ES2222207T3 - Proceso para separar olefinas de hidrocarburos saturados. - Google Patents
Proceso para separar olefinas de hidrocarburos saturados.Info
- Publication number
- ES2222207T3 ES2222207T3 ES00929533T ES00929533T ES2222207T3 ES 2222207 T3 ES2222207 T3 ES 2222207T3 ES 00929533 T ES00929533 T ES 00929533T ES 00929533 T ES00929533 T ES 00929533T ES 2222207 T3 ES2222207 T3 ES 2222207T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- olefins
- linear
- olefin
- weight
- stream
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C11/00—Aliphatic unsaturated hydrocarbons
- C07C11/02—Alkenes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C1/00—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
- C07C1/02—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon from oxides of a carbon
- C07C1/04—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon from oxides of a carbon from carbon monoxide with hydrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C7/00—Purification; Separation; Use of additives
- C07C7/148—Purification; Separation; Use of additives by treatment giving rise to a chemical modification of at least one compound
- C07C7/152—Purification; Separation; Use of additives by treatment giving rise to a chemical modification of at least one compound by forming adducts or complexes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon
- C10G2/30—Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen
- C10G2/32—Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen with the use of catalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Un proceso para separar olefinas de hidrocarburos saturados en una carga de alimentación, que comprende: a) poner en contacto una carga de alimentación que comprende olefinas e hidrocarburos saturados con un compuesto poliaromático lineal bajo condiciones efectivas para formar una mezcla de reacción que comprende aductos de compuestos poliaromáticos lineales-olefinas e hidrocarburos saturados; b) separar los aductos de compuestos poliaromáticos lineales-olefinas de los hidrocarburos saturados en la mezcla de reacción para formar una corriente de hidrocarburos saturados y una corriente de olefinas en forma de aducto; c) disociar los aductos de compuestos poliaromáticos lineales-olefinas para formar compuestos poliaromáticos lineales y una composición de olefinas; y opcionalmente d) separar el compuesto poliaromático lineal formado en el paso c) de la composición de olefinas; con lo cual la composición de olefinas se enriquece en la concentración de olefinas respecto a la concentración de olefinas en la carga de alimentación.
Description
Proceso para separar olefinas de hidrocarburos
saturados.
La presente invención se relaciona con un proceso
para separar olefinas de hidrocarburos saturados y, más
particularmente, con un proceso para separar olefinas de
hidrocarburos saturados en una corriente de
Fischer-Tropsch (FT).
Muchos procesos industriales producen corrientes
de olefinas/hidrocarburos saturados que son mezclas de olefinas,
hidrocarburos saturados y compuestos oxigenados. Las olefinas se
utilizan frecuentemente en la fabricación de polímeros tales como
polietileno, aditivos para lodos de perforación o compuestos
intermedios para la producción de aditivos para aceites y
detergentes. Algunos procesos industriales fabrican corrientes de
olefinas por oligomerización de etileno sobre un catalizador de
alfa-olefinas para producir mezclas de
alfa-olefinas y olefinas internas que tienen una
amplia variedad de números de carbonos. Sin embargo, estas
corrientes se basan en el uso de etileno como carga de alimentación,
lo cual añade un coste significativo a la fabricación de la olefina.
Por otra parte, el proceso de FT comienza con una carga de
alimentación barata, gas sintético, generalmente derivado de gas
natural, carbón, coque, y otros compuestos carbonosos para producir
oligómeros que constan de olefinas, compuestos aromáticos,
compuestos saturados y compuestos oxigenados.
Sin embargo, el proceso de FT no es muy selectivo
para la producción de olefinas. Aunque las condiciones de reacción y
los catalizadores pueden ajustarse para fabricar una corriente rica
en las deseadas especies dentro de la corriente de producto de FT,
un gran porcentaje de la corriente de FT contiene otros tipos de
compuestos que deben ser separados de las olefinas, olefinas que se
purifican y después se venden en diferentes mercados. Por ejemplo,
una corriente comercial típica de FT contendrá una mezcla de
hidrocarburos saturados que tienen un amplio espectro de pesos
moleculares, olefinas y compuestos oxigenados, tales como ácidos
carboxílicos orgánicos, alcoholes, éteres, ésteres, cetonas,
aldehídos y cantidades pequeñas de compuestos aromáticos. Todos
estos compuestos deben ser separados de la corriente de FT en bruto
antes de que una composición concreta pueda ser ofrecida
comercialmente. Para complicar todavía más la operación de
separación, la corriente de FT contiene compuestos que tienen un
amplio espectro de números de carbonos, así como también una amplia
variedad de olefinas, que van desde especies de
C_{2}-C_{200}, olefinas internas lineales,
alfa-olefinas lineales, olefinas internas
ramificadas, alfa-olefinas ramificadas y olefinas
cíclicas, muchas de las cuales tienen pesos moleculares similares.
La separación y el aislamiento de estas especies no es una tarea
fácil. Los métodos convencionales de destilación frecuentemente son
inadecuados para separar especies que tienen puntos de ebullición
estrechamente relacionados.
Se han propuesto diversos procesos para separar
eficientemente las diferentes especies de una corriente de FT con
suficiente pureza para que una composición particular sea aceptable
en la aplicación pretendida. Estos procesos para separar diferentes
especies en una corriente de FT incluyen el uso de tamices
moleculares, que se restringen a una alimentación que tiene un
intervalo de números promedio de carbonos que es más limitado que
una composición que contiene un amplio espectro de números promedio
de carbonos que van desde C_{5}-C_{20}, el uso
de resinas de intercambio, el uso de superfraccionadores, que
frecuentemente se hacen funcionar a alta presión, y el uso de
catalizadores de oligomerización o técnicas de eterificación para
alterar los puntos de ebullición de las especies en la corriente de
FT. Sin embargo, muchos métodos reactivos para separar especies en
una corriente de FT no reaccionan selectivamente con las olefinas
mientras que al mismo tiempo rechazan las parafinas.
Sería deseable llevar a cabo una operación de
separación en una corriente de FT en la que la actividad y la vida
del agente de separación no disminuyan por la presencia de impurezas
en la corriente, tales como compuestos oxigenados; que permanezca
activo bajo una amplia banda de números promedio de carbonos que van
desde C_{5}-C_{20}, y que distinga entre
olefinas y parafinas en una corriente de FT.
La Patente de Estados Unidos Nº 4.946.560
describía un proceso para la separación de olefinas internas de
alfa-olefinas poniendo en contacto una carga de
alimentación con un compuesto que favorece la formación de aductos
tal como el antraceno para formar un aducto de olefina, separando el
aducto de la carga de alimentación, disociando el aducto de olefina
por medio de calor para producir antraceno y una composición de
olefinas enriquecida en alfa-olefina y separando el
antraceno de la alfa-olefina. Esta referencia no
sugiere la conveniencia o la capacidad del antraceno para llevar a
cabo una operación de separación entre hidrocarburos saturados y
olefinas.
El documento
US-A-4579986 describe un proceso
para la preparación de olefinas lineales que tienen al menos 10 y
como máximo 20 átomos de carbono por molécula. Un experimento (6) de
craqueo de esa memoria describe una fracción líquida ligera que
consiste sustancialmente en olefinas lineales de
C_{5}-C_{20}. Se dice que el contenido de
olefinas es 95% y el contenido de \alpha-olefinas
90%.
La presente invención se relaciona con un proceso
para separar olefinas de hidrocarburos saturados en una carga de
alimentación, que comprende:
- a)
- poner en contacto una carga de alimentación que comprende olefinas e hidrocarburos saturados con un compuesto poliaromático lineal bajo condiciones efectivas para formar una mezcla de reacción que comprende aductos de compuestos poliaromáticos lineales-olefinas e hidrocarburos saturados;
- b)
- separar los aductos de compuestos poliaromáticos lineales-olefinas de los hidrocarburos saturados en la mezcla de reacción para formar una corriente de hidrocarburos saturados y otra corriente de olefinas en forma de aducto;
- c)
- disociar los aductos de compuestos poliaromáticos lineales-olefinas para formar compuestos poliaromáticos lineales y una composición de olefinas; y, opcionalmente
- d)
- separar el compuesto poliaromático lineal formado en el paso c) de la composición de olefinas;
con lo cual, la composición de
olefinas se enriquece en la concentración de olefinas respecto a la
concentración de olefinas en la carga de
alimentación.
La corriente de alimentación que va a ser tratada
comprende al menos olefinas e hidrocarburos saturados. La clase de
hidrocarburos saturados, según aquí se utiliza, incluye al menos una
parafina. La clase de hidrocarburos saturados puede también incluir
otras moléculas, tales como cicloparafinas.
