ES2325402T3 - Apertura de anillos para produccion incrementada de olefinas. - Google Patents

Abstract

Un proceso para preparar una corriente de alimentación a una unidad de craqueo con vapor que produce olefinas ligeras, que comprende: hacer pasar una corriente de alimentación (12) que comprende hidrocarburos C5 a C9 que incluyen parafinas normales C 5 a C 9 a una unidad de adsorción (20), comprendiendo la unidad de adsorción (20) un adsorbente y que opera en condiciones para adsorber de modo selectivo las parafinas normales, y producir una corriente de refinado (22) que comprende hidrocarburos no normales C6 a C9; hacer pasar una corriente desorbente (18) a la unidad de adsorción (20) que opera en condiciones de deserción, para desorber las parafinas normales del adsorbente, y producir una corriente de extracto (24) que comprende parafinas normales C6 a C9 y parafinas C5; hacer pasar la corriente de refinado (22) a un reactor de apertura de anillos (50) donde la corriente de refinado (22) se pone en contacto con un catalizador para convertir los hidrocarburos aromáticos en naftenos y un catalizador para convertir los naftenos en parafinas en condiciones de apertura de anillos a fin de producir una corriente del proceso de apertura de anillos (52) que comprende n-parafinas e isoparafinas; hacer pasar la corriente de extracto (24) a una unidad de craqueo con vapor (40); y hacer pasar al menos una porción de la corriente del proceso de apertura de anillos (56) a la unidad de craqueo con vapor (40).

Description

Apertura de anillos para producción incrementada de olefinas.

Antecedentes de la invención

Etileno y propileno, hidrocarburos olefínicos ligeros con dos o tres átomos de carbono por molécula, respectivamente, son productos químicos importantes para uso en la producción de otros materiales útiles, tales como polietileno y polipropileno. Polietileno y polipropileno son dos de los plásticos más comunes que se encuentran en aplicación actualmente y tienen una gran variedad de usos como, por ejemplo, material para fabricación y como material para envasado. Otros usos para etileno y propileno incluyen la producción de cloruro de vinilo, óxido de etileno, etilbenceno y alcohol. El craqueo con vapor, o pirólisis, de los hidrocarburos produce prácticamente la totalidad del etileno y el propileno. Los hidrocarburos utilizados con material de alimentación para producción de olefinas ligeras incluyen gas natural, líquidos de petróleo, y materiales carbonosos que incluyen carbón, plásticos reciclados o cualquier material orgánico. Una corriente de alimentación importante es una corriente de alimentación de nafta que se produce durante el fraccionamiento del petróleo crudo.

El documento US 6.149.800 describe un proceso para aumentar el rendimiento de olefinas de una corriente de alimentación del intervalo de ebullición del gasóleo que comprende (i) saturación catalítica de los aromáticos seguida por apertura de anillos a fin de aumentar el nivel de parafinas en el material de alimentación de gasóleo y (ii) el craqueo con vapor del producto líquido pesado separado para producir olefinas.

Sumario de la invención

La presente invención es un proceso para convertir una corriente de alimentación de nafta en olefinas ligeras. El proceso utiliza una unidad de separación por adsorción que reduce el coste de separación de las parafinas normales de una fracción hidrocarbonada de nafta. El proceso produce una primera corriente de proceso que comprende fundamentalmente n-parafinas, y una segunda corriente de proceso que comprende hidrocarburos no normales. La segunda corriente de proceso se trata en un reactor de apertura de anillos que hidrogena y convierte los aromáticos y naftenos en parafinas. Las parafinas procedentes de la unidad de separación por adsorción y del reactor de apertura de anillos por hidrogenación se hacen pasar luego a través de una unidad de craqueo con vapor para producir olefinas ligeras. Este proceso aumenta el rendimiento de olefinas ligeras de una corriente de alimentación de nafta. El proceso puede incluir opcionalmente el paso de una corriente de gasolina de pirólisis generada en una unidad de craqueo con vapor al reactor de apertura de anillos para aumentar ulteriormente la producción de olefinas ligeras.

En un proceso alternativo de la presente invención, se utiliza un reactor de apertura de anillos para hidrogenar y convertir los aromáticos y naftenos en parafinas produciendo una corriente parafínica. La corriente parafínica se separa en una unidad de fraccionamiento para separar las parafinas normales de las isoparafinas, enviándose las parafinas normales a una unidad de craqueo con vapor para la producción de olefinas ligeras. Las isoparafinas se hacen pasar a una unidad de isomerización para la conversión de una porción de las isoparafinas en parafinas normales, y la mezcla resultante se recicla a la unidad de adsorción. La unidad de isomerización aumenta adicionalmente la producción de olefinas ligeras por aumento de la cantidad de parafinas normales recuperadas de la corriente de alimentación de nafta.

