ES2220678T3 - Procedimiento para destilacion, en una columna con una pared divisoria, de hidrocarburos saturados obtenidos por isomerizacion. - Google Patents
Procedimiento para destilacion, en una columna con una pared divisoria, de hidrocarburos saturados obtenidos por isomerizacion.Info
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Abstract
Un procedimiento de isomerización, que comprende: poner en contacto una corriente de alimentación que contiene al menos pentano normal y hexano normal con un catalizador de isomerización en una zona de isomerización, bajo condiciones de isomerización para convertir al menos una porción del pentano normal y hexano normal en productos isomerizados y formar un efluente de zona de isomerización que contiene pentano normal y hexano normal y productos isomerizados, pasando el efluente de la zona de isomerización a una zona de separación por adsorción, que comprende al menos un lecho de absorbente selectivo mantenido en condiciones de adsorción, bajo las cuales el pentano normal y hexano normal son selectivamente retenidos sobre una cantidad de adsorbente selectivo, formando así una corriente de producto isomerizado, que comprende 2- metil-pentano, 3-metil-pentano, 2, 2-dimetil-butano, 2, 3- dimetil-butano, isopentano, metil-ciclopentano, ciclohexano e hidrocarburos de C7+, desorbiendo el pentanonormal y hexano normal, bajo condiciones de desorción para producir una corriente de alcano normal que comprende al menos pentano normal y hexano normal, pasando la corriente de producto isomerizado por una columna de fraccionamiento con pared divisoria, hecha funcionar en condiciones de fraccionamiento y dividida en al menos una primera y una segunda zona de fraccionamiento paralelas mediante una pared divisoria, teniendo la primera y segunda zonas de fraccionamiento cada una, un extremo superior y uno inferior localizados dentro de la columna de fraccionamiento, estando la primera y segunda zonas de fraccionamiento en comunicación abierta en sus extremos superiores con una sección superior no dividida de la columna de fraccionamiento y en comunicación abierta en sus extremos inferiores con una sección no dividida inferior de la columna de fraccionamiento, y entrando la corriente de producto isomerizado en la columna en un punto intermedio de la primera zona de fraccionamiento, retirándoseuna corriente, que comprende 2-metil-pentano y 3-metil-pentano de un punto intermedio de la segunda zona de fraccionamiento de la columna de fraccionamiento con pared divisoria, retirándose una corriente que comprende 2, 2- dimetil-butano, 2, 3-dimetil-butano e isopentano de un primer extremo de la columna de fraccionamiento con pared divisoria y retirándose una corriente que comprende metil- ciclopentano, ciclohexano e hidrocarburos de C7+, de un segundo extremo de la columna de fraccionamiento con pared divisoria.
Description
Procedimiento para destilación, en una columna
con una pared divisoria, de hidrocarburos saturados obtenidos por
isomerización.
En muchos procedimientos comercialmente
importantes de la industria petroquímica y petrolífera se desea
separar compuestos químicos con puntos de ebullición próximos o
realizar una separación de compuestos químicos por clase
estructural. Es muy difícil o imposible realizar esto mediante
destilación fraccionada convencional, debido al requerimiento de
numerosas columnas de fraccionamiento, las cuales pueden consumir
cantidades excesivas de energía. Las industrias relevantes han dado
una respuesta a este problema utilizando otros métodos de
separación, los cuales son capaces de realizar una separación basada
en la estructura química o características del compuesto. La
separación por adsorción es uno de dichos métodos y se utiliza
ampliamente para realizar estas separaciones.
En la puesta en práctica de la separación por
adsorción, una mezcla de alimentación que comprende dos o más
compuestos con diferente estructura de la cadena principal, se pasa
a través de uno o más lechos de un adsorbente, el cual adsorbe
selectivamente un compuesto de una estructura de cadena principal,
mientras que permite que otros componentes de la corriente de
alimentación pasen a través de la zona de adsorción en una condición
inalterada. El flujo de alimentación a través del lecho absorbente
se detiene y la zona de adsorción se somete a arrastre
posteriormente para retirar materiales no adsorbidos que rodean al
absorbente. Después de esto, el compuesto deseado se desorbe del
absorbente pasando una corriente de desorbente a través del lecho
absorbente. El material desorbente también se utiliza comúnmente
para arrastrar materiales no adsorbidos de los espacios huecos
alrededor y dentro del absorbente. Esto se puede realizar en un sólo
gran lecho de absorbente o en varios lechos paralelos sobre una base
de lechos oscilantes. Sin embargo, se ha encontrado que la
separación por adsorción con lechos móviles simulados proporciona
varias ventajas, tales como alta pureza y recuperación. Por lo
tanto, muchos procedimientos para separaciones petroquímicas a
escala comercial especialmente para parafinas específicas y xilenos
se realizan utilizando la tecnología de lecho móvil en
contracorriente simulado (SMB, por sus iniciales en inglés
simulated moving bed).
El paso del desorbente a través del absorbente,
desaloja los compuestos retenidos selectivamente para producir una
corriente de extracto. La corriente de extracto contiene una mezcla
de desorbentes y de compuestos no adsorbidos, separando a
continuación estos materiales mediante destilación en una columna
denominada columna de extractos. La corriente de refinado contiene
una mezcla de desorbente y de compuestos no adsorbidos, retirándose
el desorbente de la corriente de refinado mediante destilación en
una columna denominada columna de refinado. El objetivo de la
invención está dirigido a mejorar el producto final del
procedimiento de isomerización a través de mejorar el
fraccionamiento empleado en recuperar los compuestos finales
deseados de la corriente de refinado.
Varias ventajas económicas se derivan del
procesamiento en continuo, en comparación con el procesamiento por
lotes, en procedimientos de separación por adsorción a gran escala.
El reconocimiento de esto, ha llevado al desarrollo de
procedimientos de separación por adsorción con lecho móvil simulado
(SMB). Estos procedimientos emplean típicamente una válvula
rotatoria y una pluralidad de tuberías, para simular el movimiento
en contracorriente de un lecho absorbente a través de las zonas de
adsorción y desorción. Esto se describe, por ejemplo, en las
patentes de EE.UU. A-3.205.166 y
A-3.201.491.
La patente de EE.UU. A-3.510.423
de R.W. Neuzil et al., proporciona una descripción de la
manera acostumbrada de manejar las corrientes de refinado y extracto
separadas por un procedimiento SMB, siendo el absorbente,
recuperado, combinado y reciclado a la zona de adsorción. La patente
de EE.UU. A-4.036.745 describe el uso de desorbentes
duales con una sola zona de adsorción para proporcionar un extracto
de parafina de mayor pureza. La patente de EE.UU.
A-4.006.197 extiende esta enseñanza acerca del
reciclado de desorbentes, a mezclas de desorbentes de tres
componentes.
La pared divisoria o la configuración Petyluk
para columnas de fraccionamiento la introdujeron inicialmente
Petyluk et al., hace unos 50 años. Una reciente
comercialización de una columna de fraccionamiento que emplea esta
técnica, ha propiciado investigaciones más recientes como se
describe en el artículo que aparece en la página s14 de la revista
Supplement to The Chemical Engineer, del 27 de Agosto de
1992.
El uso de columnas con pared divisoria en la
separación de hidrocarburos también se describe en la bibliografía
de patentes. Por ejemplo, la patente de EE.UU.
A-2.471.134 describe el uso de una columna con pared
divisoria en la separación de hidrocarburos ligeros que van desde el
metano al butano. La patente de EE.UU. A-4.230.533
describe un sistema de control para una columna con pared divisoria
e ilustra el uso de la invención reivindicada, en la separación de
hidrocarburos aromáticos que comprenden benceno, tolueno y
ortoxileno. La patente alemana DE 3302525 describe una columna de
destilación con tabiques verticales, las cuales pueden refinar una
mezcla de alimentación en fracciones puras.
El uso de columnas con pared divisoria en la
presente invención, es una ventaja significativa sobre esquemas de
flujo de isomerización que no emplean una columna de fraccionamiento
con pared divisoria, como la que se describe en el trabajo de B.
Domergue y L. Watripont publicado en la revista World
Refining, de Mayo del 2000, pp. 26-30.
La presente invención proporciona un
procedimiento de isomerización, que comprende poner en contacto una
corriente de alimentación que contiene al menos pentano normal y
hexano normal con un catalizador de isomerización en una zona de
isomerización, bajo condiciones de isomerización, para convertir al
menos una porción del pentano normal y hexano normal en productos
isomerizados y formar un efluente de zona de isomerización que
contiene pentano normal y hexano normal y productos isomerizados,
pasando el efluente de la zona de isomerización a una zona de
separación por adsorción, que comprende al menos un lecho de
absorbente selectivo mantenido en condiciones de adsorción, bajo las
cuales el pentano normal y hexano normal son selectivamente
retenidos sobre una cantidad de adsorbente selectivo, formando así
una corriente de producto isomerizada, que comprende
2-metil-pentano,
3-metil-pentano,
2,2-dimetil-butano,
2,3-dimetil-butano, isopentano,
metil-ciclopentano, ciclohexano e hidrocarburos de
C_{7+}, desorbiendo el pentano normal y hexano normal bajo
condiciones de desorción para producir una corriente de alcano
normal que comprende al menos un pentano normal y hexano normal,
pasando la corriente de producto isomerizado por una columna de
fraccionamiento con pared divisoria, hecha funcionar en condiciones
de fraccionamiento y dividida en al menos una primera y una segunda
zona de fraccionamiento paralelas mediante una pared divisoria,
teniendo la primera y segunda zonas de fraccionamiento cada una, un
extremo superior y uno inferior localizados dentro de la columna de
fraccionamiento, estando la primera y segunda zonas de
fraccionamiento en abierta comunicación en sus extremos superiores
con una sección no dividida de cabeza de la columna de
fraccionamiento y en abierta comunicación en sus extremos inferiores
con una sección no dividida del fondo de la columna de
fraccionamiento, entrando la corriente de producto isomerizado en la
columna en un punto intermedio de la primera zona de
fraccionamiento, retirándose una corriente que comprende
2-metil-pentano y
3-metil-pentano de un punto
intermedio de la segunda zona de fraccionamiento de la columna de
fraccionamiento con pared divisoria, retirándose una corriente que
comprende 2,2-dimetil-butano,
2,3-dimetil-butano e isopentano de
un primer extremo de la columna de fraccionamiento con pared
divisoria y retirándose una corriente que comprende
metil-ciclopentano, ciclohexano e hidrocarburos de
C_{7+}, de un segundo extremo de la columna de fraccionamiento con
pared divisoria.