Una olefina significa cualquier compuesto que
contiene al menos un doble enlace carbono-carbono.
Las olefinas pueden ser lineales, ramificadas, conjugadas, pueden
contener múltiples enlaces dobles en cualquier sitio a lo largo de
la cadena, pueden ser sustituidas, no sustituidas, contener grupos
arilo o alicíclicos, o contener heteroátomos.
Las olefinas pueden contener restos arilo
juntamente con un resto alifático o cicloalifático dentro del mismo
compuesto, o pueden consistir únicamente en restos alifáticos,
cicloalifáticos o cicloalifáticos con alifáticos en el compuesto.
Preferiblemente, la olefina es un compuesto alifático.
La olefina puede ser ramificada o lineal. Los
ejemplos de ramificación incluyen ramificaciones alquilo, arilo, o
alicíclicas. El número de puntos de insaturación a lo largo de la
cadena tampoco es limitado. La olefina puede ser una olefina
monoinsaturada, diinsaturada, triinsaturada, etc., opcionalmente
conjugada. La olefina puede contener también insaturación
acetilénica.
Una alfa-olefina es una olefina
cuyo doble enlace está situado en los átomos de carbono tanto
\alpha como \beta. Un átomo de carbono \alpha es cualquier
átomo de carbono terminal, sin tener en cuenta cuán larga es la
cadena con relación a otras longitudes de cadenas en una molécula.
La alfa-olefina puede ser lineal o ramificada. Las
ramificaciones o grupos funcionales pueden estar situados en átomos
de carbono de un doble enlace, en átomos de carbonos adyacentes a
los átomos de carbono de un doble enlace, o en cualquier otro sitio
a lo largo de la cadena principal de carbonos. La
alfa-olefina puede ser también un polieno, en el que
dos o más puntos de insaturación pueden estar situados en cualquier
sitio a lo largo de la molécula, con tal de que al menos un doble
enlace esté en la posición alfa.
Una olefina interna es una olefina cuyo doble
enlace está situado en cualquier sitio a lo largo de la cadena de
carbonos, excepto en cualquier átomo de carbono terminal. La olefina
interna puede ser lineal o ramificada. La ubicación de una
ramificación o sustitución en la olefina interna no está limitada.
Las ramificaciones o grupos funcionales pueden estar situados en los
átomos de carbono de un doble enlace, en los átomos de carbono
adyacentes a los átomos de carbono de un doble enlace, o en
cualquier otro sitio a lo largo de la cadena principal de
carbonos.
La olefina puede estar también sustituida con
grupos funcionales químicamente reactivos. Son ejemplos de grupos
funcionales químicamente reactivos carboxilo, aldehído, ceto, tio,
éter, hidroxilo y amina. El número de grupos funcionales en una
molécula no está limitado. Los grupos funcionales pueden estar
situados en cualquier sitio a lo largo de la cadena principal de
carbonos.
La carga de alimentación se produce generalmente
por procesos comerciales, tal como la oligomerización del etileno,
opcionalmente seguida por isomerización y desproporción.
Alternativamente, la carga de alimentación puede ser producida por
el proceso de Fischer-Tropsch, que contiene
típicamente una alta proporción de parafinas. Un proceso de
Fischer-Tropsch hidrogena catalíticamente CO para
producir composiciones que contienen cadenas moleculares alifáticas.
Otros procesos para la producción de cargas de alimentación que
pueden contener mezclas de olefinas y parafinas incluyen la
deshidrogenación de parafina, tales como las realizadas por los
procesos Pacol™ de UOP, y el craqueo de ceras. La carga de
alimentación más preferida es la obtenida de una síntesis de
Fischer-Tropsch (FT).
Los catalizadores de FT y las condiciones de
reacción pueden seleccionarse para proporcionar una mezcla
particular de especies en la corriente del producto de la reacción.
Por ejemplo, el catalizador y las condiciones particulares de
reacción pueden ajustarse para aumentar la cantidad de olefinas y
disminuir la cantidad de parafinas y compuestos oxigenados en la
corriente. Alternativamente, el catalizador y las condiciones de
reacción pueden ajustarse para aumentar la cantidad de parafinas y
disminuir la cantidad de olefinas y compuestos oxigenados en la
corriente.
Generalmente, las condiciones de reacción
variarán dependiendo del tipo de equipo empleado. Las temperaturas
de la reacción de FT varían desde 100ºC hasta 500ºC, la presión del
gas de entrada al reactor, desde la presión atmosférica hasta 10,3
MPa (1.500 psig), y la proporción H_{2}/CO, desde 0,5:1 hasta 5:1,
preferiblemente desde 1,8:1 hasta 2,2:1, y la velocidad espacial por
hora del gas varía desde 1 hasta 10.000 v/v/hora. Puede utilizarse
una variedad de configuraciones de recipientes del reactor,
incluyendo un lecho fluidificado (de arrastre), un lecho fijo y un
lecho en suspensión. La temperatura en estos lechos puede ser
ajustada por las personas que tienen una experiencia ordinaria en la
especialidad, para optimizar la formación de productos de FT,
incluyendo hidrocarburos y, particularmente, olefinas y tipos de
olefinas. Para ilustrar sin limitación, en (un) lecho(s)
fluidificado(s) (de arrastre), la temperatura de la reacción
es generalmente alta, variando por ejemplo, desde 280ºC hasta 350ºC,
preferiblemente desde 310ºC hasta 340ºC. Si se utiliza(n)
(un) reactor(es) de lecho fijo la temperatura de la reacción
varía generalmente desde 200ºC hasta 250ºC, preferiblemente desde
210ºC hasta 240ºC y, cuando se utiliza(n) (un)
reactor(es) de lecho en suspensión, la temperatura está
generalmente dentro del intervalo de 190ºC hasta 270ºC.
El catalizador empleado en el proceso de FT es
cualquier catalizador conocido en la especialidad, pero
preferiblemente se selecciona de molibdeno, tungsteno y compuestos
del Grupo VIII, incluyendo hierro, cobalto, rutenio, rodio, platino,
paladio, iridio, osmio, combinaciones de los anteriores,
combinaciones con otros metales, y estando cada uno en la forma de
metal libre o como aleaciones, o como un óxido o carburo u otro
compuesto, o como una sal. Los catalizadores basados en hierro y
basados en cobalto han encontrado un uso comercial habitual, y el
rutenio ha ganado importancia como metal para el catalizador que
favorece la formación de especies céreas de alto punto de fusión
bajo condiciones de alta presión. Los expertos en la técnica
reconocerán qué catalizadores y combinaciones favorecerán la
fabricación de las deseadas especies de la composición de la
reacción de FT. Por ejemplo, el hierro fusionado que contiene un
promotor tal como potasio o los óxidos sobre un soporte de sílice,
alúmina o sílice-alúmina son conocidos como
catalizadores sintéticos de FT. Otro ejemplo es el uso del metal
cobalto. El cobalto tiene la ventaja de producir menos metano
durante la síntesis, en comparación con los catalizadores más
antiguos basados en níquel, y produce un amplio espectro de
especies. Con la apropiada selección de soportes, promotores y otras
combinaciones de metales, el catalizador de cobalto puede ajustarse
para fabricar una composición rica en las especies deseadas. Otros
catalizadores, tales como catalizadores de aleaciones de
hierro-cobalto, son conocidos por su selectividad
por las olefinas bajo ciertas condiciones de proceso.
Los catalizadores pueden fusionarse o
precipitarse, o sinterizarse, cementarse, impregnarse, amasarse o
fundirse sobre un soporte apropiado.
Los catalizadores pueden también contener
promotores para promover la actividad, estabilidad o selectividad de
los catalizadores. Los promotores apropiados incluyen metales
alcalinos o alcalinotérreos, en forma libre o combinada, como un
óxido, hidróxido, sal o combinaciones de los mismos.
Generalmente una corriente de FT no contiene
virtualmente ningún compuesto de azufre o nitrógeno, que pueden ser
perniciosos para otros catalizadores que se derivan de olefinas o
catalizan la reacción de las olefinas en otros procesos de
oligomerización o polimerización. Sin embargo, sin tener en cuenta
el método empleado, el proceso de FT no es muy selectivo para una
especie particular, y produce una amplia variedad de especies dentro
de una composición.
El compuesto poliaromático lineal, utilizado en
el proceso de la invención, está particularmente bien adaptado para
la separación de olefinas de hidrocarburos saturados en una
corriente de FT en presencia de compuestos oxigenados, porque los
compuestos oxigenados no perjudican significativamente el
comportamiento del compuesto poliaromático lineal.
