação” se refere a uma alimentação de reator não incluindo qualquer componente de reciclagem.[040] The thermal olefin reactor receives and processes alkanes including 2 to 5 carbon atoms, that is, ethane, propane, butane and / or pentane. As used in this document, the term "C2-5 alkane" is used to refer to alkanes having specifically 2 to 5 carbon atoms. The term "Supply Chain" refers to a reactor supply that does not include any recycling component.

O termo “corrente de Alimentação C2-5 de alcano” se refere a uma corrente de alimentação compreendendo alcanos C2-5. Por exemplo, uma corrente de alimentação C2-5 de alcano típica pode incluir etano, propano, n-butano, iso-butano e n-pentano. Como descrito daqui em diante, em um aspecto preferido a corrente de alimentação C2-5 de alcano é obtida como um fluxo efluente de operações comerciais existentes.The term "C2-5 alkane feed stream" refers to a feed stream comprising C2-5 alkanes. For example, a typical C2-5 alkane feed stream can include ethane, propane, n-butane, iso-butane and n-pentane. As described hereinafter, in a preferred aspect the C2-5 alkane feed stream is obtained as an effluent stream from existing commercial operations.

Pode ter sido objeto de pré-tratamentos e também pode ser formado a partir da combinação de mais de uma fonte de alimentação.It may have been the subject of pre-treatments and may also be formed from the combination of more than one power source.

[041] O processo de LG2F especificamente usa uma corrente de alimentação C2-5 de alcano que é “rica em alcano”, significa que pelo menos 90 % da corrente de alimentação compreende alcanos C2-5. Em um outro aspecto, a corrente de alimentação C2-5 de alcano rica em alcano inclui pelo menos 95 %, e preferencialmente pelo menos 98 %, alcanos C2-5.[041] The LG2F process specifically uses a C2-5 alkane feed stream which is "rich in alkane", means that at least 90% of the feed stream comprises C2-5 alkanes. In another aspect, the C2-5 alkane-rich alkane feed stream includes at least 95%, and preferably at least 98%, C2-5 alkanes.

[042] Em particular modalidades, os componentes de alcano C2-5 são subconjuntos específicos de todos os alcanos C2-5. Por exemplo, certas modalidades utilizam uma corrente de alimentação C2-5 de alcano constituindo um único alcano C2- 5, isto é, qualquer um de etano, propano, butano ou pentano. Em um aspecto particular, o processo de LG2F usa etano como a corrente de alimentação C2-5 de alcano. Em outras modalidades, a corrente de alimentação C2-5 de alcano contém pelo menos 90 %, preferencialmente pelo menos 95 %, e mais preferencialmente pelo menos 98 % de etano. Em uma modalidade alternativa, a corrente de alimentação C2- 5 de alcano compreende 80 a 100 % de etano e 0 a 20 % de propano. Etano e propano são alcanos menos caros e, portanto, há um valor maior em atualizá-los para uso em combustíveis. Em outro aspecto, a corrente de alimentação de alcano C2-5 compreende pelo menos 90 % de uma mistura de etano, propano e butano.[042] In particular embodiments, the C2-5 alkane components are specific subsets of all C2-5 alkanes. For example, certain embodiments use a C2-5 alkane feed stream constituting a single C2-5 alkane, that is, any one of ethane, propane, butane or pentane. In a particular aspect, the LG2F process uses ethane as the C2-5 alkane feed stream. In other embodiments, the C2-5 alkane feed stream contains at least 90%, preferably at least 95%, and more preferably at least 98% ethane. In an alternative embodiment, the C2-5 alkane feed stream comprises 80 to 100% ethane and 0 to 20% propane. Ethane and propane are less expensive alkanes and therefore there is a greater value in upgrading them for use in fuels. In another aspect, the C2-5 alkane feed stream comprises at least 90% of a mixture of ethane, propane and butane.

Outras Correntes de Alimentação ConstituintesOther Constituent Supply Chains

[043] A corrente de alimentação C2-5 de alcano contém pelo menos 90 % em peso de alcanos C2-5. Portanto, em certas modalidades a corrente de alimentação inclui outros constituintes. Esses outros constituintes podem, por exemplo, incluir outros hidrocarbonetos, contaminantes e materiais inertes.[043] The C2-5 alkane feed stream contains at least 90% by weight of C2-5 alkanes. Therefore, in certain embodiments, the supply chain includes other constituents. Such other constituents may, for example, include other hydrocarbons, contaminants and inert materials.

[044] Os componentes adicionais podem incluir outros hidrocarbonetos. O metano pode estar presente na corrente de alimentação, particularmente dependendo da fonte. O metano é preferencialmente mantido em uma quantidade baixa (preferencialmente menos de 5 a 10 %), pois não é reativo e, portanto, improdutivo no Processo de LG2F. Os acúmulos controlados de metano por meio de reciclagem podem ser produtivos para dispersar o calor consumido e gerado nos reatores de R1 e R2, respectivamente. Em uma modalidade, o gás metano pode ser usado como um diluente para manter o calor para o reator de olefinação térmica de R1 (uma reação endotérmica). Em uma modalidade relacionada, o gás metano pode ser usado como um diluente para dispersar o calor no reator de oligomerização de R2 (uma reação exotérmica). Em uma outra modalidade, é possível utilizar uma membrana ou outra unidade de separação de gás (não destilação) antes da reação de olefinação térmica para remover quantidades improdutivas de metano da corrente de alimentação para correntes de alimentação C2-C5 de maior pureza. Os alcanos superiores podem estar presentes e podem ser termicamente craqueados no Processo de LG2F, mas eles também são úteis como constituintes da gasolina e, portanto, há um valor limitado em incluí-los na corrente de alimentação de alcano. Por conseguinte, em uma modalidade semelhante, existe uma opção para capturar líquidos C6+ da corrente de alimentação C2-C5 em um tambor flash de líquido/vapor antes da reação de olefinação térmica para minimizar o craqueamento desses compostos. As correntes de alimentação de hidrocarbonetos leves com quantidades menores de alquenos e alquinos devem ser evitados, pois são destrutivos para o rendimento (produzindo benzeno e metano) e tendem a coque do reator R1. Observe que existem alternativas de LG2F para lidar com correntes de alimentação com maiores quantidades de alquenos por meio do uso da reação R2. Portanto, alquenos e alquinos preferencialmente compreendem menos de 5 %, e mais preferencialmente menos de 2 %, da corrente de alimentação de alcano C2-5.[044] Additional components may include other hydrocarbons. Methane may be present in the supply stream, particularly depending on the source. Methane is preferably kept in a low amount (preferably less than 5 to 10%), as it is not reactive and, therefore, unproductive in the LG2F Process. Controlled methane accumulations through recycling can be productive to disperse the heat consumed and generated in the R1 and R2 reactors, respectively. In one embodiment, methane gas can be used as a diluent to maintain heat for the R1 thermal olefin reactor (an endothermic reaction). In a related embodiment, methane gas can be used as a diluent to disperse heat in the R2 oligomerization reactor (an exothermic reaction). In another embodiment, it is possible to use a membrane or other gas separation unit (non-distillation) before the thermal olefin reaction to remove unproductive amounts of methane from the feed stream for higher purity C2-C5 feed streams. Higher alkanes may be present and may be thermally cracked in the LG2F Process, but they are also useful as constituents of gasoline and therefore there is limited value in including them in the alkane feed stream. Therefore, in a similar modality, there is an option to capture C6 + liquids from the C2-C5 feed stream in a liquid / vapor flash drum prior to the thermal olefin reaction to minimize cracking of these compounds. Light hydrocarbon feed streams with lower amounts of alkenes and alkynes should be avoided, as they are destructive to yield (producing benzene and methane) and tend to coke the reactor R1. Note that LG2F alternatives exist to deal with feed currents with higher amounts of alkenes through the use of the R2 reaction. Therefore, alkenes and alkynes preferably comprise less than 5%, and more preferably less than 2%, of the C2-5 alkane feed stream.

[045] Na prática, algumas fontes de campo dos alcanos C2-5 podem conter contaminantes. Nesse cenário, um contaminante pode ser qualquer componente que afeta adversamente o processo de LG2F ou seus componentes do sistema. Por exemplo, os contaminantes podem incluir amônia, sulfeto de hidrogênio, nitrogênio, enxofre e/ou água. Algumas correntes de origem não são limpas para reduzir esses contaminantes. Esses contaminantes podem envenenar catalisadores usados posteriormente ou causar corrosão acelerada para unidades de processamento a jusante (por exemplo, refino ou petroquímica).[045] In practice, some field sources of C2-5 alkanes may contain contaminants. In this scenario, a contaminant can be any component that adversely affects the LG2F process or its system components. For example, contaminants can include ammonia, hydrogen sulfide, nitrogen, sulfur and / or water. Some source streams are not cleaned to reduce these contaminants. These contaminants can poison later-used catalysts or cause accelerated corrosion to downstream processing units (for example, refining or petrochemicals).

[046] As concentrações significativas desses contaminantes são preferencialmente removidas com antecedência por pré-tratamentos convencionais.[046] Significant concentrations of these contaminants are preferably removed in advance by conventional pretreatments.

A corrente de alimentação C2-5 de alcano preferencialmente contém menos do que 1 %, e mais preferencialmente menos do que 0,5 % de contaminantes. Entretanto, o pré-tratamento não é necessário ao usar matérias-primas de gás leve limpo, por exemplo, gases quebrados do reformado, uma vez que essas correntes de hidrocarbonetos leves são tratadas a montante e contêm quantidades ultrabaixas de contaminantes.The C2-5 alkane feed stream preferably contains less than 1%, and more preferably less than 0.5% of contaminants. However, pretreatment is not necessary when using clean light gas raw materials, for example, broken reformed gases, as these light hydrocarbon streams are treated upstream and contain ultra-low amounts of contaminants.

[047] Os componentes inertes (por exemplo, nitrogênio, argônio, hélio) são, por definição, não reativos no Processo de LG2F. No entanto, continua a ser preferível manter os componentes inertes em quantidades limitadas antes de serem purgados (por exemplo, por meio da membrana) do Processo de LG2F. Consequentemente, a corrente de alimentação de alcano C2-5 (excluindo metano) contém preferencialmente menos de 1 %, e mais preferencialmente menos de 0,5 % de materiais inertes.[047] Inert components (eg, nitrogen, argon, helium) are, by definition, non-reactive in the LG2F Process. However, it remains preferable to keep the components inert in limited quantities before being purged (for example, through the membrane) of the LG2F Process. Consequently, the C2-5 alkane feed stream (excluding methane) preferably contains less than 1%, and more preferably less than 0.5% of inert materials.

[048] Uma dada fonte de hidrocarboneto rica em alcano C2-5 pode ser processada conforme obtida, ou pode ser combinada com outras correntes de gás leve disponíveis para transformação em gasolina alvo ou mistura de combustível de transporte de faixa de diesel. Combinar correntes de 2 ou mais fontes, ou aumentar uma corrente de origem com um ou mais componentes adicionados, é uma maneira de direcionar as composições dos produtos finais.[048] A given source of hydrocarbon rich in C2-5 alkane can be processed as obtained, or it can be combined with other light gas streams available for transformation into target gasoline or diesel fuel for the transportation of diesel strips. Combining chains from 2 or more sources, or increasing a source chain with one or more components added, is a way to target the compositions of the final products.

Exemplos de Fontes de Alcano C2-5Examples of C2-5 Alkane Sources

[049] Existem muitas fontes diversas de correntes de gás de hidrocarbonetos leves C2 a C5. As fontes incluem NGL, condensado de gás, gás combustível industrial, gases de petróleo e gases de petróleo liquefeito (GLP), que estão disponíveis em toda a indústria de petróleo, gás e petroquímica. As fontes de alcano C2-5 adequadas são normalmente encontradas em refinarias, instalações de extração de combustível e gás, instalações de processamento de gás, instalações petroquímicas e instalações de armazenamento de gás de petróleo liquefeito (GLP). As fontes de alcano C2-5 também incluem qualquer saída de gases de hidrocarbonetos leves de craqueamento catalítico ou reforma catalítica, ou correntes saindo de qualquer unidade de craqueamento de parafina. Exemplos adicionais incluem gases de hidrocarbonetos leves de unidades de hidrotratamento e hidrodessulfurização. Estas e outras fontes C2-5 são todas elegíveis para serem convertidas térmica e cataliticamente em constituintes C5+ para maximizar o rendimento do volume líquido de misturas de gasolina ou diesel.[049] There are many different sources of C2 to C5 light hydrocarbon gas streams. Sources include NGL, gas condensate, industrial fuel gas, petroleum gases and liquefied petroleum gas (LPG), which are available throughout the oil, gas and petrochemical industry. Suitable C2-5 alkane sources are typically found in refineries, fuel and gas extraction facilities, gas processing facilities, petrochemical facilities and liquefied petroleum gas (LPG) facilities. The C2-5 alkane sources also include any outlet of light hydrocarbon gases from catalytic cracking or catalytic reform, or currents exiting any paraffin cracking unit. Additional examples include light hydrocarbon gases from hydrotreating and hydrodesulfurization units. These and other C2-5 sources are all eligible to be thermally and catalytically converted to C5 + constituents to maximize the net volume yield of gasoline or diesel mixtures.

[050] Essas correntes são compostas de gás leve, tipicamente contendo etano, propano, butano, pentano ou quaisquer misturas das mesmas. As misturas de pentano e butano/pentano também podem estar na forma líquida em temperaturas e pressões ambientes. Algumas fontes podem ser uma corrente isolada virtualmente de um composto (por exemplo, propano). Qualquer combinação de correntes de gás alcano C2-5 adequadas pode ser combinada para utilizar este Processo de LG2F transformador.[050] These streams are composed of light gas, typically containing ethane, propane, butane, pentane or any mixtures thereof. Pentane and butane / pentane mixtures can also be in liquid form at ambient temperatures and pressures. Some sources can be a current isolated from virtually a compound (eg, propane). Any combination of suitable C2-5 alkane gas streams can be combined to use this transformer LG2F Process.

[051] O processo de LG2F, portanto, fornece melhor utilização dos efluentes da planta disponíveis. Por exemplo, um subproduto de parafina de cadeia longa craqueado tendo entre 3 % e 14 % de gases de hidrocarbonetos é atualizado de combustível industrial de baixo valor usado para uma mistura de gasolina de alto valor pelo Processo de LG2F. Os constituintes de gás semelhantes (predominantemente C2+ com hidrogênio) das saídas de reformadores catalíticos criam a oportunidade para rendimentos de volume de líquido ainda maiores de misturas de gasolina de alta octanagem usando o Processo de LG2F. Quaisquer correntes de gás podem ser pré- tratadas se necessário e processadas individualmente ou combinadas com qualquer número de outras correntes de gás ricos em alcano C2-C5 disponíveis.[051] The LG2F process, therefore, provides better use of available plant effluents. For example, a cracked long-chain paraffin by-product containing between 3% and 14% hydrocarbon gases is upgraded from low-value industrial fuel used for a high-value gasoline mixture by the LG2F Process. Similar gas constituents (predominantly C2 + with hydrogen) from the catalytic reformer outlets create the opportunity for even higher liquid volume yields from high-octane gasoline mixtures using the LG2F Process. Any gas streams can be pretreated if necessary and processed individually or combined with any number of other available C2-C5 alkane-rich gas streams.

Olefinação TérmicaThermal Olefination

[052] Usando uma corrente de alimentação rica em alcano composta por ≥ 90 % de alcanos, a produção de combustíveis líquidos em uma modalidade começa com os alcanos sendo amplamente convertidos em olefinas por meio de uma etapa de desidrogenação. O Processo de LG2F usa uma reação de olefinação térmica para esse propósito.[052] Using an alkane-rich feed stream composed of ≥ 90% alkanes, the production of liquid fuels in one mode begins with the alkanes being largely converted to olefins through a dehydrogenation step. The LG2F Process uses a thermal olefin reaction for this purpose.

[053] A olefinação térmica utiliza reações endotérmicas que ocorrem adequadamente, por exemplo, em um reator isotérmico operando com um fornecimento constante de calor. O reator de olefinação térmica converte os alcanos C2-5 em olefinas com 2 ou mais carbonos (“C2+”). Vários compostos leves de gás são produzidos como subprodutos, dependendo da corrente de alimentação de alcano.[053] Thermal olefin uses endothermic reactions that occur properly, for example, in an isothermal reactor operating with a constant supply of heat. The thermal olefin reactor converts C2-5 alkanes to olefins with 2 or more carbons (“C2 +”). Various light gas compounds are produced as by-products, depending on the alkane feed stream.

Por exemplo, o pentano pode ser craqueado em olefinas e parafinas conforme ilustrado pelos exemplos a seguir: C5H12 → C4H8 (olefina)+ CH4 (parafina) C5H12 → C3H6+ C2H6For example, pentane can be cracked into olefins and paraffins as illustrated by the following examples: C5H12 → C4H8 (olefin) + CH4 (paraffin) C5H12 → C3H6 + C2H6

C5H12 → C2H4+ C3H8 C5H12 → C5H10+ H2C5H12 → C2H4 + C3H8 C5H12 → C5H10 + H2

[054] Como um outro exemplo, o etano pode ser craqueado em eteno, com pequenas quantidades de metano e hidrogênio como subprodutos de gás leve.[054] As another example, ethane can be cracked into ethylene, with small amounts of methane and hydrogen as by-products of light gas.

[055] Os resultados das reações de olefinação térmica, portanto, dependem em grande parte da composição da corrente de alimentação de alcano C2-5 rica em alcano. O produto intermediário é uma mistura composta de olefinas C2 a C5, juntamente com uma quantidade menor de alcanos C1-5 e hidrogênio como subprodutos. A conversão é selecionada para maximizar os rendimentos de gasolina ou combustível diesel.[055] The results of thermal olefin reactions, therefore, largely depend on the composition of the alkane-rich C2-5 feed stream. The intermediate product is a mixture composed of C2 to C5 olefins, together with a smaller amount of C1-5 alkanes and hydrogen as by-products. The conversion is selected to maximize gasoline or diesel fuel yields.

[056] Conforme usado neste documento, o termo “Olefinação Térmica” se refere conversão de alcanos em olefinas em relação a variáveis controláveis, incluindo a composição da corrente de alimentação, temperatura, pressão e velocidade espacial. Tal como aqui utilizado, a olefinação térmica não compreende a utilização de craqueamento catalítico ou de craqueamento a vapor. A ausência de qualquer catalisador de desidrogenação evita o alto custo e o valor marginal do gerenciamento de tais catalisadores de desidrogenação. A ausência de vapor elimina a carga de manuseio de água, vapor e colunas de fracionamento. Além disso, a água é conhecida por ser um obstáculo ao uso a jusante de catalisadores de zeólito no processo catalítico subsequente. Esta invenção, portanto, usa uma técnica de desidrogenação não catalítica de baixo custo direcionada a correntes de alimentação ricas em alcano.[056] As used in this document, the term "Thermal Olefination" refers to the conversion of alkanes to olefins in relation to controllable variables, including the composition of the supply current, temperature, pressure and space speed. As used herein, thermal olefin does not include the use of catalytic cracking or steam cracking. The absence of any dehydrogenation catalyst avoids the high cost and marginal value of managing such dehydrogenation catalysts. The absence of steam eliminates the burden of handling water, steam and fractionation columns. In addition, water is known to be an obstacle to the use downstream of zeolite catalysts in the subsequent catalytic process. This invention, therefore, uses a low cost non-catalytic dehydrogenation technique directed to alkane-rich feed streams.

[057] Os resultados de um processamento de LG2F de passagem única exemplificativa de uma matéria-prima de alcano C5 (pentano) são mostrados na Figura[057] The results of an exemplary single-pass LG2F processing of a C5 alkane raw material (pentane) are shown in Figure

2. Isso demonstra a dependência da mistura de produtos dos parâmetros operacionais do Processo de LG2F. Ou seja, a modificação da corrente de alimentação de alcano C2-5 e/ou das condições de operação permite o controle da mistura de produtos. Por exemplo, é evidente a partir da Figura 2 que a produção de eteno em comparação com metano atingiu um ponto ideal para o rendimento do produto. Mostra-se também que ir para 100 % de conversão foi desvantajoso tendo em vista o aumento da produção de metano e a consequente redução do eteno.2. This demonstrates the dependence of the product mix on the operational parameters of the LG2F Process. In other words, the modification of the C2-5 alkane supply current and / or the operating conditions allows the control of the product mix. For example, it is evident from Figure 2 that the production of ethylene in comparison with methane has reached an ideal point for the yield of the product. It is also shown that going to 100% conversion was disadvantageous in view of the increase in methane production and the consequent reduction in ethylene.

[058] O processo de LG2F utiliza reatores de olefinação térmica configurados para desidrogenar os alcanos C2-5 para formar olefinas sem a necessidade de qualquer catalisador. O reator de olefinação térmica pode ser de projeto convencional, incluindo tão simples quanto uma câmara tubular. Para minimizar o acúmulo de carbono, uma camada protetora pode ser trabalhada na área de superfície interna de todo o reator por meio de galvanização (por exemplo, química ou galvanoplastia) para produzir uma camada superficial de alumínio que é oxidada a alumina. A alumina tem propriedades químicas e resistentes ao calor conhecidas de até 1700 °C na ausência de vapor de alta temperatura e, portanto, inibirá a deposição de carbono na superfície do tubo interno, impedindo o acesso químico aos átomos da superfície do ferro. Este revestimento especializado de alumínio/alumina aumenta o ciclo de vida do processo reduzindo o acúmulo de coque.[058] The LG2F process uses thermal olefin reactors configured to dehydrogenate the C2-5 alkanes to form olefins without the need for any catalyst. The thermal olefin reactor can be of conventional design, including as simple as a tubular chamber. To minimize the accumulation of carbon, a protective layer can be worked on the internal surface area of the entire reactor by means of galvanizing (for example, chemical or electroplating) to produce a surface layer of aluminum that is oxidized to alumina. Alumina has known chemical and heat-resistant properties of up to 1700 ° C in the absence of high temperature steam and, therefore, will inhibit the deposition of carbon on the surface of the inner tube, preventing chemical access to the atoms on the iron surface. This specialized aluminum / alumina coating increases the life cycle of the process by reducing the accumulation of coke.

Condições Operacionais de OlefinaçãoOlefining Operating Conditions

[059] A reação de olefinação térmica é realizada em alta temperatura, sem catalisador ou vapor utilizado. O reator de olefinação térmica é preferencialmente operado a uma temperatura acima de 600 °C, uma pressão interna de 0 a 1500 psig e uma velocidade espacial horária de peso de gás de 30 a 1000 h-1. O processo de olefinação térmica não afeta materialmente o metano ou o hidrogênio na corrente de alimentação. A presença de vapor como subproduto da reação de olefinação térmica de R1 com hidrocarbonetos leves deve ser evitada, pois pode ser prejudicial à reação catalítica de R2 subsequente.[059] The thermal olefin reaction is carried out at a high temperature, with no catalyst or steam used. The thermal olefin reactor is preferably operated at a temperature above 600 ° C, an internal pressure of 0 to 1500 psig and an hourly gas weight space velocity of 30 to 1000 h-1. The process of thermal olefin does not materially affect methane or hydrogen in the feed stream. The presence of steam as a by-product of the thermal olefin reaction of R1 with light hydrocarbons should be avoided, as it can be harmful to the subsequent catalytic reaction of R2.

Tabela 2 - Reações de Olefinação Térmica Exemplos de Reações de Olefinação Térmica Execução de 018 018 118 118 118 118 218 218 218 Teste # -1 -3 -1 -2 -3 -4 -1 -2 -3 Zona 1 SP °C 400 400 400 400 400 400 400 400 400Table 2 - Thermal Olefination Reactions Examples of Thermal Olefination Reactions Execution of 018 018 118 118 118 118 218 218 218 Test # -1 -3 -1 -2 -3 -4 -1 -2 -3 Zone 1 SP ° C 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400

CÇ

Zona 2 SP °C 400 400 400 400 400 400 400 400 400 Zona 3 SP °C 800 800 800 800 800 800 810 820 830 Etano, sccm 1580 790 1185 1580 790 790 790 790 790 Pressão, psig 30 18 19 19 14 0 0 0 0 39,5 45,6 35,1 29,5 46,9 37,1 39,6 47,8 54,3 % de Conv. 2 4 8 9 0 7 6 1 1 Metano 5,74 9,30 5,48 4,03 9,25 4,13 4,85 6,59 8,22 28,0 33,5 27,5 23,7 34,7 31,4 33,1 39,1 43,6 % de Rendimento Eteno 2 3 6 1 7 8 6 4 9 60,8 54,6 65,0 70,6 53,3 63,0 60,6 52,4 45,9 Etano 9 2 7 4 8 9 1 7 7 Propileno 1,69 1,21 0,89 0,71 1,22 0,60 0,61 0,81 0,92 Propano 0,22 0,14 0,18 0,24 0,12 0,16 0,15 0,11 0,11 Benzeno 1,05 0,27 0,13 0,08 0,33 0,06 0,09 0,16 0,26 14,5 20,3 15,5 13,6 19,7 11,1 12,2 13,7 15,1 % de Seletividade Metano 1 7 7 3 3 0 3 9 3 70,9 73,4 78,3 80,1 74,1 84,6 83,6 81,8 80,4 Eteno 2 6 5 4 4 9 3 7 4 Propileno 4,27 2,64 2,52 2,41 2,61 1,61 1,55 1,70 1,69 Propano 0,55 0,31 0,51 0,82 0,27 0,44 0,38 0,24 0,21Zone 2 SP ° C 400 400 400 400 400 400 400 400 400 Zone 3 SP ° C 800 800 800 800 800 800 810 820 830 Ethane, sccm 1580 790 1185 1580 790 790 790 790 790 Pressure, psig 30 18 19 19 14 0 0 0 0 39.5 45.6 35.1 29.5 46.9 37.1 39.6 47.8 54.3% Conv. 2 4 8 9 0 7 6 1 1 Methane 5.74 9.30 5.48 4.03 9.25 4.13 4.85 6.59 8.22 28.0 33.5 27.5 23.7 34 , 7 31.4 33.1 39.1 43.6% Yield Ethene 2 3 6 1 7 8 6 4 9 60.8 54.6 65.0 70.6 53.3 63.0 60.6 52, 4 45.9 Ethane 9 2 7 4 8 9 1 7 7 Propylene 1.69 1.21 0.89 0.71 1.22 0.60 0.61 0.81 0.92 Propane 0.22 0.14 0 , 18 0.24 0.12 0.16 0.15 0.11 0.11 Benzene 1.05 0.27 0.13 0.08 0.33 0.06 0.09 0.16 0.26 14, 5 20.3 15.5 13.6 19.7 11.1 12.2 13.7 15.1% Selectivity Methane 1 7 7 3 3 0 3 9 3 70.9 73.4 78.3 80.1 74.1 84.6 83.6 81.8 80.4 Ethene 2 6 5 4 4 9 3 7 4 Propylene 4.27 2.64 2.52 2.41 2.61 1.61 1.55 1.70 1.69 Propane 0.55 0.31 0.51 0.82 0.27 0.44 0.38 0.24 0.21

[060] A reação de olefinação térmica é eficaz para converter em olefinas pelo menos 20 %, preferencialmente pelo menos 25 %, dos alcanos C2-5 por passagem.[060] The thermal olefin reaction is effective for converting at least 20%, preferably at least 25%, of the C2-5 alkanes per pass into olefins.

Em algumas modalidades, a conversão é na faixa de 25 % a 65 % de conversão por passagem. Além disso, os alcanos C2-5 não convertidos são preferencialmente reciclados para o reator de olefinação térmica. No geral, a conversão dos alcanos C2- 5 a partir da corrente de alimentação inicial de alcano em combustíveis de hidrocarbonetos é preferencialmente pelo menos 65 %, mais preferencialmente pelo menos 80 %, e o mais preferencialmente pelo menos 95 %.In some modalities, the conversion is in the range of 25% to 65% conversion per pass. In addition, unconverted C2-5 alkanes are preferably recycled to the thermal olefin reactor. In general, the conversion of C2-5 alkanes from the initial alkane feed stream to hydrocarbon fuels is preferably at least 65%, more preferably at least 80%, and most preferably at least 95%.