La corriente de alimentación, la cual contiene al
menos pentano normal y hexano normal, se hace pasar a través de la
zona de separación por adsorción antes de ponerla en contacto con un
catalizador de isomerización.
La etapa de desorción emplea típicamente un
desorbente, conteniendo adicionalmente el desorbente la corriente de
producto isomerizado y la corriente de alcano normal de la zona de
separación por adsorción. El procedimiento puede además incluir,
retirar el desorbente de la corriente de producto isomerizado y
corriente de alcano normal, utilizando una columna de
fraccionamiento integrada hecha funcionar en condiciones de
fraccionamiento y dividida en al menos una primera y una segunda
zona de fraccionamiento vertical, teniendo cada zona un extremo
superior e inferior localizados dentro de la columna de
fraccionamiento, estando la primera y segunda zonas de
fraccionamiento en abierta comunicación en sus extremos superiores a
un primer extremo de la columna, pasando la corriente de producto
isomerizado por un punto intermedio de la primera zona de
fraccionamiento de la columna de fraccionamiento integrada, pasando
la corriente de alcano normal por un punto intermedio de la segunda
zona de fraccionamiento de la columna de fraccionamiento integrada,
retirándose la corriente de producto isomerizado, con reducido
contenido de desorbente, de un primer extremo de la primera zona de
fraccionamiento, no estando en comunicación dicho primer extremo con
la segunda zona de fraccionamiento, localizándose en el segundo
extremo de la columna de fraccionamiento integrada, retirándose la
corriente de alcano normal con reducido contenido de desorbente, de
un primer extremo de la segunda zona de fraccionamiento, no estando
en comunicación dicho primer extremo con la primera zona de
fraccionamiento, localizándose en el segundo extremo de la columna
de fraccionamiento integrada y retirándose una corriente de
desorbente del primer extremo de la columna de fraccionamiento
integrada. La zona de separación por absorción se hace funcionar en
un modo seleccionado del grupo que consiste en un modo de lecho
móvil simulado y un modo de adsorción por cambio (oscilación) de
presión. El procedimiento puede comprender, además, recoger el flujo
ascendente de vapor de la sección inferior de la columna de
fraccionamiento de pared divisoria en la primera y segunda zonas de
fraccionamiento y a continuación, dividir de manera controlada el
vapor entre la primera y segunda zonas de fraccionamiento.
El procedimiento puede comprender además, pasar
la corriente de alcano normal a una columna de fraccionamiento para
separar un desorbente de la corriente de alcano normal y reciclar la
corriente de alcano normal resultante con reducido contenido de
desorbente a la zona de isomerización y pasar la corriente de
producto isomerizado a una columna de fraccionamiento para separar
el desorbente de la corriente de producto isomerizado, antes de
entrar en la columna de fraccionamiento de pared divisoria.
El procedimiento puede comprender además reciclar
la corriente de alcano normal proveniente de la columna de
fraccionamiento integrada a la zona de isomerización.
La Figura 1, es un diagrama de flujo de
procedimiento altamente simplificado de la invención que muestra la
corriente de refinado recuperada de una zona de separación por
adsorción con lecho móvil simulado, haciéndose pasar el producto
refinado a una columna de recuperación de producto de una sola pared
divisoria para separar y recuperar los componentes de alto índice de
octano.
La Figura 2, es un diagrama de flujo de
procedimiento simplificado de la invención que muestra la corriente
de refinado y la corriente de extracto provenientes de una zona de
separación por adsorción con lecho móvil simulado, que entra en una
zona de fraccionamiento integrada para retirar el desorbente y
formar un producto de refinado que pasa a una columna de
recuperación de producto con una sola pared divisoria para separar y
recuperar los componentes de alto índice de octano.
La Figura 3, es un diagrama de flujo de
procedimiento altamente simplificado de la invención en el que la
zona de separación por adsorción se hace funcionar en modo de
adsorción por cambio (oscilación) de presión y los productos
isomerizados menos fuertemente adsorbidos pasan a una columna de
recuperación de producto con una sola pared divisoria para separar y
recuperar los componentes de alto índice de octano.
La invención no está restringida a cualquier tipo
particular de zona de isomerización o de zona de adsorción, sin
embargo, la mejora se encuentra en el particular procesamiento aguas
debajo de la corriente de productos isomerizados (o refinado), y en
otra realización, tanto del extracto como del refinado.
La zona de isomerización puede consistir en
cualquier tipo de zona de isomerización que toma una corriente de
hidrocarburos de cadena lineal de C_{5} a C_{6} o una mezcla de
hidrocarburos de cadena lineal y de cadena ramificada y convierte
los hidrocarburos de cadena lineal de la mezcla de alimentación en
hidrocarburos de cadena ramificada y los hidrocarburos de cadena
ramificada en hidrocarburos de cadena más altamente ramificada
produciendo, por lo tanto, un efluente que tiene hidrocarburos de
cadena ramificada y de cadena lineal. En funcionamiento en fase
líquida, la sección de adsorción es preferiblemente un lecho móvil
simulado, aunque se pueden utilizar otros esquemas para poner en
contacto el absorbente con la mezcla de alimentación y desorber la
mezcla de alimentación del absorbente con el material desorbente. En
funcionamiento en fase de vapor, la sección de adsorción se puede
escoger para que sea un sistema de adsorción por cambio (oscilación)
de presión, aunque se pueden utilizar con éxito otros modos de
separación por adsorción.
Cargas de alimentación adecuadas para la zona de
isomerización incluyen hidrocarburos de C_{5} y C_{6}, e
incluyen al menos hexano normal y pentano normal. La alimentación
típica para este procedimiento es una alimentación de nafta con un
punto de ebullición inicial en el intervalo del butano normal. Las
cargas de alimentación que se pueden utilizar en esta invención,
incluyen fraccionamientos de hidrocarburos ricos en parafinas
normales de C_{5} a C_{6}. El término "ricos" define una
corriente que tiene más del 50% del componente mencionado. Cargas de
alimentación útiles incluyen gasolina natural ligera, nafta ligera
directamente destilada, condensados de gasoil, refinados ligeros,
reformado ligero, hidrocarburos ligeros y destilados directos que
tienen puntos finales de destilación de 77ºC y que contienen
cantidades sustanciales de parafinas de C_{4} a C_{6}. La
alimentación también puede contener bajas concentraciones de
hidrocarburos insaturados e hidrocarburos que tienen más de 6 átomos
de carbono. Las concentraciones de estos materiales se deben de
limitar a 10% en peso para los compuestos insaturados y 20% en peso
para hidrocarburos más pesados, con la finalidad de restringir el
consumo de hidrógeno en las reacciones de craqueo. La alimentación y
cualquier reciclado de parafina normal se combinan y entran
típicamente en la zona de isomerización con una corriente de
hidrógeno. En una realización alternativa, la corriente de
alimentación se puede introducir en la zona de separación por
adsorción antes de separar y retirar cualquier hidrocarburo
ramificado, siendo reciclados los hidrocarburos normales a la zona
de isomerización.
El hidrógeno se mezcla con la alimentación y se
introduce en la zona de isomerización en una cantidad que
proporciona una relación en moles de hidrógeno a hidrocarburo de
0,01 a 10 en el efluente de la zona de isomerización.
Preferiblemente, la relación en moles de hidrógeno a hidrocarburo
está en el intervalo de 0,05 a 5. Aunque, no hay un consumo neto de
hidrógeno en la reacción de isomerización, la zona de isomerización
tendrá un consumo neto de hidrógeno a menudo definido como requisito
de hidrógeno estequiométrico, el cual se asocia con un número de
reacciones secundarias que ocurren. Estas reacciones secundarias
incluyen la saturación de olefinas e hidrocarburos aromáticos,
craqueo y desproporcionamiento. Para alimentaciones que tienen un
alto nivel de compuestos insaturados, satisfacer el requisito de
hidrógeno estequiométrico requerirá una mayor relación en moles de
hidrógeno a hidrocarburo para la alimentación en la entrada de la
zona de isomerización. El hidrógeno en exceso de las cantidades
estequiométricas para las reacciones secundarias, con frecuencia se
mantiene en la zona de reacción para proporcionar estabilidad y
conversión, compensando la variación de las composiciones de la
corriente de alimentación que altera los requisitos de hidrógeno
estequiométrico. A menudo se utilizan mayores relaciones en moles de
hidrógeno a hidrocarburo, para prolongar la vida del catalizador
suprimiendo las reacciones secundarias, tales como craqueo y
desproporcionamiento. Cuando ocurren dichas reacciones secundarias,
estas pueden reducir la conversión y dar lugar a la formación de
compuestos carbonáceos, usualmente denominados coque, que ensucian
el catalizador.