Aunque se hace referencia a una corriente de FT,
debe entenderse que cualquier corriente producida por cualquier
proceso que contenga olefinas e hidrocarburos saturados es una carga
de alimentación apropiada para el proceso de la presente invención.
La mayor parte de las corrientes de FT en bruto contienen desde 5%
en peso hasta 95% en peso de olefinas, siendo el resto hidrocarburos
saturados que comprenden parafinas y cicloparafinas, y opcionalmente
otros compuestos tales como compuestos aromáticos que contienen
opcionalmente ramificaciones de alquilos saturados o insaturados, y
compuestos oxigenados, en base al peso de todos los ingredientes en
la corriente de la carga de alimentación del proceso de la
invención.
La cantidad preferida de olefinas presentes en la
corriente de FT varía desde 15% en peso hasta 70% en peso, en base
al peso de todos los ingredientes de la carga de alimentación. La
cantidad de alfa-olefina lineal en la corriente de
FT no está limitada, pero preferiblemente varía desde 15% en peso
hasta 60% en peso en base al peso de todos los ingredientes de la
carga de alimentación. La cantidad de otras olefinas, incluyendo
alfa-olefinas ramificadas y olefinas internas, tanto
lineales como ramificadas, tampoco está limitada, pero varía
preferiblemente desde 1% en peso hasta 55% en peso, más
preferiblemente desde 5% en peso hasta 45% en peso en base al peso
de todos los ingredientes en la carga de alimentación.
La cantidad de parafina en la mayor parte de las
corrientes de FT varía desde 5% en peso hasta 95% en peso. En
algunas corrientes de FT, el catalizador de FT se ajusta para
aumentar la concentración de olefinas y disminuir la concentración
de parafinas. En estas corrientes, la cantidad de parafina
generalmente varía desde 5% en peso hasta 65% en peso de la
corriente. En otras corrientes de FT en las que el catalizador de FT
se ajusta para aumentar la cantidad de parafina, la cantidad de
parafina en la corriente varía desde 65% en peso hasta 99% en peso.
Las cantidades de otros compuestos en una corriente de FT, tales
como compuestos oxigenados y compuestos aromáticos, forman la mayor
parte del resto de la corriente de FT y están generalmente presentes
en cantidades que varían desde 5% en peso hasta 30% en peso, en base
al peso de todos los ingredientes de la carga de alimentación.
Pequeñas cantidades de otros subproductos e impurezas, menos de 5%
en peso, pueden estar presentes en la mayor parte de las corrientes
de FT.
La carga de alimentación puede ser una corriente
procesada de FT que ha sido fraccionada y/o purificada por
destilación, extracción u otras operaciones convencionales de
separación, para retirar de la corriente en bruto algunas de las
parafinas, especies de alto y bajo peso molecular y compuestos
oxigenados. Cuando la operación de separación se lleva a cabo por
destilación de la mezcla de reacción que contiene el aducto, se
prefiere que la carga de alimentación empleada en el proceso de la
invención contenga un número promedio de carbonos que varía entre
C_{5}-C_{20} y en el que la especie predominante
de olefina en la carga de alimentación esté dentro del intervalo de
C_{5}-C_{20}, inclusive. El compuesto
poliaromático lineal separa eficientemente los hidrocarburos
saturados de las olefinas cuando el número promedio de carbonos de
la carga de alimentación y la especie olefínica predominante está
dentro de este intervalo, inclusive. Cuando el número promedio de
carbonos de la carga de alimentación excede de C_{20}, el aducto
de compuesto poliaromático-olefina hierve a una
temperatura más baja que muchas de las especies en la composición de
la carga de alimentación de C_{20}+, dejando con ello a estas
especies de alto punto de ebullición entre los residuos de la mezcla
de reacción que contienen el aducto. Por consiguiente, el compuesto
poliaromático particular y la composición particular de la carga de
alimentación deberían seleccionarse de tal manera que la composición
del aducto de compuesto poliaromático lineal-olefina
en la mezcla de reacción hierva a una temperatura más alta que la
cantidad de la especie de parafinas sin reaccionar de la carga de
alimentación que se desea separar. Por lo tanto, la corriente de la
carga de alimentación es preferiblemente una corriente que contiene
un número promedio de carbonos que varía desde 5 hasta 20, y más
preferiblemente varía desde 6 hasta 18, y en la que la especie
predominante de olefina está dentro de estos intervalos, inclusive.
Estos tipos de corrientes de FT son generalmente procesados por una
de las técnicas identificadas anteriormente para retirar
sustancialmente fracciones que contienen ingredientes por debajo o
por encima del intervalo de C_{5}-C_{20}.
En el caso de que se desee emplear una carga de
alimentación fuera del intervalo de
C_{5}-C_{20}, pueden utilizarse otras técnicas
de separación para separar el aducto de la mezcla de reacción sin
reaccionar, incluyendo la selección de compuestos poliaromáticos con
más alto punto de ebullición y/u otras técnicas de separación, tales
como la extracción de líquido/líquido o la cristalización. Estas
técnicas ciertamente pueden utilizarse también con cargas de
alimentación dentro del intervalo de
C_{5}-C_{20}, inclusive.
El compuesto poliaromático lineal se utiliza en
el proceso de la presente invención para formar el aducto con las
olefinas en la corriente de alimentación. Según aquí se utiliza,
"compuesto poliaromático lineal" se refiere a un compuesto
poliaromático lineal que tiene al menos tres anillos aromáticos
condensados, que pueden ser no sustituidos o sustituidos y que
poseen propiedades de favorecer la formación de aductos similares a
la molécula no sustituida, y mezclas de los mismos. La linealidad
debería extenderse a la totalidad de los tres anillos condensados si
se utiliza un compuesto de tres anillos condensados y a al menos
cuatro anillos cíclicos condensados consecutivamente si se utiliza
un compuesto de cuatro o más anillos condensados. El compuesto
poliaromático lineal se refiere también a mezclas de compuestos que
contienen como uno de sus ingredientes el compuesto poliaromático
lineal, incluyendo, pero sin limitarse a, alquitranes de carbón,
aceite de antraceno y cualesquiera mezclas de crudos que contengan
fracciones separadas de naftaleno. El compuesto poliaromático lineal
incluye también moléculas aromáticas enlazadas unas a otras por
medio de un grupo a modo de puente, tales como una cadena de
hidrocarburos, un enlace éter o una cadena que contiene grupos
cetónicos, con tal de que estén presentes al menos tres anillos
condensados en una disposición lineal; así como también los que
contienen un heteroátomo que no interfiere en la separación de
olefinas de hidrocarburos saturados.
El compuesto poliaromático lineal tiene una
selectividad preferencial por la formación de aductos con compuestos
de alfa-olefinas lineales y, en segundo lugar, con
otras olefinas y, finalmente, con parafinas, con las que el
compuesto es virtualmente no reactivo bajo cualesquiera condiciones
de operación fuera de las condiciones de craqueo. El compuesto
poliaromático lineal de elección es uno que tenga una selectividad
por los compuestos de alfa-olefinas lineales con
respecto a otras olefinas mayor que 1:1 por mol, preferiblemente 2:1
ó más, más preferiblemente 4:1.
Los ejemplos no limitantes del compuesto
poliaromático lineal incluyen antraceno,
2,3-benzantraceno, pentaceno y hexaceno. Los
ejemplos apropiados de sustituyentes en los compuestos
poliaromáticos lineales sustituidos incluyen, pero no se limitan a,
alquilo inferior, por ejemplo, metilo, etilo, butilo; halo, por
ejemplo, cloro, bromo, fluoro; nitro; sulfato; sulfoniloxi;
carboxilo; carbo-alcoxi inferior, por ejemplo,
carbometoxi, carbetoxi; amino; mono y dialquilamino inferior, por
ejemplo, metilamino, dimetilamino, metiletilamino; amido; hidroxi;
ciano; alcoxi inferior, por ejemplo, metoxi, etoxi; alcanoiloxi
inferior, por ejemplo, acetoxi; arilos monocíclicos, por ejemplo,
fenilo, xililo, tolilo, bencilo, etc. El tamaño del sustituyente
particular, su número y su ubicación, deberían seleccionarse de tal
manera que sean relativamente inertes bajo las condiciones de
reacción y no tan grandes como para bloquear la formación del aducto
de Diels-Alder. Los compuestos poliaromáticos
lineales sustituidos apropiados pueden determinarse por
experimentación de rutina. Los ejemplos de compuestos poliaromático
lineales apropiados incluyen 9,10-dimetilantraceno,
9,10-dicloroantraceno,
9-metilantraceno, 9-acetilantraceno,
9-(metilaminometil)antraceno,
2-cloroantraceno,
2-etil-9,10-dimetoxiantraceno,
antrarrobina, y
9-antril-trifluorometilcetona. Los
compuestos poliaromáticos lineales preferidos son antraceno y
2,3-benzantraceno.