Regeneração de Reator - R1Reactor Regeneration - R1

[061] O sistema de olefinação térmica de LG2F pode incluir regeneração de reator integrado e sequências de limpeza (RRC). A operacionalidade do(s) reator(es) de olefinação térmica depende dos ciclos de vida do reator e da quantidade resultante de resistência térmica que pode ocorrer a partir do acúmulo de carbono nas paredes do reator. Esta sequência de RRC é realizada para reduzir ou eliminar o acúmulo de carbono (coque). A regeneração e limpeza do(s) reator(es) operando em altas temperaturas envolve uma série única de etapas, durante as quais a corrente de alimentação de hidrocarbonetos leves é pausada, a fim de restaurar os níveis ativos do(s) reator(es). Dois métodos para regenerar e limpar os reatores de olefinação térmica são fornecidos, os quais podem ser usados com um único reator ou com várias unidades operadas em paralelo e/ou em série.[061] The LG2F thermal olefin system can include integrated reactor regeneration and cleaning sequences (RRC). The operability of the thermal olefin reactor (s) depends on the life cycles of the reactor and the resulting amount of thermal resistance that can occur from the accumulation of carbon in the reactor walls. This RRC sequence is performed to reduce or eliminate the accumulation of carbon (coke). The regeneration and cleaning of the reactor (s) operating at high temperatures involves a unique series of steps, during which the light hydrocarbon feed stream is paused in order to restore the active levels of the reactor (s) ). Two methods for regenerating and cleaning thermal olefin reactors are provided, which can be used with a single reactor or with multiple units operated in parallel and / or in series.

[062] A regeneração de reator evita intencionalmente o potencial de quantidades deletérias de vapor de alta temperatura impactando o reator de olefinação térmica e evita que contaminantes de água passem para o(s) reator(es) de oligomerização catalítica a jusante. Isso evita a desativação catalítica permanente dos catalisadores à base de zeólito a jusante usados no(s) reator(es) de oligomerização. A remoção da água gerada (por meio de reação de hidrogênio/carbono em baixa temperatura) evita os efeitos prejudiciais sobre os catalisadores de zeólito (por meio de redução do sítio ativo e desaluminação) usados a jusante na reação de oligomerização.[062] Reactor regeneration intentionally avoids the potential for harmful amounts of high temperature steam impacting the thermal olefin reactor and prevents water contaminants from passing into the downstream catalytic oligomerization reactor (s). This avoids permanent catalytic deactivation of the downstream zeolite-based catalysts used in the oligomerization reactor (s). The removal of the generated water (through the hydrogen / carbon reaction at low temperature) avoids the harmful effects on the zeolite catalysts (through the reduction of the active site and de-alumination) used downstream in the oligomerization reaction.

[063] Tradicionalmente, os reatores de desidrogenação de alcano têm usado métodos catalíticos ou de craqueamento a vapor. Os métodos de vapor ou vapor/ar foram usados para reduzir ou eliminar a coqueificação. No entanto, tais métodos necessitam de grandes investimentos de capital para gerenciar água, caldeiras a vapor e técnicas de separação de água. Nos Processos de LG2F, a regeneração é realizada sem o uso de vapor ou misturas de vapor/ar, tornando o Sistema de LG2F mais duradouro e econômico. A ausência de água adicionada (por exemplo, por meio de vapor) melhora a operação do Sistema de LG2F.[063] Traditionally, alkane dehydrogenation reactors have used catalytic or steam cracking methods. Steam or steam / air methods were used to reduce or eliminate coking. However, such methods require large capital investments to manage water, steam boilers and water separation techniques. In LG2F Processes, regeneration is carried out without the use of steam or steam / air mixtures, making the LG2F System more durable and economical. The absence of added water (for example, by means of steam) improves the operation of the LG2F System.

Hidrogênio de Baixa Temperatura e Carbono de Alta TemperaturaLow Temperature Hydrogen and High Temperature Carbon

[064] Uma sequência de regeneração do reator para a regeneração dos reatores de olefinação térmica é realizada necessita de duas etapas. Essa sequência é projetada especificamente para (1) reagir com segurança o hidrogênio com o oxigênio para formar água e (2) permitir a remoção da água do sistema, antes de conduzir uma reação de carbono/oxigênio de alta temperatura para limpar o reator.[064] A reactor regeneration sequence for the regeneration of thermal olefin reactors is carried out requires two steps. This sequence is specifically designed to (1) safely react hydrogen with oxygen to form water and (2) allow removal of water from the system, before conducting a high temperature carbon / oxygen reaction to clean the reactor.

Etapa 1: Remoção de Hidrogênio de Baixa TemperaturaStep 1: Low Temperature Hydrogen Removal

[065] A primeira etapa na sequência de regeneração é iniciada fluindo uma baixa concentração de oxigênio, por exemplo, no ar, através do reator de olefinação térmica. O oxigênio compreende de preferência não mais do que 21 % v/v, e mais preferivelmente não mais do que 10 % v/v, e ainda mais preferivelmente não mais do que 5 % v/v. Um gás diluente, como nitrogênio ou argônio, é usado para diminuir a concentração de oxigênio combustível para a fase de produção de água. A concentração reduzida de oxigênio neste corrente de Alimentação de dessecante permite uma menor temperatura da frente de chama.[065] The first stage in the regeneration sequence is initiated by flowing a low concentration of oxygen, for example, in the air, through the thermal olefin reactor. Oxygen preferably comprises not more than 21% v / v, and more preferably not more than 10% v / v, and even more preferably not more than 5% v / v. A diluent gas, such as nitrogen or argon, is used to decrease the concentration of combustible oxygen for the water production phase. The reduced oxygen concentration in this desiccant feed stream allows for a lower temperature of the flame front.

[066] Este gás de alimentação contendo oxigênio é aquecido no reator de olefinação térmica até que uma frente de chama seja observada no reator. Essa frente de chama é estritamente devida à combustão do hidrogênio em água a uma temperatura mais baixa do que a do carbono em combustão. A frente de chama permanece até que nenhum hidrogênio esteja presente, e o processo de extinção de hidrogênio é então concluído. A água gerada é coletada como um líquido em uma câmara de condensação, permitindo que outros gases queimados e não queimados sejam alimentados de volta no Sistema de LG2F por meio de um ciclo de reciclagem.[066] This feed gas containing oxygen is heated in the thermal olefin reactor until a flame front is observed in the reactor. This flame front is strictly due to the combustion of hydrogen in water at a lower temperature than that of burning carbon. The flame front remains until no hydrogen is present, and the hydrogen extinguishing process is then completed. The water generated is collected as a liquid in a condensation chamber, allowing other flared and unburned gases to be fed back into the LG2F System through a recycling cycle.

Etapa 2: Remoção de Carbono em Alta Temperatura na Ausência de HidrogênioStep 2: High Temperature Carbon Removal in the Absence of Hydrogen

[067] A segunda etapa é uma sequência de limpeza de combustão de carbono realizada depois que a água foi devidamente purgada do sistema. Enquanto uma corrente de gás oxigenada ainda está sendo passada através do sistema de reator[067] The second stage is a carbon combustion cleaning sequence carried out after the water has been properly purged from the system. While a stream of oxygenated gas is still being passed through the reactor system

R1, a temperatura é aumentada de sua etapa inicial de remoção de água para uma temperatura na qual uma segunda frente de chama é observada. Esta segunda frente de chama é amplamente desprovida de água, pois a primeira sequência de dessecante queimava de preferência pelo menos 90 % do hidrogênio, mais preferencialmente pelo menos 95 % e ainda mais preferencialmente pelo menos 99 % do hidrogênio. O único produto de combustão resultante da segunda sequência de combustão de carbono é, portanto, principalmente devido à produção de dióxido de carbono, com pouco ou nenhum monóxido de carbono. Esta frente de chama é seguida através do reator R1 até que uma frente de chama não seja mais observada.R1, the temperature is increased from its initial step of removing water to a temperature at which a second flame front is observed. This second flame front is largely devoid of water, since the first sequence of desiccant preferably burned at least 90% of the hydrogen, more preferably at least 95% and even more preferably at least 99% of the hydrogen. The only combustion product resulting from the second carbon combustion sequence is, therefore, mainly due to the production of carbon dioxide, with little or no carbon monoxide. This flame front is followed through reactor R1 until a flame front is no longer observed.

Uma vez que a frente de chama não está mais sendo produzida, a câmara de reação das unidades de olefinação térmica é suficientemente desprovida de coque.Since the flame front is no longer being produced, the reaction chamber of the thermal olefin units is sufficiently devoid of coke.

[068] Esta sequência de duas etapas pode ser conduzida em qualquer nível de acúmulo de carbono, mas de preferência não mais do que 50 % do ciclo de vida da unidade, mais preferencialmente não mais do que 30 % do ciclo de vida da unidade e mais preferencialmente não mais do que 20 % do ciclo de vida da unidade. Esta sequência de 2 etapas pode ser realizada in situ, desconectada da corrente de hidrocarboneto, em um reator individual operando em paralelo com outros reatores de olefinação térmica, para garantir um Processo de LG2F contínuo. Em outra modalidade, os reatores duplicados do mesmo tipo são usados em paralelo com diferentes rotações de tempo de bloqueio, de modo que pelo menos uma unidade possa estar conectada continuamente. O procedimento pode ser totalmente automatizado para permitir o início e a parada da sequência de regeneração e a retomada da corrente de alimentação de hidrocarbonetos para continuar a reação de olefinação térmica.[068] This two-step sequence can be conducted at any level of carbon accumulation, but preferably not more than 50% of the unit's life cycle, more preferably not more than 30% of the unit's life cycle and more preferably not more than 20% of the unit's life cycle. This 2-step sequence can be performed in situ, disconnected from the hydrocarbon stream, in an individual reactor operating in parallel with other thermal olefin reactors, to ensure a continuous LG2F Process. In another embodiment, duplicate reactors of the same type are used in parallel with different blocking time revolutions, so that at least one unit can be connected continuously. The procedure can be fully automated to allow the start and stop of the regeneration sequence and the resumption of the hydrocarbon feed stream to continue the thermal olefin reaction.

B. Ar ComprimidoB. Compressed Air

[069] Uma segunda opção para o método de regeneração do reator envolve a interrupção da alimentação de hidrocarbonetos antes que ocorra a formação substancial de coque, em seguida, a introdução de ar comprimido na zona do reator a 0 a 50 °C abaixo da temperatura operacional típica da unidade. A regeneração prossegue por um curto período de tempo, que pode ser limitado pelos efeitos do calor exotérmico. Este ciclo de regeneração é preferencialmente projetado para limitar o calor exotérmico, usando um ciclo de regeneração frequente que mantém o acúmulo de carbono em níveis baixos. Em minutos, o acúmulo de carbono é eliminado. O processo, portanto, emite CO2, H2O e excesso de ar para liberar para a atmosfera.[069] A second option for the reactor regeneration method involves interrupting the hydrocarbon supply before substantial coke formation occurs, then introducing compressed air into the reactor zone at 0 to 50 ° C below temperature typical operating unit. Regeneration proceeds for a short period of time, which can be limited by the effects of exothermic heat. This regeneration cycle is preferably designed to limit exothermic heat, using a frequent regeneration cycle that keeps carbon accumulation at low levels. Within minutes, the carbon build-up is eliminated. The process, therefore, emits CO2, H2O and excess air to release to the atmosphere.

[070] Embora qualquer ciclo de regeneração possa ser usado, um ciclo de regeneração de frequência mais alta (por exemplo, 15 minutos a cada 1 a 15 dias) permite uma pressão parcial mínima de água nos produtos queimados, pois o carbono e o hidrogênio se tornam os reagentes limitantes, ao invés do oxigênio. Em geral, a frequência da regeneração depende da qualidade da alimentação que impacta o nível e/ou taxa de formação de coque.[070] Although any regeneration cycle can be used, a higher frequency regeneration cycle (for example, 15 minutes every 1 to 15 days) allows a minimum partial pressure of water in the burned products, as carbon and hydrogen become the limiting reagents, instead of oxygen. In general, the frequency of regeneration depends on the quality of the feed that impacts the level and / or rate of coke formation.

Processamento Catalítico de Olefina C2-5Catalytic Processing of Olefin C2-5

[071] A olefinação térmica resulta em uma corrente de produto que é passada para um reator catalítico em que as olefinas são convertidas em um amplo espectro de hidrocarbonetos de grau de combustível. A conversão envolve reações químicas compreendendo craqueamento, oligomerização e/ou ciclização aromática, e transforma as olefinas sem afetar as parafinas mais leves (C2/C3) na alimentação. Em um sentido, a conversão catalítica pode ser afetada de qualquer maneira conhecida na técnica como sendo eficaz no craqueamento, oligomerização e/ou ciclização de olefinas C2-5. Os processos catalíticos particularmente preferidos são aqui divulgados.[071] Thermal olefin results in a product stream that is passed to a catalytic reactor in which the olefins are converted into a wide spectrum of fuel grade hydrocarbons. The conversion involves chemical reactions comprising cracking, oligomerization and / or aromatic cyclization, and transforms the olefins without affecting the lightest paraffins (C2 / C3) in the food. In a sense, catalytic conversion can be affected in any way known in the art to be effective in cracking, oligomerization and / or cyclization of C2-5 olefins. Particularly preferred catalytic processes are disclosed herein.

[072] Conforme usado neste documento, o termo “Corrente de Alimentação de Olefina” se refere a uma corrente de alimentação compreendendo olefinas C2-5. A corrente de alimentação de olefina pode compreender toda ou uma porção da corrente de produto do reator de olefinação térmica. Por exemplo, metano e hidrogênio presentes no produto de olefinação podem ser separados antes de passar a corrente para o reator catalítico. Da mesma forma, os alcanos C2-5 presentes na corrente de produto, particularmente etano e propano, podem ser separados e reciclados para o reator de olefinação térmica combinados com a corrente de alimentação C2-5 de alcano, ou separadamente. Uma corrente de alimentação de olefina derivado da corrente de produto do reator de olefinação térmica conterá olefinas C2-5.[072] As used in this document, the term "Olefine Feed Stream" refers to a feed stream comprising C2-5 olefins. The olefin feed stream may comprise all or a portion of the product stream from the thermal olefin reactor. For example, methane and hydrogen present in the olefin product can be separated before passing the current to the catalytic reactor. Likewise, the C2-5 alkanes present in the product stream, particularly ethane and propane, can be separated and recycled to the thermal olefin reactor combined with the C2-5 alkane feed stream, or separately. An olefin feed stream derived from the product stream of the thermal olefin reactor will contain C2-5 olefins.

[073] Em um aspecto, a corrente de alimentação de olefina C2-5 é inserida no reator catalítico. Conforme usado neste documento, o termo “reator catalítico” é usado para se referir a um reator usando um catalisador e operando sob condições de modo a causar craqueamento, oligomerização e, em muitas condições, ciclização das olefinas de alimentação para formar hidrocarbonetos superiores, nomeadamente alcanos de carbono, alquenos e aromáticos adequados para estoques de mistura de gás ou diesel.[073] In one aspect, the C2-5 olefin feed stream is inserted into the catalytic reactor. As used in this document, the term “catalytic reactor” is used to refer to a reactor using a catalyst and operating under conditions to cause cracking, oligomerization and, in many conditions, cyclization of the feed olefins to form higher hydrocarbons, namely carbon alkanes, alkenes and aromatics suitable for gas or diesel mixture stocks.

[074] Será apreciado que essas reações podem ocorrer em várias combinações e ordens, com algumas moléculas passando por várias dessas reações.[074] It will be appreciated that these reactions can occur in various combinations and orders, with some molecules going through several of these reactions.

Assim, as reações que conduzem aos produtos finais podem atuar nas olefinas da alimentação, ou podem atuar nas olefinas após já terem sofrido uma ou mais reações.Thus, the reactions that lead to the final products can act on the olefins in the food, or they can act on the olefins after having already suffered one or more reactions.

Portanto, é contemplado, e deve ser entendido, que a referência a reações das olefinas de alimentação se refere geralmente à reação de qualquer molécula que foi originalmente alimentada ao reator catalítico como uma olefina C2-5.Therefore, it is contemplated, and must be understood, that the reference to reactions of the feed olefins generally refers to the reaction of any molecule that was originally fed to the catalytic reactor as a C2-5 olefin.

[075] O reator catalítico usa um catalisador de zeólito e opera acima de 200 °C, a 0 a 1500 psig, e uma velocidade espacial de peso por hora (WHSV) entre 0,5 e 10 (preferencialmente cerca de 1). Este reator produz reações químicas sequenciadas aleatórias e multi-iterativas para quebrar, oligomerizar e, em muitas condições, ciclizar o amplo espectro de hidrocarbonetos compreendendo olefinas e compostos derivados de olefinas. O processo catalítico pode ser feito para produzir qualquer faixa de produtos de grau de combustível, incluindo, por exemplo, faixas de gasolina C5+ ou C6+ ou C7+ (principalmente parafinas, olefinas e aromáticos), ou faixas C9+ ou C10+ ou[075] The catalytic reactor uses a zeolite catalyst and operates above 200 ° C, at 0 to 1500 psig, and a space speed of weight per hour (WHSV) between 0.5 and 10 (preferably about 1). This reactor produces random, multi-iterative sequenced chemical reactions to break down, oligomerize and, in many conditions, cyclize the broad spectrum of hydrocarbons comprising olefins and compounds derived from olefins. The catalytic process can be done to produce any range of fuel grade products, including, for example, C5 + or C6 + or C7 + gas ranges (mainly paraffins, olefins and aromatics), or C9 + or C10 + ranges or

C12+ de gasóleo leve ou destilado médio hidrocarbonetos (para uso principalmente como misturas de combustível diesel).C12 + of light diesel or medium hydrocarbon distillate (for use mainly as diesel fuel mixtures).

[076] As reações químicas no reator catalítico (R2) compreendem multi- iterativo, construção, degradação e às vezes ciclização de diferentes formações moleculares, criando um portfólio de hidrocarbonetos que podem ser ajustados seletivamente para qualquer faixa de carbono específica de produtos. Os produtos finais podem ser afetados, por exemplo, com base na composição da corrente de alimentação de alcano C2-5, a configuração de um ciclo de reciclagem e várias outras condições operacionais do Processo de LG2F geral. Por exemplo, as condições de operação (por exemplo, T, P, WHSV) são variadas dependendo do produto desejado de grau de gasolina ou misturas de combustível de grau de destilado médio.[076] The chemical reactions in the catalytic reactor (R2) comprise multi-iterative, construction, degradation and sometimes cyclization of different molecular formations, creating a portfolio of hydrocarbons that can be selectively adjusted for any specific carbon range of products. The end products can be affected, for example, based on the composition of the C2-5 alkane feed stream, the configuration of a recycling cycle and various other operational conditions of the general LG2F Process. For example, operating conditions (for example, T, P, WHSV) are varied depending on the desired gasoline grade product or medium distillate grade fuel mixtures.

CatalisadoresCatalysts

[077] As reações catalíticas divulgadas neste documento utilizam catalisadores que quebram, oligomerizam e, em muitas condições, ciclizam as olefinas com alta eficiência. O catalisador usado no Processo de LG2F geralmente contém um zeólito fortemente ácido, com um suporte de alta área de superfície, por exemplo, alumina. Além disso, pode haver um metal fracamente ativo, por exemplo molibdênio, que satura olefinas craqueadas sem saturação de compostos aromáticos em certas modalidades especializadas. Em comparação, a tecnologia de reforma da nafta catalítica tradicional usa catalisadores que contêm platina (Pt) em cloreto de alumina, frequentemente promovidos com estanho (Sn) ou rênio (Re) para melhor rendimento e estabilidade, respectivamente. Esses catalisadores de reforma são composicionalmente muito diferentes dos catalisadores de LG2F.[077] The catalytic reactions disclosed in this document use catalysts that break, oligomerize and, in many conditions, cyclize olefins with high efficiency. The catalyst used in the LG2F Process generally contains a highly acidic zeolite, with a high surface area support, for example, alumina. In addition, there may be a weakly active metal, for example molybdenum, which saturates cracked olefins without saturation of aromatic compounds in certain specialized modalities. In comparison, traditional catalytic naphtha reform technology uses catalysts that contain platinum (Pt) in alumina chloride, often promoted with tin (Sn) or rhenium (Re) for better performance and stability, respectively. These reform catalysts are compositionally very different from LG2F catalysts.

[078] O processo de LG2F usa catalisadores que são funcionais para substancialmente quebrar, oligomerizar e, sob algumas condições ciclizar as olefinas na corrente de alimentação, embora não afetem significativamente outros componentes de valor na corrente de alimentação. Um catalisador é funcional para substancialmente quebrar, oligomerizar, e/ou ciclizar as olefinas se transformam pelo menos 65 %, preferencialmente pelo menos 80 %, e mais preferencialmente pelo menos 95 % das olefinas em compostos de grau de combustível em um rendimento de passagem única.[078] The LG2F process uses catalysts that are functional to substantially break, oligomerize and, under some conditions, cyclize the olefins in the feed stream, although they do not significantly affect other valuable components in the feed stream. A catalyst is functional to substantially break, oligomerize, and / or cyclize the olefins to transform at least 65%, preferably at least 80%, and more preferably at least 95% of the olefins into fuel grade compounds in a single pass yield .

[079] Em uma modalidade, a reação catalítica é realizada usando um catalisador de zeólito. As citações ácidas no zeólito catalisam as reações de craqueamento mais rapidamente do que outros componentes. As reações podem ser conduzidas com e sem impregnação de metal. O metal permite que o hidrogênio se junte a compostos olefínicos que podem ser estrategicamente implementados para saturar olefinas na última metade do reator R2 ou em uma etapa de hidrogenação separada inteiramente. Isso pode funcionar com hidrogênio gerado internamente ou suplementar.[079] In one embodiment, the catalytic reaction is carried out using a zeolite catalyst. Acid citations in zeolite catalyze cracking reactions more quickly than other components. The reactions can be conducted with and without metal impregnation. The metal allows hydrogen to join olefinic compounds that can be strategically implemented to saturate olefins in the last half of the R2 reactor or in a separate hydrogenation step entirely. This can work with internally generated or supplemented hydrogen.

[080] Em um aspecto, os processos usam um catalisador de zeólito com um tamanho de poro de 2 a 8 Angstroms. As áreas de superfície exemplificativas para o catalisador são de 400 a 800 m2/grama. Exemplos de catalisadores zeólitos incluem Si, Al e O, de preferência com uma razão Si: Al de 10 a 300. Os catalisadores zeólitos com propriedades fora dessas limitações também podem ser úteis. O catalisador é preferencialmente selecionado para catalisar substancialmente as olefinas enquanto não afeta significativamente outros componentes de valor na corrente de alimentação.[080] In one aspect, the processes use a zeolite catalyst with a pore size of 2 to 8 Angstroms. Exemplary surface areas for the catalyst are 400 to 800 m2 / gram. Examples of zeolite catalysts include Si, Al and O, preferably with a Si: Al ratio of 10 to 300. Zeolite catalysts with properties outside these limitations can also be useful. The catalyst is preferably selected to substantially catalyze the olefins while not significantly affecting other valuable components in the feed stream.

[081] Em modalidades, o catalisador é Zeólito ZSM-5, Zeólito Beta ou Zeólito Mordenita. Todas as impregnações desses catalisadores usam o mesmo metal em concentrações variáveis para atividade. O trióxido de molibdênio é usado para impregnar o catalisador de zeólito com molibdênio. Isso cria um catalisador bifuncional que é um ácido e um metal. Os zeólitos são caracterizados das seguintes maneiras: tamanho dos poros, geralmente de 3 a 8 angstroms; estrutura de poros, muitos tipos; e estrutura química, combinação de Si, Al e O. Todos possuem cátions de amônio[081] In modalities, the catalyst is Zeolite ZSM-5, Zeolite Beta or Zeolite Mordenite. All impregnations of these catalysts use the same metal in varying concentrations for activity. Molybdenum trioxide is used to impregnate the zeolite catalyst with molybdenum. This creates a bifunctional catalyst that is an acid and a metal. Zeolites are characterized in the following ways: pore size, usually 3 to 8 angstroms; pore structure, many types; and chemical structure, combination of Si, Al and O. All have ammonium cations

(exceto uma versão de mordenita) até a impregnação e todos têm razões molares de Si/Al de 10 a 300.(except a mordenite version) until impregnation and all have molar Si / Al ratios of 10 to 300.

[082] Zeólito Beta tem as seguintes propriedades: tamanho de poro de 2 a 7 angstroms, razão molar de SiO2 para Al2O3 (Si/Al) variando de 20 a 50, intercrescimento de estruturas polimórficas A e B e área de superfície entre 600 e 800 m2/grama.[082] Zeolite Beta has the following properties: pore size from 2 to 7 angstroms, molar ratio of SiO2 to Al2O3 (Si / Al) ranging from 20 to 50, intergrowth of polymorphic structures A and B and surface area between 600 and 800 m2 / gram.

[083] Zeólito Mordenita tem as seguintes propriedades: tamanho de poro de 2 a 8 angstroms, formas de cátions nominais de sódio e amônio, razão Si/Al de 10 a 30 e área de superfície entre 400 e 600 m2/grama.[083] Zeólito Mordenita has the following properties: pore size from 2 to 8 angstroms, nominal sodium and ammonium cation forms, Si / Al ratio from 10 to 30 and surface area between 400 and 600 m2 / gram.

[084] Em uma modalidade particular, o catalisador é Zeólito ZSM-5. O ZSM-5 tem as seguintes propriedades: tamanho de poro de 4 a 6 angstroms, geometria pentasil formando uma configuração de 10 orifícios de anel, razão Si/Al de 20 a 560 e área de superfície entre 400 e 500 m2/grama. Várias impregnações podem usar entre 1 % e 2 % de molibdênio. O ZSM-5 é o catalisador preferido por sua capacidade de suportar a reação de transformação de R2 enquanto preserva a composição química dos compostos aromáticos. A reação pode ser conduzida com ou sem impregnação de metal. O metal permite que o hidrogênio se agregue em compostos olefínicos que são produzidos durante o mecanismo de craqueamento. O menor tamanho de poro do catalisador de ZSM-5 resulta em muito menos saturação indesejada de compostos aromáticos, que geralmente são constituintes desejados em ambas as misturas de gasolina e diesel.[084] In a particular embodiment, the catalyst is Zeolite ZSM-5. The ZSM-5 has the following properties: pore size of 4 to 6 angstroms, pentasil geometry forming a configuration of 10 ring holes, Si / Al ratio of 20 to 560 and surface area between 400 and 500 m2 / gram. Various impregnations can use between 1% and 2% of molybdenum. ZSM-5 is the preferred catalyst for its ability to withstand the R2 transformation reaction while preserving the chemical composition of aromatic compounds. The reaction can be carried out with or without metal impregnation. The metal allows hydrogen to aggregate into olefinic compounds that are produced during the cracking mechanism. The smaller pore size of the ZSM-5 catalyst results in much less unwanted saturation of aromatic compounds, which are generally desired constituents in both gasoline and diesel mixtures.

Exemplo de Catalisador de ZeólitoExample of Zeolite Catalyst

[085] O catalisador à base de ácido (zeólito ZSM-5) proprietário visa especificamente correntes de hidrocarbonetos ricos em C2 (por exemplo, uma modalidade: razão de sílica para alumina 80:1). O projeto do processo também pode ter leitos de catalisador que favorecem as reações de C2 mais do que as reações de C3 ou C4, etc., resultando em camadas ou sequências de reações de oligomerização e craqueamento com diferentes condições para maximizar o rendimento e as propriedades de desempenho dos produtos combustíveis.[085] The proprietary acid-based catalyst (ZSM-5 zeolite) specifically targets C2-rich hydrocarbon streams (for example, one modality: 80: 1 silica to alumina ratio). The process design may also have catalyst beds that favor C2 reactions more than C3 or C4 reactions, etc., resulting in layers or sequences of oligomerization and cracking reactions with different conditions to maximize yield and properties performance of fuel products.