Otros objetos, ventajas y aplicaciones de la presente invención resultarán evidentes para los expertos en la técnica a partir de la descripción detallada que sigue.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es un diagrama simplificado de flujo de proceso que muestra una realización para producción de olefinas ligeras a partir de una corriente de alimentación de nafta;

La Figura 2 es un diagrama alternativo de flujo de proceso que muestra una realización para la producción de olefinas ligeras a partir de una corriente de alimentación de nafta;

La Figura 3 es un diagrama de flujo de proceso que muestra una realización para la producción de olefinas ligeras a partir de una corriente de alimentación de nafta, procesándose primeramente la corriente de alimentación en un reactor de apertura de anillos;

La Figura 4 es un diagrama alternativo de flujo de proceso que muestra una realización para la producción de olefinas ligeras a partir de una corriente de alimentación de nafta, procesándose primeramente la corriente de alimentación en un reactor de apertura de anillos;

La Figura 5 es un proceso simplificado para la producción de olefinas ligeras a partir de una corriente de alimentación de nafta, procesándose la corriente de alimentación en un reactor de apertura de anillos;

La Figura 6 es una realización de la invención sin la despentanizadora; y

La Figura 7 muestra la composición del producto del reactor de apertura de anillos.

Descripción detallada de la invención

La mayor parte del etileno consumido en la producción de diversos plásticos y productos petroquímicos tales como polietileno se producen por el craqueo térmico de hidrocarburos de peso molecular más elevado. Usualmente se mezcla vapor con la corriente de alimentación al reactor de craqueo para reducir la presión parcial de los hidrocarburos y aumentar el rendimiento en olefinas, y para reducir la formación y deposición de material carbonoso en los reactores de craqueo. Por ello se hace referencia frecuentemente al proceso como craqueo con vapor o pirólisis.

La composición de la alimentación al reactor de craqueo con vapor afecta a los resultados. Una base fundamental de esto es la propensión de algunos hidrocarburos a craquearse más fácilmente que otros. La clasificación normal de la tendencia de los hidrocarburos a craquearse a olefinas ligeras se da normalmente como: parafinas normales; isoparafinas; olefinas; naftenos; y aromáticos. El benceno y otros aromáticos son particularmente resistentes al craqueo con vapor e indeseables como materiales de alimentación al craqueo, craqueándose solamente las cadenas laterales alquílicas para producir el producto deseado. La alimentación a una unidad de craqueo con vapor es normalmente una mezcla de hidrocarburos que varían tanto en tipo de hidrocarburo como en número de carbonos. Esta diversidad hace que sea muy difícil separar componentes de la alimentación menos deseables, tales como naftenos y aromáticos, de la corriente de alimentación por destilación fraccionada. Los hidrocarburos que no son las parafinas normales pueden eliminarse por extracción con disolvente o adsorción. Estos hidrocarburos pueden valorizarse para mejorar el material de alimentación a la unidad de craqueo con vapor. La presente invención proporciona un proceso para convertir los aromáticos y naftenos en parafinas, y separar las parafinas que han de pasarse a una unidad de craqueo con
vapor.

La corriente de alimentación a una unidad de craqueo con vapor puede ser muy diversa y puede seleccionarse de una diversidad de fracciones de petróleo. La corriente de alimentación al presente proceso tiene preferiblemente un intervalo de punto de ebullición que cae dentro del intervalo de punto de ebullición de la nafta o 36 a 205ºC. Se prefiere que la corriente de alimentación no contenga cantidades apreciables, v.g., más de 5% molar, de hidrocarburos C_{12}. Una corriente de alimentación representativa al presente proceso es una fracción C_{5}-C_{11} producida por destilación fraccionada de una fracción de petróleo hidrotratada. El hidrotratamiento es deseable para reducir el contenido de azufre y nitrógeno de la alimentación hasta niveles aceptables. Una segunda alimentación representativa es una fracción similar que comprende hidrocarburos C_{5} a C_{9}. La alimentación tendrá preferiblemente un intervalo de número de carbonos de al menos tres. Está dentro del alcance de la presente invención que la corriente de alimentación al proceso comprenda fundamentalmente los hidrocarburos más pesados C_{6} y superiores. En este caso, los hidrocarburos más ligeros (más volátiles), los hidrocarburos C_{5}, se concentran en una corriente que se utiliza como el desorbente en una zona de separación por adsorción. La fracción ligera empleada como el desorbente contiene de modo preferible esencialmente sólo hidrocarburos que tienen el mismo número de átomos de carbono, v.g. hidrocarburos C_{5} o C_{6}. Esta fracción ligera contendrá una diversidad de tipos de hidrocarburos, pero preferiblemente contiene al menos 90% molar del mismo número de carbonos.