La reacción para la formación del aducto de
Diels-Alder se lleva a cabo de manera convencional y
en una zona convencional de reacción. Un ejemplo de una zona de
reacción apropiada es un reactor con tanque continuamente agitado,
configurado como una sola unidad, o unidades en paralelo, o en
serie, en donde la olefina y el compuesto poliaromático lineal se
añaden en forma continua a un tanque agitado para formar una mezcla
líquida de reacción con calor, y la mezcla de reacción se retira
continuamente del tanque agitado. Alternativamente, la reacción
puede llevarse a cabo en una columna de burbujas, o en un reactor
por lotes, o utilizando un esquema de reacción de flujo con
obturadores.
La reacción de formación de aductos se lleva a
cabo típicamente a una o más temperaturas que varían desde 150ºC
hasta 290ºC, preferiblemente desde 200ºC hasta 280ºC, y muy
preferiblemente desde 240ºC hasta 265ºC. Las presiones no son
críticas y típicamente oscilan desde la presión atmosférica hasta
100 atmósferas. La reacción puede llevarse a cabo en fase gaseosa
bajo vacío o en fase líquida o en fase mixta de
gas-líquido, dependiendo de la volatilidad de la
carga de alimentación, pero generalmente en fase líquida.
Pueden utilizarse para formar los aductos
proporciones estequiométricas o un exceso o de olefina o del
compuesto poliaromático lineal. La proporción molar de olefinas en
la carga de alimentación con respecto al compuesto poliaromático
lineal es preferiblemente desde 0,25:1 hasta 10:1. El tiempo de
residencia es por un tiempo suficiente para que se forme un aducto
entre la cantidad deseada del compuesto poliaromático lineal y la
olefina. Los tiempos típicos de residencia van desde 30 minutos
hasta 4 horas en una reacción por lotes.
Puede utilizarse un disolvente inerte para
disolver las olefinas o el compuesto poliaromático lineal de la
carga de alimentación o ambos en el reactor. Los disolventes
preferidos son los disolventes de hidrocarburos que son líquidos a
las temperaturas de la reacción y en los que son solubles las
olefinas, el compuesto poliaromático lineal y los aductos de
olefina-compuesto poliaromático lineal. Los ejemplos
que ilustran los disolventes útiles incluyen alcanos, tales como
pentano, isopentano, hexano, heptano, octano y nonano; cicloalcanos,
tales como ciclopentano y ciclohexano; y compuestos aromáticos,
tales como benceno, tolueno, etilbenceno y dietilbenceno. La
cantidad de disolvente que se debe emplear puede variar a lo largo
de un amplio intervalo sin ningún efecto perjudicial sobre la
reacción.
Sin embargo, preferiblemente, la formación de
aductos de la carga de alimentación y, particularmente, la formación
de los aductos de compuesto poliaromático
lineal-olefina se lleva a cabo en ausencia de un
disolvente para mejorar la velocidad de la reacción y evitar un
equipo adicional y otras etapas del proceso para la separación del
disolvente.
Después de que se ha formado el aducto de
compuesto poliaromático lineal-olefina, la mezcla de
reacción fluye hacia un recipiente de separación efectivo para
separar los hidrocarburos saturados del aducto de compuesto
poliaromático lineal-olefina para formar una
corriente de hidrocarburos saturados y una corriente de olefinas en
forma de aducto. Debido al gran peso molecular y la diferencia
estructural entre el aducto de compuesto poliaromático
lineal-olefina y los hidrocarburos saturados en la
mezcla de reacción, las técnicas convencionales de separación son
bastante apropiadas para retirar los hidrocarburos saturados sin
reaccionar. Por ejemplo, los compuestos que no han formado aductos
pueden retirarse en la parte superior o en fracciones por vacío o
por destilación instantánea de la mezcla de reacción para dejar como
residuos líquidos el aducto de compuesto poliaromático
lineal-olefina y el compuesto poliaromático lineal
sin reaccionar. Los compuestos que no han formado aductos que se
retiran incluyen los hidrocarburos saturados, los compuestos
aromáticos y los compuestos oxigenados tales como los alcoholes,
cetonas, ácidos, juntamente con las olefinas internas y ramificadas
que no formaron un aducto con el compuesto poliaromático lineal.
Alternativamente, el aducto de compuesto
poliaromático lineal-olefina se separa por
enfriamiento de la mezcla de reacción hasta que cristaliza el
aducto, seguido por una filtración o centrifugación para retirar la
olefina sin reaccionar.
En la mayor parte de los casos, cualquier
compuesto poliaromático lineal sin reaccionar se separará con el
aducto de compuesto poliaromático lineal-olefina en
la corriente de olefinas en forma de aducto. Otros ingredientes,
tales como pequeñas cantidades de olefinas sin reaccionar de más
alto peso molecular, olefinas internas y olefinas ramificadas pueden
permanecer en la corriente de olefinas en forma de aducto.
El siguiente paso del proceso de la presente
invención es disociar el aducto de compuesto poliaromático
lineal-olefina. El proceso de disociación puede
realizarse por alimentación de la corriente de olefinas en forma de
aducto a un recipiente de disociación donde la corriente de olefinas
en forma de aducto se calienta o se piroliza a una temperatura
efectiva para disociar el aducto de compuesto poliaromático
lineal-olefina, típicamente desde 250º hasta 500ºC,
preferiblemente desde 300ºC hasta 350ºC. Esta pirólisis libera las
olefinas del compuesto poliaromático lineal. El compuesto
poliaromático lineal se separa después de la mezcla resultante por
cualquier medio convencional, lo cual puede ocurrir simultáneamente
con la operación de pirólisis, tal como por vacío o destilando de
forma instantánea las olefinas juntamente con cualesquiera impurezas
a las temperaturas de la pirólisis y retirando de la zona de
disociación de los aductos el compuesto poliaromático lineal como un
residuo. Otras técnicas de separación incluyen filtración y
centrifugación. El compuesto poliaromático lineal puede reciclarse
nuevamente a la zona de reacción de aductos.
La composición separada de olefinas está ahora
enriquecida en concentración de olefinas respecto a la de la carga
de alimentación de la zona de reacción de aductos y la concentración
de hidrocarburos saturados en la composición de olefinas está
reducida respecto a la de la carga de alimentación. De igual manera,
cuando los hidrocarburos saturados se separan del aducto de
compuesto poliaromático lineal-olefina en el
recipiente de separación como una corriente de hidrocarburos
saturados, la corriente de hidrocarburos saturados se enriquece en
su concentración de hidrocarburos saturados respecto a la
concentración de hidrocarburos saturados en la carga de alimentación
de la zona de reacción de aductos y la concentración de olefinas en
la corriente de hidrocarburos saturados se reduce respecto a la
concentración de olefinas en la carga de alimentación que entra en
la zona de reacción de aductos. La composición de olefinas y la
corriente de hidrocarburos saturados pueden cada una recuperarse y
aislarse para utilizarse en otras aplicaciones o como compuestos
intermedios en otros procesos reactivos.
Con el propósito de medir el porcentaje de
reducción de una especie en una corriente, la concentración de la
especie o la serie de especies en cuestión contenida en la corriente
del producto se resta de la concentración de la especie o serie de
especies en cuestión contenida en la carga de alimentación, la
diferencia se divide después por la concentración de la misma
especie en la carga de alimentación y se multiplica por 100. Con el
propósito de medir el % de enriquecimiento de una especie en una
corriente, la concentración de la especie o serie de especies en la
corriente de la carga de alimentación se resta de la concentración
de la especie o serie de especies en cuestión contenidas en la
corriente de producto, la diferencia se divide después por la
concentración de esas mismas especies presentes en la corriente de
la carga de alimentación y se multiplica por 100. Con el propósito
de sumar en conjunto una serie de especies, se suma la suma total de
la serie en la corriente de la carga de alimentación y después se
suma la suma total de las especies en la corriente del producto. El
total en la corriente de producto se compara después con el total en
la corriente de la carga de alimentación para determinar si el total
de la serie en la corriente de producto se enriqueció o se redujo
respecto a la suma total en la corriente de la carga de
alimentación. El cálculo apropiado mencionado anteriormente se
aplica después dependiendo de si las series en la corriente de
producto se redujeron o se enriquecieron.