Regeneração de Reator - R2Reactor Regeneration - R2

[086] A operabilidade do reator catalítico depende dos ciclos de vida do reator e do catalisador e da quantidade resultante de desativação ou resistência térmica que pode ocorrer a partir do acúmulo de carbono nos catalisadores ou nas paredes do reator. A regeneração e limpeza de qualquer reator ou catalisador operando em altas temperaturas envolve uma série única de etapas para restaurar os níveis ativos e evitar a desativação catalítica permanente do reator catalítico à base de zeólito a jusante. Foi determinado que os métodos de regeneração anteriormente descritos neste documento também são úteis com o reator catalítico e o tempo de regeneração pode ser determinado em uma base semelhante.[086] The operability of the catalytic reactor depends on the reactor and catalyst life cycles and the resulting amount of deactivation or thermal resistance that can occur from the accumulation of carbon in the catalysts or in the reactor walls. The regeneration and cleaning of any reactor or catalyst operating at high temperatures involves a unique series of steps to restore active levels and prevent permanent catalytic deactivation of the downstream zeolite catalytic reactor. It has been determined that the regeneration methods previously described in this document are also useful with the catalytic reactor and the regeneration time can be determined on a similar basis.

[087] Ambos os métodos de regeneração aqui descritos podem ser adaptados para operar em qualquer reator adequado, especialmente qualquer reator de desidrogenação de alcano ou reator de oligomerização à base de zeólito. Esses métodos eliminam vantajosamente a necessidade de métodos de regeneração à base de vapor, eliminam o acúmulo de carbono em excesso de maneira econômica e restauram os níveis de ativação do processo.[087] Both of the regeneration methods described here can be adapted to operate in any suitable reactor, especially any alkane dehydrogenation reactor or zeolite-based oligomerization reactor. These methods advantageously eliminate the need for steam-based regeneration methods, economically eliminate excess carbon accumulation and restore the process activation levels.

Sistema de LG2FLG2F system

[088] Com referência à Figura 3, é mostrado um fluxo de processo para o processo de LG2F. A corrente de matéria-prima (1) compreende principalmente alcanos ricos em parafina C2-C5. O pré-tratamento (não mostrado) da alimentação (1) pode ser conduzido para remover o excesso de metano (por meio de sistema de membrana), hidrocarbonetos C6+ (por meio de tambor flash de vapor líquido) ou quaisquer contaminantes para apoiar a produção de gasolina e combustível diesel e/ou para otimizar composição da alimentação. A corrente de matéria-prima (1) é combinada com uma corrente leve reciclada (13) composta por uma mistura C1-C5 incluindo principalmente n-parafinas e i-parafinas com algumas olefinas e a corrente combinado (2) é alimentada no trocador de calor (EX-1). Como descrito mais tarde, as correntes de alimentação de gás leve que têm teor principalmente rico em olefinas (por exemplo, gases de escape de FCC, propileno, etc.) podem ser alimentadas diretamente em R-2 através da linha (7), ignorando a etapa de olefinação térmica. A corrente combinada (2) é trocada no EX-1 com a corrente (8), para recuperar o calor produzido no reator catalítico de R-2. A corrente de saída (3) de EX-1 é alimentada em outro trocador cruzado, EX-2, para pré-aquecer ainda mais a alimentação para R-[088] With reference to Figure 3, a process flow for the LG2F process is shown. The raw material stream (1) mainly comprises alkanes rich in C2-C5 paraffin. Pretreatment (not shown) of the feed (1) can be conducted to remove excess methane (via membrane system), C6 + hydrocarbons (via liquid vapor flash drum) or any contaminants to support production gasoline and diesel fuel and / or to optimize feed composition. The raw material stream (1) is combined with a light recycled stream (13) composed of a C1-C5 mixture including mainly n-paraffins and i-paraffins with some olefins and the combined current (2) is fed into the heat exchanger heat (EX-1). As described later, light gas supply streams that are mainly rich in olefins (eg FCC exhaust gases, propylene, etc.) can be fed directly into R-2 via line (7), bypassing the thermal olefin phase. The combined current (2) is exchanged on the EX-1 with the current (8), to recover the heat produced in the catalytic reactor of R-2. The output current (3) of EX-1 is fed into another cross exchanger, EX-2, to further preheat the feed to R-

1.1.

[089] A corrente pré-aquecida (4) é alimentada em um forno de olefinação térmica (R-1) operando normalmente a 600 a 1100 °C e 0 a 1500 psig. O reator de olefinação térmica (R-1) conduz uma reação endotérmica para produzir compostos olefínicos através de craqueamento de carbono e desidrogenação. O excesso de calor da reação é usado como a corrente quente (5) para EX-2. A corrente quente (6) que sai de EX-2 pode necessitar de arrefecimento adicional para o segundo estágio de reação (R-2). EX-3 é uma unidade opcional de arrefecimento a ar-água ou refrigerante para o sistema, dependendo dos requisitos de aquecimento. É útil aqui conduzir a etapa de transferência de calor apropriada para garantir condições adequadas de entrada de R-2 no ponto de ajuste. Um desvio pode ser implementado entre as correntes (6) e (7) e as correntes (9) e (10) em vez da utilidade de arrefecimento para EX-3 e EX-4 para operabilidade dinâmica entre a produção de diesel e gasolina. Uma etapa de extração opcional pode ser incorporada antes do reator R-2 na corrente (7) para capturar gotículas de líquido arrastadas e remover todos os compostos C6+ de entrar em R-2. Consultar a Figura 4.[089] The preheated current (4) is fed into a thermal olefin furnace (R-1) operating normally at 600 to 1100 ° C and 0 to 1500 psig. The thermal olefin reactor (R-1) conducts an endothermic reaction to produce olefinic compounds through carbon cracking and dehydrogenation. Excess heat from the reaction is used as the hot current (5) for EX-2. The hot current (6) coming out of EX-2 may require additional cooling for the second reaction stage (R-2). EX-3 is an optional air-water or refrigerant cooling unit for the system, depending on the heating requirements. It is useful here to conduct the appropriate heat transfer step to ensure adequate conditions for the entry of R-2 at the set point. A deviation can be implemented between chains (6) and (7) and chains (9) and (10) instead of the cooling utility for EX-3 and EX-4 for dynamic operability between diesel and gasoline production. An optional extraction step can be incorporated before the R-2 reactor in the stream (7) to capture entrained liquid droplets and remove all C6 + compounds from entering R-2. See Figure 4.

[090] R-2 é reator catalítico, tipicamente operando a 200 a 1000 °C e 0 a 1500 psig, que quebra, oligomeriza, e, sob algumas condições, cicliza compostos olefínicos em reações multi-iterativas para produzir um amplo espectro de n-parafinas, i-[090] R-2 is a catalytic reactor, typically operating at 200 to 1000 ° C and 0 to 1500 psig, which breaks, oligomerizes, and, under some conditions, cyclizes olefinic compounds in multi-iterative reactions to produce a wide spectrum of n -parafins, i-

parafinas, naftenos e aromáticos principalmente na faixa de C4 a C16, resultando em gasolina de alta octanagem ou produtos do espectro de diesel com alto teor de cetano.paraffins, naphthenes and aromatics mainly in the range of C4 to C16, resulting in high octane gasoline or products in the diesel spectrum with a high cetane content.

Dependendo do produto final desejado, o excesso de compostos C2 a C12 dessa reação catalítica pode ser reciclado em constituintes de grau de combustível. A reação é muito exotérmica e pode ser configurada com ou sem refrigeração interna ou integrada para evitar superaquecimento. O excesso de calor da corrente reagido (8) é usado em EX-1 como a entrada da corrente quente para aumentar a temperatura para a alimentação combinada (2).Depending on the desired final product, the excess of C2 to C12 compounds from this catalytic reaction can be recycled into fuel grade constituents. The reaction is very exothermic and can be configured with or without internal cooling or integrated to prevent overheating. Excess heat from the reacted stream (8) is used in EX-1 as the hot current input to increase the temperature for the combined feed (2).

[091] A saída quente (9) pode suportar arrefecimento opcional para flashing adequado no tambor flash D-1. Por esse motivo, o EX-4 pode não ser necessário, mas pode ser um refrigerador de ar, refrigerador de água, etc. para conduzir a troca de calor apropriada. A alimentação do tambor flash (10) é mantida na pressão do sistema e é usada para purgar os componentes leves direcionados da corrente de produto misturado. A principal função de D-1 é controlar a pressão do sistema. Os componentes leves (11, 14) consistem principalmente em compostos H2 e C1-C3 que podem ser purgados (14) do sistema ou diretamente reciclados (11) de volta para o sistema, combinando com a corrente leve do tambor flash (D-2) (16) antes do compressor, C-1.[091] The hot outlet (9) can support optional cooling for proper flashing on the D-1 flash drum. For this reason, the EX-4 may not be necessary, but it can be an air cooler, water cooler, etc. to conduct the appropriate heat exchange. The power of the flash drum (10) is maintained at the system pressure and is used to purge the light components directed from the mixed product stream. The main function of D-1 is to control the pressure of the system. Light components (11, 14) mainly consist of H2 and C1-C3 compounds that can be purged (14) from the system or directly recycled (11) back into the system, combining with the light current from the flash drum (D-2 ) (16) before the compressor, C-1.

[092] As correntes leves D-1 terão componentes H2 e C1 que não são reativos para o sistema e causarão acúmulo na reciclagem se não forem removidos adequadamente. H2 e C1 podem ser purgados (14) com outros componentes leves para estabilizar o sistema de reciclagem ou um separador, como uma membrana, pode ser utilizado para remover seletivamente H2 e C1. Os fundos líquidos (15) de D- 1 são alimentados em D-2, que é ajustado a uma pressão mais baixa para remover principalmente compostos C3 e C4 da corrente líquida (15). Leves (16) de D-2 são combinados com leves (11) de D-1 para formar a corrente (12) que é comprimido em C-1 e reciclado para reação posterior. Os hidrocarbonetos leves recicláveis (16) de D-[092] D-1 light chains will have H2 and C1 components that are not reactive to the system and will cause accumulation in recycling if not removed properly. H2 and C1 can be purged (14) with other lightweight components to stabilize the recycling system or a separator, such as a membrane, can be used to selectively remove H2 and C1. The liquid bottoms (15) of D-1 are fed into D-2, which is adjusted to a lower pressure to remove mainly compounds C3 and C4 from the liquid stream (15). Levels (16) of D-2 are combined with light (11) of D-1 to form the chain (12) which is compressed into C-1 and recycled for further reaction. The recyclable light hydrocarbons (16) from D-

2 (normalmente C2 - C4 se direcionado à gasolina; C2 - C10 se direcionado ao diesel) serão alimentados de volta à reação térmica, a menos que os constituintes sejam ricos em olefinas, que podem opcionalmente ser alimentados diretamente em R-2 para aumentar a eficiência do processo. A corrente de líquido instantâneo resultante (17) saindo do fundo de D-2 é o produto final do processo que pode ser direcionado para produzir qualquer faixa de mistura de gasolina de alta octanagem C4-C12 ou mistura de combustível de diesel de alto teor de cetano C9-16+.2 (usually C2 - C4 if directed towards gasoline; C2 - C10 if directed towards diesel) will be fed back to the thermal reaction, unless the constituents are rich in olefins, which can optionally be fed directly into R-2 to increase the process efficiency. The resulting instantaneous liquid stream (17) coming out of the bottom of D-2 is the end product of the process that can be directed to produce any range of high octane gasoline mixture C4-C12 or high-grade diesel fuel mixture. cetane C9-16 +.

ReciclagemRecycling

[093] Após a reação catalítica R2, a corrente de reciclagem de gás leve rico em alcano que sai da unidade de condensação de tambor flash pode ser direcionado de volta para o reator de olefinação térmica C2+ para ser fundido com outras correntes de hidrocarbonetos leves de entrada, conforme representado na corrente de processo da Figura 1. Os constituintes fora da matriz selecionada são reunidos em uma configuração de reciclagem de circuito único. Este processo de reciclagem maximiza o perfil de rendimento e propriedades de desempenho de qualquer tipo de efluente líquido produzido para uso como combustível de transporte. Normalmente, para todos os compostos não usados em uma faixa de gasolina direcionada ou faixa de combustível diesel, o processo direcionará os subprodutos mais leves (por exemplo, ≤ C5 para gasolina ou ≤ C8 para diesel) para serem reciclados para atualização posterior. Operar com um ciclo de reciclagem contínua com efluente de R2 atinge altos rendimentos de produto, por exemplo, variando de 65 % a 95 %.[093] After the R2 catalytic reaction, the alkane-rich light gas recycling stream exiting the flash drum condensing unit can be directed back to the C2 + thermal olefin reactor to be fused with other light hydrocarbon streams of input, as represented in the process stream of Figure 1. The constituents outside the selected matrix are assembled in a single-circuit recycling configuration. This recycling process maximizes the performance profile and performance properties of any type of liquid effluent produced for use as transport fuel. Typically, for all compounds not used in a targeted gasoline range or diesel fuel range, the process will target the lighter by-products (for example, ≤ C5 for gasoline or ≤ C8 for diesel) to be recycled for later update. Operating with a continuous recycling cycle with R2 effluent achieves high product yields, for example, ranging from 65% to 95%.

[094] Cada ciclo de reciclagem é contínuo para permitir a redistribuição aleatória de hidrocarbonetos líquidos C6+ produzidos a partir do Processo de LG2F para se unir em várias formações (por exemplo, parafinas, olefinas, aromáticos) necessários para um combustível com base em características de desempenho específicas. Essas características de desempenho para a gasolina podem incluir octanagem, pressão de vapor, densidade, calor líquido de combustão, etc., enquanto tais características para combustível diesel podem incluir cetano, estabilidade térmica, fluidez a frio e outros.[094] Each recycling cycle is continuous to allow random redistribution of liquid C6 + hydrocarbons produced from the LG2F Process to join together in various formations (eg paraffins, olefins, aromatics) needed for a fuel based on characteristics of specific performance. These performance characteristics for gasoline may include octane, vapor pressure, density, liquid heat of combustion, etc., while such characteristics for diesel fuel may include cetane, thermal stability, cold flow and others.

[095] Com referência à Figura 4, é mostrado um esquema simplificado para um sistema de LG2F de acordo com a presente invenção. O sistema é geralmente o mesmo que mostrado na Figura 3, exceto que uma “Extração” é fornecida entre os reatores R1 e R2. Conforme mencionado anteriormente, a unidade de extração opera para remover líquidos arrastados e compostos C6+ de entrar em R2.[095] With reference to Figure 4, a simplified scheme for an LG2F system according to the present invention is shown. The system is generally the same as shown in Figure 3, except that an “Extraction” is provided between reactors R1 and R2. As mentioned earlier, the extraction unit operates to remove entrained liquids and C6 + compounds from entering R2.

[096] Por via de exemplo, as reações térmicas e químicas totalmente recicladas do processamento de uma alimentação de 80 % de C2 (etano) e 20 % de C5 (pentano) são representadas em um equilíbrio de material como mostrado abaixo na Tabela 3a. O processo segue as etapas da Figura 4.[096] For example, the fully recycled thermal and chemical reactions from processing a feed of 80% C2 (ethane) and 20% C5 (pentane) are represented in a material balance as shown below in Table 3a. The process follows the steps in Figure 4.

[097] Os compostos de gasolina C6+ resultantes produziram uma conversão de massa de 66 % de gasolina de alto desempenho com 25 % (17/66 % de massa como aromáticos) da alimentação C2/C5 e resultou em um número de octano de pesquisa de 101,7 inesperadamente alto (usando o Método de teste ASTM D2699).[097] The resulting C6 + gasoline compounds produced a 66% mass conversion of high performance gasoline with 25% (17/66% by weight as aromatics) of the C2 / C5 feed and resulted in a search octane number of 101.7 unexpectedly high (using the ASTM D2699 Test Method).

Esta ilustração usando C2 e C5 como a alimentação para olefinação térmica demonstra a ampla faixa de composições de mistura de gasolina que são possíveis.This illustration using C2 and C5 as the thermal olefin feed demonstrates the wide range of gasoline blend compositions that are possible.

Tabela 3a – Produção de Mistura de Gasolina de matéria-prima C2 & C5 Etapa do 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Processo LG2F w/C2+ C5 Alime Fora Extr Alimentaç Fora Tampa Recicl Purgo Gas w ntação de R1 ação ão de R2 de R2 s Flash agem Leve olina Reciclage m Lb/h H2 5,59 5,59 5,59 5,59 5,59 C1 19,10 19,10 19,11 19,11 19,11 148,8 149,6 149,6 C2 80 148,82 149,68 2 8 8 C2= 75,43 75,43 0,00 C3 0,65 0,65 5,55 5,55 5,55 C3= 9,54 9,54 0,00 C4 0,61 0,61 14,24 14,24 14,24 C4= 2,21 2,21 2,65 2,65 2,65 C5 20 0,00 0,00 14,27 14,2Table 3a - Production of Gasoline Mixture of raw material C2 & C5 Step 1 1 3 3 4 5 6 7 8 9 Process LG2F w / C2 + C5 R2 s Flash act Light oline Recycling m Lb / h H2 5.59 5.59 5.59 5.59 5.59 C1 19.10 19.10 19.11 19.11 19.11 148.8 149.6 149 , 6 C2 80 148.82 149.68 2 8 8 C2 = 75.43 75.43 0.00 C3 0.65 0.65 5.55 5.55 5.55 C3 = 9.54 9.54 0, 00 C4 0.61 0.61 14.24 14.24 14.24 C4 = 2.21 2.21 2.65 2.65 2.65 C5 20 0.00 0.00 14.27 14.2

C5= 0,97 0,97 4,15 4,15 11,1 C6 0,13 0,13 11,19 9 C7 7,33 7,33 C8 6,01 6,01 C9 4,07 4,07 C10 1,46 1,46 C11 0,48 0,48 C12 0,61 0,61 A6 4,83 4,83 0,19 0,19 A7 1,60 1,60 1,45 1,45 A8 3,64 3,64 A9 5,45 5,45 A10 4,17 4,17 A11 0,94 0,94 Desconhe 2,65 2,65 0,82 0,82 cido 272,1 263,0 172,1 66,2 Total 100 9,08 263,05 196,82 24,69 3 5 2 3C5 = 0.97 0.97 4.15 4.15 11.1 C6 0.13 0.13 11.19 9 C7 7.33 7.33 C8 6.01 6.01 C9 4.07 4.07 C10 1.46 1.46 C11 0.48 0.48 C12 0.61 0.61 A6 4.83 4.83 0.19 0.19 A7 1.60 1.60 1.45 1.45 A8 3.64 3.64 A9 5.45 5.45 A10 4.17 4.17 A11 0.94 0.94 Unknown 2.65 2.65 0.82 0.82 acid 272.1 263.0 172.1 66.2 Total 100 9.08 263.05 196.82 24.69 3 5 2 3

[098] Um exemplo semelhante mostrado na Tabela 3b representa 100 % de C2 (etano) com uma conversão de massa de 84 % em gasolina C5+ (para RVP padrão) com 25 % (massa de 21/84 % como aromáticos). Isso demonstra o amplo espectro de resultados moleculares típicos de todas as correntes de alimentação C2-5. As matérias-primas C2 a C5 podem ser totalmente recicladas e convertidas em moléculas de gasolina com base nas condições operacionais exclusivas do reator. O processo segue as etapas da Figura 4.[098] A similar example shown in Table 3b represents 100% C2 (ethane) with a mass conversion of 84% into C5 + gasoline (for standard RVP) with 25% (mass of 21/84% as aromatics). This demonstrates the broad spectrum of molecular results typical of all C2-5 feed currents. Raw materials C2 to C5 can be fully recycled and converted into gasoline molecules based on the reactor's unique operating conditions. The process follows the steps in Figure 4.

Tabela 3b - Produção de Mistura de Gasolina Premium de matéria-prima C2 (etano) Etapa do 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Processo LG2F: C2 w/Recicla Alime Fora Extr Alimentaç Fora Tampa Recicl Purgo Gas gem ntação de R1 ação ão de R2 de R2 s Flash agem Leve olina Lb/h H2 4,67 4,67 4,67 4,67 4,67 C1 10,68 10,68 10,69 10,69 10,69 238,4 239,3 239,3 C2 100 238,41 239,32 1 2 2 108,3 C2= 108,32 0,00 0,00 0,00 2Table 3b - Production of Premium Gasoline Blend from raw material C2 (ethane) Step 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Process LG2F: C2 w / Recycle Alime Fora Extr Alimentaç Fora Cover Recycle Purging R1 action R2 R2 R2 Flash act Light oline Lb / h H2 4.67 4.67 4.67 4.67 4.67 C1 10.68 10.68 10.69 10.69 10.69 238.4 239.3 239.3 C2 100 238.41 239.32 1 2 2 108.3 C2 = 108.32 0.00 0.00 0.00 2

C3 1,11 1,11 7,36 7,36 7,36 C3= 2,33 2,33 C4 0,88 0,88 18,71 18,71 18,71 C4= 1,77 1,77 3,39 3,39 3,39 22,9 C5 22,94 4 14,3 C6 0,22 0,22 14,35 5 C7 9,39 9,39 C8 7,70 7,70 C9 5,22 5,22 C10 1,87 1,87 C11 0,62 0,62 C12 0,78 0,78 A6 0,39 0,39 0,24 0,24 A7 1,86 1,86 A8 4,66 4,66 A9 6,99 6,99 A10 5,35 5,35 A11 1,21 1,21 Desconhe 1,05 1,05 cido 368,7 368,3 268,7 84,2 Total 100 0,39 368,39 284,14 15,36 8 9 8 5C3 1.11 1.11 7.36 7.36 7.36 C3 = 2.33 2.33 C4 0.88 0.88 18.71 18.71 18.71 C4 = 1.77 1.77 3, 39 3.39 3.39 22.9 C5 22.94 4 14.3 C6 0.22 0.22 14.35 5 C7 9.39 9.39 C8 7.70 7.70 C9 5.22 5.22 C10 1.87 1.87 C11 0.62 0.62 C12 0.78 0.78 A6 0.39 0.39 0.24 0.24 A7 1.86 1.86 A8 4.66 4.66 A9 6 , 99 6.99 A10 5.35 5.35 A11 1.21 1.21 Unknown 1.05 1.05 acid 368.7 368.3 268.7 84.2 Total 100 0.39 368.39 284.14 15.36 8 9 8 5

[099] Esta ilustração também descreve como condições operacionais específicas podem ser usadas para controlar a lista de compostos resultante. A temperatura do Reator 2 era de 250 °C, o que resultou em um teor aromático de 25 % m/m. O teor aromático é variável e pode ser usado para aumentar os valores de octanagem das misturas de gasolina. Os aromáticos C6+ excedentes podem ser capturados da extração como subprodutos do processamento petroquímico.[099] This illustration also describes how specific operating conditions can be used to control the resulting list of compounds. The temperature of Reactor 2 was 250 ° C, which resulted in an aromatic content of 25% w / w. The aromatic content is variable and can be used to increase the octane values of gasoline mixtures. Surplus C6 + aromatics can be captured from extraction as by-products of petrochemical processing.

Aumentar a temperatura do reator 2 de 250 °C para 400 °C dobra o teor de aromáticos desejáveis na mistura de gasolina e, assim, aumenta a octanagem resultante. A purga leve (por meio de tambor flash e separação por membrana) permite que os subprodutos de metano e hidrogênio sejam reutilizados em outros processos a jusante. A Tabela 3c é semelhante para uma gasolina de compostos C6+ (> 98 RON com baixo RVP) com um rendimento total de 79 % a partir de 100 % de etano; os aromáticos representaram 35 % (28/79) do rendimento total. O processo segue as etapas da Figura 4.Raising the temperature of reactor 2 from 250 ° C to 400 ° C doubles the desirable aromatics content in the gasoline mixture and thus increases the resulting octane rating. Light purging (via flash drum and membrane separation) allows methane and hydrogen by-products to be reused in other downstream processes. Table 3c is similar for gasoline with C6 + compounds (> 98 RON with low RVP) with a total yield of 79% from 100% ethane; aromatics represented 35% (28/79) of the total yield. The process follows the steps in Figure 4.

Tabela 3c - Produção de Gasolina de matéria-prima C2 (etano) Etapa do 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Processo LG2F: C2 Alime Fora Extr Alimentaç Fora Tampa Recicl Purgo Gas w/Recicla ntação de R1 ação ão de R2 de R2 s Flash agem Leve olina gem Lb/h H2 6,09 6,09 6,09 6,09 6,09 C1 13,94 13,94 13,95 13,95 13,95 311,1 312,6 312,6 C2 100 311,16 312,63 6 3 3 141,3 C2= 141,38 8 C3 1,45 1,45 9,61 9,61 9,61 C3= 3,04 3,04 C4 1,15 1,15 24,94 24,94 24,94 C4= 2,31 2,31 4,45 4,45 4,45 C5 29,68 29,68 29,68 18,6 C6 0,28 0,28 18,60 0 12,1 C7 12,17 7 C8 9,98 9,98 C9 6,76 6,76 C10 2,42 2,42 C11 0,80 0,80 C12 1,01 1,01 A6 0,51 0,51 0,31 0,31 A7 2,42 2,42 A8 6,04 6,04 A9 9,06 9,06 A10 6,93 6,93 A11 1,57 1,57 Desconhe 1,36 1,36 cido 481,3 480,8 381,3 79,4 Total 100 0,51 480,80 401,36 20,05 1 0 1 4Table 3c - Production of gasoline from raw material C2 (ethane) Stage of the 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Process LG2F: C2 Alime Fora Extr Alimentaç Fora Cover Recycled Purgo Gas w / Recycling of R1 action of R2 of R2 s Flash act Light olina gem Lb / h H2 6.09 6.09 6.09 6.09 6.09 C1 13.94 13.94 13.95 13.95 13.95 311.1 312.6 312.6 C2 100 311.16 312.63 6 3 3 141.3 C2 = 141.38 8 C3 1.45 1.45 9.61 9.61 9.61 C3 = 3.04 3.04 C4 1.15 1, 15 24.94 24.94 24.94 C4 = 2.31 2.31 4.45 4.45 4.45 C5 29.68 29.68 29.68 18.6 C6 0.28 0.28 18.60 0 12.1 C7 12.17 7 C8 9.98 9.98 C9 6.76 6.76 C10 2.42 2.42 C11 0.80 0.80 C12 1.01 1.01 A6 0.51 0, 51 0.31 0.31 A7 2.42 2.42 A8 6.04 6.04 A9 9.06 9.06 A10 6.93 6.93 A11 1.57 1.57 Unknown 1.36 1.36 acid 481.3 480.8 381.3 79.4 Total 100 0.51 480.80 401.36 20.05 1 0 1 4

[0100] As reações de oligomerização são eficazes para converter uma quantidade significativa das olefinas recebidas do reator de olefinação térmica. A conversão das olefinas recebidas com o Processo de R1 e R2, com reciclagem, é de preferência pelo menos 60 %, mais preferencialmente pelo menos 80 %, e mais preferencialmente pelo menos 90 %. Conversões de pelo menos até 95 % também são possíveis.[0100] Oligomerization reactions are effective in converting a significant amount of the olefins received from the thermal olefin reactor. The conversion of olefins received with the R1 and R2 Process, with recycling, is preferably at least 60%, more preferably at least 80%, and most preferably at least 90%. Conversions of at least up to 95% are also possible.

Seletividade do ProdutoProduct Selectivity

[0101] O processo de LG2F usa a composição da alimentação, a reação de olefinação térmica e as condições de operação de oligomerização (T, P, WHSV) para estabelecer um resultado previsível para vários critérios de desempenho de combustível descritos nas especificações de combustível da indústria. O seguinte descreve como essa técnica é alcançada. Além disso, consulte as Figuras 5 e 6.[0101] The LG2F process uses the feed composition, thermal olefin reaction and oligomerization operating conditions (T, P, WHSV) to establish a predictable result for various fuel performance criteria described in the fuel specifications of the industry. The following describes how this technique is achieved. In addition, see Figures 5 and 6.