En una realización, el proceso se muestra en la Figura 1. Una corriente de alimentación del intervalo de ebullición de la nafta total entra en el proceso por la tubería 12. La corriente de alimentación se hace pasar a una primera unidad de fraccionamiento 10. Esta unidad de fraccionamiento 10 es una unidad de destilación que está diseñada y funciona como una despentanizadora, separando los hidrocarburos de entrada en una primera corriente de proceso que sale por la tubería 14, que es rica en parafinas C_{5}, y una segunda corriente de proceso que sale por la tubería 16, que comprende hidrocarburos C_{6} y superiores. Es preferible que los hidrocarburos C_{5} se separen sustancialmente de los hidrocarburos en la segunda corriente del proceso, dado que los hidrocarburos C_{5} se utilizarán como el desorbente en una unidad situada aguas abajo de la primera unidad de fraccionamiento 10.

La segunda corriente de proceso se hace pasar a una unidad de separación por adsorción 20. La unidad de separación por adsorción 20 puede ser de cualquier tipo adecuado que sea apropiado para la situación específica del proceso. La unidad de adsorción 20 está constituida por un lecho de adsorbente constituido por un tamiz molecular u otro adsorbente apropiado para la adsorción de hidrocarburos. Ejemplos de unidades de separación por adsorción adecuadas incluyen, pero sin carácter limitante, unidades de adsorción de lecho oscilante o de lecho móvil simulado. La segunda corriente del proceso se separa en la unidad de adsorción 20 por la adsorción y retención selectivas de parafinas normales en el lecho de adsorción. El proceso de separación por adsorción comprende un paso de adsorción, en el cual componentes seleccionados de la segunda corriente de proceso se adsorben en el adsorbente, seguido por un paso de desorción en el cual los componentes seleccionados se desorben del adsorbente. En este caso, los componentes seleccionados son las parafinas normales en la segunda corriente de proceso. Las parafinas normales quedan en el adsorbente hasta que se hace pasar un desorbente por la unidad de adsorción 20.

Durante el paso de adsorción, las parafinas normales se separan de la segunda corriente de proceso por adsorción en el adsorbente. Los componentes restantes de la segunda corriente de proceso son hidrocarburos no normales y pasan a través del lecho de adsorción sin ser afectados. Los hidrocarburos no normales salen de la unidad de adsorción 20 con una corriente de producto refinado por la tubería 22.

Durante el paso de desorción, se suministra un desorbente a la unidad de adsorción 20 por la tubería 18 y pasa a través del lecho de adsorbente. El desorbente tiene propiedades que permiten que el mismo desplace las parafinas normales más pesadas del adsorbente, dando como resultado la formación de una corriente de extracto. La corriente de extracto comprende hidrocarburos normales C_{6} a C_{11} y una porción del material desorbente, o en este caso, hidrocarburos C_{5}. La corriente de extracto abandona la unidad de adsorción 20 por la tubería 24 y pasa a una segunda unidad de fraccionamiento 30. La segunda unidad de fraccionamiento 30 se conoce también como la columna de extracto. La segunda unidad de fraccionamiento 30 está diseñada y opera para separar el desorbente de las parafinas normales C_{6} a C_{11}, produciendo una corriente desorbente de cabezas y una corriente de extracto de colas de parafinas normales C_{6} a C_{11}. La corriente desorbente se recicla de la segunda unidad de fraccionamiento 30 por la tubería 32 a la unidad de adsorción 20. La corriente de extracto se hace pasar por la tubería 34 a una unidad de craqueo con vapor 40. La unidad de craqueo con vapor 40 opera en condiciones de craqueo con vapor eficaces para convertir las parafinas en una corriente que comprende predominantemente etileno y propileno. La corriente de etileno y propileno se retira de la unidad de craqueo con vapor 40 por la tubería 42.

Si bien la corriente de cabezas de la tubería 14 se hace pasar a la unidad de adsorción 20 como desorbente, el proceso continuo de recuperación y reciclo del desorbente significa que algo del desorbente tiene que ser rechazado del proceso. Una vía opcional de desviación de algo del desorbente consiste en que el proceso tenga una línea de purga de C_{5} del proceso por la tubería 15.