El proceso de la presente invención enriquecerá
la concentración total de olefinas, enriquecerá la concentración de
alfa-olefina lineal y reducirá la concentración de
hidrocarburos saturados, cada uno en la composición de olefinas
sobre la concentración de todas las olefinas, la
alfa-olefina lineal y los hidrocarburos saturados
contenidos en la corriente de carga de alimentación. El proceso de
la presente invención enriquecerá también la concentración de
hidrocarburos saturados presentes en la corriente de hidrocarburos
saturados respecto a la concentración de hidrocarburos saturados en
la corriente de la carga de alimentación. La concentración de
olefinas internas y olefinas ramificadas en cada una de las
corrientes de hidrocarburos saturados y de la composición de
olefinas puede enriquecerse o reducirse en cada corriente respecto a
la concentración de estos ingredientes presentes en la corriente de
la carga de alimentación, por las razones que se explican más
adelante.
La concentración de todas las olefinas en la
corriente de hidrocarburos saturados se reduce preferiblemente a
través del proceso de la presente invención solamente en un paso en
al menos 15%, más preferiblemente en al menos 30%, muy
preferiblemente en al menos 40%, respecto a la concentración de
todas las olefinas en la carga de alimentación.
Como el compuesto poliaromático lineal es más
selectivo para con la aducción con alfa-olefinas
lineales con relación a otras olefinas, la concentración de
alfa-olefinas lineales en la corriente de
hidrocarburos saturados se reduce preferiblemente en un solo paso en
al menos 30%, más preferiblemente en al menos 40%, muy
preferiblemente en al menos 50%, respecto a la concentración de
alfa-olefinas lineales presentes en la corriente de
la carga de
alimentación.
alimentación.
La cantidad del compuesto poliaromático lineal en
exceso, presente en la zona de la reacción de formación de aductos,
el tiempo de residencia y la temperatura afectarán a la cantidad de
olefinas internas o ramificadas que forman aductos con el compuesto
poliaromático lineal y, por lo tanto, la cantidad de olefinas
internas o ramificadas que quedan sin reaccionar y pasan a la
corriente de hidrocarburos saturados. Aunque el compuesto
poliaromático lineal forma aductos preferencialmente con una
alfa-olefina lineal, la presencia de un gran exceso
del compuesto poliaromático con relación a la cantidad de
alfa-olefinas lineales presentes en la carga de
alimentación, acoplada a tiempos largos de residencia, dejará
compuestos poliaromáticos lineales sin formar aductos, libres para
formar aductos con las olefinas internas y ramificadas, mejorando
con ello la reducción de estas olefinas en la corriente de
hidrocarburos saturados respecto a la concentración de estas
olefinas en la corriente de la carga de alimentación. La
concentración de olefinas internas presentes en la corriente de
hidrocarburos saturados se reduce preferiblemente desde 1 hasta 50%
respecto a la concentración de olefinas internas lineales presentes
en la carga de alimentación.
Con respecto a la concentración de olefinas
ramificadas, su concentración en la corriente de hidrocarburos
saturados oscila generalmente entre una ligera reducción y un
enriquecimiento con relación a la concentración de las olefinas
ramificadas presentes en la carga de alimentación. La concentración
de olefinas ramificadas puede reducirse en solamente 1 hasta 30%, o
enriquecerse en 1 hasta 30%, o permanecer inalterada, respecto a la
concentración de estas olefinas ramificadas presentes en la carga de
alimentación.
La concentración de hidrocarburos saturados en la
corriente de hidrocarburos saturados se enriquece respecto a la
concentración de hidrocarburos saturados en la corriente de la carga
de alimentación. La concentración se enriquece preferiblemente en al
menos 5%, más preferiblemente en al menos 20% y puede enriquecerse
en 100-400%, especialmente cuando la concentración
de hidrocarburos saturados en la carga de alimentación es baja.
Generalmente, el grado de enriquecimiento de hidrocarburos saturados
en la corriente de hidrocarburos saturados varía inversamente con la
concentración de los hidrocarburos saturados en la carga de
alimentación particular empleada.
La concentración de hidrocarburos saturados en la
composición de olefinas se reduce preferiblemente a través del
proceso de la presente invención en sólo un paso en al menos 80%,
más preferiblemente en al menos 90%, todavía más preferiblemente en
al menos 95%, respecto a la concentración de hidrocarburos saturados
en la carga de alimentación, y muy preferiblemente en 100%.
Como anteriormente, el porcentaje de reducción o
enriquecimiento de olefinas ramificadas y olefinas internas en la
composición de olefinas depende de la cantidad de compuesto
poliaromático lineal, la temperatura y el tiempo de residencia de la
carga de alimentación en la zona de la reacción de formación de
aductos. Preferiblemente, la concentración de olefinas ramificadas
en la composición de olefinas se reduce respecto a la concentración
de olefinas ramificadas en la carga de alimentación.
Preferiblemente, la concentración de olefinas internas en la
corriente de olefinas se enriquece respecto a la concentración de
olefinas internas presentes en la carga de alimentación. El grado de
enriquecimiento de olefinas internas en la corriente de olefinas
varía preferiblemente desde 10% hasta 250%.
La concentración de alfa-olefinas
lineales en la composición de olefinas se enriquece respecto a la
concentración de alfa-olefinas lineales presentes en
la corriente de la carga de alimentación. La concentración de
alfa-olefinas lineales presentes en la composición
de olefinas se enriquece preferiblemente en al menos 30%, más
preferiblemente en al menos 40%, muy preferiblemente en al menos
60%, respecto a la concentración de alfa-olefinas
lineales presentes en la composición de la carga de
alimentación.
La concentración de todas las olefinas en la
composición de olefinas se enriquece respecto a la concentración de
todas las olefinas en la corriente de la carga de alimentación. El
grado de enriquecimiento de olefinas varía inversamente con la
concentración de olefinas presentes en la carga de alimentación.
Preferiblemente, la concentración de todas las olefinas en la
composición de olefinas se enriquece en al menos 40%, más
preferiblemente en al menos 60%.
Las corrientes de Fischer-Tropsch
contienen una variedad de especies difíciles de separar, incluyendo
hidrocarburos saturados, compuestos aromáticos, compuestos
oxigenados, olefinas internas, olefinas ramificadas y
alfa-olefinas lineales. Una ventaja de una corriente
de Fischer-Tropsch es que contiene una mezcla de
carbonos tanto pares como impares y el proceso de la presente
invención produce una corriente que tiene especies de olefinas con
números pares e impares de carbonos con una cantidad entre muy baja
y cero de hidrocarburos saturados, con altas concentraciones de
alfa-olefinas lineales. El proceso de la presente
invención puede también proporcionar una composición de olefinas de
Fischer-Tropsch que tiene una mezcla de olefinas
internas y/u olefinas ramificadas, y alfa-olefinas
lineales con pequeñas cantidades de hidrocarburos saturados.
En una realización, el proceso de la presente
invención proporciona una composición de
Fischer-Tropsch que comprende olefinas con números
pares e impares, y la composición tiene un número promedio de
carbonos que varía desde C_{6} hasta C_{18}, u opcionalmente en
el intervalo de C_{6} hasta C_{12}, comprendiendo:
a) al menos dos especies de
alfa-olefinas lineales que tienen diferentes
longitudes de la cadena de carbonos;
b) las dos especies más predominantes (sobre una
base molar) de alfa-olefinas lineales de dichas al
menos dos especies de alfa-olefinas lineales están
cada una dentro del intervalo de C_{6} hasta C_{18}
inclusive;
c) dichas dos especies de
alfa-olefinas lineales más predominantes están
presentes en una cantidad de al menos 20% en peso, preferiblemente
al menos 30% en peso, más preferiblemente al menos 40% en peso, en
base al peso de las olefinas en la composición;
d) acumulativamente, la cantidad total de
alfa-olefinas lineales presentes en la composición
dentro de dicho intervalo, inclusive, es al menos 40% en peso,
preferiblemente al menos 60% en peso, más preferiblemente al menos
70% en peso e incluso 90% en peso o más, en base al peso de las
olefinas en la composición;
e) una o más olefinas con números impares dentro
de dicho intervalo están presentes en una cantidad de al menos 10%
en peso, preferiblemente al menos 20% en peso, más preferiblemente
al menos 30% en peso e incluso 40% en peso o más, acumulativamente;
y
f) una cantidad acumulativa de compuestos
aromáticos, hidrocarburos saturados y compuestos oxigenados del 5%
en peso o menos, preferiblemente 2% en peso o menos, más
preferiblemente 1% en peso o menos, muy preferiblemente 0,5% en peso
o menos, en base cada uno al peso de la composición.