Se ha encontrado que se puede reducir
significativamente la relación de hidrógeno a hidrocarburo en zonas
de isomerización que utilizan un catalizador de
platino-alúmina clorurado. En dichos casos, es
deseable reducir la cantidad de hidrocarburo que entra en la zona de
isomerización de manera que, la relación en moles de hidrógeno a
hidrocarburo del efluente de la zona de isomerización sea menor que
0,05.
Cuando la relación en moles de hidrógeno a
hidrocarburo excede 0,05, no es económicamente deseable hacer
funcionar la zona de isomerización sin reciclado de hidrógeno a la
zona de isomerización. Por lo tanto, en tales casos, se proporcionan
instalaciones para recuperar el hidrógeno del efluente como se
describe más adelante.
La mezcla de alimentación de hidrógeno e
hidrocarburo se pone en contacto en la zona de reacción con un
catalizador de isomerización. Los materiales compuestos catalíticos
que se pueden utilizar en la zona de isomerización incluyen
catalizadores de isomerización tradicionales. Dichos catalizadores
incluyen catalizadores con alto contenido de cloro sobre una base de
alúmina que contiene platino y aluminosilicatos cristalinos o
zeolitas cristalinas. Composiciones catalíticas adecuadas de este
tipo, muestran una selectiva y sustancial actividad de
isomerización, bajo las condiciones de funcionamiento del
procedimiento.
El catalizador de isomerización preferido para
esta invención es un catalizador de platino-alúmina
clorurado. La alúmina es preferiblemente una
gamma-alúmina anhidra con un alto grado de pureza.
El catalizador también puede contener otros metales del grupo
platino. La expresión "metales del grupo platino" se refiere a
metales nobles excluyendo la plata y el oro, los cuales se
seleccionan del grupo que consiste en platino, paladio, germanio,
rutenio, rodio, osmio e iridio. Estos metales muestran diferencias
en actividad y selectividad de manera que, se ha encontrado ahora,
que el platino es más adecuado para este procedimiento. El
catalizador contendrá de 0,1 a 0,25% en peso de platino. Otros
metales del grupo platino pueden estar presentes en una
concentración de 0,1 a 0,25%. El componente platino puede existir
dentro del material compuesto catalítico final como un óxido o
haluro o como un metal elemental. La presencia del componente
platino en su estado reducido, se ha encontrado como lo más adecuado
para este procedimiento. El componente cloruro denominado en la
técnica "un cloruro combinado" está presente en una cantidad de
2 a 15% en peso basado en el material seco de soporte. El uso de
cloruro en cantidades mayores que 5% en peso, se ha encontrado que
es lo más beneficioso para este procedimiento. El óxido inorgánico
comprende, preferiblemente, alúmina y más preferiblemente,
gamma-alúmina, eta-alúmina y sus
mezclas.
Es generalmente conocido que los catalizadores de
platino-alúmina altamente clorurados de este tipo,
son altamente sensibles a compuestos que contienen azufre y oxígeno.
Por lo tanto, el uso de dichos catalizadores requiere que la carga
de alimentación esté relativamente libre de dichos compuestos. Se
requiere, generalmente, una concentración de azufre no mayor que 0,5
ppm. La presencia de azufre en la carga de alimentación sirve para
desactivar temporalmente el catalizador por envenenamiento del
platino. La actividad del catalizador se puede restablecer separando
con arrastre mediante hidrógeno caliente el azufre del material
compuesto catalítico o bajando la concentración de azufre en la
alimentación de entrada por debajo de 0,5 ppm de manera que el
hidrocarburo desorba el azufre que ha sido adsorbido sobre el
catalizador. El agua puede actuar para desactivar permanentemente el
catalizador, eliminando cloruro de alta actividad del catalizador
reemplazándolo con hidróxido de aluminio inactivo. Por lo tanto, el
agua, al igual que los compuestos oxigenados, en particular
oxigenados de C_{1}-C_{5} que se pueden
descomponer para formar agua, sólo puede ser tolerada en muy bajas
concentraciones. En general, esto requiere una limitación de
compuestos oxigenados en la alimentación de 0,1 ppm o menos.
Como una clase, los catalizadores de
aluminosilicato cristalino o zeolita cristalina comprenden tamices
moleculares zeolíticos cristalinos, que tienen un diámetro de poros
aparente lo suficientemente grande para adsorber neopentano. Es
deseable una relación en moles de sílice a alúmina
SiO_{2}:Al_{2}O_{3} mayor que 3, menor que 60 y
preferiblemente entre 15 y 30. En su forma preferida, la zeolita
contiene un porcentaje equivalente de cationes de metales alcalinos
y tiene los AlO_{4} tetraédricos no asociados con los cationes de
metales alcalinos, bien no asociados con ninguno de los cationes
metálicos o bien asociados con cationes metálicos divalentes u otros
polivalentes. Usualmente, el tamiz molecular es un tamiz molecular
de mordenita el cual está esencialmente en su forma ácida o se ha
convertido en su forma ácida. Los catalizadores particularmente
preferidos de este tipo para isomerización se describen con detalle
en las patentes de EE.UU. A-3.442.794 y
A-3.836.597.
Una composición preferida de catalizador de
zeolita para usar en la presente invención comprende metales nobles
del Grupo VIII, un aluminosilicato cristalino protonado y un óxido
inorgánico refractario, teniendo la composición catalítica una
superficie específica de al menos 580 m^{2}/g. Se realizan mejoras
significativas en el rendimiento de isomerización cuando la
superficie específica del material compuesto catalítico es
equivalente a, o por encima de 580 m^{2}/g. Un metal del Grupo
VIII se incorpora en el material compuesto catalítico para
proporcionar una función de hidrogenación/deshidrogenación y se
considera que el platino es el metal noble del Grupo VIII preferido.
El metal noble del Grupo VIII está presente en una cantidad de 0,01
a 5% en peso de material compuesto y preferiblemente en una cantidad
de al menos 0,15% en peso, pero no por encima de 0,35% en peso. El
material compuesto catalítico de zeolita puede contener también una
cantidad catalíticamente eficaz de un metal promotor tal como,
estaño, plomo, germanio, cobalto, níquel, hierro, wolframio, cromo,
molibdeno, bismuto, indio, galio, cadmio, cinc, uranio, cobre,
plata, oro, tántalo y uno o más metales de tierras raras y sus
mezclas. La sílice-alúmina protonada tiene, bien sea
una red cristalina con estructura de poros tridimensional o de
canal. Los aluminosilicatos tridimensionales incluyen tanto
sílico-alúminas sintéticas como naturales, tales
como faujasitas, las cuales incluyen el tipo X, el tipo Y, Y
ultraestable y similares. El tipo L, el tipo Omega y mordenita son
ejemplos de los aluminosilicatos cristalinos con estructura de poros
de canal. Se prefiere la mordenita, bien sea en forma natural o
sintética, particularmente con una relación de sílice a alúmina de
al menos 16:1. El aluminosilicato protonado puede estar presente en
una cantidad dentro del intervalo de 50 a 99,5% en peso,
preferiblemente dentro del intervalo de 75 a 95% en peso y un óxido
inorgánico refractario puede estar presente en una cantidad dentro
del intervalo de 25 a 50% en peso.
Las condiciones de funcionamiento dentro de la
zona de isomerización se seleccionan para maximizar la producción de
productos isomerizados a partir de los componentes de alimentación.
La temperatura dentro de la zona de reacción se encuentra usualmente
en el intervalo 40-320ºC. Se prefiere, generalmente,
temperaturas de reacción inferiores puesto que favorecen usualmente
las mezclas de equilibrio de los productos isomerizados frente a
alcanos normales. Las temperaturas inferiores son particularmente
útiles para procesar alimentaciones compuestas de alcanos de C_{5}
y C_{6}, en las que las temperaturas inferiores favorecen las
mezclas equilibradas que tienen mayores concentraciones de los
isoalcanos más ramificados. Cuando la mezcla de alimentación se
compone principalmente de alcanos de C_{5} y C_{6}, se prefieren
temperaturas en el intervalo de 60ºC a 160ºC. Las temperaturas de
reacción superiores, aumentan la actividad catalítica y promueven la
isomerización de hidrocarburos de C_{4}. La zona de reacción se
puede mantener en un amplio intervalo de presiones. Las condiciones
de presión en la isomerización de parafinas de
C_{4}-C_{6} varían en el intervalo de 700 a
7.000 kPa. Las presiones preferidas para este procedimiento están en
el intervalo de 2.000 a 3.000 kPa. El caudal de alimentación a la
zona de reacción puede también variar en un amplio intervalo. Estas
condiciones incluyen velocidades espaciales horarias de líquido
(LHSV, por sus iniciales en inglés, liquid hourly
space velocity) que varían en el intervalo de 0,5 a
12 h^{-1}, aunque se prefieren velocidades espaciales entre 1 y 6
h^{-1}. La zona de isomerización funciona usualmente a una LHSV de
1 a 2.
El funcionamiento de la zona de isomerización con
el catalizador de platino-alúmina clorado preferido,
también requiere la presencia de una pequeña cantidad de un promotor
de cloruro orgánico. El promotor de cloruro orgánico sirve para
mantener un alto nivel de cloruro activo sobre el catalizador,
puesto que bajos niveles se retiran continuamente del catalizador
por la alimentación de hidrocarburo. La concentración de promotor en
la zona de reacción se mantiene, típicamente, de 30 a 300 ppm. El
compuesto promotor preferido es percloroetileno. Otros compuestos
promotores incluyen cloruros orgánicos descomponibles libres de
oxígeno, tales como dicloruro de propilo, cloruro de butilo y
cloroformo, por nombrar tan sólo algunos de dichos compuestos. La
necesidad de mantener secos los reactantes se refuerza con la
presencia del compuesto de cloruro orgánico, el cual se convierte en
cloruro de hidrógeno. En la medida en que las corrientes del
procedimiento se mantengan secas, no habrá ningún efecto adverso por
la presencia de cloruro de hidrógeno.