[0102] Em um aspecto, o processo é configurado para produzir uma ampla faixa desejável de produtos de combustível. Os produtos de combustível estão normalmente na faixa C5-24+ de combustíveis de hidrocarbonetos ou misturas de combustível. A faixa de produtos de combustível depende em parte da corrente de alimentação do alcano C2-C5 e é controlada com base na operação do Processo de LG2F. Em um método, os produtos de combustível são determinados da seguinte maneira. Em primeiro lugar, a corrente de alimentação disponível é analisada em relação ao alvo de combustível desejado. Em seguida, uma linha de base é estabelecida levando em consideração a natureza da corrente de alimentação e as condições operacionais típicas para o Processo de LG2F. Por exemplo, pode ser estabelecido que uma dada corrente de alimentação, por exemplo, 100 % de etano, irá produzir uma matriz previsível de produtos de combustível com a operação do Processo em certas condições de temperatura, pressão, velocidade espacial e reciclagem.[0102] In one aspect, the process is configured to produce a desirable wide range of fuel products. Fuel products are typically in the C5-24 + range of hydrocarbon fuels or fuel mixtures. The range of fuel products depends in part on the supply current of C2-C5 alkane and is controlled based on the operation of the LG2F Process. In one method, the fuel products are determined as follows. First, the available supply current is analyzed against the desired fuel target. Then, a baseline is established taking into account the nature of the supply current and the typical operating conditions for the LG2F Process. For example, it can be established that a given feed stream, for example, 100% ethane, will produce a predictable matrix of fuel products with the operation of the Process under certain conditions of temperature, pressure, space speed and recycling.

[0103] Além disso, pode ser determinado que as mudanças nessas condições moverão a mistura de produtos em uma direção ou outra. Por exemplo, aumentar a temperatura no reator de oligomerização de R2 (ou R2L) aumentará o craqueamento dos hidrocarbonetos e a produção de aromáticos mais leves, resultando em um ponto de ebulição final mais baixo do combustível alvo. Uma pressão mais alta usada em R2L aumentará o comprimento da cadeia de compostos de destilado intermediário produzidos, também impactando o ponto de ebulição final do combustível diesel. As velocidades espaciais mais altas resultam em uma temperatura exotérmica mais alta que produz compostos mais leves (conforme ilustrado nas Figuras 5a e 6a). As temperaturas mais altas do reator a uma velocidade espacial e pressão fixas refletem uma tendência semelhante de produzir compostos mais leves (conforme ilustrado nas Figuras 5b e 6b). Desta forma, é possível identificar as condições de operação do reator de linha de base e, em seguida, ajustar a partir daí para produzir diferentes combinações de produtos.[0103] In addition, it can be determined that changes in these conditions will move the product mix in one direction or the other. For example, increasing the temperature in the R2 (or R2L) oligomerization reactor will increase the cracking of hydrocarbons and the production of lighter aromatics, resulting in a lower final boiling point of the target fuel. A higher pressure used in R2L will increase the length of the chain of intermediate distillate compounds produced, also impacting the final boiling point of diesel fuel. Higher spatial velocities result in a higher exothermic temperature that produces lighter compounds (as shown in Figures 5a and 6a). Higher reactor temperatures at a fixed space speed and pressure reflect a similar tendency to produce lighter compounds (as illustrated in Figures 5b and 6b). In this way, it is possible to identify the operating conditions of the baseline reactor and then adjust from there to produce different combinations of products.

Limite de Ebulição SuperiorUpper Boiling Limit

[0104] A temperatura da reação de oligomerização é usada para prescrever o ponto de corte do produto combustível, que determina o limite do ponto de ebulição final do combustível. Por exemplo, uma especificação de combustível pode exigir um ponto de ebulição final de 340 °C ou 225 °C ou 180 °C e as condições do reator podem ser definidas para limitar a condição de ebulição superior a uma temperatura específica.[0104] The temperature of the oligomerization reaction is used to prescribe the cutoff point of the fuel product, which determines the limit of the final boiling point of the fuel. For example, a fuel specification may require a final boiling point of 340 ° C or 225 ° C or 180 ° C and reactor conditions can be defined to limit the boiling condition above a specific temperature.

Tabela 4 Ponto de ebulição R2 - Condição Operacional de Razão superior Oligomerização Reator de linha de base - 275 a 325 °C Para incluir C12 FBP 225 °C (frio/menos craqueamento) Para incluir C11 FBP 215 °C Reator de linha de base - 325 a 375 °C Reator de linha de base - 400 °C Para incluir C10 FBP 200 °C (quente/mais craqueamento) Reator R2 de linha de base - (quente/mais Para incluir C18 Cetano Médio aromáticos) Melhor Ponto Reator R2 de linha de base - (menos Para incluir C17 de fluidez quente) Reator R2 de linha de base - (frio/menos Para incluir C16 Alto Cetano aromáticos) Limite de Ebulição InferiorTable 4 Boiling point R2 - Operational condition of higher ratio Oligomerization Baseline reactor - 275 to 325 ° C To include C12 FBP 225 ° C (cold / less cracking) To include C11 FBP 215 ° C Baseline reactor - 325 to 375 ° C Baseline reactor - 400 ° C To include C10 FBP 200 ° C (hot / more cracking) Baseline R2 reactor - (hot / more To include C18 Medium aromatic cetane) Best R2 Reactor Point of baseline - (minus To include hot flowing C17) Baseline R2 reactor - (cold / minus To include C16 High Cetan aromatics) Lower Boiling Limit

[0105] O uso de um tambor flash de estágio único com um limite de temperatura de vapor líquido predefinido pode estabelecer qualquer limite inferior para o combustível líquido sem a despesa de criogenia ou colunas de fracionamento de múltiplos estágios complexos. A temperatura do tambor flash é ajustada em um ponto predeterminado, por exemplo, para butano C4 (RVP alto), para o corte de líquido/vapor preferido. O nível de precisão pode ser aumentado usando um tambor de 2 estágios.[0105] The use of a single stage flash drum with a predefined liquid vapor temperature limit can establish any lower limit for liquid fuel without the expense of cryogenics or complex multi-stage fractionation columns. The temperature of the flash drum is set at a predetermined point, for example, for butane C4 (high RVP), for the preferred liquid / vapor cut. The level of accuracy can be increased using a 2-stage drum.

Tabela 5 Baixo Ponto de ebulição Razão Ponto de corte Flash Para incluir C4 RVP alto definir flash a 0 °C Para incluir C5 RVP médio definir flash a 27 °C Para incluir C6 RVP Baixo definir flash a 50 °C Para incluir C7 Corte Aromático Definir flash a 105 °C Para incluir C9 Alto Cetano definir flash a 125 °C Para incluir C10 Alto Cetano definir flash a 150 °C Extração de BenzenoTable 5 Low Boiling Point Ratio Flash point Flash To include C4 RVP high set flash at 0 ° C To include C5 RVP medium set flash at 27 ° C To include C6 RVP Low set flash at 50 ° C To include C7 Aromatic Cut Set flash at 105 ° C To include C9 High Cetane set flash at 125 ° C To include C10 High Cetane set flash at 150 ° C Benzene extraction

[0106] A reação de olefinação térmica é conhecida por causar alguma produção de benzeno, que tem um limite de controle nos combustíveis.[0106] The thermal olefin reaction is known to cause some production of benzene, which has a control limit on fuels.

Consequentemente, o Processo de LG2F utiliza um tambor flash de extração de vapor líquido ajustado a 75 °C para capturar quaisquer aromáticos leves que saem da olefinação térmica. Como os hidrocarbonetos C2-C5 são geralmente quebrados em C5 e compostos menores, a principal exceção a isso é a produção do aromático C6H6 líquido (embora valorizado em mercados selecionados) que pode então ser amplamente eliminado do combustível final. Este composto pode ser comercializado como BTX ou reagido com olefinas para fazer C7+ alquilaromáticos para aumentar a octanagem na gasolina.Consequently, the LG2F Process uses a liquid vapor extraction flash drum set to 75 ° C to capture any light aromatics that come out of thermal olefin. Since C2-C5 hydrocarbons are generally broken down into C5 and smaller compounds, the main exception to this is the production of aromatic liquid C6H6 (although valued in selected markets) which can then be largely eliminated from the final fuel. This compound can be marketed as BTX or reacted with olefins to make C7 + alkylaromatics to increase octane in gasoline.

Teor de Aromáticos em GasolinaGasoline Aromatics Content

[0107] A temperatura da reação de oligomerização é usada para pré- determinar o nível de ativação que afeta diretamente a produção de aromáticos.[0107] The temperature of the oligomerization reaction is used to pre-determine the level of activation that directly affects the production of aromatics.

Consequentemente, as formulações de gasolina de alta octanagem favorecem um teor aromático C7 a C10 de até 50 %.Consequently, high-octane gasoline formulations favor a C7 to C10 aromatic content of up to 50%.

[0108] Isso resulta nas seguintes condições operacionais: Tabela 6 Nível de Razão Aromáticos em Gasolina ativação Alto octano (RON Até 55 % de aromáticos C7+; Linha de base+ Alto > 95) 60 - 100 °C Médio octano Até 20 % de aromáticos C7+; Linha de base+ Médio (RON > 91) 20 - 60 °C Baixo octano Até 15 % de aromáticos C7+; Reator de linha Baixo (RON > 89) de base a 320 °C Teor de Aromáticos em Destilado[0108] This results in the following operational conditions: Table 6 Ratio Level Aromatic in Gasoline activation High octane (RON Up to 55% aromatics C7 +; Baseline + High> 95) 60 - 100 ° C Medium octane Up to 20% aromatics C7 + ; Baseline + Medium (RON> 91) 20 - 60 ° C Low octane Up to 15% aromatics C7 +; Low line reactor (RON> 89) base at 320 ° C Aromatics content in distillate

[0109] A temperatura da reação de oligomerização é usada para pré- determinar o nível de ativação que afeta diretamente a produção de aromáticos.[0109] The temperature of the oligomerization reaction is used to pre-determine the level of activation that directly affects the production of aromatics.

Consequentemente, as formulações de cetano superior favorecem o teor aromático inferior de menos de 25 %. O teor aromático do combustível diesel é limitado a não exceder 35 % e a presença de aromáticos C16+ pode impedir o desempenho do cetano.Consequently, higher cetane formulations favor a lower aromatic content of less than 25%. The aromatic content of diesel fuel is limited to not exceeding 35% and the presence of C16 + aromatics can impede the performance of cetane.

Portanto, o espectro de combustível diesel é geralmente direcionado para compostos da faixa C9 a C16 e o teor aromático é limitado a < 35 %, resultando nas seguintes condições operacionais: Tabela 7 Nível de Razão Aromáticos em Destilado ativação Baixo cetano Até 35 % de aromáticos em destilado C9+; Linha de Alto (> 40) base+ 100 a 175 °C Médio cetano Até 30 % de aromáticos em destilado C9+; Linha de Médio (> 45) base+ 50 a 100 °C Alto Cetano Até 25 % de aromáticos em destilado C9+; Condições Baixo (> 50) de reator de linha de baseTherefore, the diesel fuel spectrum is generally directed to compounds in the C9 to C16 range and the aroma content is limited to <35%, resulting in the following operational conditions: Table 7 Aroma Ratio Level in Distillate activation Low cetane Up to 35% aromatics in C9 + distillate; High Line (> 40) base + 100 to 175 ° C Medium cetane Up to 30% aromatics in C9 + distillate; Medium Line (> 45) base + 50 to 100 ° C High Cetane Up to 25% aromatics in C9 + distillate; Baseline Reactor Low (> 50) Conditions

[0110] O desempenho da gasolina foi medido usando etileno com linha de base operando a 320 °C, atm (0 psig) e 0,75 WHSV. Os gráficos de velocidade espacial usando alifáticos e aromáticos foram realizados em atm (0 psig) nas temperaturas de 284 °C, 293 °C, 318 °C e 343 °C. Todos os resultados demonstram os princípios básicos para determinar as condições de operação do reator R2 apropriadas para produzir combustíveis de desempenho. Os parâmetros operacionais reais irão variar dependendo da corrente de alimentação. Os combustíveis diesel seguem os mesmos princípios básicos da química e termodinâmica das reações do espectro da gasolina.[0110] Gasoline performance was measured using baseline ethylene operating at 320 ° C, atm (0 psig) and 0.75 WHSV. The spatial velocity graphs using aliphatics and aromatics were performed in atm (0 psig) at temperatures of 284 ° C, 293 ° C, 318 ° C and 343 ° C. All results demonstrate the basic principles for determining the appropriate R2 reactor operating conditions to produce performance fuels. Actual operating parameters will vary depending on the supply current. Diesel fuels follow the same basic principles as the chemistry and thermodynamics of reactions in the gasoline spectrum.

[0111] O controle dos parâmetros operacionais (temperatura, pressão, velocidade do espaço) pode impactar diretamente o escopo e a faixa de moléculas produzidas em uma unidade de oligomerização catalítica. A temperatura impacta diretamente o nível de craqueamento que ocorre durante a oligomerização. Um aumento da temperatura causa mais craqueamento, o que resultará na produção de moléculas menores. A temperatura mais baixa produzirá moléculas em cadeia mais longas, pois elas se quebram menos enquanto o acoplamento ainda ocorre.[0111] The control of operational parameters (temperature, pressure, speed of space) can directly impact the scope and range of molecules produced in a catalytic oligomerization unit. The temperature directly impacts the cracking level that occurs during oligomerization. An increase in temperature causes more cracking, which will result in the production of smaller molecules. The lower temperature will produce longer chain molecules, as they break less while coupling still occurs.

[0112] As altas pressões são preferidas para a produção na faixa de diesel, pois uma concentração de gás mais alta permitirá mais oportunidades de acoplamento. Localmente, mais moléculas irão ocupar uma determinada área em alta pressão, permitindo que mais reações ocorram em um determinado período de tempo.[0112] High pressures are preferred for production in the diesel range, as a higher gas concentration will allow more coupling opportunities. Locally, more molecules will occupy a certain area at high pressure, allowing more reactions to occur in a given period of time.

A modificação da pressão terá um impacto direto no ponto de ebulição do produto, pois mais pressão criaria moléculas mais longas. No entanto, mais reações devido à alta pressão aumentarão significativamente a exotérmica, de modo que a energia precisaria ser removida na taxa de geração para minimizar o craqueamento.Modifying the pressure will have a direct impact on the boiling point of the product, as more pressure would create longer molecules. However, more reactions due to the high pressure will significantly increase the exotherm, so that the energy would need to be removed at the generation rate to minimize cracking.

[0113] O mesmo se aplica à velocidade espacial, onde uma velocidade espacial aumentada proporciona uma duração mais curta de tempo de residência no catalisador, mas mais reações por segundo que também aumentam a temperatura. A propagação da cadeia pode ser reduzida em altas velocidades espaciais às custas de um aumento da exotermia. Assim, o gerenciamento de calor adequado pode controlar dinamicamente a ardósia do produto, a distribuição e o ponto de ebulição final enquanto modifica a pressão e a velocidade espacial.[0113] The same applies to space speed, where an increased space speed provides a shorter residence time in the catalyst, but more reactions per second that also increase the temperature. The spread of the chain can be reduced at high spatial speeds at the expense of an increase in exotherm. Thus, proper heat management can dynamically control the product's slate, distribution and final boiling point while modifying pressure and spatial speed.

Significância ComercialCommercial Significance

[0114] O Processo e Sistema de LG2F permite a corrente média ou a produção de refinaria de combustíveis de grau de desempenho que são adaptados para atender aos critérios de desempenho da indústria em constante mudança em áreas onde hidrocarbonetos leves encalhados não são acessíveis às cadeias de abastecimento de combustível tradicionais. O mercado de NGL dos EUA atualmente rejeita aproximadamente 407.000 BPD de etano (~ 10 % da produção total de NGLs) com a venda de etano como gás natural onde um mercado de etano não existe, apesar do valor de BTU volumétrico mais alto do etano.[0114] The LG2F Process and System allows for medium current or performance grade fuel refinery production that are adapted to meet the constantly changing industry performance criteria in areas where stranded light hydrocarbons are not accessible to supply chains. traditional fuel supplies. The US NGL market currently rejects approximately 407,000 BPD of ethane (~ 10% of total NGLs production) with the sale of ethane as natural gas where an ethane market does not exist, despite the higher volumetric BTU value than ethane.

[0115] Eliminar o modo de “rejeição de etano” abre a oportunidade para uma produção mais econômica de gasolina e diesel a partir de NGL e otimiza as reservas de gás metano que de outra forma seriam encalhadas, fechadas ou queimadas. O LG2F também oferece um caminho de baixo custo para atualizar compostos de etano, propano e butano+ para valores de combustível de nível de desempenho. A produção de gasolina e diesel com um padrão de desempenho de combustível reduz custos de logística desnecessários e permite que os combustíveis entrem nos mercados por meio das cadeias de suprimento de combustível de produto acabado existentes.[0115] Eliminating the “ethane rejection” mode opens the opportunity for more economical production of gasoline and diesel from NGL and optimizes methane gas reserves that would otherwise be stranded, closed or burned. The LG2F also offers a low-cost way to update ethane, propane and butane + compounds to performance-level fuel values. The production of gasoline and diesel with a fuel performance standard reduces unnecessary logistics costs and allows fuels to enter markets through existing finished product fuel supply chains.

[0116] A reação de olefinação térmica de LG2F (R1) juntamente com a reação química (R2) e o ciclo de reciclagem podem ser usados independentemente e podem ser adaptados de forma intercambiável com base na composição da matéria-prima e produtos finais desejados para produzir estoques de mistura de gasolina e/ou misturas de combustível diesel. O processo é flexível para permitir que as condições de operação do reator sejam estabelecidas para produzir os componentes de mistura desejados e características composicionais para atender aos requisitos de desempenho do combustível (por exemplo, aromáticos para o valor de octanagem da gasolina, cetano para o desempenho do diesel). Os subprodutos da reação podem incluir metano e hidrogênio.[0116] The thermal olefin reaction of LG2F (R1) together with the chemical reaction (R2) and the recycling cycle can be used independently and can be adapted interchangeably based on the composition of the raw material and final products desired for produce stocks of gasoline and / or diesel fuel mixtures. The process is flexible to allow reactor operating conditions to be established to produce the desired mixing components and compositional characteristics to meet fuel performance requirements (for example, aromatics for the octane value of gasoline, cetane for performance diesel). The by-products of the reaction can include methane and hydrogen.

[0117] Os efeitos de adaptação das reações de gasolina e combustível diesel incluem uma variedade de fatores, incluindo o ponto de ebulição final do produto, o ponto de ebulição mais baixo do produto, ambos baseados nas condições operacionais para qualquer corrente de Alimentação. Outros fatores incluem a % m/m de aromáticos C6, a % de C5 usada na gasolina (índice de RVP), o número de cetano, a % de aromáticos, a % de compostos C18+, etc.[0117] The adaptation effects of gasoline and diesel fuel reactions include a variety of factors, including the final boiling point of the product, the lowest boiling point of the product, both based on the operating conditions for any Supply stream. Other factors include% w / w aromatics C6,% C5 used in gasoline (RVP index), cetane number,% aromatics,% C18 + compounds, etc.

[0118] Uma característica importante do Processo de LG2F é a segmentação de produtos de combustível com grau de desempenho. Em vez de produzir indiscriminadamente uma corrente de hidrocarbonetos aleatórios, esta invenção serve para adaptar o processo e as condições operacionais para fins específicos. Por exemplo, ao direcionar a gasolina, os compostos C4 e C5 normalmente têm pressão de vapor mais alta e valores de octano mais baixos do que os compostos C6-C12 preferidos, então muita concentração de compostos C4/C5 no combustível direcionado resultará em um baixo grau fora das especificações combustível. Da mesma forma, a gasolina de alto desempenho com mais de 50 % de aromáticos, embora com alto teor de octanagem, pode ser indesejável para as emissões ambientais. No entanto, outros usuários do processo podem preferir produzir uma concentração muito alta de aromáticos em um mercado restrito apenas para serem usados como misturas com outros componentes excedentes (por exemplo, antes de misturar em um combustível final em uma refinaria). Em ainda outro exemplo, a presença de benzeno em excesso também pode ser uma limitação operacional para algumas especificações de combustível. O combustível diesel necessita de uma alta razão de compostos C9-C16 com valores de cetano relativamente altos; o diesel também necessita de menos presença de compostos de baixo ponto de fusão. Consequentemente, esta invenção oferece uma ampla variedade de técnicas de processo e opcionalidade para o usuário configurar as condições de operação catalítica para atender aos resultados pretendidos do produto de grau de desempenho.[0118] An important feature of the LG2F Process is the segmentation of fuel products with a performance level. Rather than indiscriminately producing a stream of random hydrocarbons, this invention serves to adapt the process and operational conditions for specific purposes. For example, when targeting gasoline, C4 and C5 compounds typically have higher vapor pressure and lower octane values than preferred C6-C12 compounds, so too much concentration of C4 / C5 compounds in the target fuel will result in a low grade out of fuel specifications. Likewise, high performance gasoline with more than 50% aromatics, although with a high octane content, may be undesirable for environmental emissions. However, other users of the process may prefer to produce a very high concentration of aromatics in a restricted market only to be used as mixtures with other surplus components (for example, before mixing into a final fuel in a refinery). In yet another example, the presence of excess benzene can also be an operational limitation for some fuel specifications. Diesel fuel requires a high ratio of C9-C16 compounds with relatively high cetane values; diesel also needs less presence of low melting point compounds. Consequently, this invention offers a wide variety of process techniques and optionality for the user to configure the catalytic operating conditions to meet the intended results of the performance grade product.

[0119] Uma característica opcional do LG2F é produzir alcanos C4 e C5 que podem ser úteis para aumentar a volatilidade e aumentar a pressão de vapor na gasolina, embora muitas vezes às custas dos níveis de octano. Assim, alguns ou todos os alcanos C4-5 podem ser direcionados para produção na mistura de gasolina.[0119] An optional feature of LG2F is to produce C4 and C5 alkanes that can be useful to increase volatility and increase vapor pressure in gasoline, although often at the expense of octane levels. Thus, some or all of the C4-5 alkanes can be targeted for production in the gasoline mixture.

Alternativamente, a produção de C4 ou C4-C5 pode ser evitada, caso em que o processo direciona subprodutos ≤ C4 ou ≤ C5 a serem reciclados para posterior atualização.Alternatively, the production of C4 or C4-C5 can be avoided, in which case the process directs ≤ C4 or ≤ C5 by-products to be recycled for later update.

[0120] Será apreciado que o Processo de LG2F pode incluir variações multi- iterativas divididas de R1 e R2 que podem exigir mais do que um único ciclo de reciclagem para operação ideal. Como exemplo, R2 pode ser separado em duas ou mais sequências de reação com alguma forma de separação entre e após as operações. O gás residual de separação pode ser fundido ou reciclado de forma independente e em locais diferentes um do outro.[0120] It will be appreciated that the LG2F Process may include split multi-iterative variations of R1 and R2 that may require more than a single recycling cycle for optimal operation. As an example, R2 can be separated into two or more reaction sequences with some form of separation between and after operations. The residual separation gas can be melted or recycled independently and at different locations.

Produtos de LG2FLG2F products

[0121] O processo de LG2F converte alcanos C2-5 em uma ampla faixa de produtos combustíveis constituindo combustíveis de hidrocarbonetos C5-24+ de maior valor e misturas de combustível. Isso se refere ao fato de que uma variedade de produtos de combustível podem ser derivados usando este Processo com os produtos que contêm um ou mais compostos dentro da faixa C5-24+. Um produto de combustível típico é uma mistura de gasolina incluindo um ou mais compostos selecionados de hidrocarbonetos com 4 a 12 carbonos. Outro produto típico é uma mistura de hidrocarbonetos C9-24+ adequada para combustível diesel. Vários outros produtos possíveis do Processo de LG2F foram identificados aqui, e é uma característica distinta da presente invenção que uma ampla faixa de diferentes produtos de combustível pode ser formada.[0121] The LG2F process converts C2-5 alkanes into a wide range of combustible products constituting higher value C5-24 + hydrocarbon fuels and fuel mixtures. This refers to the fact that a variety of fuel products can be derived using this Process with products that contain one or more compounds within the C5-24 + range. A typical fuel product is a mixture of gasoline including one or more selected hydrocarbon compounds with 4 to 12 carbons. Another typical product is a mixture of C9-24 + hydrocarbons suitable for diesel fuel. Several other possible products of the LG2F Process have been identified here, and it is a distinct feature of the present invention that a wide range of different fuel products can be formed.

[0122] Entretanto, isso não significa que os materiais de referência devam incluir cada um dos compostos na faixa recitada. Por conseguinte, conforme usado neste documento, uma referência ao Processo de LG2F fornecendo um produto de combustível identificado como uma faixa, por exemplo, C4-12, inclui um produto incluindo todos os hidrocarbonetos nessa faixa, bem como menos do que todos, por exemplo, 1 ou 4, hidrocarbonetos nessa faixa. Da mesma forma, uma referência a uma faixa tal como em relação à corrente de alimentação de alcano incluindo alcanos C2-5 é uma referência a uma corrente de alimentação tendo um ou mais dos alcanos C2 a C5.[0122] However, this does not mean that the reference materials should include each of the compounds in the recited range. Therefore, as used in this document, a reference to the LG2F Process providing a fuel product identified as a range, for example, C4-12, includes a product including all hydrocarbons in that range, as well as less than all, for example , 1 or 4, hydrocarbons in that range. Likewise, a reference to a range such as with respect to the alkane feed stream including C2-5 alkanes is a reference to a feed stream having one or more of the C2 to C5 alkanes.

[0123] A configuração do processo utiliza um ciclo de reciclagem para produzir uma faixa especificada, por exemplo, compostos de gasolina C5 a C12 ou compostos de combustível diesel C9 a C20 para uso como misturas em combustíveis de transporte de alto grau. Usando o processo de LG2F, os rendimentos líquidos usando a reciclagem podem variar, por exemplo, de 65 % a 95+ % da corrente de alimentação inicial, dependendo da gravidade das condições operacionais. Este processo oferece flexibilidade na produção de moléculas parafínicas de maior rendimento ou moléculas olefínicas e hidrocarbonetos aromáticos de rendimentos um pouco mais baixos para produtos da faixa de gasolina ou, alternativamente, pode ser trocado para criar uma mistura de destilados médios (principalmente parafinas, olefinas e aromáticos) para produtos da faixa diesel. Como alternativa, o excesso de metano pode ser usado como combustível de processo ou reciclado em combustíveis.[0123] The process configuration uses a recycling cycle to produce a specified range, for example, C5 to C12 gasoline compounds or C9 to C20 diesel fuel compounds for use as mixtures in high grade transport fuels. Using the LG2F process, net yields from recycling can vary, for example, from 65% to 95+% of the initial supply current, depending on the severity of the operating conditions. This process offers flexibility in the production of higher yielding paraffinic molecules or slightly lower yielding olefinic and aromatic hydrocarbons for products in the gasoline range or, alternatively, can be exchanged to create a mixture of middle distillates (mainly paraffins, olefins and aromatics) for products in the diesel range. Alternatively, excess methane can be used as a process fuel or recycled into fuels.

Misturas de GasolinaGasoline Blends

[0124] Em um aspecto, o Processo de LG2F é adaptado para a produção de misturas de gasolina, conforme exemplificado na discussão anterior. Tal como aqui utilizado, o termo “mistura de gasolina” se refere a uma formulação que compreende n-parafinas, iso-parafinas, cicloparafinas, olefinas e aromáticos com 4 a 12 carbonos.[0124] In one aspect, the LG2F Process is adapted for the production of gasoline mixtures, as exemplified in the previous discussion. As used herein, the term "gasoline mixture" refers to a formulation comprising n-paraffins, iso-paraffins, cycloparaffins, olefins and aromatics with 4 to 12 carbons.