La composición tratada de
Fischer-Tropsch puede contener opcionalmente
olefinas ramificadas en una cantidad de al menos 5% en peso e
incluso 10% en peso o más, en base al peso de las olefinas en la
composición. Alternativamente, o además de las olefinas ramificadas,
la composición puede contener olefinas internas presentes en una
cantidad que varía desde 5% en peso hasta 20% en peso. Tales
corrientes de carga de alimentación pueden tener una ventaja
respecto a los costes en algunos procesos, tales como en los
procesos de hidroformilación que no son muy sensibles a la posición
de los dobles enlaces en la carga de alimentación para la
fabricación de alcoholes primarios.
La composición anteriormente mencionada tiene
preferiblemente como una de las dos especies de
alfa-olefinas lineales más predominantes una
alfa-olefina lineal con número impar de
carbonos.
En otra realización de la presente invención, se
proporciona una composición tratada de
Fischer-Tropsch que tiene un número promedio de
carbonos que varía desde C_{6} hasta C_{18}, comprendiendo al
menos dos especies de alfa-olefinas lineales que
tienen diferentes longitudes de la cadena de carbonos dentro de
dicho intervalo, inclusive, al menos 50% en peso de
alfa-olefinas lineales, en donde la composición
tiene una especie más predominante de olefina, representada por n
números de carbonos, en donde la siguiente especie de olefina más
predominante tiene o bien n+1 o bien n-1 números de
carbonos; y en donde dicha composición comprende 2% en peso o menos
de hidrocarburos saturados.
Preferiblemente, dicha composición comprende 1%
en peso o menos de hidrocarburos saturados. Dicha composición
preferiblemente comprende además olefinas ramificadas en una
cantidad de al menos 5% en peso y/u olefinas internas en una
cantidad de al menos 5% en peso.
El proceso de la presente invención proporciona
ventajosamente una corriente de olefinas que está altamente
concentrada en olefinas, en donde la concentración de olefinas en la
composición de olefinas puede ser de al menos 90% y hasta el 100% de
pureza de olefinas en la composición de olefinas.
La corriente de la composición de olefinas de la
presente invención es útil como componente en fluidos de
perforación, para reaccionar con azufre elemental para producir
productos sulfurados como agentes de presión extrema en fluidos para
trabajar con metales, como comonómeros para la polimerización de
polietileno, como un intermedio en la producción de
poli-alfa-olefinas (PAO) utilizadas
como lubricante, como una alimentación de cloración para producir
hidrocarburos policlorados en aplicaciones de PVC, para reaccionar
con sulfuros de hidrógeno para producir mercaptanos primarios y
secundarios como intermedios farmacéuticos y como aditivos para
modificar las propiedades del caucho, como disolventes y como un
precursor para la fabricación de alcoholes plastificadores y
alcoholes y agentes tensioactivos del rango de detergentes, de los
que pueden derivarse sulfatos o alcoxisulfatos del rango de
detergentes para líquidos y polvos de lavandería, polvos y líquidos
para el lavado de platos, jabón en barra, champú, jabón líquido para
manos y limpiadores de superficies duras.
Los intervalos y limitaciones proporcionados en
las presentes memoria descriptiva y reivindicaciones son los que se
piensa que apuntan particularmente a y reivindican claramente la
presente invención. La presente invención se ilustrará ahora a modo
de referencia con los siguientes Ejemplos:
Una corriente de Fischer-Tropsch
que comprende la composición expresada en la Tabla 1 se utilizó como
carga de alimentación. De la composición de FT se obtuvieron
derivados haciendo pasar gas sintético sobre un catalizador de FT y
posteriormente destilando los productos en el intervalo de puntos de
ebullición de hidrocarburos del hexilo al undecilo. Esta composición
se utilizó como la alimentación. Los hidrocarburos en el intervalo
de C_{7}-C_{10} fueron los más abundantes.
Se colocaron en un autoclave 0,24 moles (42,2 g)
de antraceno que tenía una pureza del 95% y 150 g de la carga de
alimentación. El contenido total de olefinas de la alimentación
cargada era aproximadamente 0,5 moles (55,9 g). El autoclave fue
sellado y después purgado con nitrógeno. El autoclave se calentó
hasta 255ºC durante cuatro horas para formar el aducto de
Diels-Alder entre la olefina y el antraceno. Los
contenidos del autoclave se agitaron durante el calentamiento.
Una vez que se completó la reacción, el autoclave
fue enfriado hasta 20ºC. La mezcla de productos fue transferida a un
matraz de vidrio y la olefina sin reaccionar, los hidrocarburos
saturados y los compuestos oxigenados sin reaccionar fueron
retirados por destilación. El material que quedó en el matraz (18,2
g) consistía en algunos hidrocarburos saturados arrastrados,
antraceno sin reaccionar y el aducto de
antraceno-olefina. El matraz y sus contenidos fueron
después calentados hasta una temperatura que variaba entre
310-350ºC para disociar el aducto en antraceno y el
Producto A descrito más adelante en la Tabla 1. El Producto A fue
separado y aislado del antraceno por destilación. Las composiciones
de cada corriente de productos fueron analizadas por cromatografía
de gases.
Como puede observarse por los datos de la Tabla
1, el Producto A está altamente enriquecido en contenido de
alfa-olefinas y en contenido general de olefinas
respecto a la concentración de alfa-olefinas y el
contenido general de olefinas en la corriente de la carga de
alimentación. El Producto A está enriquecido en contenido de
alfa-olefinas en un 205%, y en contenido general de
olefinas, el Producto A estaba enriquecido en un 155% ([86,5 + 8,9)
- (28,3 + 9,0)] / (9,0 + 28,3) x 100).
Además, la concentración de hidrocarburos
saturados (excluyendo los compuestos oxigenados) en la corriente del
Producto A se redujo mucho: en un 91%. La presencia de hidrocarburos
saturados en el Producto A se debe a su incompleta retirada en el
momento de la destilación del material sin reaccionar procedente del
aducto antes del paso de disociación. La concentración de olefina
interna en la corriente del Producto A solamente se redujo
marginalmente respecto a la concentración de la olefina interna
presente en la carga de alimentación.
El Producto B representa la corriente de
hidrocarburos saturados en la parte superior de la columna de
destilación, tomada de la mezcla de reacción. Como puede observarse
en la Tabla 1, el Producto B está enriquecido en hidrocarburos
saturados en un 38% respecto a la concentración de hidrocarburos
saturados en la corriente de la carga de alimentación. La
concentración de alfa-olefina en la corriente de
hidrocarburos saturados se redujo en un 67% respecto a la
concentración de alfa-olefina en la carga de
alimentación.
Una corriente de F-T que tiene la
composición expresada en la Tabla 2 fue tratada con antraceno. De
esta corriente de F-T se obtuvieron derivados
haciendo pasar gas sintético sobre un catalizador de FT y
posteriormente destilando y recogiendo los productos en el intervalo
de puntos de ebullición del pentilo al nonilo
(C_{5}-C_{9}).
0,6 moles (112 g) de antraceno que tenía una
pureza del 95% y 96 g de la carga de alimentación se colocaron en un
autoclave de 300 ml. El autoclave fue sellado y después purgado con
nitrógeno. El autoclave fue calentado hasta 255ºC durante siete
horas para formar el aducto de Diels-Alder entre la
olefina y el antraceno. Los contenidos del autoclave se agitaron
durante el calentamiento.
Una vez que se completó la reacción, el autoclave
fue enfriado hasta 20ºC. La mezcla de los productos fue transferida
a un matraz de vidrio y la olefina sin reaccionar, los hidrocarburos
saturados y los compuestos oxigenados sin reaccionar fueron
retirados de la mezcla de reacción por destilación. El material que
quedó en el matraz fue calentado hasta una temperatura que variaba
entre 300-350ºC para disociar el aducto en antraceno
y el Producto A descrito más adelante en la Tabla 2. El Producto A
fue separado y aislado del antraceno por destilación. Las
composiciones de cada corriente de productos fueron analizadas por
cromatografía de gases.