La corriente de refinado, producida durante el paso de adsorción, se hace pasar por la tubería 22 a un reactor de apertura de anillos 50. El reactor de apertura de anillos 50 procesa la corriente de refinado por apertura de los anillos nafténicos y convierte los naftenos en parafinas. Preferiblemente, el reactor de apertura de anillos 50 incluye hidrogenación para convertir compuestos aromáticos en naftenos. Se suministra hidrógeno al rector de apertura de anillos 50 para la hidrogenación. Una fuente de hidrógeno disponible para utilización en el reactor de apertura de anillos 50 procede de la unidad de craqueo con vapor 40. La unidad de craqueo con vapor 40 genera hidrógeno con un subproducto del proceso de craqueo. Los naftenos convertidos son abiertos subsiguientemente por el catalizador de apertura de anillos. El reactor de apertura de anillos 50 comprende un catalizador en un lecho catalítico sobre el cual fluye la corriente de refinado. El reactor de apertura de anillos 50 produce una corriente del proceso de apertura de anillos que pasa por la tubería 52. La corriente del proceso de apertura de anillos puede hacerse pasar a una unidad de craqueo con vapor 40 para conversión de las parafinas en etileno y propileno.

La corriente del proceso de apertura de anillos puede incluir metano (CH_{4}) dependiendo de la composición de la corriente de refinado, y de las condiciones de reacción del reactor de apertura de anillos 50. El metano consume energía y espacio dentro de la unidad de craqueo con vapor, y puede interferir con el proceso de craqueo con vapor de las parafinas, sin contribuir a la producción de etileno. Cuando las condiciones producen metano, es deseable eliminar el metano antes de hacer pasar la corriente del proceso de apertura de anillos a la unidad de craqueo con vapor 40. La corriente del proceso de apertura de anillos se hace pasar por la tubería 54 a una desmetanizadora o tercera unidad de fraccionamiento 60. La tercera unidad de fraccionamiento 60 separa la corriente del proceso de apertura de anillos en una corriente de metano y una corriente de proceso parafínica que comprende parafinas normales e isoparafinas. La corriente de metano se retira en cabeza por la tubería 62 y la corriente de proceso parafínica se hace pasar por la tubería 64 a la unidad de craqueo con vapor 40.

La unidad de craqueo con vapor 40, además de generar olefinas ligeras, genera un subproducto conocido como gasolina de pirólisis ("py-gas"). La gasolina de pirólisis es una mezcla de hidrocarburos ligeros e incluye benceno, tolueno, otros aromáticos, y naftenos. La gasolina pirólisis se separa del etileno por una etapa de enfriamiento brusco con agua. La gasolina de pirólisis se hace pasar por la tubería 44 que sale de la unidad de craqueo con vapor 40 hasta el reactor de apertura de anillos 50. El reciclo de la gasolina de pirólisis proporciona un aumento adicional en la producción de olefinas ligeras a partir de una corriente de alimentación de nafta en el presente proceso.

La corriente de refinado puede contener también algo de hidrocarburos C_{5} que ocupaban previamente los espacios vacíos del o de los lechos adsorbentes a través de los cuales ha pasado la misma. Opcionalmente, la corriente de refinado puede hacerse pasar a una cuarta unidad de fraccionamiento (no representada) antes de pasar la corriente de refinado al reactor de apertura de anillos 50. La cuarta unidad de fraccionamiento es una despentanizadora y tiene por objeto separar los hidrocarburos C_{5} que salen de la unidad de adsorción 20 con la corriente de refinado. La cuarta unidad de fraccionamiento produce una corriente rica en C_{5} que se recicla para ser reutilizada como el desorbente, y una corriente de hidrocarburos no normales que se hace pasar al reactor de apertura de anillos 50.

Este sistema está equipado usualmente con una serie de unidades adsorbentes 20 tales que el sistema puede ponerse en funcionamiento sobre una base continua en donde las corrientes de proceso primera y segunda se dirigen a unidades de adsorción diferentes 20 en momentos diferentes.