As misturas de gasolina desta invenção preferencialmente têm 5 a 12 carbonos e mais preferencialmente compreendem 6 a 11 ou 7 a 10 carbonos. As misturas de gasolina também possuem tipicamente parafinas de cadeia ramificada e hidrocarbonetos aromáticos com 6 a 11 carbonos, de preferência 7 a 10 carbonos. Em modalidades preferidas, o Processo de LG2F produz um produto contendo pelo menos cerca de 65 % de parafinas de cadeia ramificada C5 a 10 e pelo menos 25 % de compostos de hidrocarbonetos aromáticos C7 a 9. Os exemplos a seguir demonstram ainda a capacidade de adaptar o Processo de LG2F, dependendo da alimentação C2-5 e do(s) produto(s) final(is) desejado(s).The gasoline mixtures of this invention preferably have 5 to 12 carbons and more preferably comprise 6 to 11 or 7 to 10 carbons. Gasoline blends also typically have branched-chain paraffins and aromatic hydrocarbons with 6 to 11 carbons, preferably 7 to 10 carbons. In preferred embodiments, the LG2F Process produces a product containing at least about 65% branched-chain paraffins C5 to 10 and at least 25% aromatic hydrocarbon compounds C7 to 9. The following examples further demonstrate the ability to adapt o LG2F Process, depending on the C2-5 feed and the desired end product (s).

Tabela 8 - Composição de Gasolina Típica Constituintes Típicos de C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 C11 C12 Gasolina n-parafinas X X X X O O O O O iso-parafinas X X X X X X X O O cicloparafinas X X X X X X O O olefinas X X X X X X O O aromáticos X X X X X O OTable 8 - Typical Gasoline Composition Typical Constituents of C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 C11 C12 Gasoline n-paraffins X X X X O O O O O iso-paraffins X X X X X X X O O cycloparaffins X X X X X X O O olefins X X X X X X O O aromatic X X X O X

[0125] Embora as misturas de gasolina descritas como produtos de LG2F nesta invenção possam ser constituídas por vários compostos químicos, os compostos produzidos nesta invenção não são indiscriminados aleatoriamente. Isso é realizado conforme descrito neste documento, inter alia, seleção dos correntes de alimentação de alcano C2-5, parâmetros operacionais e reciclagem entre os reatores R1 e R2. A produção de gasolina de alto desempenho necessita de a adesão a um conjunto mínimo de condições de desempenho para produtos de grau de gasolina. O Processo de LG2F produz, por exemplo, composições de combustível e misturas incluindo o seguinte:[0125] Although the gasoline mixtures described as LG2F products in this invention may consist of several chemical compounds, the compounds produced in this invention are not indiscriminate at random. This is done as described in this document, inter alia, selection of the C2-5 alkane supply currents, operational parameters and recycling between reactors R1 and R2. The production of high performance gasoline requires adherence to a minimum set of performance conditions for gasoline grade products. The LG2F Process produces, for example, fuel compositions and mixtures including the following:

[0126] Em uma modalidade, o composto de gasolina é ≥ 95 número de octanagem de pesquisa (RON) sem etanol, com uma pressão de vapor ≥ 9 psi (RVP), mas ≤ 13,5 psi, teor aromático ≤ 50 % m/m e com teor de benzeno abaixo de 1,30 % (v/v), e um ponto de ebulição final < 225 °C .[0126] In one embodiment, the gasoline compound is ≥ 95 research octane number (RON) without ethanol, with a vapor pressure ≥ 9 psi (RVP), but ≤ 13.5 psi, aromatic content ≤ 50% m / m and benzene content below 1.30% (v / v), and a final boiling point <225 ° C.

[0127] Em uma modalidade, o composto de gasolina é > 95 RON sem etanol, com uma pressão de vapor ≥ 9 psi, mas ≤ 13,5 psi, teor aromático < 55 % m/m e com teor de benzeno abaixo de 1,30 % (v/v), e um final ponto de ebulição < 225 °C.[0127] In one embodiment, the gasoline compound is> 95 RON without ethanol, with a vapor pressure ≥ 9 psi, but ≤ 13.5 psi, aromatic content <55% w / w and benzene content below 1, 30% (v / v), and a final boiling point <225 ° C.

[0128] Em uma modalidade, o composto de gasolina é ≥ 91 [usando R+ M/2] sem etanol, com uma pressão de vapor ≥ 9 psi mas ≤ 13,5 psi, teor aromático ≥ 35 % m/m e com teor de benzeno abaixo de 1,30 % (v/v), e um ponto de ebulição final < 225 °C.[0128] In one embodiment, the gasoline compound is ≥ 91 [using R + M / 2] without ethanol, with a vapor pressure ≥ 9 psi but ≤ 13.5 psi, aromatic content ≥ 35% w / w and content of benzene below 1.30% (v / v), and a final boiling point <225 ° C.

[0129] Em uma modalidade, o composto de gasolina é ≥ 89 [usando R+ M/2] sem etanol, com uma pressão de vapor ≥ 9 psi mas ≤ 13,5 psi, teor aromático ≤ 35 % m/m e com teor de benzeno abaixo de 1,30 % (v/v), e um ponto de ebulição final < 225 °C.[0129] In one embodiment, the gasoline compound is ≥ 89 [using R + M / 2] without ethanol, with a vapor pressure ≥ 9 psi but ≤ 13.5 psi, aromatic content ≤ 35% w / w and content of benzene below 1.30% (v / v), and a final boiling point <225 ° C.

[0130] Em uma modalidade, o composto de gasolina é ≥ 87 [usando R+ M/2] sem etanol, com uma pressão de vapor ≥ 9 psi mas ≤ 13,5 psi, conteúdo aromático ≤ 30 % m/m e com teor de benzeno abaixo de 1,30 % (v/v), e um ponto de ebulição final < 225 °C.[0130] In one embodiment, the gasoline compound is ≥ 87 [using R + M / 2] without ethanol, with a vapor pressure ≥ 9 psi but ≤ 13.5 psi, aromatic content ≤ 30% w / w and content of benzene below 1.30% (v / v), and a final boiling point <225 ° C.

[0131] Em uma modalidade, o composto de gasolina é ≥ 84 [usando R+ M/2] sem nenhum etanol, com uma pressão de vapor ≥ 9 psi mas ≤ 15,0 psi, teor aromático ≤ 25 % m/m e com teor de benzeno abaixo de 1,30 % (v/v), teor enxofre de abaixo de 0,008 % (m/m), e um ponto de ebulição final < 225 °C.[0131] In one embodiment, the gasoline compound is ≥ 84 [using R + M / 2] without any ethanol, with a vapor pressure ≥ 9 psi but ≤ 15.0 psi, aromatic content ≤ 25% w / w and content benzene below 1.30% (v / v), sulfur content below 0.008% (w / w), and a final boiling point <225 ° C.

Hidrocarbonetos C2-5 para Aromáticos C -8C2-5 Hydrocarbons for C-8 Aromatics

[0132] Em uma modalidade, o Processo de LG2F é adaptado isolando a reação catalítica de R2 para converter matérias-primas de olefinas leves C2-C5 em hidrocarbonetos aromáticos compreendendo uma faixa estreita de aromáticos C6 a C8 para uso como uma mistura de combustível de alta octanagem ou uso petroquímico.[0132] In one embodiment, the LG2F Process is adapted by isolating the R2 catalytic reaction to convert raw materials for C2-C5 light olefins into aromatic hydrocarbons comprising a narrow range of C6 to C8 aromatics for use as a fuel mixture. high octane or petrochemical use.

Isso é feito usando as condições operacionais para obter um rendimento aromático até o limite de ebulição superior do o-xileno, por exemplo 145 °C, e reciclando todos os subprodutos no tambor flash com pontos de ebulição abaixo do benzeno a 80 °C.This is done using the operating conditions to obtain an aromatic yield up to the upper boiling limit of o-xylene, for example 145 ° C, and recycling all by-products in the flash drum with boiling points below benzene at 80 ° C.

O rendimento de aromáticos C6 a C8 é valioso para o mercado petroquímico como uma corrente de alimentação de aromáticos de base para o fracionamento de aromáticos ou como alternativa, se a corrente de produto BTX for primeiro processada por uma etapa de hidrodesalquilação para desacoplar e remover constituintes etil- propil e butil-aromáticos deixando apenas produtos metil-aromáticos.The yield of aromatics C6 to C8 is valuable for the petrochemical market as a base aromatics feed stream for aromatic fractionation or as an alternative, if the BTX product stream is first processed by a hydrodesalkylation step to uncouple and remove constituents ethyl-propyl and butyl-aromatics leaving only methyl-aromatic products.

Hidrocarbonetos C2-5 para Aromáticos C7-8C2-5 Hydrocarbons for C7-8 Aromatics

[0133] Em uma outra modalidade, esta invenção pode ser adaptada isolando a reação catalítica de R2 para converter matérias-primas de olefinas leves C2-C5 em hidrocarbonetos aromáticos em uma faixa estreita de aromáticos C7 a C8. Novamente, isso é feito visando o rendimento aromático até o limite de ebulição superior do o- xileno, por exemplo 145 °C, e reciclando todos os subprodutos no tambor flash com pontos de ebulição abaixo do tolueno a 110 °C. O rendimento dos aromáticos C7 e C8 tem um valor de octanagem muito alto e uma densidade de energia muito alta na ausência de benzeno e são misturas de gasolina úteis para atender aos graus premium de alta octanagem.[0133] In another embodiment, this invention can be adapted by isolating the catalytic reaction of R2 to convert raw materials of light olefins C2-C5 into aromatic hydrocarbons in a narrow range of aromatics C7 to C8. Again, this is done aiming at the aromatic yield up to the upper boiling limit of oxylene, for example 145 ° C, and recycling all by-products in the flash drum with boiling points below toluene at 110 ° C. The yield of aromatics C7 and C8 have a very high octane value and a very high energy density in the absence of benzene and are mixtures of gasoline useful to meet premium grades of high octane.

Hidrocarbonetos C2-5 para Aromáticos C8C2-5 Hydrocarbons for C8 Aromatics

[0134] Em uma outra modalidade, o Processo de LG2F é adaptado isolando a reação catalítica de R2 para converter matérias-primas de olefinas leves C2-C5 em hidrocarbonetos aromáticos em uma faixa estreita de aromáticos apenas C8, visando condições de operação para o rendimento aromático até o limite de ebulição superior de o-xileno, por exemplo 145 °C, e reciclar todos os subprodutos no tambor flash com pontos de ebulição abaixo do p-xileno a 138 °C. O rendimento dos aromáticos C8 terá um valor de octanagem muito alto e uma densidade de energia muito alta que pode ser uma mistura de gasolina útil para atender aos graus premium de octanagem. Além disso, esses compostos C8 podem ser ainda mais valiosos para o mercado petroquímico, particularmente se forem produzidos por uma etapa de hidrodesalquilação para desacoplar e remover quaisquer constituintes etil-aromáticos de ponto de ebulição próximo e produzir produtos metil-aromáticos.[0134] In another modality, the LG2F Process is adapted by isolating the catalytic reaction of R2 to convert raw materials of light olefins C2-C5 into aromatic hydrocarbons in a narrow range of aromatics only C8, aiming at operating conditions for yield aromatic to the upper boiling limit of o-xylene, for example 145 ° C, and recycle all by-products in the flash drum with boiling points below p-xylene at 138 ° C. The performance of C8 aromatics will have a very high octane value and a very high energy density that can be a useful gasoline blend to meet premium octane ratings. In addition, these C8 compounds can be even more valuable for the petrochemical market, particularly if they are produced by a hydrodesalkylation step to decouple and remove any boiling point ethyl aromatic constituents and produce methyl aromatic products.

Hidrocarbonetos C2-5 para Aromáticos C7-9C2-5 Hydrocarbons for C7-9 Aromatics

[0135] Em uma modalidade, esta invenção é adaptada pelo isolamento da reação R2 catalítica para converter matérias-primas de olefinas leves C2-C5 em hidrocarbonetos aromáticos na faixa de C7 a C9 especificando as condições operacionais para o rendimento aromático até o limite de ebulição superior de trimetilbenzenos, por exemplo, 175 °C, e reciclar todos os subprodutos no tambor flash com pontos de ebulição abaixo do tolueno a 110 °C. O rendimento de aromáticos C7 a C9 terá um valor de octanagem muito alto e uma densidade de energia muito alta, sem a presença de benzeno, e pode ser uma mistura de gasolina útil para atender aos graus premium de octanagem.[0135] In one embodiment, this invention is adapted by isolating the R2 catalytic reaction to convert raw materials of light olefins C2-C5 into aromatic hydrocarbons in the range of C7 to C9 specifying the operational conditions for the aromatic yield up to the boiling limit of trimethylbenzenes, for example, 175 ° C, and recycle all by-products in the flash drum with boiling points below toluene at 110 ° C. The yield of aromatics C7 to C9 will have a very high octane value and a very high energy density, without the presence of benzene, and can be a useful gas mixture to meet premium octane ratings.

Hidrocarbonetos C2-5 para IsooctanoC2-5 Hydrocarbons for Isooctane

[0136] Uma técnica especializada para produzir misturas de gasolina de alta octanagem é o uso de LG2F de forma truncada definindo as condições operacionais da reação química de R2 catalítica para a temperatura superior desejada na corrente de produto desejado. Todos os gases de hidrocarbonetos leves abaixo de um limite de ponto de ebulição alvo inferior são reciclados, criando uma faixa desejada de produtos. Esta técnica permite a produção de uma banda estreita simples de hidrocarbonetos desejáveis que podem ser particularmente valiosos para o processo de mistura de combustível de uma instalação de produção de LG2F particular.[0136] A specialized technique for producing high octane gasoline mixtures is the use of LG2F in a truncated form defining the operational conditions of the chemical reaction of catalytic R2 to the desired upper temperature in the desired product stream. All light hydrocarbon gases below a lower target boiling point limit are recycled, creating a desired range of products. This technique allows the production of a simple narrow band of desirable hydrocarbons that can be particularly valuable for the fuel mixing process of a particular LG2F production facility.

[0137] Um exemplo de opcionalidade é o direcionamento de isobutano, um composto de alta octanagem tipicamente usado para adicionar pressão de vapor (RVP) à mistura de gasolina, mas também usado como matéria-prima para qualquer processo tradicional de alquilação de parafina. A reação química catalítica de R2 favorece a produção de parafinas de cadeia ramificada, o que reduz a probabilidade de produção de n-parafinas que fervem em ambos os lados do isobutano. Por conseguinte, como resultado da reação de LG2F de R2 adaptada, o isobutano (C4H10) pode ser isolado usando um vaso de separação de alta pressão. O alvo é uma faixa estreita de ebulição entre -40 °C e -2 °C em condições atmosféricas, que pode ser pressurizada para liquidificar parcialmente a corrente e extrair as iso-parafinas C4.[0137] An example of optionality is the targeting of isobutane, a high-octane compound typically used to add vapor pressure (RVP) to the gasoline mixture, but also used as a raw material for any traditional paraffin alkylation process. The catalytic chemical reaction of R2 favors the production of branched-chain paraffins, which reduces the probability of producing n-paraffins that boil on both sides of the isobutane. Therefore, as a result of the adapted R2's LG2F reaction, the isobutane (C4H10) can be isolated using a high pressure separation vessel. The target is a narrow boiling range between -40 ° C and -2 ° C in atmospheric conditions, which can be pressurized to partially liquefy the current and extract the C4 iso-paraffins.

Todas as leves abaixo de -40 °C (principalmente etano e propano) são recicladas para maximizar o rendimento de parafinas ramificadas dentro da faixa de temperatura.All lighters below -40 ° C (mainly ethane and propane) are recycled to maximize the yield of branched paraffins within the temperature range.

[0138] Em um exemplo semelhante, o reator de olefinação térmica de LG2F de R1 nesta invenção pode ser direcionado para produzir qualquer combinação de olefinas C3-C5 (propeno, buteno e/ou amileno) a partir de quaisquer alcanos de gás leve C3-C5 que podem então ser aplicados diretamente em qualquer unidade de alquilação de parafina tradicional com a alimentação adicional de isobutano (de qualquer fonte) para a produção de hidrocarbonetos parafínicos de cadeia ramificada de alta octano, particularmente 2,2,4-trimetilpentano (Isooctano).[0138] In a similar example, the LG2F thermal olefin reactor of R1 in this invention can be directed to produce any combination of C3-C5 olefins (propene, butene and / or amylene) from any C3- light gas alkanes C5 which can then be applied directly to any traditional paraffin alkylation unit with the additional supply of isobutane (from any source) for the production of high octane branched chain paraffinic hydrocarbons, particularly 2,2,4-trimethylpentane (Isooctane) .

[0139] Em um exemplo combinado, a reação de olefinação térmica de LG2F de R1 pode ser processada usando quaisquer gases C3-C5 alcano para produzir olefinas C3-C5. A corrente ≤ C3 pode ser extraída e processada por R2 (com a opção de adicionar correntes de olefinas leves adicionais) para direcionar a produção de isobutano ou isobuteno como descrito acima. Quaisquer subprodutos C6+ da reação R1 podem ser capturados por extração de vapor líquido para gasolina excedente ou reutilização. Esta configuração sob medida resulta nas correntes de alimentação críticos necessárias para a entrada na alquilação da parafina.[0139] In a combined example, the LG2F thermal olefin reaction of R1 can be processed using any C3-C5 alkane gases to produce C3-C5 olefins. The ≤ C3 stream can be extracted and processed by R2 (with the option of adding additional light olefin streams) to direct the production of isobutane or isobutene as described above. Any C6 + by-products of the R1 reaction can be captured by extracting liquid vapor for surplus gasoline or reuse. This tailored configuration results in the critical supply currents necessary for entering paraffin alkylation.

Misturas de DieselDiesel Blends

[0140] O combustível diesel tem várias características principais de desempenho que dependem da composição química do combustível. Os combustíveis diesel são geralmente compostos de n-parafinas, isoparafinas, cicloparafinas e aromáticos de forma a atender aos principais requisitos de desempenho do combustível. Por exemplo, em um motor a diesel, o índice de cetano é a medida da velocidade de ignição por compressão na injeção do combustível, bem como a qualidade da queima do combustível na câmara de combustão. Por conseguinte, um combustível diesel de alto desempenho é preferido para ter um valor de índice de cetano agregado (usando ASTM D613) de pelo menos 40 e tão alto quanto 60.[0140] Diesel fuel has several main performance characteristics that depend on the chemical composition of the fuel. Diesel fuels are generally composed of n-paraffins, isoparaffins, cycloparaffins and aromatics in order to meet the main performance requirements of the fuel. For example, in a diesel engine, the cetane number is a measure of the compression ignition speed in the fuel injection, as well as the quality of the fuel burning in the combustion chamber. Therefore, a high performance diesel fuel is preferred to have an aggregate cetane index value (using ASTM D613) of at least 40 and as high as 60.

[0141] Além disso, níveis muito baixos de enxofre também são altamente desejáveis no combustível diesel para eliminar o desgaste corrosivo e evitar problemas no sistema de controle de emissão do motor. O combustível para aviões e o óleo diesel, ambos derivados de destilados médios, compartilham muitas características comuns. Consultar a Figura 7 e Figura 8. No entanto, as especificações de combustível da ASTM Internacional exigem diferentes resultados de teste de combustível com base no desempenho que afetam o cetano, lubricidade, viscosidade, fluidez em baixa temperatura, teor de enxofre, valor de aquecimento e muito mais. Os requisitos de desempenho são o que ditam a composição e os requisitos operacionais para produzir o combustível desejado.[0141] In addition, very low levels of sulfur are also highly desirable in diesel fuel to eliminate corrosive wear and avoid problems in the engine's emission control system. Aircraft fuel and diesel oil, both derived from middle distillates, share many common characteristics. See Figure 7 and Figure 8. However, ASTM International's fuel specifications require different performance-based fuel test results that affect cetane, lubricity, viscosity, low temperature fluidity, sulfur content, heating value and much more. Performance requirements are what dictate the composition and operational requirements to produce the desired fuel.

[0142] Geralmente, n-parafinas, iso-parafinas e cicloparafinas C9+ têm valores de cetano mais altos do que os aromáticos e são constituintes chave na mistura de diesel para alcançar altas medidas de cetano (por exemplo, 40 a 60) para um bom desempenho de combustível. Os valores de cetano para várias n-parafinas são mostrados abaixo na Tabela 8.[0142] Generally, n-paraffins, iso-paraffins and C9 + cycloparaffins have higher cetane values than aromatics and are key constituents in the diesel mixture to achieve high cetane measurements (eg 40 to 60) for good fuel performance. The cetane values for various n-paraffins are shown below in Table 8.

Tabela 8 - Compostos de n-Parafina C9+ Têm Valores Mais Elevados de Cetano Ponto de Ponto de n-Parafinas C9 a C20 Fórmula Cetano # Ebulição (°C) Fusão (°C) N-NONANO C9H20 150 -48 72 N-DECANO C10H22 174 -30 76 N-UNDECANO C11H24 196 -26 81 N-DODECANO C12H26 216 -10 87 N-TRIDECANO C13H28 235 -5 90Table 8 - C9 + n-Paraffin Compounds Have Higher Cetane Values n-Paraffin Point C9 to C20 Formula Cetane # Boiling (° C) Fusion (° C) N-NONANO C9H20 150 -48 72 N-DECANO C10H22 174 -30 76 N-UNDECAN C11H24 196 -26 81 N-DODECAN C12H26 216 -10 87 N-TRIDECAN C13H28 235 -5 90

N-TETRADECANO C14H30 254 6 95 N-PENTADECANO C15H32 271 10 96 N-HEXADECANO C16H34 287 18 100 N-HEPTADECANO C17H36 302 22 105 N-OCTADECANO C18H38 316 28 106 N-NONADECANO C19H40 336 32 110 N-ICOSANO C20H42 344 36 110N-TETRADECAN C14H30 254 6 95 N-PENTADECAN C15H32 271 10 96 N-HEXADECAN C16H34 287 18 100 N-HEPTADECAN C17H36 302 22 105 N-OCTADECAN C18H38 316 28 106 N-NONADECANO C19H40 336 32 110 N-ICOSANO 36 110

[0143] Entretanto, enquanto n-parafinas C14+ têm altos valores de cetano, seu ponto de fusão está acima da baixa temperatura ambiente. Consulte a Tabela 10. Os testes especializados de ponto de fluidez, ponto de nuvem e entupimento de filtro frio geralmente exigem uma redução de compostos n-parafínicos mais pesados em destilados médios (geralmente por desparafinação) para melhorar a fluidez a frio e a operabilidade de um combustível diesel. Além disso, as n-parafinas têm menor valor de aquecimento volumétrico (btu/gal) em comparação com os aromáticos.[0143] However, while C14 + n-paraffins have high cetane values, their melting point is above low ambient temperature. See Table 10. Specialized pour point, cloud point and cold filter clogging tests generally require a reduction of heavier n-paraffinic compounds in medium distillates (usually by dewaxing) to improve cold flow and the operability of a diesel fuel. In addition, n-paraffins have a lower volumetric heating value (btu / gal) compared to aromatics.

Tabela 10 - Pontos de fusão dos compostos de n-parafina C14+ n-Parafinas C9 a Ponto de Ponto de Fórmula Cetano # C20 Ebulição (°C) Fusão (°C) N-NONANO C9H20 150 -48 72 N-DECANO C10H22 174 -30 76 N-UNDECANO C11H24 196 -26 81 N-DODECANO C12H26 216 -10 87 N-TRIDECANO C13H28 235 -5 90 N-TETRADECANO C14H30 254 6 95 N-PENTADECANO C15H32 271 10 96 N-HEXADECANO C16H34 287 18 100 N-HEPTADECANO C17H36 302 22 105 N-OCTADECANO C18H38 316 28 106 N-NONADECANO C19H40 336 32 110 N-ICOSANO C20H42 344 36 110Table 10 - Melting points of n-paraffin compounds C14 + n-Paraffins C9 to Point Point of Formula Cetane # C20 Boiling (° C) Melting (° C) N-NONANO C9H20 150 -48 72 N-DECANO C10H22 174 - 30 76 N-UNDECAN C11H24 196 -26 81 N-DODECAN C12H26 216 -10 87 N-TRIDECAN C13H28 235 -5 90 N-TETRADECAN C14H30 254 6 95 N-PENTADECAN C15H32 271 10 96 N-HEXADECANO C16H34 287 18 100 N-HEPTEC C17H36 302 22 105 N-OCTADECANO C18H38 316 28 106 N-NONADECANO C19H40 336 32 110 N-ICOSANO C20H42 344 36 110

[0144] Ao contrário da gasolina para motores a pistão com ignição por centelha, que dependem dos aromáticos de alta octanagem C7-C9 para retardar a ignição precoce, os aromáticos C10 a C20 fornecem aos motores a diesel estabilidade térmica, valor de aquecimento (btu/galão) e características desejáveis de expansão do elastômero. Infelizmente, esses aromáticos geralmente têm baixos valores de cetano que podem impedir o desempenho eficaz do motor a diesel. O equilíbrio certo de compostos aromáticos vs. alifáticos afetará as características de desempenho da mistura de diesel. Consulte a Tabela 11.[0144] Unlike gasoline for spark-ignited piston engines, which rely on high octane aromatics C7-C9 to delay early ignition, aromatics C10 to C20 provide diesel engines with thermal stability, heating value (btu / gallon) and desirable elastomer expansion characteristics. Unfortunately, these aromatics generally have low cetane values that can impede the effective performance of the diesel engine. The right balance of aromatic compounds vs. aliphatics will affect the performance characteristics of the diesel mixture. Refer to Table 11.

Tabela 11 - Valores de Cetano de Compostos Aromáticos C10+ Ponto de Ponto de Aromáticos C10 a C20 Fórmula Ebulição Cetano # Fusão (°C) (°C) N-BUTILBENZENO C10H8 183 -88 6 1-METILNAFTALENO C11H10 245 -30 0 N-PENTILBENZENO C11H16 205 -75 8 N-HEXILBENZENO C12H18 226 -61 19 N-HEPTILBENZENO C13H20 246 -48 35 1-N-BUTILNAFTALENO C14H16 289 -20 6 N-OCTILBENZENO C14H22 264 -36 32 N-NONILBENZENO C15H24 282 -24 50 N-DECILBENZENO C16H26 298 -14 N-UNDECILBENZENO C17H28 313 -5 2-N-OCTILNAFTALENO C18H24 352 -2 18 N-DODECILBENZENO C18H30 328 3 68 N-TRIDECILBENZENO C19H32 341 10 N-TETRADECILBENZENO C20H34 354 16 72Table 11 - C10 Values of Aromatic Compounds C10 + Aroma Point Point C10 to C20 Boiling Formula Cetane # Fusion (° C) (° C) N-BUTYLENZENE C10H8 183 -88 6 1-METHYLNAPHTHALENE C11H10 245 -30 0 N-PENTILBENZENE C11H16 205 -75 8 N-HEXYLBENZENE C12H18 226 -61 19 N-HEPTYLBENZENE C13H20 246 -48 35 1-N-BUTYLNAPHTHALENE C14H16 289 -20 6 N-OCTYLBENZENE C14H22 264 -36 32 N-NONILEN C16H26 298 -14 N-UNDECYLBENZENE C17H28 313 -5 2-N-OCTYLNAPHTHALENE C18H24 352 -2 18 N-DODECYLBENZENE C18H30 328 3 68 N-TRIDECYLBENZENE C19H32 341 10 N-TETRADECILBENZEN34

[0145] Portanto, é desejável ser capaz de produzir misturas de diesel que contenham principalmente componentes de alto valor de cetano (por exemplo, n- parafinas C9-C16+) com menores quantidades desejadas de aromáticos (por exemplo, C9-C16), cujos pontos de fusão mais baixos ajudam a aumentar a fluidez a frio do combustível.[0145] Therefore, it is desirable to be able to produce diesel blends that contain mainly high cetane components (eg, C9-C16 + n-paraffins) with lower desired amounts of aromatics (eg, C9-C16), whose lower melting points help to increase the cold fluidity of the fuel.