La zona de isomerización incluye usualmente un
sistema de dos reactores con un reactor de primera etapa y un
reactor de segunda etapa, estando el catalizador equitativamente
distribuido entre los dos reactores. No es necesario que la reacción
se lleve a cabo en dos reactores, pero el uso de dos reactores
confiere varios beneficios al procedimiento. El uso de dos reactores
y de valvulería especializada, permite el reemplazamiento parcial
del sistema catalítico sin sacar la unidad de isomerización de la
corriente. Durante los cortos períodos de tiempo durante el cual el
reemplazamiento del catalizador puede ser necesario, el flujo
entero de reactantes se puede procesar a través de tan sólo un
recipiente de reacción, mientras que el catalizador se reemplaza en
el otro. El uso de dos zonas de reacción también ayuda a mantener
más bajas las temperaturas de catalizador. Esto se logra realizando
cualquier reacción exotérmica, tal como la hidrogenación de
compuestos insaturados, en un primer recipiente de reacción y
llevándose a cabo el resto de la reacción en un recipiente de
reacción final en condiciones de temperatura más favorables.
El efluente proveniente de los reactores entra en
un estabilizador que separa gases ligeros y batano del efluente (no
mostrado). La cantidad de butano retirada del estabilizador variará
dependiendo de la cantidad de butano que entra en el procedimiento.
El estabilizador normalmente funciona a una presión de 800 a 1.700
kPa. Cuando la zona de isomerización se hace funcionar con una alta
relación de hidrógeno a hidrocarburo, se coloca usualmente un
separador antes del estabilizador. Una corriente de gas de reciclo
rica en hidrógeno, se recupera del separador y se recicla por
combinación con la alimentación que entra en la zona de
isomerización. Cuando la zona de isomerización funciona con muy
bajas relaciones de hidrógeno a hidrocarburo no se necesita el
separador y el efluente proveniente de la zona de isomerización
puede entrar en el estabilizador directamente.
La corriente de fondo del estabilizador
proporciona una corriente efluente de zona de isomerización que
comprende hidrocarburos de C_{5} y con mayor punto de ebullición
que incluyen parafinas normales para reciclo y productos
isomerizados y ramificados. Los cloruros, los cuales pueden estar
presentes en la zona de reacción, no suponen usualmente ningún
problema para el sorbente en la zona de adsorción. Durante un
funcionamiento normal, cualesquiera cloruros que están presentes en
el efluente de la zona de isomerización, serán retirados en la
cabeza del estabilizador. Sin embargo, cuando la zona de
isomerización o separadores aguas abajo provenientes de la zona de
isomerización están sujetos a desajustes, puede ser deseable
proporcionar un lecho de seguridad de algún tipo para tratar las
colas del estabilizador e impedir cualquier paso de compuestos de
cloruro a la sección de adsorción.
El efluente de isomerización se hace circular por
la tubería 6 y entra en la zona de separación por adsorción 8 donde
se pone en contacto con un adsorbente. Se espera que el efluente de
isomerización contenga compuestos, tales como pentano normal, hexano
normal, metil-pentano,
2-metil-pentano,
3-metil-pentano,
metil-ciclopentano, hidrocarburos de C_{7+},
isopentano, 2,2-dimetil-butano,
2,3-dimetil-butano, quizás algún
butano o butanos y otros compuestos trazas. La sección de adsorción
de esta invención se hace funcionar para retirar principalmente la
fracción de pentano normal y de hexano normal del efluente de la
zona de isomerización. Este procedimiento es especialmente adecuado
para sistemas de adsorción que utilizan múltiples orificios para
suministrar las corrientes de procedimiento al absorbente y dividir
el adsorbente en una pluralidad de zonas para adsorber parafinas
normales, recuperar isoparafinas, purificar el adsorbente y desorber
las parafinas normales. Un método bien conocido de este tipo es el
sistema de lecho móvil en contracorriente simulado para sistemas de
flujo en contracorriente de lecho móvil simulado como se describió
antes. Detalles adicionales sobre el funcionamiento de una zona de
adsorción típica en una aplicación de isomerización, se pueden
encontrar en la patente de EE.UU. A-5.043.525
incorporada en su totalidad en la presente invención como
referencia.
Aunque gran parte de la descripción en esta
invención se realiza en términos del uso de la invención en un
procedimiento SMB, se cree que la invención se puede aplicar a otros
modos de realizar separación por adsorción, tal como un sistema de
lecho oscilante que emplea uno o más lechos separados de adsorbente.
El mayor beneficio de la presente invención es como se aplica a un
procedimiento de separación por adsorción, que produce una corriente
que comprende tres compuestos que serán separados por
fraccionamiento. A continuación, se proporciona un ejemplo que
describe una realización específica de la invención que emplea una
zona de adsorción por oscilación de presión. Otra variación de
realización del procedimiento que emplea un lecho móvil simulado, es
el reemplazamiento de la válvula rotatoria por un sistema
distribuidor de válvulas. Dichos sistemas se han descrito en la
técnica, como en la patente de EE.UU. A-4.434.051,
llegando a ser más prácticos a medida que disminuye el número de
sub-lechos de adsorbente.
Un número de expresiones especialmente definidas
se utilizan comúnmente para describir los procedimientos de lecho
móvil simulado. La expresión "corriente de alimentación" indica
una corriente en el procedimiento a través de la cual pasa el
material de alimentación al tamiz molecular. Un material de
alimentación comprende uno o más componentes de extracto o uno o más
componentes de refinado. Un "componente de extracto" es un
compuesto o tipo de compuesto que es más selectivamente retenido por
el tamiz molecular, mientras que un "componente de refinado" es
un compuesto o tipo de compuesto que es menos selectivamente
retenido. En este procedimiento los hidrocarburos normales de la
corriente de alimentación son componentes de extracto, mientras que
los productos isomerizados e hidrocarburos cíclicos de cadena
ramificada de la corriente de alimentación, son componentes de
refinado. La expresión "fluido de desplazamiento" o el término
"desorbente" deben de significar, generalmente, un material
capaz de desplazar un componente de extracto. El término
"desorbente" o la expresión "corriente de entrada de
desorbente" indica la corriente a través de la cual pasa el
desorbente al tamiz molecular. La expresión "corriente de
refinado" o "corriente de salida de refinado" significa una
corriente a través de la cual, se retiran la mayoría de los
componentes de refinado del tamiz molecular. La composición de la
corriente de refinado puede variar de 100% de desorbente a
esencialmente 100% de componentes de refinado. La expresión
"corriente de extracto" o "corriente de salida de
extracto" significa una corriente a través de la cual, un
material de extracto el cual ha sido desplazado por un desorbente se
retira del tamiz molecular. La composición de la corriente de
extracto puede variar de 100% de desorbente a esencialmente 100% de
componentes de extracto.
También, se introduce desorbente en la zona de
separación por adsorción 8, a través de la tubería 15. Para esta
realización específica, el desorbente preferido es una mezcla de
butano e isobutano normal. La relación de butano a isobutano normal
en una mezcla de desorbente está preferiblemente en el intervalo de
80:20 a 95:5. Como una opción, la tubería 15 y la tubería 6, se
pueden combinar y alimentar a la sección de separación por adsorción
8, en combinación. Sin embargo, se prefiere introducir el desorbente
en una corriente separada para controlar la localización de la
entrada de desorbente en el lecho móvil simulado.
Las condiciones de funcionamiento para la
adsorción incluyen, en general, un intervalo de temperaturas de 20 a
250ºC, siendo preferido el intervalo de 60 a 200ºC. Las temperaturas
de 90 a 160ºC son altamente preferidas para la segunda zona de
adsorción. Las condiciones de adsorción también incluyen
preferiblemente, una presión suficiente para mantener los fluidos
del procedimiento en fase líquida, la cual puede ser desde la
atmosférica hasta 4.136,85 kPa. Las condiciones de desorción
incluyen generalmente, las mismas temperaturas y presión utilizadas
para las condiciones de adsorción. Se prefiere generalmente que el
procedimiento SMB se haga funcionar con un caudal A:F a través de la
zona de adsorción en el amplio intervalo de 1:1 a 5:1,0, en la que A
es el caudal volumétrico de "circulación" de volumen de poros
selectivo en el adsorbente y F es el caudal de alimentación. La
práctica de la invención no requiere variación significativa de las
condiciones de funcionamiento de la composición del adsorbente o
desorbente dentro de las cámaras del adsorbente. Es decir, el
adsorbente permanece preferiblemente, a la misma temperatura durante
todo el procedimiento.
El éxito de una particular separación por
adsorción, se determina por muchos factores. De estos factores el
predominante es la composición del adsorbente (fase estacionaria) y
desorbente (fase móvil) empleada en el procedimiento. Los factores
restantes se refieren básicamente a las condiciones de
procedimiento.
No se cree que el procedimiento de la invención
esté limitado al uso con alguna forma de adsorbente en particular.
Los absorbentes empleados en el procedimiento comprenden
preferiblemente un tamiz molecular, tal como una zeolita o
silicalita del tipo A, X o Y. La silicalita está bien descrita en la
bibliografía. Se describe en la patente de EE.UU.