Una realización alternativa de la presente invención se muestra en la Figura 2. Como en el caso de la primera realización, una corriente de alimentación de nafta entra en una primera unidad de fraccionamiento 10 por la tubería 12. La corriente de alimentación se divide en una primera corriente de proceso que comprende fundamentalmente hidrocarburos C_{5} que salen por la tubería 14, y una segunda corriente de proceso que comprende hidrocarburos C_{6} a C_{11} que salen por la tubería 16. La segunda corriente de proceso se hace pasar a una unidad de separación por adsorción 20. La unidad de adsorción 20 adsorbe las parafinas normales C_{6} a C_{11} y produce una corriente de refinado que sale por la tubería 22. Como en el caso de la primera realización, la primera corriente de proceso entra en la unidad de adsorción 20 por la línea 18 y produce una corriente de extracto que comprende parafinas normales C_{6} a C_{11} e hidrocarburos C_{5}. La corriente de extracto pasa por la tubería 24 a una segunda unidad de fraccionamiento 30 produciendo una tercera corriente de proceso que comprende los hidrocarburos C_{5} y una cuarta corriente de proceso que comprende las parafinas normales C_{6} a C_{11}. La tercera corriente de proceso se hace pasar por la tubería 32 para reciclar los hidrocarburos C_{5} como desorbente, y la cuarta corriente de proceso se hace pasar por la tubería 34 a una unidad de craqueo térmico 40.

La corriente de refinado se hace pasar a un reactor de apertura de anillos 50, en el cual la corriente de refinado sufre hidrogenación de los aromáticos a naftenos y parafinas, y los naftenos se convierten en parafinas normales e isoparafinas, produciendo una corriente del proceso de apertura de anillos. Al menos una porción de la corriente del proceso de apertura de anillos se hace pasar a través de la tubería 52 a la tubería 56 donde la corriente del proceso de apertura de anillos se recicla a la unidad de adsorción 20. El reactor de apertura de anillos 50 genera una mezcla de parafinas normales e isoparafinas y el reciclo de la corriente del proceso de apertura de anillos a la unidad de adsorción 20 aumenta la recuperación de parafinas normales para pasar a la unidad de craqueo con vapor 40. Dado que el proceso de reciclo de la corriente del proceso de apertura de anillos podría crear una acumulación de isoparafinas, algo de la corriente del proceso de apertura de anillos se desvía a otros lugares por la tubería 53.

La unidad de craqueo con vapor 40 crea gasolina de pirólisis que se separa de las olefinas ligeras. La gasolina de pirólisis se hace pasar por la tubería 44 al reactor de apertura de anillos 50, donde la gasolina de pirólisis se hidrogena y los naftenos se abren para formar parafinas normales e isoparafinas. La gasolina de pirólisis tratada se procesa para ser reciclada a la unidad de craqueo con vapor 40 a fin de aumentar adicionalmente el rendimiento de olefinas ligeras a partir de la corriente de alimentación de nafta.

La corriente del proceso de apertura de anillos puede contener algo de metano e hidrocarburos ligeros (C2 a C4). El metano puede generarse como resultado de una combinación de composiciones de la corriente de refinado y condiciones de operación del reactor de apertura de anillos 50. Si se genera metano, el metano puede eliminarse opcionalmente. La eliminación de estos hidrocarburos ligeros, y especialmente el metano mejorará la eficiencia de la unidad de adsorción 20 y la unidad de craqueo con vapor 40. La corriente del proceso de apertura de anillos pasa opcionalmente a través de la tubería 52 a la tubería 54 y pasa a una unidad desmetanizadora de fraccionamiento 60. La desmetanizadora 60 separa la corriente del proceso de apertura de anillos en una corriente de proceso rica en metano, y una corriente de proceso desmetanizada que comprende parafinas normales e isoparafinas. La corriente de proceso rica en metano se hace pasar por la tubería 62. La corriente de proceso desmetanizada pasa a la unidad de adsorción 20 por la tubería 64.

Un proceso opcional en esta realización incluye el uso de una unidad de isomerización 70. La unidad de isomerización 70 generará una mezcla en equilibrio de parafinas normales e isoparafinas. La corriente del proceso de apertura de anillos pasará a la unidad de isomerización 70, y la unidad de isomerización generará una corriente de proceso isomerizada, que comprende cantidades aproximadamente equivalentes de parafinas normales e isoparafinas en peso. Dependiendo de la cantidad de metano producida en el reactor de apertura de anillos 50, la corriente del proceso de apertura de anillos puede pasar directamente a la unidad de isomerización 70, o primeramente a través de la unidad de fraccionamiento desmetanizadora 60. La corriente de proceso isomerizada pasará por la tubería 72 a la unidad de adsorción 20, donde las parafinas normales se adsorben y producen una corriente de refinado rica en isoparafinas. Las isoparafinas, después de pasar por el reactor de apertura de anillos 50 se reciclan a la unidad de isomerización 70 y tendrán una porción de las isoparafinas convertida en parafinas normales.