Como puede observarse en los datos de la Tabla 2,
el Producto A está altamente enriquecido en contenido de
alfa-olefinas y en contenido general de olefinas
respecto a la concentración de alfa-olefinas y el
contenido general de olefinas en la corriente de la carga de
alimentación. El Producto A está enriquecido en contenido de
alfa-olefinas en un 579%, y en contenido general de
olefinas, el Producto estaba enriquecido en un 348%. La pureza de
las olefinas en la corriente de olefinas del Producto A era 100%. La
concentración de olefina interna en la corriente del Producto A
aumentó respecto a la concentración de olefina interna presente en
la carga de alimentación en una cantidad de 163%.
Claims (8)
1. Un proceso para separar olefinas de
hidrocarburos saturados en una carga de alimentación, que
comprende:
- a)
- poner en contacto una carga de alimentación que comprende olefinas e hidrocarburos saturados con un compuesto poliaromático lineal bajo condiciones efectivas para formar una mezcla de reacción que comprende aductos de compuestos poliaromáticos lineales-olefinas e hidrocarburos saturados;
- b)
- separar los aductos de compuestos poliaromáticos lineales-olefinas de los hidrocarburos saturados en la mezcla de reacción para formar una corriente de hidrocarburos saturados y una corriente de olefinas en forma de aducto;
- c)
- disociar los aductos de compuestos poliaromáticos lineales-olefinas para formar compuestos poliaromáticos lineales y una composición de olefinas; y opcionalmente
- d)
- separar el compuesto poliaromático lineal formado en el paso c) de la composición de olefinas;
con lo cual la composición de
olefinas se enriquece en la concentración de olefinas respecto a la
concentración de olefinas en la carga de
alimentación.
2. El proceso según la reivindicación 1, en el
que la carga de alimentación se pone en contacto con un compuesto
poliaromático lineal a una temperatura que varía desde 150ºC hasta
290ºC.
3. El proceso de la reivindicación 1 ó 2, en el
que el aducto de compuesto poliaromático
lineal-olefina se disocia calentando el aducto de
compuesto poliaromático lineal-olefina hasta una
temperatura que varía desde 250ºC hasta 500ºC.
4. El proceso de la reivindicación 1, 2 ó 3, en
el que la carga de alimentación comprende una corriente derivada de
un proceso de Fischer-Tropsch.
5. El proceso según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que la carga de alimentación
comprende desde 15% en peso hasta 70% en peso de olefina, en base al
peso de todos los ingredientes en la carga de alimentación.
6. El proceso según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que la carga de alimentación
comprende parafinas en una cantidad que varía desde 5% en peso hasta
95% en peso en base al peso de todos los ingredientes en la carga de
alimentación.
7. El proceso según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que la carga de alimentación
tiene un número promedio de carbonos que varía entre
C_{5}-C_{20} y en el que la especie predominante
de olefinas en la carga de alimentación está dentro del intervalo de
C_{5}-C_{20}, inclusive.
8. El proceso según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que el compuesto poliaromático
lineal comprende antraceno o benzantraceno.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US309417 | 1999-05-11 | ||
| US09/309,417 US6545192B2 (en) | 1999-05-11 | 1999-05-11 | Process for separating olefins from saturated hydrocarbons |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2222207T3 true ES2222207T3 (es) | 2005-02-01 |
Family
ID=23198149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES00929533T Expired - Lifetime ES2222207T3 (es) | 1999-05-11 | 2000-05-09 | Proceso para separar olefinas de hidrocarburos saturados. |
Country Status (23)
| Country | Link |
|---|---|
| US (3) | US6545192B2 (es) |
| EP (1) | EP1177161B1 (es) |
| JP (1) | JP2002544180A (es) |
| CN (1) | CN1185186C (es) |
| AR (1) | AR023888A1 (es) |
| AT (1) | ATE273260T1 (es) |
| AU (1) | AU765402B2 (es) |
| BR (1) | BR0010443A (es) |
| CA (1) | CA2373438A1 (es) |
| DE (1) | DE60012910T2 (es) |
| EG (1) | EG22062A (es) |
| ES (1) | ES2222207T3 (es) |
| GC (1) | GC0000253A (es) |
| ID (1) | ID30543A (es) |
| MX (1) | MXPA01011399A (es) |
| MY (1) | MY122587A (es) |
| NO (1) | NO20015411L (es) |
| NZ (1) | NZ515229A (es) |
| PE (1) | PE20010161A1 (es) |
| PT (1) | PT1177161E (es) |
| RU (1) | RU2223936C2 (es) |
| WO (1) | WO2000068171A1 (es) |
| ZA (1) | ZA200109224B (es) |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6545192B2 (en) * | 1999-05-11 | 2003-04-08 | Shell Oil Company | Process for separating olefins from saturated hydrocarbons |
| US6576806B1 (en) | 1999-12-20 | 2003-06-10 | Shell Oil Company | Process for separating C2-C3 olefins from industrial gases |
| US7838708B2 (en) | 2001-06-20 | 2010-11-23 | Grt, Inc. | Hydrocarbon conversion process improvements |
| US20050171393A1 (en) | 2003-07-15 | 2005-08-04 | Lorkovic Ivan M. | Hydrocarbon synthesis |
| CA2532367C (en) | 2003-07-15 | 2013-04-23 | Grt, Inc. | Hydrocarbon synthesis |
| US20080275284A1 (en) | 2004-04-16 | 2008-11-06 | Marathon Oil Company | Process for converting gaseous alkanes to liquid hydrocarbons |
| US8642822B2 (en) | 2004-04-16 | 2014-02-04 | Marathon Gtf Technology, Ltd. | Processes for converting gaseous alkanes to liquid hydrocarbons using microchannel reactor |
| US8173851B2 (en) | 2004-04-16 | 2012-05-08 | Marathon Gtf Technology, Ltd. | Processes for converting gaseous alkanes to liquid hydrocarbons |
| US20060100469A1 (en) | 2004-04-16 | 2006-05-11 | Waycuilis John J | Process for converting gaseous alkanes to olefins and liquid hydrocarbons |
| US7674941B2 (en) | 2004-04-16 | 2010-03-09 | Marathon Gtf Technology, Ltd. | Processes for converting gaseous alkanes to liquid hydrocarbons |
| US7244867B2 (en) | 2004-04-16 | 2007-07-17 | Marathon Oil Company | Process for converting gaseous alkanes to liquid hydrocarbons |
| EP1993951B1 (en) | 2006-02-03 | 2014-07-30 | GRT, Inc. | Separation of light gases from bromine |
| NZ588129A (en) | 2006-02-03 | 2012-06-29 | Grt Inc | Continuous process for converting natural gas to liquid hydrocarbons |
| JP2010528054A (ja) | 2007-05-24 | 2010-08-19 | ジーアールティー インコーポレイテッド | 可逆的なハロゲン化水素の捕捉及び放出を組み込んだ領域反応器 |
| US8282810B2 (en) | 2008-06-13 | 2012-10-09 | Marathon Gtf Technology, Ltd. | Bromine-based method and system for converting gaseous alkanes to liquid hydrocarbons using electrolysis for bromine recovery |
| US8415517B2 (en) | 2008-07-18 | 2013-04-09 | Grt, Inc. | Continuous process for converting natural gas to liquid hydrocarbons |
| US8198495B2 (en) | 2010-03-02 | 2012-06-12 | Marathon Gtf Technology, Ltd. | Processes and systems for the staged synthesis of alkyl bromides |
| US8367884B2 (en) | 2010-03-02 | 2013-02-05 | Marathon Gtf Technology, Ltd. | Processes and systems for the staged synthesis of alkyl bromides |
| US8815050B2 (en) | 2011-03-22 | 2014-08-26 | Marathon Gtf Technology, Ltd. | Processes and systems for drying liquid bromine |
| US8436220B2 (en) | 2011-06-10 | 2013-05-07 | Marathon Gtf Technology, Ltd. | Processes and systems for demethanization of brominated hydrocarbons |
| US8829256B2 (en) | 2011-06-30 | 2014-09-09 | Gtc Technology Us, Llc | Processes and systems for fractionation of brominated hydrocarbons in the conversion of natural gas to liquid hydrocarbons |
| US8802908B2 (en) | 2011-10-21 | 2014-08-12 | Marathon Gtf Technology, Ltd. | Processes and systems for separate, parallel methane and higher alkanes' bromination |