[0146] As olefinas também são um produto das reações R1 e R2 e desempenham um papel fundamental nas misturas de combustível diesel. Os valores de cetano das olefinas C9 a C20 são moderadamente altos (acima de 50) e os pontos de fusão C9-C15 tendem a ser mais frios do que a temperatura ambiente, ajudando a melhorar a fluidez a frio, tornando-os compostos ideais para combustível diesel.[0146] Olefins are also a product of reactions R1 and R2 and play a key role in diesel fuel mixtures. The cetane values of C9 to C20 olefins are moderately high (above 50) and C9-C15 melting points tend to be cooler than room temperature, helping to improve cold fluidity, making them ideal compounds for diesel fuel.

Consulte a Tabela 12.Refer to Table 12.

Tabela 12 Ponto de Ponto de Compostos de Olefina Fórmula Ebulição Cetano # Fusão °C °C 1-NONENO C9H18 146,87 -81 51 1-DECENO C10H20 170,57 -66 56 1-UNDECENO C11H22 192,67 -49 65 1-DODECENO C12H24 213,36 -35 71 1-TRIDECENO C13H26 232,78 -13 1-TETRADECENO C14H28 251,10 -12 80 1-PENTADECENO C15H30 268,39 -3 1-HEXADECENO C16H32 284,87 4 86 1-HEPTADECENO C17H34 300,33 11 1-OCTADECENO C18H36 314,82 14 90 1-NONADECENO C19H38 329,10 23 1-EICOSENO C20H40 342,40 26Table 12 Point of Point of Olefin Compounds Formula Boiling Cetane # Fusion ° C ° C 1-NONENE C9H18 146.87 -81 51 1-DECENO C10H20 170.57 -66 56 1-UNDECENO C11H22 192.67 -49 65 1- DODECENO C12H24 213.36 -35 71 1-TRIDECENO C13H26 232.78 -13 1-TETRADECENO C14H28 251.10 -12 80 1-PENTADECENO C15H30 268.39 -3 1-HEXADECENO C16H32 284.87 4 86 1-HEPTADENO , 33 11 1-OCTADECENO C18H36 314,82 14 90 1-NONADECENO C19H38 329,10 23 1-EICOSENO C20H40 342,40 26

[0147] Esses fatores e requisitos variáveis de combustível exigem flexibilidade nas composições dos combustíveis diesel. Em um aspecto, o Processo de LG2F é adaptado para a produção de misturas de diesel. Conforme usado neste documento, o termo “mistura de diesel” se refere a uma formulação que compreende n-parafinas, iso-parafinas, cicloparafinas, olefinas e aromáticos com 9 a 24 carbonos. As misturas de diesel preferencialmente têm 10 a 20 carbonos, preferencialmente têm menos de 35 % em peso de hidrocarbonetos aromáticos e, mais preferencialmente, menos de 30 % em peso. A discussão a seguir demonstra ainda a capacidade de adaptar o Processo de LG2F dependendo da corrente de alimentação C2-5 e do(s) produto(s) diesel desejado(s).[0147] These variable fuel requirements and factors require flexibility in the composition of diesel fuels. In one aspect, the LG2F Process is adapted for the production of diesel blends. As used in this document, the term "diesel blend" refers to a formulation that comprises n-paraffins, iso-paraffins, cycloparaffins, olefins and aromatics with 9 to 24 carbons. Diesel blends preferably have 10 to 20 carbons, preferably have less than 35% by weight of aromatic hydrocarbons and, more preferably, less than 30% by weight. The following discussion further demonstrates the ability to adapt the LG2F Process depending on the C2-5 supply current and the desired diesel product (s).

[0148] Esta invenção pode ser adaptada isolando a reação química de LG2F R2 para converter matérias-primas ricas em olefinas leves C2-C5 em qualquer faixa de hidrocarbonetos de destilado médio C9 a C24+ usados em combustível de jato/querosene, óleo de aquecimento, gasóleo marinho e, idealmente, para alto mistura de combustível diesel de valor. Ao usar matérias-primas ricas em olefinas de qualquer fonte com o reator de LG2F de R2 para a produção de misturas de combustível diesel, a reação química à base de ácido produz um amplo espectro de parafina, iso-parafina, cicloparafina, olefina e saída de aromáticos em uma distribuição normal (gaussiano). A distribuição do produto final pode ser ampla (por exemplo, C9 a C24+) ou reduzida (por exemplo, C10 a C17), dependendo das características de desempenho desejadas da mistura de destilado médio.[0148] This invention can be adapted by isolating the chemical reaction of LG2F R2 to convert raw materials rich in C2-C5 light olefins into any range of C9 to C24 + medium distillate hydrocarbons used in jet fuel / kerosene, heating oil, marine diesel and, ideally, for high value diesel fuel mix. When using olefin-rich raw materials from any source with the LG2F R2 reactor for the production of diesel fuel mixtures, the acid-based chemical reaction produces a broad spectrum of paraffin, iso-paraffin, cycloparaffin, olefin and outlet of aromatics in a normal (Gaussian) distribution. The distribution of the final product can be wide (for example, C9 to C24 +) or reduced (for example, C10 to C17), depending on the desired performance characteristics of the medium distillate mixture.

[0149] Por exemplo, uma modalidade visa o rendimento do produto de LG2F de R2 definindo as condições operacionais para produzir hidrocarbonetos até o limite de ebulição superior de n-hexadecano, por exemplo, 295 °C e reciclando todos os subprodutos no tambor flash com pontos de ebulição logo acima de n-nonano C9 a, por exemplo, 145 °C. Isso produzirá uma mistura de cetano muito alto com necessidade limitada de desparafinação. Esta pode ser uma mistura de combustível diesel premium muito útil, particularmente se processada na ausência de quaisquer contaminantes de enxofre (por exemplo, usando as alimentações de gás leve C2-C5 opcionais do processo de craqueamento de cadeia longa de I2FE). As parafinas com baixo teor de carbono têm baixos pontos de congelamento que melhoram a fluidez do combustível em climas frios (ponto de fluidez). Muitas outras condições operacionais de LG2F de R2 também podem ser modificadas para otimizar as características de desempenho do combustível (por exemplo, cetano, ponto de fluidez, densidade, calor de combustão, estabilidade térmica, etc.) do produto de R2 como uma mistura em comparação com outra mistura de destilado médio possível componentes. As reações de LG2F de R1 e R2 podem ser usadas em conjunto em um ciclo de reciclagem ou independentemente, dependendo da disponibilidade dos correntes de alimentação de alcano ou gás leve de alcano. Avaliar os requisitos do produto destilado médio em relação à qualidade da corrente de alimentação disponível determinará as condições operacionais desejadas e os rendimentos do produto do processamento de LG2F. A Tabela 8 descreve a faixa variável de números de carbono que incluiria n-parafina, isoparafinas, cicloparafinas, olefinas e compostos aromáticos encontrados no combustível destilado médio. Usar as condições de operação para selecionar o ponto de ebulição superior e o ponto de ebulição inferior impacta diretamente os valores de cetano resultantes, ponto de fusão e atributos de fluidez da mistura de hidrocarbonetos. Selecionar 3 faixas de números de carbono C9-C14 resulta em excelentes características de fluidez em baixa temperatura, selecionar C10-C20 tem um valor de cetano inferior, selecionar C12-C16 é uma mistura de combustível diesel de boutique com valores de cetano muito altos.[0149] For example, one modality targets the yield of the LG2F product from R2 by setting the operating conditions to produce hydrocarbons up to the upper boiling limit of n-hexadecane, for example, 295 ° C and recycling all by-products in the flash drum with boiling points just above C9 n-nonane at, for example, 145 ° C. This will produce a very high cetane mixture with limited need for dewaxing. This can be a very useful premium diesel fuel mixture, particularly if processed in the absence of any sulfur contaminants (for example, using the optional C2-C5 light gas feeds from the I2FE long chain cracking process). Low carbon paraffins have low freezing points that improve the fluidity of the fuel in cold climates (pour point). Many other operating conditions of R2's LG2F can also be modified to optimize the performance characteristics of the fuel (eg cetane, pour point, density, heat of combustion, thermal stability, etc.) of the R2 product as a mixture in comparison with other possible mixture of medium distillate components. The LG2F reactions of R1 and R2 can be used together in a recycling cycle or independently, depending on the availability of the alkane or light alkane gas feed streams. Assessing the requirements of the average distilled product in relation to the quality of the available feed stream will determine the desired operating conditions and yields of the LG2F processing product. Table 8 describes the variable range of carbon numbers that would include n-paraffin, isoparaffins, cycloparaffins, olefins and aromatics found in the medium distilled fuel. Using operating conditions to select the upper boiling point and the lower boiling point directly impacts the resulting cetane values, melting point and fluidity attributes of the hydrocarbon mixture. Selecting 3 ranges of carbon numbers C9-C14 results in excellent flow characteristics at low temperature, selecting C10-C20 has a lower cetane value, selecting C12-C16 is a boutique diesel fuel blend with very high cetane values.

Tabela 13 - Visando Parafinas, Olefinas e Aromáticos C9-20 Fluidez em Amplo Mistura Carbono # baixa Alto Cetano Espectro Personalizada temperatura 9 X X 10 X X X 11 X X X 12 X X X X 13 X X X X 14 X X X X 15 X X X 16 X X X 17 X X 18 X X 19 X X 20 X X 21 X 22 X 23 XTable 13 - Targeting Paraffins, Olefins and Aromatics C9-20 Fluidity in Wide Mixture Carbon # low High Cethane Custom spectrum temperature 9 XX 10 XXX 11 XXX 12 XXXX 13 XXXX 14 XXXX 15 XXX 16 XXX 17 XX 18 XX 19 XX 20 XX 21 X 22 X 23 X

[0150] Em uma modalidade, o Processo de LG2F é adaptado para produzir uma faixa estreita parafinas de alto cetano de C9 a C14, com poucos compostos de baixo ponto de fusão, minimizando assim qualquer necessidade de desparafinação.[0150] In one embodiment, the LG2F Process is adapted to produce a narrow range of high cetane paraffins from C9 to C14, with few low melting point compounds, thus minimizing any need for dewaxing.

Este produto é uma mistura de combustível diesel desejável devido à sua velocidade de partida, combustão limpa e fluidez em baixa temperatura.This product is a desirable mixture of diesel fuel due to its starting speed, clean combustion and low temperature fluidity.

Exemplos - Misturas DieselExamples - Diesel Blends

[0151] Este mesmo Processo de LG2F totalmente reciclado pode ser operado em condições para produzir qualquer faixa alvo (por exemplo, C9+) de hidrocarbonetos para uso como destilado médio, combustível marítimo, combustível de aviação ou para misturas de combustível diesel. A reação de olefinação térmica cria um espectro de hidrocarbonetos ricos em olefinas C2 a C5, e o reator químico catalisado por ácido usa condições operacionais que favorecem a faixa C9 a C24+ de compostos de hidrocarbonetos usados em misturas de combustível diesel principalmente por meio de dimerização, trimerização, etc. de compostos de olefina C2-C5 reagidos. Selecionar a faixa de C2 a C8 de moléculas de saída da reação catalítica R2 para reciclagem ou reutilização aromática e definir as condições de operação adequadas (T, P, WHSV) permite um resultado personalizado de destilado médio com alto cetano e valores de ponto de fluidez baixos, ideais para misturas de combustível diesel. Os subprodutos da reação incluem metano, hidrogênio e excedente aromático.[0151] This same fully recycled LG2F Process can be operated under conditions to produce any target range (for example, C9 +) of hydrocarbons for use as medium distillate, marine fuel, aviation fuel or for diesel fuel mixtures. The thermal olefin reaction creates a spectrum of hydrocarbons rich in C2 to C5 olefins, and the acid-catalyzed chemical reactor uses operating conditions that favor the C9 to C24 + range of hydrocarbon compounds used in diesel fuel mixtures mainly through dimerization, trimerization, etc. of reacted C2-C5 olefin compounds. Selecting the C2 to C8 range of output molecules from the R2 catalytic reaction for aromatic recycling or reuse and defining the appropriate operating conditions (T, P, WHSV) allows a personalized result of medium distillate with high cetane and pour point values low, ideal for diesel fuel mixtures. The by-products of the reaction include methane, hydrogen and aromatic surplus.

[0152] Em uma modalidade, a corrente de alimentação de R2 é composta de ≥ 60 % m/m de eteno e é submetida a uma reação catalítica de alta pressão e baixa temperatura logo acima da energia de ativação para permitir controle termodinâmico adicional sobre a reação. Esta modalidade utiliza um mecanismo integrado de arrefecimento/diluição e/ou um agente desativador para minimizar a reação exotérmica.[0152] In one embodiment, the supply current of R2 is composed of ≥ 60% m / m of ethylene and is subjected to a catalytic reaction of high pressure and low temperature just above the activation energy to allow additional thermodynamic control over the reaction. This modality uses an integrated cooling / dilution mechanism and / or a deactivating agent to minimize the exothermic reaction.

[0153] Em uma modalidade, a corrente de alimentação de R2 é composta por ≥ 40 % m/m de eteno e ≥ 10 % de propeno e é submetido a uma reação catalítica de alta pressão e baixa temperatura logo acima da energia de ativação para permitir controle termodinâmico adicional sobre a reação. Esta modalidade utiliza um mecanismo integrado de arrefecimento/diluição e/ou um agente desativador para minimizar a reação exotérmica.[0153] In one embodiment, the supply current of R2 is composed of ≥ 40% m / m of ethylene and ≥ 10% of propene and is subjected to a catalytic reaction of high pressure and low temperature just above the activation energy for allow additional thermodynamic control over the reaction. This modality uses an integrated cooling / dilution mechanism and / or a deactivating agent to minimize the exothermic reaction.

[0154] Em uma modalidade, a corrente de alimentação de R2 é composta por ≥ 50 % m/m de quaisquer olefinas C2/C3 e é submetida a uma reação catalítica de alta pressão e baixa temperatura logo acima da energia de ativação para permitir controle termodinâmico adicional sobre a reação. Esta modalidade utiliza um mecanismo integrado de arrefecimento/diluição e/ou um agente desativador para minimizar a reação exotérmica.[0154] In one embodiment, the supply current of R2 is composed of ≥ 50% w / w of any C2 / C3 olefins and is subjected to a high pressure, low temperature catalytic reaction just above the activation energy to allow control additional thermodynamic effect on the reaction. This modality uses an integrated cooling / dilution mechanism and / or a deactivating agent to minimize the exothermic reaction.

[0155] Em uma modalidade, a corrente de alimentação de R2 é composta por ≥ 50 % m/m de quaisquer olefinas C3/C4 e é submetida a uma reação catalítica de alta pressão e baixa temperatura logo acima da energia de ativação para permitir controle termodinâmico adicional sobre a reação. Esta modalidade utiliza um mecanismo integrado de arrefecimento/diluição e/ou um agente desativador para minimizar a reação exotérmica.[0155] In one embodiment, the supply current of R2 is composed of ≥ 50% w / w of any C3 / C4 olefins and is subjected to a high pressure, low temperature catalytic reaction just above the activation energy to allow control additional thermodynamic effect on the reaction. This modality uses an integrated cooling / dilution mechanism and / or a deactivating agent to minimize the exothermic reaction.

[0156] Em uma modalidade, a corrente de alimentação de R2 é composta por ≥ 50 % m/m de quaisquer olefinas C3-C5 e é submetida a uma reação catalítica de alta pressão e baixa temperatura logo acima da energia de ativação para permitir controle termodinâmico adicional sobre a reação. Esta modalidade utiliza um mecanismo integrado de arrefecimento/diluição e/ou um agente desativador para minimizar a reação exotérmica Subprodutos[0156] In one embodiment, the supply current of R2 is composed of ≥ 50% w / w of any C3-C5 olefins and is subjected to a high pressure, low temperature catalytic reaction just above the activation energy to allow control additional thermodynamic effect on the reaction. This modality uses an integrated cooling / dilution mechanism and / or a deactivating agent to minimize the exothermic reaction.

[0157] Em todas as modalidades de LG2F, o excesso de metano e hidrogênio são subprodutos da reação de olefinação térmica. Uma vez que o metano e o hidrogênio não reagem ao processo de LG2F, não há nenhuma restrição quanto à sua presença na corrente de alimentação do gás de hidrocarboneto leve.[0157] In all LG2F modalities, excess methane and hydrogen are by-products of the thermal olefin reaction. Since methane and hydrogen do not react to the LG2F process, there is no restriction on their presence in the feed stream of the light hydrocarbon gas.

[0158] O processo de LG2F produzirá quantidades variáveis de metano (por exemplo, 5 a 20 %) sujeitas a escolhas operacionais e econômicas, que podem ter utilidade como combustível de processo particularmente em locais operacionais remotos ou devolvidos para crédito como gás seco para oleodutos ou refinarias.[0158] The LG2F process will produce varying amounts of methane (for example, 5 to 20%) subject to operational and economic choices, which can be useful as a process fuel particularly in remote operating locations or returned for credit as dry gas for pipelines or refineries.

Dependendo da qualidade da matéria-prima C2+, o processo de LG2F oferece a opção de extrair o excesso de metano e hidrogênio por meio de separação por membrana.Depending on the quality of the raw material C2 +, the LG2F process offers the option of extracting excess methane and hydrogen through membrane separation.

O subproduto de metano também pode ser reciclado por meio de MTO para maximizar os rendimentos do produto acabado de um determinada corrente de alimentação de gás leve.The methane by-product can also be recycled through MTO to maximize the yields of the finished product for a given light gas supply stream.

[0159] H2 produzido é altamente desejável se reutilizável como um subproduto, particularmente em aplicações de refino e petroquímica. Se a separação por membrana não for viável, então uma corrente de purga da mesma composição que o ciclo de reciclagem pode ser desenhado para evitar o acúmulo de subprodutos.[0159] H2 produced is highly desirable if reusable as a by-product, particularly in refining and petrochemical applications. If membrane separation is not feasible, then a purge stream of the same composition as the recycling cycle can be designed to prevent the accumulation of by-products.

Destilados Médios - R2L Reação Catalítica de Baixa Pressão/Alta PressãoMedium Distillates - R2L Low Pressure / High Pressure Catalytic Reaction

[0160] A sequência de reação catalítica de LG2F também pode ser configurada para combinar uma sequência de reação de baixa pressão e alta pressão para direcionar a conversão de gases olefínicos leves (por exemplo, C2-C5) da reação de olefinação térmica, para transformar quimicamente em componentes de cadeia mais longa através acoplamento intermediário de baixo peso molecular. Este método de controle de pressão e conversão produz destilados de alto grau usados particularmente em destilados médios, combustível de jato e misturas de combustível diesel com controle de qualidade adicionado, utilizando uma reação catalítica de alta pressão sequencialmente após um reator catalítico de baixa pressão.[0160] The LG2F catalytic reaction sequence can also be configured to combine a low pressure and high pressure reaction sequence to direct the conversion of light olefinic gases (eg C2-C5) from the thermal olefin reaction, to transform chemically into longer chain components through intermediate coupling of low molecular weight. This method of pressure control and conversion produces high-grade distillates used particularly in medium distillates, jet fuel and diesel fuel mixtures with added quality control, using a high pressure catalytic reaction sequentially after a low pressure catalytic reactor.

[0161] Em tal modalidade, a reação de olefinação térmica de R1 ocorre após o recebimento de C2 a C5 gases leves ricos em alcano em altas temperaturas (por exemplo, acima de 700 °C) operando a baixa pressão (por exemplo, 0 a 200 psig) e produzindo uma olefina rica C2+ em mistura gasosa. Esses gases são arrefecidos e prosseguem para o reator catalítico de R2 inicial, que opera a temperaturas entre cerca de 200 a 500 °C e baixa pressão (por exemplo, 0 a 200 psig) para evitar o uso de técnicas de compressão caras. Usar R2 com um WHSV acima de 30 e um tempo de residência < 1,0 segundo produz muitas combinações moleculares (dímeros, trímeros, etc.) no efluente de fase gasosa de R2.[0161] In such a modality, the thermal olefin reaction of R1 occurs after receiving C2 to C5 alkane-rich light gases at high temperatures (for example, above 700 ° C) operating at low pressure (for example, 0 to 200 psig) and producing a C2 + rich olefin in gas mixture. These gases are cooled and proceed to the initial R2 catalytic reactor, which operates at temperatures between about 200 to 500 ° C and low pressure (for example, 0 to 200 psig) to avoid the use of expensive compression techniques. Using R2 with a WHSV above 30 and a residence time <1.0 second produces many molecular combinations (dimers, trimers, etc.) in R2's gas phase effluent.

[0162] Um compressor é utilizado a jusante de R2 e o pré-trocador de calor para comprimir o efluente da fase gasosa em um tambor flash de separação de fase, em que os líquidos condensados são capturados, o metano e o hidrogênio são separados ou purgados e os gases leves residuais C2-C4+ são reciclados de volta para R1. A fase líquida do efluente condensado de R2, que compreende hidrocarbonetos C4+ (adequado para gasolina de grau Y), pode ser adicionalmente pressurizada por uma bomba operando de 100 a 1000+ psig para processamento em outro reator de oligomerização de R2L. R2L opera a temperaturas semelhantes (por exemplo, 150 a 300 °C) e usa um catalisador de zeólito que pode ser o mesmo ou diferente do usado em R2, mas em um ambiente de alta pressão, resultando em uma reação de alta concentração. Esta reação de alta concentração maximiza a formação de moléculas de cadeia longa (por exemplo, C8+ que são ideais para vários destilados médios). As reações de R2L resultantes produzem um efluente que então passa por separação de tambor flash de vapor/líquido para remover C4 e componentes gasosos mais leves para reciclar de volta a montante de R2L e produz combustível diesel de grau de desempenho ou misturas de gasolina C6-C10 direcionadas. Este método catalítico de baixa pressão/alta pressão fornece um acoplamento mais controlável de gases olefínicos leves para produzir moléculas de cadeia mais longa, melhorando assim a adaptação de destilados médios, particularmente aqueles usados em qualquer faixa- alvo de misturas de combustível diesel C9 a C16+ ou misturas de gasolina personalizada. Consultar Figura 9.[0162] A compressor is used downstream of R2 and the heat exchanger to compress the gas phase effluent into a phase separation flash drum, in which condensed liquids are captured, methane and hydrogen are separated or purged and the residual light gases C2-C4 + are recycled back to R1. The liquid phase of the R2 condensed effluent, which comprises C4 + hydrocarbons (suitable for grade Y gasoline), can additionally be pressurized by a pump operating from 100 to 1000+ psig for processing in another R2L oligomerization reactor. R2L operates at similar temperatures (for example, 150 to 300 ° C) and uses a zeolite catalyst that can be the same or different from that used in R2, but in a high pressure environment, resulting in a high concentration reaction. This high concentration reaction maximizes the formation of long chain molecules (for example, C8 + which are ideal for several medium distillates). The resulting R2L reactions produce an effluent that then undergoes vapor / liquid flash drum separation to remove C4 and lighter gaseous components to recycle back upstream from R2L and produces performance grade diesel fuel or C6- gasoline mixtures. Targeted C10. This low pressure / high pressure catalytic method provides a more controllable coupling of light olefinic gases to produce longer chain molecules, thus improving the adaptation of medium distillates, particularly those used in any target range of C9 to C16 + diesel fuel mixtures. or custom gasoline blends. See Figure 9.

[0163] Semelhante à sequência de duas reações (R1 e R2) descrita anteriormente, também existe uma configuração aceitável para duas reações de oligomerização de R2 (aqui representadas como R2 e R2L) operando em série com uma configuração de baixa e alta pressão para aumentar a concentração molecular desse modo melhorar as reações de cadeia mais longa direcionadas aos combustíveis.[0163] Similar to the two reaction sequence (R1 and R2) described earlier, there is also an acceptable configuration for two oligomerization reactions of R2 (represented here as R2 and R2L) operating in series with a low and high pressure setting to increase molecular concentration thereby improving the longest chain reactions targeting fuels.

[0164] A corrente de alimentação de R1 é similarmente composto pelos componentes de alcano leve C2-C5 indicados que tornam o processo produtivo. Esses alcanos são combinados com alcanos leves reciclados que não reagiram ou se formaram a jusante. Uma alimentação combinada é então pré-aquecida em um trocador de calor (E-100) com a saída de gás reciclado de R1 e então alimentada no reator de olefinação térmica (R1). R1 tem condições operacionais semelhantes às modalidades anteriores, onde esta reação de alta temperatura é conduzida entre 600 e 1100 °C e 0 a 1500 psig. Os produtos de R1 consistem em alquenos desidrogenados termicamente que são adequados para a próxima iteração de reações. A saída do reator tem calor integrado com E-100, conforme descrito durante a troca de calor anteriormente. Espera-se que a corrente precise ser ainda mais arrefecido após a troca cruzada antes de entrar no reator de oligomerização catalítica (R2). O E-101 arrefecerá ainda mais a corrente até uma temperatura de operação e pressão adequadas para R2. R2 opera amplamente para dimerizar, trimerizar e tetramerizar os componentes olefínicos de entrada para produzir uma corrente parcialmente condensável em alta pressão.[0164] The feed stream of R1 is similarly composed of the indicated C2-C5 light alkane components that make the process productive. These alkanes are combined with light recycled alkanes that have not reacted or formed downstream. A combined feed is then preheated in a heat exchanger (E-100) with the recycled gas outlet from R1 and then fed into the thermal olefin reactor (R1). R1 has operating conditions similar to the previous modalities, where this high temperature reaction is conducted between 600 and 1100 ° C and 0 to 1500 psig. R1 products consist of thermally dehydrogenated alkenes that are suitable for the next iteration of reactions. The reactor outlet has heat integrated with E-100, as described during the heat exchange earlier. It is expected that the current will need to be further cooled after cross-switching before entering the catalytic oligomerization reactor (R2). The E-101 will further cool the chain to an operating temperature and pressure suitable for R2. R2 operates extensively to dimerize, trimerize and tetramerize the incoming olefinic components to produce a partially condensable current at high pressure.

[0165] O efluente de R2 é então combinado com uma corrente de reciclagem originado a jusante no tambor flash final (D-101). Deve haver cabeça de sucção suficiente do C-100 para retornar o gás comprimido do tambor a jusante, caso contrário, uma compressão adicional pode ser necessária. A corrente combinada é então comprimida a uma pressão resultando em alguma liquefação inicial de componentes C3+ (200 a 1000 psig) que são então liquefeitos em um resfriador (E- 102). Deve ser apreciado que mais integração de calor pode ocorrer para pré-aquecer cada vez mais a alimentação para o primeiro reator, pois a temperatura aumentará notavelmente após a compressão. Um separador flash (D-100) é usado para remover quaisquer alcanos leves vaporosos que podem ser posteriormente processados por R1. A corrente de alcano leve que contém principalmente etano, propano, metano e hidrogênio é alimentado em um compressor (C-101) para garantir uma corrente consistente através do ciclo de reciclagem. O C-101 pode ser desnecessário dependendo das condições de operação e esse gás de alta pressão pode ter pressão suficiente para prosseguir pelo circuito sem ajuda antes de ser reduzido com uma válvula. A saída do C-101 é conduzida para um separador (S-100) onde pode ser simplesmente purgado ou passado através de uma membrana para remover subprodutos de metano e hidrogênio. Após a remoção da massa, o primeiro ciclo de reciclagem é então alimentado de volta a montante no processo.[0165] The effluent from R2 is then combined with a recycling stream originating downstream in the final flash drum (D-101). There must be enough suction head on the C-100 to return the compressed gas from the downstream drum, otherwise additional compression may be required. The combined stream is then compressed to a pressure resulting in some initial liquefaction of C3 + components (200 to 1000 psig) which are then liquefied in a cooler (E-102). It should be appreciated that more heat integration can occur to preheat the feed to the first reactor more and more, as the temperature will increase noticeably after compression. A flash separator (D-100) is used to remove any light vaporous alkanes that can be further processed by R1. The light alkane stream that contains mainly ethane, propane, methane and hydrogen is fed into a compressor (C-101) to ensure a consistent stream through the recycling cycle. The C-101 may be unnecessary depending on the operating conditions and this high pressure gas may be of sufficient pressure to proceed through the circuit without assistance before being reduced with a valve. The outlet of the C-101 is routed to a separator (S-100) where it can be simply purged or passed through a membrane to remove methane and hydrogen by-products. After removing the dough, the first recycling cycle is then fed back upstream in the process.