Una tercera realización implica hacer pasar la corriente de alimentación de nafta a un reactor de apertura de anillos 50 por la tubería 11, y se muestra en la Figura 3. El reactor de apertura de anillos 50 produce una corriente del proceso de apertura de anillos que pasa a una primera unidad de fraccionamiento 10 por la tubería 12. El reactor de apertura de anillos 50 incluye preferiblemente además una función de hidrogenación para hidrogenar los aromáticos contenidos en la corriente de alimentación de nafta. El reactor de apertura de anillos 50 escinde también los anillos nafténicos y aumenta la cantidad de parafinas normales e isoparafinas en la corriente del proceso de apertura de anillos. La primera unidad de fraccionamiento 10 separa la corriente del proceso de apertura de anillos en una primera corriente de proceso rica en hidrocarburos C_{5} y una segunda corriente de proceso que comprende hidrocarburos C_{6} a C_{11}. La primera corriente de proceso sale de la primera unidad de fraccionamiento 10 por la tubería 14. La segunda corriente de proceso pasa por la tubería 16 a una unidad de adsorción 20, donde las parafinas normales son adsorbidas, y forma una corriente de refinado que comprende isoparafinas y otras parafinas no normales. La corriente de refinado se retira por la tubería 22.

Una porción de la primera corriente de proceso entra en la unidad de adsorción por la tubería 18 y actúa como un desorbente, desplazando las parafinas normales adsorbidas contenidas en la unidad de adsorción 20, con formación de una corriente de extracto que comprende las parafinas normales y el desorbente. La corriente de extracto se hace pasar por la tubería 24 a una segunda unidad de fraccionamiento 30, donde las parafinas normales se separan del desorbente formando una corriente de desorbente y una corriente de parafina normales. La corriente de desorbente se retira por la tubería 32 y se recicla a la unidad de adsorción 20 por la tubería 18. Las parafinas normales se hacen pasar desde la segunda unidad de fraccionamiento 30 por la tubería 34 a una unidad de craqueo con vapor 40, donde las parafinas se craquean para formar olefinas ligeras. Opcionalmente, dependiendo del contenido de desorbente en la corriente de extracto, la corriente de extracto puede dirigirse a la unidad de craqueo con vapor 40 directamente por la tubería 26.

La unidad de craqueo con vapor 40, además de generar olefinas ligeras, genera una gasolina de pirólisis. La gasolina de pirólisis se dirige al reactor de apertura de anillos 50 por la tubería 44. La gasolina de pirólisis se convierte sustancialmente en parafinas normales e isoparafinas, aumentando con ello el rendimiento de olefinas ligeras a partir de la corriente de alimentación de nafta.

La corriente de refinado se hace pasar por la tubería 22 a una unidad de isomerización 70. La unidad de isomerización isomeriza la corriente de refinado rica en isoparafinas para dar una mezcla de isoparafinas y parafinas normales, y forma una corriente de isomerización. La corriente de isomerización pasa por la tubería 72 a una tercera unidad de fraccionamiento 60. La tercera unidad de fraccionamiento 60 separa C_{5} y los hidrocarburos más ligeros para reciclo a la unidad de adsorción 20, o redireccionamiento para otros procesos que se hacen pasar por la tubería 62, y una corriente de isomerización de reciclo que se hace pasar por la tubería 64. La corriente de isomerización de reciclo comprende una mezcla de parafinas normales e isoparafinas, y se hace pasar a la unidad de adsorción 20. La conversión de las isoparafinas de la unidad de adsorción 20 en una mezcla de isoparafinas y parafinas normales en la unidad de isomerización 70 aumenta la conversión global de la corriente de alimentación de nafta en olefinas ligeras.

Opcionalmente, una porción de la corriente de reciclo de isomerización puede purgarse por la tubería 66 y encaminarse a otras unidades, con inclusión del paso de algo de la corriente de reciclo de isomerización a la unidad de craqueo con vapor 40.