A-4.061.724 de Grose et al. Una descripción
más detallada se encuentra en el artículo "Silicalite, A New
Hydrophobic Crystalline Silica Molecular Sieve" publicado en
la revista Nature, vol. 271, del 9 de Febrero de 1978, el
cual se incorpora en su totalidad en la presente invención como
referencia. La silicalita es un tamiz molecular de sílice cristalina
hidrófoba que tiene canales doblados ortogonales intersecantes
formados con dos geometrías de sección transversales, circular de
6\ring{A} y elíptica sobre el eje principal de
5,1-5,7 \ring{A}. Se conoce un amplio número de
adsorbentes y con frecuencia, un tamiz molecular de inicio se trata
con intercambio iónico o vaporización, etc., para ajustar sus
propiedades de adsorción. Adsorbentes basados en zeolitas X e Y, se
describen con más detalle en las patentes de EE.UU.
A-3.636.638, A-3.626.020 y
A-3.997.620.
El componente activo de los adsorbentes se
utiliza normalmente en forma de aglomerados de partículas que tienen
alta resistencia física y resistencia al desgaste por rozamiento.
Los aglomerados contienen el material de adsorción activo dispersado
en una matriz o aglutinante inorgánico amorfo, que tiene canales y
cavidades las cuales permiten la entrada del fluido en el material
de adsorción. Los métodos para formar dichos aglomerados a partir de
los polvos cristalinos incluyen la adición de un aglutinante
inorgánico, generalmente una arcilla que comprende un dióxido de
silicio y óxido de aluminio, a un polvo adsorbente de alta pureza en
una mezcla húmeda. El aglutinante ayuda a formar o aglomerar las
partículas cristalinas. La mezcla de adsorbente de arcilla mezclada
puede ser extruída en forma de pelets cilíndricos o conformada en
gránulos, los cuales son posteriormente calcinados con la finalidad
de convertir la arcilla en un aglutinante amorfo de considerable
resistencia mecánica. El adsorbente también se puede unir en forma
de partículas con formas irregulares formadas mediante secado por
pulverización o trituración de masas mayores seguido de tamizado de
tamaño. Las partículas de adsorbente pueden por tanto estar en forma
de piezas extruídas, tabletas, esferas o gránulos que tienen un
intervalo de tamaño de partículas deseado, preferiblemente de 1,9 mm
a 250 micrómetros (tamiz de malla 16 a 60, según medida típica de
malla de EE.UU.). Generalmente, se utilizan como aglutinantes
arcillas de tipo caolín, polímeros orgánicos permeables al agua o
sílice.
El componente tamiz molecular activo de los
adsorbentes estará normalmente, en forma de pequeños cristales en
las partículas de adsorbente, en cantidades que varían en el
intervalo de 75 a 98% en peso de la partícula basada en composición
libre de volátiles. Las composiciones libres de volátiles se
determinan, generalmente, después de que el adsorbente se haya
calcinado a 900ºC con la finalidad de eliminar toda materia volátil.
El remanente de adsorbente será, generalmente, la matriz inorgánica
del aglutinante presente, mezclado a fondo con las pequeñas
partículas del material de silicalita. Este material matriz puede
ser un coadyuvante del proceso de fabricación del material de
silicalita, por ejemplo, proveniente de la purificación
intencionalmente incompleta de la silicalita durante su
fabricación.
Los expertos en la técnica apreciarán que el
rendimiento de un adsorbente se ve con frecuencia grandemente
influenciado, por un número de factores no relacionados con su
composición, tales como condiciones de funcionamiento, composición
de la corriente de alimentación y contenido de agua del adsorbente.
La composición del adsorbente y las condiciones de funcionamiento
óptimas para el procedimiento dependen, por tanto, de un número de
variables interrelacionadas. Una de dichas variables es el contenido
de agua del adsorbente, la cual se expresa en la presente invención
en términos del reconocido ensayo de pérdida al fuego (LOI, por sus
iniciales en inglés loss of ignition). En el
ensayo LOI el contenido de materia volátil del adsorbente zeolítico,
se determina por la diferencia de peso obtenida antes y después de
secar una muestra del adsorbente a 500ºC bajo una purga de gas
inerte, tal como nitrógeno durante un período de tiempo suficiente
para lograr un peso constante. Para el procedimiento en
consideración se prefiere que el contenido de agua del adsorbente de
como resultado una pérdida de ignición a 900ºC menor que 7,0% y
preferiblemente, dentro del intervalo de 0 a 4,0% en peso. Como los
fluidos del procedimiento pueden secar el adsorbente, el nivel de
hidratación del tamiz se controla normalmente mediante inyección de
agua, a través de la corriente del desorbente.
Otros detalles sobre equipo y técnicas para usar
en un procedimiento SMB se pueden encontrar en las patentes de
EE.UU. A-3.208.833, A-3.214.247,
A-3.392.113, A-3.455.815,
A-3.523.762, A-3.617.504,
A-3.686.342, A-4.006.197,
A-4.133.842, A-4.434.051, y
A-5.177.295. En las patentes de EE.UU.
A-4.402.832 y A-4.498.991, se
describe un tipo diferente de funcionamiento de lecho móvil
simulado, el cual se puede realizar utilizando equipo, adsorbente y
condiciones similares, pero el cual simula el flujo concurrente del
adsorbente y del líquido en las cámaras de adsorción.
Se ha convertido en costumbre en la técnica,
agrupar los numerosos lechos en la(s) cámara(s) de
adsorción SMB en un número de zonas. Usualmente, el procedimiento se
describe en términos de 4 ó 5 zonas. El primer contacto entre la
corriente de alimentación y el adsorbente se realiza en la Zona 1, o
zona de adsorción. El adsorbente o fase estacionaria en la Zona 1,
llega a estar rodeado por el líquido que contiene el(los)
isómero(s) no deseado(s), es decir con el refinado.
Este líquido se retira del adsorbente en la Zona II, también llamada
zona de purificación. En la zona de purificación los componentes de
refinado no deseados, son arrastrados por lavado fuera del volumen
hueco del lecho del adsorbente por un material, el cual se puede
separar fácilmente del componente deseado mediante destilación
fraccionada. En la Zona III de la(s) cámara(s) de
adsorbente, el isómero deseado es liberado del adsorbente exponiendo
y lavando el adsorbente con el desorbente (fase móvil). El
componente deseado liberado y desorbente acompañante, se retiran del
adsorbente en forma de corriente de extracto. La Zona IV es una
porción del adsorbente localizada entre las zonas I y III, la cual
se utiliza para separar las zonas I y III. En la zona IV se retira
parcialmente el desorbente del adsorbente, mediante una mezcla
fluyente de desorbente y componentes no deseados de la corriente de
alimentación. El flujo de líquido a través de la Zona IV impide la
contaminación de la Zona III por el líquido de la Zona I, mediante
flujo concurrente a la moción simulada del adsorbente de la zona III
hacia la Zona I. Una explicación más completa de los procedimientos
de lecho móvil simulado, se proporciona en la sección de separación
por adsorción de la enciclopedia Kirk-Othmer de
tecnología química en la página 563. Las expresiones "aguas
arriba" y "aguas abajo" se utilizan en la presente invención
en su sentido normal y se interpretan según la dirección global en
la que el líquido está fluyendo en la cámara del adsorbente. Es
decir, si el líquido está fluyendo generalmente hacia abajo a través
de una cámara vertical de adsorbente, por lo tanto, la corriente
aguas arriba es equivalente a una superior o más elevada
localización en la cámara.
La corriente de extracto se dirige hacia una
columna de fraccionamiento de extracto en la que un producto de
extracto, que comprende principalmente un pentano normal y hexano
normal, se separa del desorbente el cual es una mezcla de butano e
isobutano normal. Una corriente de arrastre de desorbente se puede
retirar de la columna de destilación fraccionada con la finalidad de
controlar la relación de isobutano a butano normal en un desorbente,
el cual es reciclado a la sección de separación por adsorción
selectiva. La corriente de arrastre de desorbente se puede emplear
para eliminar cualquier exceso de componentes de desorbentes que
entran en el sistema de adsorción como parte de la alimentación. Es
también factible retirar la corriente de arrastre de la columna de
fraccionamiento de refinado en algunas circunstancias. La columna de
fraccionamiento de extracto funciona típicamente en el intervalo de
90 a 160ºC, midiéndose la temperatura en el fondo de la columna y de
340 a 1.030 kPa, con 40 a 60 platos. El desorbente separado se puede
reciclar a la zona de separación por adsorción y la corriente de
producto de extracto separada, se puede reciclar a la zona de
isomerización.
La corriente de refinado proveniente de la zona
de separación por adsorción se dirige hacia una columna de
fraccionamiento de refinado para separar el desorbente de los
productos isomerizados. El desorbente se separa de la cabeza y se
puede combinar con el desorbente de cabeza de la columna de
fraccionamiento de extracto y el desorbente recuperado colectivo se
puede reciclar a la zona de separación por adsorción. La corriente
de producto de refinado se retira del fondo de la columna de
fraccionamiento de refinado y contiene principalmente,
2,3-dimetil-butano,
2,2-dimetil-butano, isopentano,
2-metil-pentano,
3-metil-pentano,
metil-ciclopentano, ciclohexano e hidrocarburos de
C_{7+}. La columna de fraccionamiento de refinado funciona
típicamente en el intervalo de 90 a 160ºC, midiéndose la temperatura
en el fondo de la columna y de 340 a 1.030 kPa, con 40 a 60
platos.