[0166] O líquido de alta pressão do D-100 é bombeado (P-100) para pressão muito alta (> 1000 psig) como um líquido para mitigar a necessidade de compressão de pressão muito alta cara. Este líquido de altíssima pressão é alimentado em um terceiro reator (R2L) onde o líquido é vaporizado e posteriormente oligomerizado em componentes de peso molecular pesado. Uma câmara de expansão aquecida pré-R2L pode ser necessária para garantir a vaporização apropriada. A produção de alto peso molecular sob esta pressão resultará em uma corrente em grande parte condensado a jusante do terceiro reator. Esta corrente de alto peso molecular que sai do terceiro reator é então resfriada em E-103, onde é posteriormente arrefecida/liquefeita a uma temperatura que é apropriada para a separação vapor/líquido. D-101 separa os gases não liquidificados que podem conter alguns componentes olefínicos de faixa média.[0166] The high pressure liquid of the D-100 is pumped (P-100) to very high pressure (> 1000 psig) as a liquid to mitigate the need for expensive very high pressure compression. This extremely high pressure liquid is fed into a third reactor (R2L) where the liquid is vaporized and then oligomerized into heavy molecular weight components. A pre-R2L heated expansion chamber may be required to ensure proper vaporization. The production of high molecular weight under this pressure will result in a largely condensed current downstream of the third reactor. This high molecular weight stream leaving the third reactor is then cooled in E-103, where it is then cooled / liquefied to a temperature that is suitable for vapor / liquid separation. D-101 separates the non-liquefied gases that may contain some mid-range olefinic components.

Independentemente da composição de alcano/alqueno, os topos de D-101 são alimentados a montante para serem recomprimidos, arrefecidos e separados.Regardless of the alkane / alkene composition, the tops of D-101 are fed upstream to be re-compressed, cooled and separated.

Quaisquer subprodutos reciclados a jusante que sejam C2 ou menos serão consequentemente reciclados através do ciclo de reciclagem inicial. Finalmente, uma corrente líquido é recuperado de D-101 que se assemelha a um produto do espectro de diesel ou gasolina produzido por meio de um processo de oscilação de pressão de três reatores para oligomerização de alta pressão e alta concentração. Em uma modalidade relacionada, uma fonte compreendendo cerca de 70 % de gás etano pode ser processada no reator de olefinação térmica de R1 para produzir principalmente etileno, que é então processado em R2 em baixa pressão com um tempo de residência rápido para criar dímeros, trímeros e tetrâmeros da alimentação rica em olefina. Os gases leves que saem são então clivados para reciclagem e o líquido C4+ restante, um produto de gasolina natural de baixo grau, está disponível para a próxima etapa de processamento. O efluente líquido de R2 da reação de baixa pressão pode opcionalmente servir como um produto acabado neste exemplo com valor mais alto do que o etano, ou pode ser posteriormente processado como um líquido pressurizado em alta concentração no reator R2L onde ocorre o acoplamento de cadeia mais longa.Any by-products recycled downstream that are C2 or less will consequently be recycled through the initial recycling cycle. Finally, a liquid stream is recovered from D-101 that resembles a product in the diesel or gasoline spectrum produced by means of a three-reactor pressure oscillation process for high-pressure, high-concentration oligomerization. In a related embodiment, a source comprising about 70% ethane gas can be processed in the R1 thermal olefin reactor to produce mainly ethylene, which is then processed into R2 at low pressure with a fast residence time to create dimers, trimers and tetramers of the olefin-rich diet. The light outgoing gases are then cleaved for recycling and the remaining C4 + liquid, a low grade natural gasoline product, is available for the next processing step. The R2 liquid effluent from the low pressure reaction can optionally serve as a finished product in this example with a higher value than ethane, or it can be further processed as a pressurized liquid in high concentration in the R2L reactor where the most stringent coupling occurs long.

A alta concentração molecular na fase líquida e o baixo tempo de residência da reação R2L produzem um destilado de qualidade premium para uso em misturas de combustível diesel ou misturas de gasolina direcionados. Os compostos não utilizados de R2L são reciclados com base em pontos de corte de hidrocarbonetos direcionados e movidos a montante do condensador de líquido/gás e da bomba de líquido. Os gases leves não processados de R2 são reciclados de volta para R1 e o metano e o hidrogênio são purgados para reutilização.The high molecular concentration in the liquid phase and the low residence time of the R2L reaction produce a premium quality distillate for use in diesel fuel mixtures or targeted gasoline mixtures. Unused R2L compounds are recycled based on targeted hydrocarbon cut points and moved upstream of the liquid / gas condenser and liquid pump. R2's unprocessed light gases are recycled back to R1 and methane and hydrogen are purged for reuse.

[0167] Em uma modalidade semelhante, uma mistura de etano/propano de baixo valor é processada em R1 e as mesmas opções e características da invenção resultam em misturas de combustível de grau de gasolina C5+ (de R2) e/ou destilado de alto desempenho (de R2L) que pode ser direcionado para produzir qualquer faixa de moléculas de grau de combustível, por exemplo, C9 a C16+ para uso em misturas de combustível diesel ou misturas de gasolina direcionados. No processamento de R2L para combustível diesel, o C8 e a corrente pressurizado mais leve são reciclados para reprocessamento. Os compostos leves de R2 são reciclados e o subproduto metano e hidrogênio são purgados para reutilização.[0167] In a similar modality, a low value ethane / propane mixture is processed in R1 and the same options and characteristics of the invention result in C5 + (R2) gasoline and / or high performance distillate fuel mixtures (from R2L) that can be targeted to produce any range of fuel grade molecules, for example, C9 to C16 + for use in diesel fuel mixtures or targeted gasoline mixtures. In R2L processing for diesel fuel, the C8 and the lighter pressurized chain are recycled for reprocessing. The light compounds in R2 are recycled and the by-product methane and hydrogen are purged for reuse.

[0168] Em outra modalidade, dois reatores R2 atuando em série podem ser operados à mesma pressão que a olefinação térmica de R1 com separação intermediária de gases leves. Isso aumentará a concentração de hidrogênio e metano na corrente gasoso para facilitar a separação por membrana ou diminuir a perda de rendimento da purga. Os subprodutos gerados no segundo reator catalítico de R2 podem então ser reciclados diretamente em R1 sem remoção de hidrogênio e metano não reativos, uma vez que eles não serão notáveis na composição da corrente.[0168] In another modality, two R2 reactors acting in series can be operated at the same pressure as the thermal olefin of R1 with intermediate separation of light gases. This will increase the concentration of hydrogen and methane in the gas stream to facilitate membrane separation or decrease the loss of purge yield. The by-products generated in the second catalytic reactor in R2 can then be recycled directly into R1 without removing non-reactive hydrogen and methane, since they will not be noticeable in the composition of the stream.

[0169] Em uma modalidade ambientalmente distinta, uma modificação da reação de fase gasosa de R2 pode ser conduzida como um líquido de alta pressão ou reação de fase supercrítica (> 500 psig) para aumentar ainda mais sua concentração após aquela do gás de alta pressão.[0169] In an environmentally distinctive modification, a modification of the R2 gas phase reaction can be conducted as a high pressure liquid or supercritical phase reaction (> 500 psig) to further increase its concentration after that of the high pressure gas .

[0170] Configuracionalmente, o sistema de LG2F também pode operar com múltiplas reações de olefinação térmica de R1 e uma única reação catalítica de R2.[0170] Configurationally, the LG2F system can also operate with multiple thermal olefin reactions from R1 and a single catalytic reaction from R2.

Aumentar e diminuir a temperatura do primeiro R1 para o segundo R1 dará um controle mais seletivo das distribuições de produtos olefínicos e também servirá para limitar a coqueificação pesada de um único sistema de reator R1.Increasing and decreasing the temperature from the first R1 to the second R1 will give a more selective control of the distribution of olefinic products and will also serve to limit the heavy coking of a single R1 reactor system.

[0171] Uma outra modalidade é o processo de LG2F é uma configuração de R1 de múltiplos estágios e reações catalíticas de R2 de múltiplos estágios com opcionalidade de baixa/alta pressão para produzir uma distribuição e rendimento de produto mais otimizados. Estes projetos de reator de LG2F de duas, três e quatro etapas incorporados neste documento permitem a produção intercambiável de misturas de gasolina C4-C12 e/ou misturas de combustível diesel C9-C16+ a partir de gases leves ricos em alcano.[0171] Another modality is the LG2F process is a configuration of multi-stage R1 and catalytic reactions of multi-stage R2 with low / high pressure option to produce a more optimized distribution and product yield. These two-, three- and four-stage LG2F reactor designs incorporated in this document enable the interchangeable production of C4-C12 gasoline mixtures and / or C9-C16 + diesel fuel mixtures from alkane-rich light gases.

[0172] As condições do processo de LG2F são facilmente conversíveis em métodos de processamento alternados, o que oferece uma capacidade única de ajustar a produção dos principais combustíveis de transporte, dependendo das condições de mercado em constante mudança. Uma característica particular do processo de LG2F é a opção de produzir misturas de gasolina em um conjunto de condições operacionais e/ou alternar para produzir misturas de destilado médio em um conjunto diferente de condições operacionais do reator (R2). Dependendo da disponibilidade de processamento a jusante frequentemente disponível em plantas de refino, o tempo de troca de processo pode ser ajustado usando cortes distintos para eliminar a necessidade de qualquer destilação dos misturas.[0172] The LG2F process conditions are easily convertible into alternate processing methods, which offers a unique ability to adjust the production of the main transport fuels, depending on changing market conditions. A particular feature of the LG2F process is the option to produce gasoline mixtures under a set of operating conditions and / or alternate to produce mixtures of medium distillate under a different set of reactor operating conditions (R2). Depending on the availability of downstream processing often available in refining plants, the process changeover time can be adjusted using separate cuts to eliminate the need for any distillation of the mixtures.

[0173] Em uma modalidade, o processo é exclusivamente concebido para produzir misturas de produtos de grau de destilado médio com alto valor de cetano e calor líquido. Em uma modalidade diferente, o processo é concebido exclusivamente para produzir misturas de gasolina de alta octanagem. Em ainda outra modalidade, o processo é definido para produzir misturas de gasolina de alta octanagem durante um período, então trocado e reconfigurado para produzir misturas de destilados intermediários em outro período. Em ainda outra modalidade, o processo é definido para produzir um espectro completo de, por exemplo, produtos de combustível C5+ ou C6+ ou C7+ que podem ser destilados a jusante para diferentes usos comerciais. Mais uma vez, o produto final preferido da reação (por exemplo, os requisitos de desempenho alvo de uma mistura de combustível) pode ter um fator determinante nas condições operacionais ideais (T, P, WHSV) e escolha do catalisador de R2.[0173] In one embodiment, the process is exclusively designed to produce mixtures of medium distillate grade products with a high cetane value and liquid heat. In a different modality, the process is designed exclusively to produce high octane gasoline blends. In yet another modality, the process is defined to produce high octane gasoline blends during one period, then exchanged and reconfigured to produce intermediate distillate blends in another period. In yet another embodiment, the process is defined to produce a full spectrum of, for example, C5 + or C6 + or C7 + fuel products that can be distilled downstream for different commercial uses. Again, the preferred end product of the reaction (for example, the target performance requirements of a fuel mixture) may have a determining factor in the ideal operating conditions (T, P, WHSV) and choice of the R2 catalyst.

[0174] Embora as misturas de combustível diesel descritas como os produtos de LG2F nesta invenção possam ser compostas de vários compostos químicos, os combustíveis diesel de grau de desempenho direcionado podem ser adaptados pelas características de alimentação, escolhas de catalisador e condições operacionais para atingir um conjunto mínimo de condições de desempenho para grau de diesel produtos.[0174] While the diesel fuel mixtures described as the LG2F products in this invention may be composed of several chemical compounds, targeted performance grade diesel fuels can be adapted by the power characteristics, catalyst choices and operating conditions to achieve a minimum set of performance conditions for grade diesel products.

[0175] Em uma modalidade, o produto de combustível diesel é ≥ 40 número de cetano, com conteúdo aromático ≤ 35 % m/m, ponto de nuvem satisfatório e fluidez em temperatura fria, lubricidade ≤ 520 mícrons a 60 °C e temperatura de destilação ≤ 338 °C a 90 % de ponto.[0175] In one embodiment, the diesel fuel product is ≥ 40 cetane number, with aromatic content ≤ 35% m / m, satisfactory cloud point and fluidity in cold temperature, lubricity ≤ 520 microns at 60 ° C and temperature of distillation ≤ 338 ° C at 90% point.

[0176] Em uma modalidade, o produto de combustível diesel é ≥ 50 número de cetano, com conteúdo aromático ≤ 35 % m/m, ponto de nuvem satisfatório e fluidez em temperatura fria, lubricidade ≤ 520 mícrons a 60 °C e temperatura de destilação ≤ 338 °C a 90 % de ponto.[0176] In one embodiment, the diesel fuel product is ≥ 50 cetane number, with aromatic content ≤ 35% m / m, satisfactory cloud point and fluidity in cold temperature, lubricity ≤ 520 microns at 60 ° C and temperature distillation ≤ 338 ° C at 90% point.

[0177] Em uma modalidade, o produto de combustível diesel é ≥ 55 número de cetano, com conteúdo aromático ≤ 35 % m/m, ponto de nuvem satisfatório e fluidez em temperatura fria, lubricidade ≤ 520 mícrons a 60 °C e temperatura de destilação ≤ 338 °C a 90 % de ponto.[0177] In one embodiment, the diesel fuel product is ≥ 55 cetane number, with aromatic content ≤ 35% m / m, satisfactory cloud point and fluidity in cold temperature, lubricity ≤ 520 microns at 60 ° C and temperature of distillation ≤ 338 ° C at 90% point.

[0178] Uma outra característica distintiva do processo de LG2F é que a composição e as características de desempenho dos produtos destilados C9+ não necessitam de uma etapa de hidrogenação. No entanto, algumas aplicações de combustível personalizadas podem favorecer uma composição mais parafínica, caso em que uma reação de hidrogenação é incluída como uma modalidade opcional.[0178] Another distinguishing feature of the LG2F process is that the composition and performance characteristics of C9 + distilled products do not require a hydrogenation step. However, some custom fuel applications may favor a more paraffinic composition, in which case a hydrogenation reaction is included as an optional modality.

[0179] O processo de LG2F também oferece uma ampla faixa de configurações modulares (por exemplo, para eliminar o benzeno ou aumentar a octanagem ou aumentar a densidade de energia ou aumentar o calor líquido de combustão ou reduzir a pressão de vapor) ao processar gases leves C2 a C5, o que permite a adaptação da operação condições que resultam em uma composição especificada de mistura de gasolina. Em uma modalidade, a reação de LG2F de R1 + R2 com reciclagem é especificada para produzir apenas hidrocarbonetos C7 a C10 alifáticos e aromáticos entre a faixa de ponto de ebulição de 85° (acima do benzeno) até 200 °C. Isso resulta em uma mistura de gasolina de alta octanagem bem balanceada sem benzeno. Em outra modalidade, as reações de LG2F de R1 + R2 com reciclagem são especificadas para produzir C5 a C10 alifático (favorecendo parafinas e olefinas) com virtualmente nenhum aromático. Isso resulta em uma mistura de octanagem mais baixa, mas com rendimentos volumétricos mais altos. Em outra modalidade, a reação de LG2F de R1 + R2 é especificada para produzir principalmente aromáticos de alta octanagem C7 a C10 com apenas um pequeno teor de hidrocarbonetos alifáticos. Isso resulta em uma mistura de gasolina de alta octanagem, na ausência de benzeno, e uma alta densidade de energia.[0179] The LG2F process also offers a wide range of modular configurations (for example, to eliminate benzene or increase octane or increase energy density or increase liquid heat of combustion or reduce vapor pressure) when processing gases lightweight C2 to C5, which allows adaptation of the operation conditions that result in a specified composition of gasoline mixture. In one embodiment, the LG2F reaction of R1 + R2 with recycling is specified to produce only aliphatic and aromatic C7 to C10 hydrocarbons between the boiling point range of 85 ° (above benzene) to 200 ° C. This results in a well-balanced, high-octane gasoline blend without benzene. In another embodiment, the LG2F reactions of R1 + R2 with recycling are specified to produce aliphatic C5 to C10 (favoring paraffins and olefins) with virtually no aromatics. This results in a lower octane mix, but with higher volumetric yields. In another embodiment, the LG2F reaction of R1 + R2 is specified to produce mainly high octane aromatics C7 to C10 with only a small content of aliphatic hydrocarbons. This results in a mixture of high-octane gasoline, in the absence of benzene, and a high energy density.

[0180] Esta funcionalidade modular no projeto de correntes de produtos de hidrocarbonetos sob medida a partir de correntes de gás leve C2-C5 é uma característica principal desta invenção. Essa adaptação pode ser aplicada para se ajustar às condições de mercado em constante mudança e oportunidades de arbitragem locacional. Os reatores de LG2F de R1 e R2 podem operar de forma independente ou integrada. Qualquer fonte disponível de olefinas pode ser usada na reação R2, uma vez que a composição da matéria-prima é avaliada quanto à temperatura, pressão e tempo de reação ideais para uma determinada especificação do produto. O ponto de ebulição alto (final) do produto é especificado pelas condições operacionais de R2 e o ponto de ebulição baixo (inicial) do produto é definido pelo ponto de corte do tambor flash que elimina qualquer necessidade de destilação.[0180] This modular functionality in the design of customized hydrocarbon product streams from C2-C5 light gas streams is a major feature of this invention. This adaptation can be applied to adjust to constantly changing market conditions and opportunities for location arbitrage. The LG2F reactors of R1 and R2 can operate independently or integrated. Any available source of olefins can be used in the R2 reaction, since the composition of the raw material is evaluated for the ideal temperature, pressure and reaction time for a given product specification. The high (final) boiling point of the product is specified by the operating conditions of R2 and the low (initial) boiling point of the product is defined by the flash drum cut-off point which eliminates any need for distillation.

I2FE e LG2F CombinadosI2FE and LG2F Combined

[0181] Um outro aspecto do Processo de LG2F é a capacidade de combinar o processo com outro processo que fornece uma fonte de hidrocarbonetos C2-5 úteis como alimentação para o Processo de LG2F. Este outro processo é descrito em um pedido co-pendente, Nº de Série US 16/242.465, também de propriedade do Requerente. Este outro processo é conhecido como o processo de Aumento da Economia de Combustível ou “I2FE”. Este processo combinado é apresentado na Figura 10.[0181] Another aspect of the LG2F Process is the ability to combine the process with another process that provides a source of C2-5 hydrocarbons useful as feed for the LG2F Process. This other process is described in a co-pending application, Serial No. US 16 / 242,465, also owned by the Claimant. This other process is known as the Fuel Economy Increase or “I2FE” process. This combined process is shown in Figure 10.

[0182] O processo de I2FE pode ser projetado para consumir uma pequena quantidade de hidrogênio para manter a longevidade do catalisador de metal.[0182] The I2FE process can be designed to consume a small amount of hydrogen to maintain the longevity of the metal catalyst.

Dependendo das configurações do projeto, o subproduto de hidrogênio de LG2F pode compensar o hidrogênio intencional consumido no I2FE, se esses dois processos forem usados juntos. O projeto de ambas as unidades pode ser equilibrado e otimizado para ser hidrogênio natural ou um produtor líquido de hidrogênio, dependendo das necessidades da operação comercial.Depending on the project settings, the LG2F hydrogen by-product can compensate for the intentional hydrogen consumed in the I2FE, if these two processes are used together. The design of both units can be balanced and optimized to be natural hydrogen or a liquid hydrogen producer, depending on the needs of the commercial operation.

[0183] Nesta modalidade combinada, o Processo de LG2F converte os compostos de gás leve limpo (C2+) especificamente do processo de I2FE para produzir misturas C6+ usando olefinação térmica (R1) seguido por um multi-iterativo, reações de craqueamento catalisado por ácido, oligomerização e/ou ciclização (R2) em uma configuração de reator de leito único ou múltiplo com um ciclo de reciclagem. Em uma modalidade, por exemplo, o processo é usado para produzir qualquer faixa de C9 a C24+, zero-enxofre, compostos de destilado médio com propriedades de desempenho eficazes para uso em combustível diesel e outras misturas de combustível de transporte. O mesmo processo pode ser realizado visando uma faixa mais estreita de compostos de destilado médio, como C10-C20, ou C12-C18 ou C9-C14, etc., dependendo dos requisitos de desempenho do produto acabado. Um subproduto deste processo, dependendo da configuração, é o hidrogênio não utilizado, o metano e os aromáticos excedentes.[0183] In this combined modality, the LG2F Process converts clean light gas compounds (C2 +) specifically from the I2FE process to produce C6 + mixtures using thermal olefin (R1) followed by multi-iterative, acid-catalyzed cracking reactions, oligomerization and / or cyclization (R2) in a single or multiple bed reactor configuration with a recycling cycle. In one embodiment, for example, the process is used to produce any range from C9 to C24 +, zero-sulfur, medium distillate compounds with effective performance properties for use in diesel fuel and other transport fuel mixtures. The same process can be carried out aiming at a narrower range of medium distillate compounds, such as C10-C20, or C12-C18 or C9-C14, etc., depending on the performance requirements of the finished product. A by-product of this process, depending on the configuration, is unused hydrogen, methane and surplus aromatics.

[0184] Uma outra modalidade desta invenção de LG2F converte os compostos de gás leve limpo (C2+) especificamente do processo de I2FE, com ou sem gases residuais do reformador, para produzir misturas da faixa de gasolina usando apenas olefinação térmica e uma oligomerização catalisada por ácido multi-iterativa, ciclização e reação de craqueamento em uma configuração de reator de leito único ou múltiplo com um ciclo de reciclagem. Este processo é projetado para lidar com o excesso de hidrogênio para produzir qualquer composto de gasolina da faixa C4 a C12[0184] Another embodiment of this LG2F invention converts clean light gas compounds (C2 +) specifically from the I2FE process, with or without residual reformer gases, to produce mixtures of the gasoline range using only thermal olefin and an oligomerization catalyzed by multi-iterative acid, cyclization and cracking reaction in a single or multiple bed reactor configuration with a recycling cycle. This process is designed to handle excess hydrogen to produce any gasoline compound in the C4 to C12 range

(isto é, parafinas, olefinas e aromáticos) para uso com outras misturas de gasolina.(ie paraffins, olefins and aromatics) for use with other gasoline blends.

Todos os produtos de gasolina nesta modalidade são de muito baixo teor de benzeno, sem enxofre e sem nitrogênio. Um subproduto deste processo, dependendo da configuração, é o hidrogênio não utilizado, o metano e os aromáticos excedentes.All gasoline products in this modality are very low in benzene, without sulfur and without nitrogen. A by-product of this process, depending on the configuration, is unused hydrogen, methane and surplus aromatics.

[0185] Uma outra modalidade desta invenção de LG2F converte os compostos de gás leve limpo (C2+) especificamente do processo de I2FE para produzir misturas da faixa de gasolina usando craqueamento térmico (R1) e reações catalisadas por ácido multi-iterativas (R2) em um reator de leito único ou múltiplo configuração junto com um circuito de reciclagem. Este processo é projetado sem excesso de hidrogênio para produzir compostos de gasolina da faixa C4 a C12 (isto é, parafinas, olefinas e aromáticos) para uso com outras misturas de gasolina. Todos os produtos de gasolina nesta modalidade são livres de enxofre e nitrogênio.[0185] Another embodiment of this LG2F invention converts clean light gas compounds (C2 +) specifically from the I2FE process to produce mixtures of the gasoline range using thermal cracking (R1) and multi-iterative acid catalyzed (R2) reactions into a single bed or multiple configuration reactor together with a recycling circuit. This process is designed without excess hydrogen to produce gasoline compounds in the C4 to C12 range (ie paraffins, olefins and aromatics) for use with other gasoline blends. All gasoline products in this modality are free of sulfur and nitrogen.

Alternativamente, este processo é projetado para fornecer hidrogênio em excesso para reutilização. Dependendo da configuração, o metano e os aromáticos excedentes podem ser subprodutos da reação.Alternatively, this process is designed to provide excess hydrogen for reuse. Depending on the configuration, methane and excess aromatics can be by-products of the reaction.

Alimentações de Alqueno DiretasDirect Alkene Feeds

[0186] O processo de LG2F também é útil com outras fontes de alquenos C2- C5 processados no reator catalítico (R2). Por exemplo, os subprodutos da gasolina craqueados pela FCC, incluindo alquenos C3 e LPG, podem ser utilizados como matérias-primas diretamente no reator catalítico do Processo de LG2F. Outra fonte vem de qualquer processo de ativação de metano, como acoplamento oxidativo de metano, ou pirólise de metano e hidrogenação de acetileno, ou qualquer outra técnica conhecida na técnica para produzir eteno a partir de metano. A presença de > 50 % de alquenos na matéria-prima de hidrocarbonetos leves permite o uso primeiro da reação química catalisada por ácido no processo de LG2F.[0186] The LG2F process is also useful with other sources of C2-C5 alkenes processed in the catalytic reactor (R2). For example, gasoline by-products cracked by the FCC, including C3 and LPG alkenes, can be used as raw materials directly in the LG2F Process catalytic reactor. Another source comes from any methane activation process, such as oxidative methane coupling, or methane pyrolysis and acetylene hydrogenation, or any other technique known in the art to produce ethylene from methane. The presence of> 50% of alkenes in the light hydrocarbon feedstock allows the first use of the acid-catalyzed chemical reaction in the LG2F process.

[0187] Com referência à Figura 11, o Processo de LG2F básico é mostrado.[0187] With reference to Figure 11, the basic LG2F Process is shown.

No entanto, o Processo é aumentado tendo o alqueno C2-5 alimentado primeiro no reator catalítico R2, contornando o reator de olefinação térmica e indo direto para as reações catalisadas por ácido multi-iterativas em uma configuração de reator de leito único ou múltiplo com um ciclo de reciclagem. Esta corrente de alimentação é processada conforme descrito anteriormente para produzir estoques de mistura de grau combustível C6+. Os gases leves do processo catalítico (muitas vezes contendo compostos olefínicos C3+, por exemplo, propileno) são então enviados para o reator R1 para prosseguir através do sistema conforme descrito anteriormente, produzindo assim misturas adicionais da faixa de gasolina. Este processo é projetado para fornecer hidrogênio em excesso para produzir compostos de gasolina na faixa de C6 a C11 (isto é, parafinas, olefinas e aromáticos) para uso com outras misturas de gasolina. Todos os produtos de gasolina nesta modalidade são de muito baixo teor de benzeno, sem enxofre e sem nitrogênio. Um subproduto desse processo é o hidrogênio não utilizado.However, the Process is increased by having the C2-5 alkene fed first into the R2 catalytic reactor, bypassing the thermal olefin reactor and going straight to the multi-iterative acid catalyzed reactions in a single or multiple bed reactor configuration. recycling cycle. This feed stream is processed as previously described to produce C6 + fuel grade mix stocks. The light gases from the catalytic process (often containing C3 + olefinic compounds, for example, propylene) are then sent to reactor R1 to proceed through the system as previously described, thus producing additional mixtures of the gasoline range. This process is designed to supply excess hydrogen to produce gasoline compounds in the range of C6 to C11 (ie paraffins, olefins and aromatics) for use with other gasoline mixtures. All gasoline products in this modality are very low in benzene, without sulfur and without nitrogen. A by-product of this process is unused hydrogen.