| US9193641B2 (en) | 2011-12-16 | 2015-11-24 | Gtc Technology Us, Llc | Processes and systems for conversion of alkyl bromides to higher molecular weight hydrocarbons in circulating catalyst reactor-regenerator systems |
| US8624404B1 (en) | 2012-06-25 | 2014-01-07 | Advanced Micro Devices, Inc. | Integrated circuit package having offset vias |
| CN109265307B (zh) * | 2018-08-09 | 2021-07-30 | 天津大学 | 利用反应分离耦合工艺从费托合成油中分离1-辛烯的方法与装置 |
Family Cites Families (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3674885A (en) * | 1970-10-09 | 1972-07-04 | Atlantic Richfield Co | Alkylation of benzene utilizing fischer-tropsch olefin-paraffin mixtures |
| US4579986A (en) | 1984-04-18 | 1986-04-01 | Shell Oil Company | Process for the preparation of hydrocarbons |
| US4946560A (en) | 1988-10-27 | 1990-08-07 | Shell Oil Company | Process for separating alpha and internal olefins |
| US4915794A (en) | 1988-10-27 | 1990-04-10 | Shell Oil Company | Process for converting internal olefins to alpha olefins |
| US5012034A (en) | 1989-08-07 | 1991-04-30 | Shell Oil Company | Process for separating styrene from styrene-containing hydrocarbon streams |
| CA2104044C (en) * | 1992-08-25 | 2004-11-02 | Johan W. Gosselink | Process for the preparation of lower olefins |
| US5691281A (en) | 1994-10-06 | 1997-11-25 | Mobil Oil Corporation | Well fluids based on low viscosity synthetic hydrocarbons |
| US6156934A (en) * | 1997-03-26 | 2000-12-05 | Shell Oil Company | Diphosphines |
| US5811623A (en) * | 1997-06-09 | 1998-09-22 | Catalytic Distillation Technologies | Isomerization of olefins by alkylation and dealkylation of aromatic hydrocarbons |
| US5942656A (en) * | 1997-12-09 | 1999-08-24 | Shell Oil Company | Process for separating linear alpha olefins from 2-branched and/or 3-branched alpha olefins |
| US5936136A (en) * | 1997-06-16 | 1999-08-10 | Shell Oil Company | Process for separating linear alpha olefins from 2 branched and/or3-branched alpha olefins |
| MY119641A (en) | 1997-06-16 | 2005-06-30 | Shell Int Research | Process for separating linear alpha olefins from 2-branched and/or 3-branched alpha olefins |
| US6018089A (en) | 1997-12-09 | 2000-01-25 | Shell Oil Company | Process for separating linear internal olefins from branched internal olefins |
| US6545192B2 (en) * | 1999-05-11 | 2003-04-08 | Shell Oil Company | Process for separating olefins from saturated hydrocarbons |
| US6175050B1 (en) * | 1999-05-11 | 2001-01-16 | Shell Oil Company | Process for separating functionalized alpha olefins from functionalized internal olefins |
| US6184431B1 (en) * | 1999-08-23 | 2001-02-06 | Shell Oil Company | Process for separating internal and alpha olefins from saturated compounds |
| US6211423B1 (en) * | 1999-08-23 | 2001-04-03 | Shell Oil Company | Process for separating saturated compounds from olefins |
| US6271434B1 (en) * | 1999-08-23 | 2001-08-07 | Shell Oil Company | Process for separating linear alpha olefins from a crude stream containing saturated hydrocarbons, internal olefins, branched olefins, and linear alpha olefins |
| US6398946B1 (en) * | 1999-12-22 | 2002-06-04 | Chevron U.S.A., Inc. | Process for making a lube base stock from a lower molecular weight feedstock |
| US6497812B1 (en) * | 1999-12-22 | 2002-12-24 | Chevron U.S.A. Inc. | Conversion of C1-C3 alkanes and fischer-tropsch products to normal alpha olefins and other liquid hydrocarbons |
| US6833484B2 (en) * | 2001-06-15 | 2004-12-21 | Chevron U.S.A. Inc. | Inhibiting oxidation of a Fischer-Tropsch product using petroleum-derived products |
| US6933323B2 (en) * | 2003-01-31 | 2005-08-23 | Chevron U.S.A. Inc. | Production of stable olefinic fischer tropsch fuels with minimum hydrogen consumption |
-
1999
- 1999-05-11 US US09/309,417 patent/US6545192B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-05-07 EG EG20000591A patent/EG22062A/xx active
- 2000-05-09 BR BR0010443-4A patent/BR0010443A/pt not_active IP Right Cessation
- 2000-05-09 GC GCP2000657 patent/GC0000253A/en active
- 2000-05-09 MX MXPA01011399A patent/MXPA01011399A/es unknown
- 2000-05-09 CA CA002373438A patent/CA2373438A1/en not_active Abandoned
- 2000-05-09 MY MYPI20002019A patent/MY122587A/en unknown
- 2000-05-09 NZ NZ515229A patent/NZ515229A/en not_active Application Discontinuation
- 2000-05-09 AU AU47574/00A patent/AU765402B2/en not_active Ceased
- 2000-05-09 WO PCT/EP2000/004398 patent/WO2000068171A1/en active IP Right Grant
- 2000-05-09 DE DE60012910T patent/DE60012910T2/de not_active Expired - Fee Related
- 2000-05-09 JP JP2000617152A patent/JP2002544180A/ja not_active Withdrawn
- 2000-05-09 PT PT00929533T patent/PT1177161E/pt unknown
- 2000-05-09 CN CNB008082235A patent/CN1185186C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2000-05-09 PE PE2000000432A patent/PE20010161A1/es not_active Application Discontinuation
- 2000-05-09 AT AT00929533T patent/ATE273260T1/de not_active IP Right Cessation
- 2000-05-09 ES ES00929533T patent/ES2222207T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2000-05-09 EP EP00929533A patent/EP1177161B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-05-09 RU RU2001133271/04A patent/RU2223936C2/ru active
- 2000-05-09 ID IDW00200102436A patent/ID30543A/id unknown
- 2000-05-09 AR ARP000102219A patent/AR023888A1/es unknown
-
2001
- 2001-11-06 NO NO20015411A patent/NO20015411L/no not_active Application Discontinuation
- 2001-11-08 ZA ZA200109224A patent/ZA200109224B/en unknown
-
2003
- 2003-01-14 US US10/342,060 patent/US20030135081A1/en not_active Abandoned
-
2006
- 2006-01-20 US US11/336,104 patent/US20060149116A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EG22062A (en) | 2002-06-30 |
| GC0000253A (en) | 2006-11-01 |
| MY122587A (en) | 2006-04-29 |
| DE60012910D1 (de) | 2004-09-16 |
| ZA200109224B (en) | 2002-06-18 |
| NO20015411D0 (no) | 2001-11-06 |
| RU2223936C2 (ru) | 2004-02-20 |
| WO2000068171A1 (en) | 2000-11-16 |
| AU765402B2 (en) | 2003-09-18 |
| ATE273260T1 (de) | 2004-08-15 |
| EP1177161A1 (en) | 2002-02-06 |
| NZ515229A (en) | 2003-05-30 |
| CN1185186C (zh) | 2005-01-19 |
| MXPA01011399A (es) | 2002-06-04 |
| CA2373438A1 (en) | 2000-11-16 |
| US20020016523A1 (en) | 2002-02-07 |
| JP2002544180A (ja) | 2002-12-24 |
| AR023888A1 (es) | 2002-09-04 |
| DE60012910T2 (de) | 2005-08-25 |
| US6545192B2 (en) | 2003-04-08 |
| BR0010443A (pt) | 2002-02-13 |
| US20060149116A1 (en) | 2006-07-06 |
| AU4757400A (en) | 2000-11-21 |
| ID30543A (id) | 2001-12-20 |
| CN1353679A (zh) | 2002-06-12 |
| PE20010161A1 (es) | 2001-03-06 |
| PT1177161E (pt) | 2005-01-31 |
| US20030135081A1 (en) | 2003-07-17 |
| NO20015411L (no) | 2002-01-07 |
| EP1177161B1 (en) | 2004-08-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2222207T3 (es) | Proceso para separar olefinas de hidrocarburos saturados. | |
| US6184431B1 (en) | Process for separating internal and alpha olefins from saturated compounds | |
| US6211423B1 (en) | Process for separating saturated compounds from olefins | |
| US6271434B1 (en) | Process for separating linear alpha olefins from a crude stream containing saturated hydrocarbons, internal olefins, branched olefins, and linear alpha olefins | |
| US6727399B1 (en) | Process for separating linear alpha olefins from saturated hydrocarbons | |
| ES2221844T3 (es) | Proceso para separar alfa-olefinas funcionalizadas de olefinas internas funcionalizadas. | |
| ES2225195T3 (es) | Procedimiento para separar olefinas de compuestos saturados. |