Una cuarta realización de la presente invención se muestra en la Figura 4. Una corriente de alimentación de nafta se hace pasar por la tubería 11 a un reactor de apertura de anillos 50. La corriente de alimentación de nafta se hidrogena y los anillos nafténicos se abren para convertir los aromáticos y naftenos en parafinas, generando una corriente de producto de apertura de anillos que es rica en parafinas. La corriente del producto de apertura de anillos se hace pasar por la tubería 12 a una primera unidad de fraccionamiento 10. La primera unidad de fraccionamiento 10 separa la corriente de alimentación en una primera corriente de proceso que comprende fundamentalmente C_{5} e hidrocarburos más ligeros, y una segunda corriente de proceso que comprende hidrocarburos C_{6} a C_{11}. La segunda corriente de proceso pasa por la tubería 16 a una unidad de adsorción 20. La unidad de adsorción 20 separa y retiene las parafinas normales de la segunda corriente de proceso produciendo una corriente de refinado que comprende hidrocarburos no normales. La corriente de refinado pasa por la tubería 22 a una tercera unidad de fraccionamiento 60. La tercera unidad de fraccionamiento 60 separa los hidrocarburos C_{5} de la corriente de refinado que pasan por la tubería 62. La corriente de hidrocarburos C_{5} puede reciclarse a la unidad de adsorción 20. La tercera unidad de fraccionamiento 60 genera también una corriente de colas que comprenden hidrocarburos no normales C_{6} a C_{11}. La corriente de colas pasa por la tubería 64 a unidades de proceso adicionales, tales como por ejemplo un reformador 80.

La primera corriente de proceso pasa por la tubería 14 a la tubería 18 y entra en la unidad de adsorción 20. La primera corriente de proceso actúa como desorbente y desplaza las parafinas normales que se han retirado de la segunda corriente de proceso, generando una corriente de extracto que comprende parafinas normales C_{6} a C_{11} y una porción de los hidrocarburos C_{5} del desorbente. La corriente de extracto pasa por la tubería 24 a una segunda unidad de fraccionamiento 30, en donde los hidrocarburos C_{5} se retiran por la tubería 32 y se reciclan para ser reutilizados como desorbente. La segunda unidad de fraccionamiento 30 produce también una corriente parafínica que pasa por la tubería 34 a una unidad de craqueo con vapor 40. La unidad de craqueo con vapor 40 convierte las parafinas normales en una corriente de producto de olefinas ligeras que sale por la tubería 42. La unidad de craqueo con vapor 40 genera también una gasolina de pirólisis. La gasolina de pirólisis se recicla por la tubería 44 al reactor de apertura de anillos 50 para hidrogenación y apertura de los anillos.

Una quinta realización de la presente invención se muestra en la Figura 5. Esta realización hace uso de la capacidad para craquear las isoparafinas en una unidad de craqueo con vapor 40 a fin de generar olefinas ligeras, y utiliza un mínimo de equipo en asociación con un reactor de apertura de anillos 50. Dado que las corrientes de alimentación de nafta procedentes de fuentes de petróleo diferentes generan composiciones globales distintas, y para una corriente de alimentación que puede convertirse sustancialmente en parafinas normales e isoparafinas por hidrogenación y apertura de anillos, la corriente de alimentación de nafta puede procesarse sin una unidad de adsorción. La corriente de producto de apertura de anillos se hace pasar por la tubería 12 a una unidad de craqueo con vapor 40, donde las parafinas se convierten en olefinas ligeras. Opcionalmente, la corriente de producto de apertura de anillos se hace pasar por la tubería 12 a una primera unidad de fraccionamiento 10. La primera unidad de fraccionamiento 10 separa la corriente del proceso de apertura de anillos en una primera corriente de proceso que contiene metano, y una segunda corriente de proceso que comprende C_{2} y parafinas normales e isoparafinas. La segunda corriente de proceso pasa por la tubería 16 a la unidad de craqueo con vapor 40, donde las parafinas se convierten en olefinas ligeras. La unidad de craqueo con vapor 40 genera también una gasolina de pirólisis, que se recicla por la tubería 44 al reactor de apertura de anillos 50.

La invención permite muchas variaciones, y como tal permite materiales desorbentes alternativos. En una realización, como se muestra en la Figura 6, la corriente de alimentación se hace pasar por la tubería 12 a una unidad de adsorción 20. La unidad de adsorción 20 separa y retiene las parafinas normales de la corriente de alimentación, produciendo una corriente de refinado que comprende hidrocarburos no normales.