[0188] Como uma ilustração do processamento de gases alqueno, um rendimento de passagem única da reação química à base de ácido C2+, mostrado na Figura 12, é de uma matéria-prima de olefina C3 e demonstra a produção de compostos de grau de gasolina. Esta reação foi feita a 45 psig e 3 WHSV em uma faixa de temperaturas. Conforme ilustrado, o teor de hidrocarbonetos aromáticos (A6+) variou com a temperatura de reação, que pode ser usada para aumentar os valores de octanagem de misturas de gasolina.[0188] As an illustration of the processing of alkene gases, a single pass yield of the chemical reaction based on C2 + acid, shown in Figure 12, is a C3 olefin feedstock and demonstrates the production of gasoline grade compounds . This reaction was done at 45 psig and 3 WHSV over a temperature range. As illustrated, the aromatic hydrocarbon content (A6 +) varied with the reaction temperature, which can be used to increase the octane values of gasoline mixtures.

[0189] Uma outra modalidade desta invenção de LG2F recebe os gases leves de subproduto do processo de craqueamento catalítico (frequentemente contendo compostos olefínicos C3+, por exemplo, propileno) para produzir misturas de combustível de faixa diesel. Esta modalidade ignora novamente a olefinação térmica inicial e vai direto para as reações multi-iterativas, catalisadas por ácido em uma configuração de reator de leito único ou multi-leito com um catalisador de R2 adaptado para a corrente de alimentação antes de entrar novamente no ciclo de reciclagem de[0189] Another embodiment of this LG2F invention receives light by-product gases from the catalytic cracking process (often containing olefinic C3 + compounds, for example, propylene) to produce diesel fuel mixtures. This mode again ignores the initial thermal olefin and goes straight to acid-catalyzed multi-iterative reactions in a single-bed or multi-bed reactor configuration with an R2 catalyst adapted to the feed stream before entering the cycle again recycling

LG2F. Este processo é projetado para fornecer excesso de hidrogênio e produzir qualquer faixa especificada de misturas de gasolina C4 a C12 ou destilados intermediários C9 a C24 para uso como misturas de combustível diesel. Um subproduto desse processo é o hidrogênio não utilizado.LG2F. This process is designed to supply excess hydrogen and produce any specified range of C4 to C12 gasoline mixtures or C9 to C24 intermediate distillates for use as diesel fuel mixtures. A by-product of this process is unused hydrogen.

[0190] Os processos anteriores são exemplos de uma variedade de processos que usam alimentações de alqueno, incluindo ainda o seguinte:  As correntes de gás alqueno C2+ que saem da unidade de craqueamento catalítico são transformadas em constituintes da gasolina C6+ primeiro por meio da reação química de LG2F (R2), seguido por um ciclo de reciclagem que reinicia a olefinação térmica e um ciclo de reação química resultando em maiores rendimentos de gasolina líquida;  Correntes de hidrocarbonetos leves C2+ com compostos principalmente olefínicos são combinadas para aumentar o volume disponível de compostos de gases leves para conversão por meio de processamento de R2 com ciclos de reciclagem para R1 + R2 para produzir misturas de gasolina usando o processo de LG2F;  Correntes de hidrocarbonetos leves C2+ com compostos principalmente olefínicos são combinadas para aumentar o volume disponível de compostos de gás leve para conversão em gasóleo leve ou misturas de combustível diesel usando LG2F.[0190] The foregoing processes are examples of a variety of processes using alkene feeds, including the following:  C2 + alkene gas streams leaving the catalytic cracking unit are transformed into constituents of C6 + gasoline first through the reaction LG2F (R2) chemistry, followed by a recycling cycle that restarts thermal olefin and a chemical reaction cycle resulting in higher yields of liquid gasoline;  C2 + light hydrocarbon chains with mainly olefinic compounds are combined to increase the available volume of light gas compounds for conversion through R2 processing with recycling cycles to R1 + R2 to produce gasoline mixtures using the LG2F process;  C2 + light hydrocarbon chains with mainly olefinic compounds are combined to increase the available volume of light gas compounds for conversion to light diesel or diesel fuel mixtures using LG2F.

Reduzindo o BenzenoReducing Benzene

[0191] Uma outra principal característica dessa transformação de gás leve em combustível de transporte é a redução seletiva de benzeno, o que torna os produtos resultantes excelentes para a mistura de gasolina devido aos baixos limites de especificação impostos ao benzeno para uso em combustíveis. No caso em que há um excesso indesejado de aromáticos C6+ ricos em benzeno extraídos por extração de vapor líquido do efluente de olefinação térmica de R1, uma característica adicional do LG2F é combinar compostos alquenos leves (por exemplo, C2-C3) da reação R1 com os compostos aromáticos C6+ excedentes em uma simples reação catalisada por ácido de baixa temperatura para criar alquil-benzenos. Consultar a Figura 13. Este processamento converterá o benzeno por meio da substituição eletrofílica em misturas produtivas de grau de gasolina que aderem às limitações existentes nas especificações da gasolina para compostos aromáticos de alta octanagem. Este processo pode utilizar catalisadores de cloreto de alumínio e cloreto de hidrogênio.[0191] Another key feature of this transformation of light gas into transport fuel is the selective reduction of benzene, which makes the resulting products excellent for mixing gasoline due to the low specification limits imposed on benzene for use in fuels. In the event that there is an unwanted excess of C6 + aromatics rich in benzene extracted by extracting liquid vapor from the thermal olefin effluent of R1, an additional feature of LG2F is to combine light alkene compounds (eg C2-C3) from the R1 reaction with the excess C6 + aromatic compounds in a simple reaction catalyzed by low temperature acid to create alkyl benzenes. See Figure 13. This processing will convert benzene through electrophilic substitution into productive grade gasoline mixtures that adhere to existing limitations in gasoline specifications for high-octane aromatics. This process can use aluminum chloride and hydrogen chloride catalysts.

Este processo aumentará ainda mais o valor da mistura de gasolina.This process will further increase the value of the gasoline mixture.

DesparafinaçãoDewaxing

[0192] Um outro aspecto desta invenção é um método simplificado para desparafinar compostos parafínicos de correntes de hidrocarbonetos C14 a C40 usando um processo de reação catalisada por ácido de baixa gravidade, de estágio único, tanto para hidrocraqueamento quanto para hidrotratamento de matérias-primas de destilados de grau médio a pesado para produzir um destilado médio de alto valor e alto grau com propriedades de desempenho de combustível superiores.[0192] Another aspect of this invention is a simplified method for dewaxing paraffinic compounds from C14 to C40 hydrocarbon streams using a low-gravity, acid-catalyzed reaction process, both for hydrocracking and for hydrotreating raw materials from medium to heavy grade distillates to produce a high value, high grade medium distillate with superior fuel performance properties.

[0193] A desparafinação catalítica é normalmente referida como um processo que remove seletivamente compostos parafínicos C14+ de correntes de hidrocarbonetos de destilados médios a pesados. Esta tecnologia é geralmente aplicada a hidrocarbonetos usados em óleo diesel e óleos de aquecimento para melhorar suas propriedades físicas, incluindo ponto de nuvem, ponto de fluidez e fluidez a frio. O aumento da qualidade reduz a necessidade de usar aditivos de combustível para melhorar as propriedades e permite um controle mais detalhado das especificações de mistura. A principal tecnologia alternativa para a desparafinação catalítica é a desparafinação com base em solvente, que aplica um método de extração com solvente a compostos parafínicos pesados que preservam a estrutura química.[0193] Catalytic dewaxing is commonly referred to as a process that selectively removes C14 + paraffinic compounds from hydrocarbon streams of medium to heavy distillates. This technology is generally applied to hydrocarbons used in diesel oil and heating oils to improve their physical properties, including cloud point, pour point and cold pour point. The increase in quality reduces the need to use fuel additives to improve properties and allows for more detailed control of mixing specifications. The main alternative technology for catalytic dewaxing is solvent-based dewaxing, which applies a solvent extraction method to heavy paraffinic compounds that preserve the chemical structure.

[0194] As configurações das unidades de desparafinação tradicionais variam, mas na maioria das vezes são categorizadas em duas categorias: um reator de leito único ou duplo. A escolha da configuração depende da preferência pela integração do hidrotratamento no sistema catalítico de desparafinação. As correntes de entrada têm concentrações mais altas de enxofre e nitrogênio, que desativam os catalisadores de metais nobres. Assim, um leito de hidrotratamento é normalmente integrado antes do catalisador de desparafinação para garantir degradação mínima do desempenho.[0194] The configurations of traditional dewaxing units vary, but in most cases they are categorized into two categories: a single or double bed reactor. The choice of configuration depends on the preference for the integration of hydrotreatment in the dewaxing catalytic system. Inlet streams have higher concentrations of sulfur and nitrogen, which deactivate noble metal catalysts. Thus, a hydrotreating bed is normally integrated before the dewaxing catalyst to ensure minimal performance degradation.

Métodos Tradicionais de DesparafinaçãoTraditional Dewaxing Methods

[0195] Os catalisadores de desparafinação de refinaria tradicionais são zeólitos seletivos à base de níquel ou platina, que é um catalisador de peneira molecular. Ao controlar o tamanho dos poros, esses métodos controlam os tipos de moléculas que entram nos locais cataliticamente ativos. Especificamente, os tamanhos dos poros são ajustados para permitir compostos n-parafínicos, mas não compostos isoparafínicos (0,6 nm). Os catalisadores de hidrotratamento tradicionais geralmente usam a combinação de metal Ni/Mo para realizar a hidrogenação de compostos à base de nitrogênio e enxofre. A configuração desses catalisadores depende do nível de proteção necessário em uma unidade de desparafinação.[0195] Traditional refinery dewaxing catalysts are selective zeolites based on nickel or platinum, which is a molecular sieve catalyst. By controlling the size of the pores, these methods control the types of molecules that enter catalytically active sites. Specifically, the pore sizes are adjusted to allow for non-paraffinic compounds, but not isoparaffinic compounds (0.6 nm). Traditional hydrotreating catalysts generally use the Ni / Mo metal combination to perform the hydrogenation of nitrogen and sulfur-based compounds. The configuration of these catalysts depends on the level of protection required in a dewaxing unit.

Entretanto, se os venenos forem um problema, um leito de hidrotratamento separado será benéfico para a vida prolongada do catalisador. Uma comparação entre catalisadores de leito único e duplo típicos é mostrada na Tabela 14.However, if poisons are a problem, a separate hydrotreating bed will be beneficial for the long life of the catalyst. A comparison between typical single and double bed catalysts is shown in Table 14.

Tabela 14 Distribuição de Produto (% Único Estágio (SDD-800) Segundo Estágio (SDD-821) em peso) C1-C4 4,3 0,2 C5-177 °C 9,2 5,9 177 °C+ 86,7 94,5 Total 100,2 100,6Table 14 Product Distribution (% Single Stage (SDD-800) Second Stage (SDD-821) by weight) C1-C4 4.3 0.2 C5-177 ° C 9.2 5.9 177 ° C + 86.7 94.5 Total 100.2 100.6

[0196] Os métodos tradicionais de desparafinação necessitam de uma separação entre dois leitos catalíticos, um realizando o hidrotratamento e o outro quebrando seletivamente os compostos n-parafínicos. Os catalisadores de metais nobres propõem um risco muito alto de envenenamento por sulfeto de hidrogênio e amônia, daí a remoção desses gases antes da desparafinação. No entanto, os catalisadores de metal básico não têm a atividade necessária para desparafusar uma corrente de hidrocarboneto de forma eficaz e exigem custos de serviços públicos maiores.[0196] Traditional dewaxing methods require a separation between two catalytic beds, one performing hydrotreating and the other by selectively breaking n-paraffinic compounds. Noble metal catalysts pose a very high risk of poisoning by hydrogen sulfide and ammonia, hence the removal of these gases before dewaxing. However, base metal catalysts lack the activity required to effectively unscrew a hydrocarbon stream and require higher utility costs.

[0197] Esta invenção utiliza um método único de baixa gravidade para hidrocraquear as parafinas C14- a C40+ ou qualquer faixa-alvo de compostos de n- parafinas usando um catalisador de zeólito especializado com a capacidade de simultaneamente hidrotratar a corrente de alimentação, removendo assim os compostos à base de enxofre e nitrogênio e quebrar as parafinas de baixo ponto de fusão em um processo de etapa única. Este método exclusivo reduz os custos totais de processamento e elimina a necessidade de aditivos usados no campo. O objetivo principal é o craqueamento de compostos n-parafínicos de amplo escopo, uma vez que mesmo o n-tetradecano (C14) derrete acima de temperaturas ambientes baixas.[0197] This invention uses a unique low-gravity method to hydrocrack C14- to C40 + paraffins or any target range of n-paraffin compounds using a specialized zeolite catalyst with the ability to simultaneously hydrate the feed stream, thereby removing sulfur and nitrogen-based compounds and break down low-melting paraffins in a single step process. This unique method reduces total processing costs and eliminates the need for additives used in the field. The main objective is to crack wide-range n-paraffinic compounds, since even n-tetradecane (C14) melts above low ambient temperatures.

Ter mesmo um único ramo reduz significativamente o ponto de fusão em ~ 80 F, embora ainda tenha um valor de cetano de 67.Even having a single branch significantly reduces the melting point by ~ 80 F, although it still has a cetane value of 67.

[0198] Embora a invenção tenha sido ilustrada e descrita em detalhes nos desenhos e na descrição anterior, a mesma deve ser considerada como ilustrativa e não restritiva em caráter, sendo entendido que apenas a modalidade preferida foi mostrada e descrita e que todas as alterações, equivalentes, e as modificações que vêm dentro do espírito das invenções definidas pelas seguintes reivindicações devem ser protegidas.[0198] Although the invention has been illustrated and described in detail in the drawings and in the previous description, it should be considered as illustrative and not restrictive in character, it being understood that only the preferred modality was shown and described and that all changes, equivalent, and modifications that come within the spirit of the inventions defined by the following claims must be protected.

Claims (10)

REIVINDICAÇÕES 1. Processo de dois estágios para converter alcanos C2-5 em uma ampla faixa de produtos combustíveis constituindo combustíveis de hidrocarbonetos C5-24+ de maior valor ou misturas de combustível, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: distribuir uma corrente de alimentação de alcano C2-5 em um reator de olefinação térmica, a corrente de alimentação de alcano C2-5 contendo pelo menos 90 % em peso de alcanos de alimentação tendo de dois a cinco carbonos, o reator de olefinação térmica operando a uma temperatura, pressão e velocidade espacial para converter pelo menos 80 % dos alcanos de alimentação em olefinas de produto em uma corrente de olefina de produto, sem usar um catalisador de desidrogenação e sem usar vapor; distribuir pelo menos uma porção da corrente de olefina de produto para um reator de oligomerização contendo um catalisador de zeólito funcional para quebrar, oligomerizar e ciclizar as olefinas de produto para formar os produtos combustíveis; e recuperar os produtos combustíveis.1. Two-stage process for converting C2-5 alkanes into a wide range of combustible products constituting higher value C5-24 + hydrocarbon fuels or fuel mixtures, FEATURED by the fact that it comprises: distributing a C2 alkane feed stream -5 in a thermal olefin reactor, the C2-5 alkane feed stream containing at least 90% by weight of feed alkanes having two to five carbons, the thermal olefin reactor operating at a temperature, pressure and space speed to convert at least 80% of the feed alkanes to product olefins into a product olefin stream, without using a dehydrogenation catalyst and without using steam; distributing at least a portion of the product olefin stream to an oligomerization reactor containing a functional zeolite catalyst to break, oligomerize and cyclize the product olefins to form the combustible products; and recover fuel products. 2. Método, de acordo com a reivindicação 1, e CARACTERIZADO pelo fato de que compreende converter as olefinas de produto para formar uma mistura de hidrocarboneto C4-12 para gasolina.2. Method, according to claim 1, and CHARACTERIZED by the fact that it comprises converting the product olefins to form a mixture of C4-12 hydrocarbon to gasoline. 3. Método, de acordo com a reivindicação 1, e CARACTERIZADO pelo fato de que compreende converter as olefinas de produto para formar uma mistura de hidrocarboneto C9-24+ para combustível diesel.3. Method according to claim 1, and CHARACTERIZED by the fact that it comprises converting the product olefins to form a mixture of C9-24 + hydrocarbon for diesel fuel. 4. Método, de acordo com a reivindicação 1, e CARACTERIZADO pelo fato de que inclui remover hidrogênio e metano a partir da corrente de olefina de produto antes de distribuir a corrente de olefina de produto ao reator de oligomerização.4. Method according to claim 1, and CHARACTERIZED by the fact that it includes removing hydrogen and methane from the product olefin stream before distributing the product olefin stream to the oligomerization reactor. 5. Método, de acordo com a reivindicação 1, e CARACTERIZADO pelo fato de que inclui remover alcanos C2-5 a partir da corrente de olefina de produto antes de distribuir a corrente de olefina de produto ao reator de oligomerização.5. Method according to claim 1, and CHARACTERIZED by the fact that it includes removing C2-5 alkanes from the product olefin stream before distributing the product olefin stream to the oligomerization reactor. 6. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a corrente de alimentação de alcano C2-5 inclui menos do que 2 % de alquenos e alquinos.6. Method according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that the C2-5 alkane feed stream includes less than 2% of alkenes and alkynes. 7. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a corrente de alimentação de alcano C2-5 compreende de 80 a 100 % de etano e de 0 a 20 % de propano.7. Method according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that the C2-5 alkane feed stream comprises 80 to 100% ethane and 0 to 20% propane. 8. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a corrente de alimentação de alcano C2-5 compreende 100 % de etano.8. Method according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that the C2-5 alkane feed stream comprises 100% ethane. 9. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o reator de oligomerização opera sem hidrogenação das olefinas.9. Method, according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that the oligomerization reactor operates without olefin hydrogenation. 10. Método para converter alcanos C2-5 em uma corrente de alimentação em uma faixa de produtos combustíveis C5-24+, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: olefinar os alcanos em uma corrente de alimentação rica em alcano em um reator de olefinação térmica a uma temperatura, pressão e velocidade espacial operáveis para converter pelo menos 80 % dos alcanos em olefinas de produto sem o uso de um catalisador de desidrogenação e sem o uso de vapor, a corrente de alimentação rica em alcano contendo pelo menos 90 % em peso de alcanos de alimentação tendo de dois a cinco carbonos; converter as olefinas de produto em produtos combustíveis por contato das olefinas de produto com um catalisador de zeólito em um reator de oligomerização a uma temperatura, pressão e velocidade espacial operáveis para quebrar, oligomerizar e ciclizar as olefinas de produto para formar; e recuperar os produtos combustíveis.10. Method for converting C2-5 alkanes into a feed stream in a range of C5-24 + fuel products, FEATURED by the fact that it comprises: olefining the alkanes in a feed stream rich in alkane in a thermal olefin reactor at an operable temperature, pressure and spatial speed to convert at least 80% of the alkanes to product olefins without the use of a dehydrogenation catalyst and without the use of steam, the alkane-rich feed stream containing at least 90% by weight of feeding alkanes having from two to five carbons; converting product olefins into combustible products by contacting product olefins with a zeolite catalyst in an oligomerization reactor at a temperature, pressure and spatial speed operable to break, oligomerize and cyclize product olefins to form; and recover fuel products. Purgo de Hidrogênio/Metano (Reuso) Petição 870200157331, de 15/12/2020, pág. 79/95 Processo de LG2F Separação Gás de Reciclagem C2+ Rendimento de Fontes Ricas R1: R2: Ácido catalisado Arrefecer Produto de Mistura em Alcano de Olefinação Σ(Oligomerizar & de Grau de 1/17 Gás leve C2+ Térmica Craquear) Combustível I2FE/Reformar Mistura de Gasolina C4-C12 Processos de CraqueamentoHydrogen / Methane Purge (Reuse) Petition 870200157331, of 12/15/2020, p. 79/95 LG2F Process C2 Recycling Gas Separation + Yield from Rich Sources R1: R2: Catalyzed Acid Cooling Product in Olefination Alkane Σ (Oligomerize & Grade 1/17 Light C2 Gas + Thermal Cracking) I2FE Fuel / Reform Mixture Gasoline C4-C12 Cracking Processes OU Fracionamento Mistura de Diesel C9-C24 Processamento de Gás Processamento de LPG Extração de Óleo & Gás FOLHA SUBSTITUTA (REGULAMENTO 26)OR Fractionation Diesel Blend C9-C24 Gas Processing LPG Processing Oil & Gas Extraction SUBSTITUTE SHEET (REGULATION 26) Propileno Etano MetanoPropylene Ethane Methane EtanoEthane FOLHA SUBSTITUTA (REGULAMENTO 26)SUBSTITUTE SHEET (REGULATION 26) FOLHA SUBSTITUTA (REGULAMENTO 26)SUBSTITUTE SHEET (REGULATION 26) Separação de Membrana ouMembrane Separation or Tambor Flash Purgo LG2F – Exemplo de Etapas de ProcessoLG2F Purgo Flash Drum - Example of Process Steps ExtraçãoExtraction FOLHA SUBSTITUTA (REGULAMENTO 26)SUBSTITUTE SHEET (REGULATION 26) Distribuição de Produto de Não Aromáticos como uma Função de Velocidade EspacialNon-Aromatic Product Distribution as a Function of Spatial Speed Setas indicam a direção de velocidadeArrows indicate the direction of speed Petição 870200157331, de 15/12/2020, pág. 83/95 espacial aumentadaPetition 870200157331, of 12/15/2020, p. 83/95 increased space Seletividade (%) 5/17Selectivity (%) 5/17 FOLHA SUBSTITUTA (REGULAMENTO 26) Número de Carbono de Não AromáticoSUBSTITUTE SHEET (REGULATION 26) Non-Aromatic Carbon Number Impacto deImpact of Seletividade de 30 % mol/mol de Etileno para Alifáticos a 0,75 WHSV & 0 PSIG em Temperatura de VariaçãoSelectivity of 30% mol / mol of Ethylene for Aliphatics at 0.75 WHSV & 0 PSIG in Variation Temperature Petição 870200157331, de 15/12/2020, pág. 84/95 Seletividade (%) 6/17Petition 870200157331, of 12/15/2020, p. 84/95 Selectivity (%) 6/17 FOLHA SUBSTITUTA (REGULAMENTO 26) Número de CarbonoSUBSTITUTE SHEET (REGULATION 26) Carbon Number Impacto deImpact of Distribuição de Produto como uma Função de Velocidade EspacialProduct Distribution as a Function of Spatial Speed Setas indicam a direção de velocidade espacial aumentadaArrows indicate the direction of increased space speed Petição 870200157331, de 15/12/2020, pág. 85/95 Seletividade (%) 7/17Petition 870200157331, of 12/15/2020, p. 85/95 Selectivity (%) 7/17 FOLHA SUBSTITUTA (REGULAMENTO 26) Número de Carbono AromáticoSUBSTITUTE SHEET (REGULATION 26) Aromatic Carbon Number Impacto deImpact of Seletividade de 30 % mol/mol de Etileno para Alifáticos a 0,75 WHSV & 0 PSIG em Temperatura de VariaçãoSelectivity of 30% mol / mol of Ethylene for Aliphatics at 0.75 WHSV & 0 PSIG in Variation Temperature Petição 870200157331, de 15/12/2020, pág. 86/95 Seletividade (%) 8/17Petition 870200157331, of 12/15/2020, p. 86/95 Selectivity (%) 8/17 Número de CarbonoCarbon Number FOLHA SUBSTITUTA (REGULAMENTO 26) Impacto de cicloparafinas iso-parafinas aromáticos n-parafinasSUBSTITUTE SHEET (REGULATION 26) Impact of aromatic n-paraffin iso-paraffin cycloparaffins Número de Carbono Jet A MédioAverage Jet A Carbon Number % em Massa% in large scale FOLHA SUBSTITUTA (REGULAMENTO 26)SUBSTITUTE SHEET (REGULATION 26) Distribuição de Carbono Típica – Combustível Diesel n-Parafinas, Iso-parafinas, Cicloparafinas, AromáticosTypical Carbon Distribution - Diesel Fuel n-Paraffins, Iso-paraffins, Cycloparaffins, Aromatics Petição 870200157331, de 15/12/2020, pág. 88/95 % em Massa 10/17Petition 870200157331, of 12/15/2020, p. 88/95% by Mass 10/17 Carbono #Carbon # FOLHA SUBSTITUTA (REGULAMENTO 26)SUBSTITUTE SHEET (REGULATION 26) Purgar H2 e CH4Purge H2 and CH4 Gases Leves Não ReagentesLight Non-Reagent Gases Petição 870200157331, de 15/12/2020, pág. 89/95 Reciclar ponto de corte alvoPetition 870200157331, of 12/15/2020, p. 89/95 Recycle target cutoff Alcanos Leves C2-C5 11/17Light Alkanes C2-C5 11/17 C3 + Líquidos* Mistura de DieselC3 + Liquids * Diesel Blend FOLHA SUBSTITUTA (REGULAMENTO 26) Rico em Alcano C2+ OU * Mistura de Gasolina Alternativa Mistura de GasolinaSUBSTITUTE SHEET (REGULATION 26) Rich in C2 + Alkane OR * Alternative Gasoline Blend Gasoline Blend I2FE & LG2F Combinados R1: Olefinação Térmica R2: Ácido com base: Petição 870200157331, de 15/12/2020, pág. 90/95 Alimentação Σ(Oligomerizar & Craquear) Reformada Separação Térmica de Fluxo de Fenda Opcional Reação de Craqueamento de Gases Leves C2+ Arrefecer Parafina de Baixa Severidade I2FE Opcional: Alimentação de Rendimento de Hidrogênio Produto Líquido de Grau de 12/17 Combustível Mistura de Gasolina C4-C12I2FE & LG2F Combined R1: Thermal Olefination R2: Acid based: Petition 870200157331, 12/15/2020, p. 90/95 Feed Σ (Oligomerize & Crack) Reformed Thermal Slit Flow Separation Optional Light Gas Cracking Reaction C2 + Cool Low Severity Paraffin I2FE Optional: Hydrogen Yield Feed 12/17 Grade Liquid Product Fuel Gasoline Blend C4-C12 OU Mistura de Diesel C9-C24 FOLHA SUBSTITUTA (REGULAMENTO 26)OR C9-C24 Diesel Blend SUBSTITUTE SHEET (REGULATION 26) Purgo de Hidrogênio/Metano (Reuso) Processo de LG2F Petição 870200157331, de 15/12/2020, pág. 91/95 Separação Reciclar Gás Rico em Alcano C2+ R2: Ácido catalisado Rendimento de R1: Produto de Mistura Olefinação Σ(Oligomerizar & Arrefecer Térmica Craquear) de Grau de Combustível C6+ Alquenos de Mistura de Gasolina C4-C12Hydrogen / Methane Purge (Reuse) LG2F Process Petition 870200157331, 12/15/2020, p. 91/95 Separation Recycle C2 + R2-Alkane Gas: Catalyzed acid Yield of R1: Mixture Product Olefination Σ (Oligomerize & Cool Thermal Crack) of C6 Fuel Grade + C4-C12 Gasoline Mixture Alkenes OU 13/17 Gases Leves C2+ Mistura de Diesel C9-C24 Craqueamento Qualquer Fonte de Olefina Produto de MTO FOLHA SUBSTITUTA (REGULAMENTO 26)OR 13/17 Light Gases C2 + Mixture of Diesel C9-C24 Cracking Any Source of Olefin Product of MTO SUBSTITUTE SHEET (REGULATION 26) Oligomerização de Propileno a 45 PSIG & 3 WHSVPropylene Oligomerization at 45 PSIG & 3 WHSV Temperatura (ºC) HidrocarboTemperature (ºC) Hydrocarbon Leves netosLight grandchildren Rendimento (%)Performance (%) FOLHA SUBSTITUTA (REGULAMENTO 26)SUBSTITUTE SHEET (REGULATION 26) Processo de Eliminação de Benzeno – LG2FBenzene Elimination Process - LG2F Petição 870200157331, de 15/12/2020, pág. 93/95 Alimentação de Alqueno Reação de Baixa Aromáticos de Alquilbenzeno Temperatura 15/17Petition 870200157331, of 12/15/2020, p. 93/95 Alken Feed Low Alkylbenzene Aroma Reaction Temperature 15/17 Alimentação Misturas de Gasolina C7+ de BenzenoFood C7 + Benzene Gasoline Blends FOLHA SUBSTITUTA (REGULAMENTO 26)SUBSTITUTE SHEET (REGULATION 26)
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