La corriente de producto de refinado se dirige
hacia una zona de mejoramiento del índice de octano que tiene una
columna de destilación fraccionada con pared divisoria. Dentro de la
columna de destilación fraccionada con pared divisoria hay dos zonas
de fraccionamiento paralelas. Una primera zona de fraccionamiento
ocupa una gran porción del lado izquierdo de la sección media de la
columna de destilación fraccionada. Nótese que los términos
"izquierda" y "derecha" se utilizan en la presente
invención en relación con las figuras. En la práctica real no es
crítica la posición de las zonas, en cuanto al estar en el lado
izquierdo o en el derecho. Esta primera zona de fraccionamiento está
separada de una segunda zona de fraccionamiento paralela que ocupa
la otra mitad de la sección transversal de la columna, mediante una
pared vertical hermética sustancialmente fluida. La pared vertical
no está centrada necesariamente en la columna y las dos zonas de
fraccionamiento pueden diferir en superficie o forma transversal. La
pared vertical divide una gran porción vertical de la columna en dos
zonas de fraccionamiento paralelas. Las dos zonas están aisladas una
de la otra por la altura de esta pared, pero se comunican tanto por
el extremo de cabeza como por el extremo del fondo de la columna. No
hay vapor o flujo líquido directo entre las dos zonas de
fraccionamiento a través de la pared divisoria, aunque el extremo
superior de la zona de fraccionamiento que recibe el producto de
refinado está abierto al volumen interno de la columna de
destilación que contiene una zona de fraccionamiento no dividida y
que tiene preferiblemente platos adicionales. El líquido puede pasar
por debajo de la pared divisoria por el fondo de las dos secciones
de fraccionamiento, aunque preferiblemente se restringe el flujo de
vapor. Por lo tanto, el vapor y el líquido se pueden mover
libremente alrededor de la pared situada entre las dos porciones de
la columna. Durante el funcionamiento el producto de refinado se
separa en la primera zona de fraccionamiento, moviéndose los
compuestos más volátiles hacia arriba, fuera de la primera zona de
fraccionamiento y emergiendo en la porción no dividida de la cabeza
de la columna de destilación. Al igual que en la primera zona de
fraccionamiento, el extremo superior de la segunda zona de la
derecha está en abierta comunicación con la sección de cabeza de la
columna de destilación, la cual contiene preferiblemente platos
adicionales que se extienden a través de toda la sección transversal
de la columna.
La corriente de producto de refinado contiene
2,3-dimetil-butano,
2,2-dimetil-butano, isopentano,
2-metil-pentano,
3-metil-pentano,
metil-ciclopentano, ciclohexano e hidrocarburos de
C_{7+}. Para facilidad de análisis, los componentes de la
corriente de producto de refinado se agrupan de acuerdo con el punto
de ebullición, el cual el es el principal factor en determinar su
comportamiento en la columna de destilación fraccionada. Los
componentes que tienen relativamente bajos puntos de ebullición se
denominan Grupo A y consisten en
2,3-dimetil-butano,
2,2-dimetil-butano e isopentano. El
Grupo A contiene componentes de alto índice de octano los cuales son
productos deseados del procedimiento global de isomerización. Los
componentes de ebullición de intervalo medio se denominan Grupo B y
contienen 2-metil-pentano y
3-metil-pentano. El Grupo B contiene
componentes de inferior índice de octano que mejor se reciclan a la
zona de isomerización y no se incluyen en el producto final (o se
utilizan en desorber los alcanos normales en una zona de adsorción
por oscilación de presión). Separar y reciclar el
2-metil-pentano y el
3-metil-pentano da como resultado
un producto final que tiene un superior valor global de índice de
octano. Los componentes que tienen relativamente altos puntos de
ebullición se denominan Grupo C y consisten en
metil-ciclopentano, ciclohexano e hidrocarburos de
C_{7+}. El Grupo C también contiene componentes de alto índice de
octano y son productos deseados del procedimiento global de
isomerización. La combinación de Grupo A y Grupo C forma el producto
final de alto índice de octano del procedimiento de
isomerización.
La corriente de producto de refinado se introduce
en una primera zona de fraccionamiento vertical que ocupa una gran
porción del lado izquierdo de la sección media de la columna de
destilación fraccionada. Los componentes del Grupo A junto con una
porción de los componentes del Grupo B presentes en la corriente de
refinado, son conducidos hacia arriba en la primera zona de
fraccionamiento y entran en la parte superior de la columna. La
parte superior de la columna es una zona de purificación la cual
está diseñada para separar los componentes del Grupo A de los
componentes del Grupo B. Una corriente rica en componentes del Grupo
A se retira por la parte superior de la pared divisoria y pasa a
través de un condensador de cabeza (no mostrado) para formar un
líquido enviado al colector. Una corriente en fase líquida de los
componentes del Grupo A se retira del colector y se divide en una
primera porción, la cual se devuelve a la parte superior de la
columna de fraccionamiento con pared divisoria como reflujo y en una
segunda porción la cual se retira del procedimiento. Como se utiliza
en la presente invención el término "rica" quiere indicar una
concentración de compuesto o clases de compuestos indicados mayor
que 50 y preferiblemente, mayor que 75 por ciento en moles.
El fondo de la columna con pared divisoria
también comprende una zona de fraccionamiento no dividida. Esta zona
puede recibir líquido que drena, tanto de la primera como de la
segunda zona de fraccionamiento. Este líquido se somete a
destilación fraccionada, la cual conduce los componentes del Grupo B
hacia arriba en forma de vapor mientras que concentra componentes
los menos volátiles del Grupo C en un líquido de fondo que es
retirado de la columna de fraccionamiento con pared divisoria. Esta
separación se efectúa a través del uso de un rehervidor (no
mostrado) que proporciona vapor al fondo de la zona de
fraccionamiento no dividida. El líquido de los ricos fondos del
Grupo C, se combina con la corriente rica en componentes del Grupo A
de la cabeza de la columna para formar el producto de alto índice de
octano del procedimiento de isomerización global. Los componentes
del Grupo B se retiran de la columna de fraccionamiento con pared
divisoria en un arrastre lateral de la zona de fraccionamiento del
lado derecho. Los componentes del Grupo B se pueden reciclar a la
zona de isomerización para isomerizarlos en componentes que tienen
mayor índice de octano.
En una realización más específica de la
invención, la sección no dividida del fondo de la columna de
fraccionamiento con pared divisoria se representa como separada de
las dos zonas de fraccionamiento paralelas mediante un control de
flujo de gas o trampa de gas fuera del plato localizado justo debajo
del fondo de la pared. Una estrecha abertura en este punto permite
el flujo líquido horizontal entre las zonas de fraccionamiento
paralelas. Este plato puede tener perforaciones selladas por líquido
permitiendo el flujo normal del líquido hacia abajo, pero su
estructura es tal, que el flujo hacia arriba del vapor está al menos
grandemente restringido. El plato puede bloquear totalmente el flujo
hacia abajo de vapor. Se prefiere el uso de este plato puesto que
proporciona los medios para controlar positivamente la división del
flujo de gas hacia arriba entre las dos zonas de fraccionamiento, la
cual es el principal medio de controlar el rendimiento de las dos
zonas. Por lo tanto, el flujo total del vapor, preferiblemente se
retira de la columna a través de una tubería y se divide en dos
tuberías separadas las cuales alimentan el vapor al fondo de las
zonas de fraccionamiento paralelas. El flujo de gas se puede
controlar mediante una o más válvulas de control de flujo o
ajustando los relativos niveles de líquido en el fondo de las dos
zonas. Esto se describe con cierto detalle en la patente de EE.UU.
A-4.230.533 anteriormente citada, para disposiciones
ligeramente diferentes.
Una comparación representativa de la separación
como se muestra en la Figura 1, basada en cálculos diseñados por
ingeniería, la cual para el caso convencional tiene el beneficio de
la comparación con muchas unidades operantes, indica que una columna
de fraccionamiento convencional, comúnmente descrita como un
desisohexanizador, la cual contiene un total de 80 platos se puede
reemplazar por la columna con pared divisoria de la presente
invención que contiene 65 platos. La columna con pared divisoria
requiere una capacidad térmica total del rehervidor de 3,62 x
10^{7} kJ/h frente a 5,75 x 10^{7} kJ/h para la columna
convencional. La columna con pared divisoria requiere una capacidad
térmica total del condensador de 4,21 x 10^{13} kJ/h frente a 6,54
x 10^{13} kJ/h en el caso de una columna normal. Por lo tanto, la
presente invención, a través del uso de la columna con pared
divisoria reduce los costes de capital en cuanto al número de platos
al igual que los costes de instalación en comparación con una
columna convencional de fraccionamiento.
La Figura 1, es una ilustración esquemática de la
disposición del procedimiento. La alimentación se dirige a través de
la tubería 2, a la zona de isomerización 4, ambas de las cuales son
como se describieron con detalle antes. El efluente de la zona de
isomerización se dirige a través de la tubería 6, a una zona de
separación por adsorción 8, la cual es como se describió con detalle
antes. El desorbente reciclado y de nueva aportación, que es una
mezcla de butano e isobutano normal, se dirige a la zona de
separación por adsorción 8, a través de la tubería 15. El modo
preferido de funcionamiento de la zona de separación por adsorción 8
es un lecho móvil simulado, aunque, para facilitar la comprensión,
la Figura 1 muestra un simplificado lecho móvil simulado, es decir,
la válvula rotatoria y sub-lechos no se muestran. Un
modo alternativo de funcionamiento de la zona de separación por
adsorción 8 es la adsorción por cambio de presión, la cual puede
implicar múltiples lechos (véase la Figura 3, la cual se analiza a
continuación). Una corriente de extracto que contiene alcanos
normales y desorbente se retira de la zona de separación por
adsorción 8 a través de la tubería 10. Una corriente de refinado que
contiene productos isomerizados e hidrocarburos de C_{7+} se
retira de la zona de separación por adsorción a través de la tubería
18.
La corriente de extracto en la tubería 10, se
hace pasar a una columna desbutanizadora de extracto 12 y una
corriente de desorbente 14 se separa de una corriente de producto de
extracto 16, mediante fraccionamiento. La corriente de producto de
extracto 16, contiene butano normal y hexano normal y se puede
reciclar a la zona de isomerización 4, para la producción de
componentes más deseados. La corriente de desorbente 14, se puede
combinar con la tubería 15 y se recicla a la zona de separación por
adsorción 8. La corriente de refinado en la tubería 18, se hace
pasar a una columna desbutanizadora de refinado y una corriente de
desorbente 22, se separa de una corriente de producto de refinado 24
mediante fraccionamiento. La corriente de desorbente 22, se puede
combinar con la tubería 15 y se recicla a la zona de separación por
adsorción 8.
La tubería de producto de refinado 24, se
introduce en la sección media del lado izquierdo, o primera zona de
fraccionamiento, de la columna de fraccionamiento con pared
divisoria 26, que tiene una pared divisoria 34. Los
dimetil-butanos e isopentano junto con una porción
de los monometil-pentanos se dirigen hacia arriba en
la primera zona de fraccionamiento y entran en la parte superior de
la columna 26. Una corriente rica en dimetil-butanos
e isopentano se retira de la cabeza de la columna con pared
divisoria 26, en la tubería 28. La tubería 28 se puede hacer pasar a
través de un condensador de cabeza (no mostrado) para formar un
líquido enviado al colector. Una corriente en fase líquida se retira
del colector y se divide en una primera porción, la cual se devuelve
a la parte superior de la columna de fraccionamiento con pared
divisoria como reflujo y en una segunda porción la cual se retira
del procedimiento (no mostrados).
Los compuestos
metil-ciclopentano, ciclohexano y compuesto de
C_{7+}, y algunos monometilpentanos drenan hacia abajo por la
primera zona de fraccionamiento y entran en el fondo de la columna
26. Los monometilpentanos se dirigen hacia arriba en la segunda
sección de fraccionamiento. Una corriente rica en
metil-ciclopentano, ciclohexano y compuestos de
C_{7+}, se retira del fondo de la columna de fraccionamiento con
pared divisoria 26, en la tubería 32. Una corriente que contiene
2-metil-pentano y
3-metil-pentano se retira de la
columna de fraccionamiento con pared divisoria en un arrastre
lateral del lado derecho o segunda zona de fraccionamiento en la
tubería 30. Los monometilpentanos de la tubería 30, se pueden
reciclar a la zona de isomerización para isomerizarlos en
componentes que tienen mayor índice de octano. La corriente en la
tubería 28, se puede combinar con la corriente en la tubería 32,
para formar un producto de alto índice de octano del procedimiento
de isomerización global.
En otra realización de la invención, la columna
de extracto y la columna de refinado descritas antes son
reemplazadas por una columna de fraccionamiento integrada. La Figura
2, es una ilustración esquemática de la disposición del
procedimiento. La alimentación se dirige a través de la tubería 102,
a la zona de isomerización 104, ambas de las cuales son como se
describió antes. El efluente de la zona de isomerización se dirige a
través de la tubería 106, a una zona de separación por adsorción
108, la cual es como se describió antes. El desorbente reciclado (en
la tubería 113) y el de nueva aportación (en la tubería 115), que es
una mezcla de butano e isobutano normal, se dirige a la zona de
separación por adsorción 108, a través de la tubería 113. El modo
preferido de funcionamiento de la zona de separación por adsorción
108 es un lecho móvil simulado, aunque, para facilitar la
comprensión, la Figura 2 muestra un simplificado lecho móvil
simulado, es decir, no se muestran la válvula rotatoria y
sub-lechos. Una corriente de extracto que contiene
alcanos normales y desorbente se retira de la zona de separación por
adsorción 108, a través de la tubería 110. Una corriente de refinado
que contiene productos isomerizados e hidrocarburos de C_{7+} se
retira de la zona de separación por adsorción a través de la tubería
118.
La columna de fraccionamiento integrada 109,
contiene dos zonas de fraccionamiento paralelas separadas en la
columna, mediante una pared vertical hermética sustancialmente
fluida 111. La pared vertical no está centrada necesariamente en la
columna. La pared vertical 111, divide una gran porción de la
columna 109, en dos zonas de fraccionamiento paralelas. Las dos
zonas se aíslan una de la otra por la altura de esta pared y
también, en el fondo de la pared. Este sellamiento de la parte
inferior de la primera zona distingue la columna de una verdadera
columna con pared divisoria, de ahí la expresión columna de
fraccionamiento integrada. Por lo tanto, no hay flujo directo de
vapor o líquido entre las dos zonas de fraccionamiento. El extremo
abierto de la zona de fraccionamiento que recibe la corriente de
refinado está, sin embargo, abierto al volumen interno de la columna
109. Así, el vapor o el líquido se pueden mover libremente entre
estas dos porciones de la columna. Esta abertura de la parte
superior de cada zona de fraccionamiento que da lugar a una mayor
zona de fraccionamiento, permite al vapor de ambas zonas paralelas
fluir hacia arriba. En este punto de la columna las dos zonas
inferiores se describen, de modo, que están en abierta comunicación
una con la otra y esta zona más grande. El flujo de líquido hacia
abajo puede o no estar regulado entre las zonas. Ambas zonas de
fraccionamiento tienen medios hervidores independientes (no
mostradas).
La corriente de extracto 110 de la zona de
separación por adsorción 108 contiene desorbente y parafinas
normales, específicamente pentano normal y hexano normal. La
corriente de refinado 118 de la zona de separación por adsorción 108
contiene productos de isomerización, tales como metilpentano,
2-metil-pentano,
3-metil-pentano,
metil-ciclopentano, ciclohexano, isopentano,
2,2-dimetil-butano,
2,3-dimetil-butano, hidrocarburos de
C_{7+} y otros compuestos trazas. Tanto la corriente de extracto
110 como la corriente de refinado 118, se dirigen a la columna de
fraccionamiento integrada 109. La corriente de refinado se introduce
en la zona de fraccionamiento ocupando porciones del lado derecho de
la columna de fraccionamiento integrada. Esta zona de
fraccionamiento se separa de la otra, mediante una pared vertical
hermética sustancialmente fluida 111. El extremo superior de la zona
de fraccionamiento que recibe la corriente de refinado, está abierto
al volumen interno de la columna 109. Por lo tanto, el vapor o el
líquido se pueden mover libremente entre las dos porciones de la
columna. Los componentes desobentes más volátiles de la corriente de
refinado 118 son fraccionados hacia arriba, fuera de las zonas de
fraccionamiento y emergen en la porción de cabeza de la columna 109.
Los componentes de refinado menos volátiles, por ejemplo las
parafinas ramificadas, se concentran en una corriente de fondo y se
retiran de la primera zona de fraccionamiento como el producto de
refinado en la tubería 124.
Concurrentemente, la corriente de extracto 110,
se envía a una segunda zona vertical de fraccionamiento que ocupa
una gran porción del lado izquierdo de la columna 109. Los
componentes de extracto menos volátiles, pentano normal y hexano
normal, se concentran en una corriente de fondo y se retira de la
primera zona de fraccionamiento como el producto de extracto a
través de la tubería 116. Al igual que en la primera zona de
fraccionamiento, el extremo de cabeza de la segunda zona está en
abierta comunicación con la sección de cabeza de la columna 109, la
cual contiene platos de fraccionamiento adicionales que se extienden
a través de toda la sección transversal de la columna. Los
desorbentes presentes en la corriente de extracto 110, se dirigen
hacia arriba a la segunda zona de fraccionamiento y entran en la
cabeza de la columna de fraccionamiento 109. La parte superior de la
columna 109 es una zona de purificación, la cual no tiene como
propósito separar los compuestos de extracto o refinado del
desorbente. Esta sección se puede utilizar en la presente
realización, para ajustar la relación de butano normal a isobutano
normal en la relación deseada para la función desorbente. Una
corriente de desorbente en fase líquida con la relación deseada de
butano normal a isobutano normal, se retira de la columna 109 a
través de la tubería 113 y se puede reciclar a la zona de separación
por adsorción 108. Una corriente de vapor que comprende desorbentes
117, se retira de la parte superior de la columna 109 y se pasa a
través de un condensador de cabeza 119, para formar el desorbente
líquido el cual, se puede retirar del condensador a través de la
tubería 121 y una porción del cual, se puede reciclar a la columna
para reflujo.
Tanto la primera como la segunda zona de
fraccionamiento tienen sistemas independientes de rehervidores (no
mostrados). Sin embargo, integrar las columnas de destilación
tradicionales, una para la corriente de extracto y otra para la
corriente de refinado en una sola columna de destilación integrada,
reduce significativamente la inversión de capital necesaria.
Específicamente, el sistema de cabeza para cada columna de
destilación tradicional está combinado en un sólo sistema de cabeza
en la columna de destilación integrada, reduciendo de este modo los
costes operacionales y de capital. El producto de extracto en la
tubería 116, se puede reciclar a la zona de isomerización para la
conversión de alcanos normales en productos isomerizados de alto
índice de octano. La tubería de producto de refinado 124, se
introduce en la columna de fraccionamiento con pared divisoria 126,
que tiene una pared divisoria 134, como se describió en la
realización anterior para formar una corriente de
2-metil-pentano y
3-metil-pentano en la tubería 130,
la cual se retira de un punto intermedio de la segunda zona de
fraccionamiento de la columna de fraccionamiento con pared divisoria
126; una corriente de
2,2-dimetil-butano,
2,3-dimetil-butano e isopentano, en
la tubería 128, la cual se retira de un primer extremo de la columna
de fraccionamiento con pared divisoria 126 y una corriente de
metil-ciclopentano, ciclohexano e hidrocarburos de
C_{7+} en la tubería 132, la cual se retira de un segundo extremo
de la columna de fraccionamiento con pared divisoria 126.
Una realización de la invención, que emplea
adsorción por cambio (oscilación) de presión, se puede ejemplificar
por la Figura 3. La alimentación se dirige a través de la tubería
202, a la zona de isomerización 204, ambas de las cuales se
describieron con detalle antes. El efluente de la zona de
isomerización se dirige a través de la tubería 206, a una zona de
separación por adsorción 208, la cual es una zona de adsorción por
cambio de presión que tiene los lechos 208a y 208b. La adsorción por
cambio (oscilación) de presión es una técnica conocida y cualquier
operación por cambio (oscilación) de presión se puede utilizar en la
presente invención. La Figura 3, ilustra el esquema de flujo en un
punto determinado. Es de fácil comprensión para el experto en la
técnica, que la operación por cambio de presión requiere que
periódicamente, se redirija una corriente de un
sub-lecho que realiza activamente una separación,
hacia un sub-lecho que ha sido regenerado y
viceversa. Similarmente, el efluente de cada uno de los
sub-lechos se puede redirigir periódicamente. La
Figura 3 ilustra el sub-lecho 208b como el lecho que
se está separando activamente y el sub-lecho 208a
como el lecho que se está regenerando.
El efluente de la zona de isomerización se dirige
a través de la tubería 206, a un lecho de la zona de separación por
adsorción 208b, en el que se adsorben los alcanos normales. Una
corriente de producto isomerizado que contiene producto isomerizados
e hidrocarburos de C_{7+}, se retira del lecho de la zona de
separación por adsorción 208b, a través de la tubería 210. La
corriente de producto isomerizado también puede contener una pequeña
cantidad de agente regenerante.
La tubería de producto isomerizado 210, está
introducida en la sección media del lado izquierdo, o primera zona
de fraccionamiento, de la columna de fraccionamiento con pared
divisoria 226. Los dimetil-butanos e isopentano
junto con una porción de los monometilpentanos, se dirigen hacia
arriba en la primera zona de fraccionamiento y entran en la parte
superior de la columna 226. Una corriente rica en
dimetil-butanos e isopentano se retira de la parte
superior de la columna con pared divisoria 226, en la tubería 228.
La tubería 228, se puede hacer pasar a través de un condensador de
cabeza (no mostrado) para formar un líquido enviado al colector. Una
corriente en fase líquida se retira del colector y se divide en una
primera porción, la cual se devuelve a la cabeza de la columna de
fraccionamiento con pared divisoria como reflujo y en una segunda
porción la cual se retira del procedimiento (no mostrado).
Los compuestos de
metil-ciclopentano, ciclohexano y compuesto de
C_{7+}, y algunos monometilpentanos drenan hacia abajo por la
primera zona de fraccionamiento y entran en el fondo de la columna
226. Los monometilpentanos se dirigen hacia arriba en la segunda
sección de fraccionamiento. Una corriente rica en
metil-ciclopentano, ciclohexano y compuestos de
C_{7+}, se retira del fondo de la columna con pared divisoria 226,
en la tubería 232. Una corriente que contiene
2-metil-pentano y
3-metil-pentano se retira de la
columna con pared divisoria en extracción lateral del lado derecho o
segunda zona de fraccionamiento en la tubería 230.
Los monometilpentanos de la tubería 230, se
dirigen a la zona de separación por adsorción por cambio
(oscilación) de presión 208, para usar como un agente regenerante.
La tubería 230 está introducida en el sub-lecho 208a
para desorber los alcanos normales. El efluente del
sub-lecho 208a contiene alcanos y monometilpentanos
normales y se recicla por la tubería 212, a la zona de reactor 204,
para su isomerización en componentes que tienen mayor índice de
octano. Alternativamente, la corriente de alimentación se puede
introducir en un punto entre la zona de isomerización y la zona de
separación por adsorción. Por ejemplo, la corriente de alimentación
se puede introducir a través de la tubería 201. La corriente en la
tubería 228, se puede combinar con la corriente en la tubería 232,
para formar el producto del procedimiento de isomerización
global.
Claims (7)
1. Un procedimiento de isomerización, que
comprende:
poner en contacto una corriente de alimentación
que contiene al menos pentano normal y hexano normal con un
catalizador de isomerización en una zona de isomerización, bajo
condiciones de isomerización para convertir al menos una porción del
pentano normal y hexano normal en productos isomerizados y formar un
efluente de zona de isomerización que contiene pentano normal y
hexano normal y productos isomerizados, pasando el efluente de la
zona de isomerización a una zona de separación por adsorción, que
comprende al menos un lecho de absorbente selectivo mantenido en
condiciones de adsorción, bajo las cuales el pentano normal y hexano
normal son selectivamente retenidos sobre una cantidad de adsorbente
selectivo, formando así una corriente de producto isomerizado, que
comprende 2-metil-pentano,
3-metil-pentano,
2,2-dimetil-butano,
2,3-dimetil-butano, isopentano,
metil-ciclopentano, ciclohexano e hidrocarburos de
C_{7+}, desorbiendo el pentano normal y hexano normal, bajo
condiciones de desorción para producir una corriente de alcano
normal que comprende al menos pentano normal y hexano normal,
pasando la corriente de producto isomerizado por una columna de
fraccionamiento con pared divisoria, hecha funcionar en condiciones
de fraccionamiento y dividida en al menos una primera y una segunda
zona de fraccionamiento paralelas mediante una pared divisoria,
teniendo la primera y segunda zonas de fraccionamiento cada una, un
extremo superior y uno inferior localizados dentro de la columna de
fraccionamiento, estando la primera y segunda zonas de
fraccionamiento en comunicación abierta en sus extremos superiores
con una sección superior no dividida de la columna de
fraccionamiento y en comunicación abierta en sus extremos inferiores
con una sección no dividida inferior de la columna de
fraccionamiento, y entrando la corriente de producto isomerizado en
la columna en un punto intermedio de la primera zona de
fraccionamiento, retirándose una corriente, que comprende
2-metil-pentano y
3-metil-pentano de un punto
intermedio de la segunda zona de fraccionamiento de la columna de
fraccionamiento con pared divisoria, retirándose una corriente que
comprende 2,2-dimetil-butano,
2,3-dimetil-butano e isopentano de
un primer extremo de la columna de fraccionamiento con pared
divisoria y retirándose una corriente que comprende
metil-ciclopentano, ciclohexano e hidrocarburos de
C_{7+}, de un segundo extremo de la columna de fraccionamiento con
pared divisoria.
2. El procedimiento según la reivindicación 1, en
el que la corriente de alimentación que contiene al menos pentano
normal y hexano normal, se hace pasar a través de la zona de
separación por adsorción antes de ponerla en contacto con el
catalizador de isomerización.
3. El procedimiento según la reivindicación 1 ó
2, en el que la desorción emplea un desorbente y la corriente de
producto isomerizado y la corriente de alcano normal provenientes de
la zona de separación por adsorción que contiene adicionalmente el
desorbente, retirándose el desorbente de la corriente de producto
isomerizado y corriente de alcano normal utilizando una columna de
fraccionamiento integrada hecha funcionar en condiciones de
fraccionamiento y dividida en al menos una primera y una segunda
zona de fraccionamiento vertical, teniendo cada zona un extremo
superior e inferior localizados dentro de la columna de
fraccionamiento, estando la primera y segunda zonas de
fraccionamiento en comunicación abierta en sus extremos superiores a
un extremo de la cabeza de la columna, pasando la corriente de
producto isomerizado por un punto intermedio de la primera zona de
fraccionamiento de la columna de fraccionamiento integrada, y la
corriente de alcano normal por un punto intermedio de la segunda
zona de fraccionamiento de la columna de fraccionamiento integrada,
retirándose la corriente de producto isomerizado, con reducido
contenido de desorbente, de un primer extremo de la primera zona de
fraccionamiento, localizándose en el segundo extremo de la columna
de fraccionamiento integrada, retirándose la corriente de alcano
normal con reducido contenido de desorbente, de un primer extremo de
la segunda zona de fraccionamiento, no estando en comunicación dicho
primer extremo con la primera zona de fraccionamiento, no estando
dicho primer extremo en comunicación con la segunda zona de
fraccionamiento, y localizándose en el segundo extremo de la columna
de fraccionamiento integrada, retirándose una corriente de
desorbente del primer extremo de la columna de fraccionamiento
integrada.
4. El procedimiento según la reivindicación 1 ó
2, en el que la zona de separación por absorción se hace funcionar
en un modo seleccionado del grupo que consiste en un modo de lecho
móvil simulado y un modo de adsorción por cambio (oscilación) de
presión.
5. El procedimiento según la reivindicación 1, 2,
o 3, que comprende, además, recoger el flujo ascendente de vapor de
la sección inferior de la columna de fraccionamiento con pared
divisoria en la primera y segunda zonas de fraccionamiento y a
continuación, dividir de manera controlada el vapor entre la primera
y segunda zonas de fraccionamiento.
6. El procedimiento según la reivindicación 1 ó
2, que comprende, además, pasar la corriente de alcano normal a una
columna de fraccionamiento para separar un desorbente de la
corriente de alcano normal y reciclar la corriente de alcano normal
resultante con reducido contenido de desorbente a la zona de
isomerización y hacer pasar la corriente de producto isomerizado a
una columna de fraccionamiento para separar el desorbente de la
corriente de producto isomerizado antes de entrar en la columna de
fraccionamiento con pared divisoria.
7. El procedimiento según la reivindicación 3,
que comprende, además, reciclar la corriente de alcano normal
proveniente de la columna de fraccionamiento integrada a la zona de
isomerización.
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| US09/710,721 US6395950B1 (en) | 2000-11-10 | 2000-11-10 | Isomerization with adsorptive separation and dividing wall fractional distillation |
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