Un desorbente pasa por la tubería 18 y entra en la unidad de desorción 20. El desorbente es un hidrocarburo pesado normal con relación a los hidrocarburos normales en la corriente de alimentación de nafta. Para una corriente de alimentación de nafta con hidrocarburos en el intervalo C_{5} a C_{11}, un hidrocarburo pesado normal preferido es el dodecano normal, o un hidrocarburo normal C_{12}. La elección del hidrocarburo pesado normal depende de la corriente de alimentación, y para una corriente de alimentación con moléculas hidrocarbonadas mayores, se desea un hidrocarburo pesado normal que tenga más de 12 carbonos. El desorbente desplaza los hidrocarburos normales y produce una corriente de extracto. La corriente de extracto pasa por la tubería 24 a una unidad de fraccionamiento 30. La unidad de fraccionamiento 30 separa la corriente de extracto en una corriente de hidrocarburos normales y una corriente de desorbente. La corriente de desorbente se hace pasar por la tubería 32 y se recicla para uso en la unidad adsorbente 20. La corriente de hidrocarburos normales se hace pasar por la tubería 34 a una unidad de craqueo con vapor 40, en donde las parafinas normales se convierten en etileno y propileno. Opcionalmente, cuando se consume desorbente en el proceso, puede añadirse desorbente adicional por la tubería 36.

La corriente de refinado pasa por la tubería 22 a un reactor de apertura de anillos 50. El reactor de apertura de anillos 50 procesa la corriente de refinado por hidrogenación de los compuestos aromáticos a compuestos de anillo nafténico, y apertura de los compuestos de anillo nafténico a parafinas. El rector con apertura de anillos 50 produce una corriente del proceso de apertura de anillos que comprende parafinas que pasan por la tubería 52. La corriente del proceso de apertura de anillos pasa a la unidad de craqueo con vapor 40 donde las parafinas se convierten en etileno y propileno, que se hacen pasar por la tubería 42.

La unidad de craqueo con vapor 40 produce una gasolina de pirólisis como subproducto que tiene cierto contenido de aromáticos. Opcionalmente, la gasolina de pirólisis se hace pasar por la tubería 44 a la unidad de apertura de anillos 50, donde la gasolina de pirólisis sufre hidrogenación y apertura de anillos para convertir la gasolina de pirólisis en una corriente rica en parafinas.

Opcionalmente, en esta realización, la corriente de vapor con apertura de anillos puede hacerse pasar a una unidad de isomerización (no representada), donde una corriente rica en isoparafinas se convierte en una corriente con una mezcla de parafinas normales e isoparafinas. Las parafinas normales e isoparafinas se hacen pasar luego a la unidad de craqueo con vapor 40.

Otra opción (no representada) con esta realización incluye hacer pasar una porción de la corriente del proceso de apertura de anillos a la unidad de adsorción 20. Ésta separa adicionalmente las parafinas normales e isoparafinas para enviar una mayor cantidad de parafinas normales a la unidad de craqueo con vapor 40 en tanto que los hidrocarburos no normales se reciclan.

El material de alimentación de nafta contiene por regla general pequeñas cantidades de compuestos de azufre que suman menos de 10 partes por millón (ppm) en peso sobre una base elemental. Preferiblemente, el material de alimentación de nafta se ha preparado a partir de un material de alimentación contaminado por un paso de pretratamiento convencional tal como hidrotratamiento, hidrorrefino o hidrodesulfuración para convertir contaminantes tales como compuestos de azufre, nitrógeno y oxígeno en H_{2}S, NH_{3} y H_{2}O, respectivamente, que pueden separarse de los hidrocarburos por fraccionamiento. Esta conversión empleará preferiblemente un catalizador conocido en la técnica que comprende un soporte de óxido inorgánico y metales seleccionados de los grupos VIB(6) y VIII(9-10) de la Tabla Periódica. Preferiblemente, el paso de pretratamiento proporcionará la combinación de proceso con un material de alimentación hidrocarbonado que tiene niveles bajos de azufre descrito en la técnica anterior como deseable, v.g., 1 parte por millón en peso a 0,1 partes por millón (100 ppb).

Cada una de las zonas de fraccionamiento empleadas en el proceso comprende preferiblemente una columna de destilación fraccionada simple. El fraccionamiento o la separación de las diversas corrientes de proceso puede, sin embargo, realizarse en otro equipo adecuado si se desea. Como se ha indicado anteriormente, la recuperación completa de los hidrocarburos C_{5}, u otro hidrocarburo ligero, por cabeza de la totalidad de las tres zonas de fraccionamiento dará como resultado un exceso de hidrocarburos C_{5} y una necesidad de retirar del proceso algo de los mismos. Las eliminaciones más comunes procederán de las unidades de fraccionamiento primera y/o segunda 10, 30. Una alternativa consiste en dejar que algunos de los hidrocarburos C_{5} salgan del proceso en las corrientes de extracto y/o refinado. Esto puede hacerse por ajuste de la operación de las zonas de fraccionamiento o por el uso de una separación inherentemente menos exacta. El uso de una zona flash simple o de una zona flash con reflujo es un ejemplo de esta técnica opcional alternativa de rechazo de C_{5}. Esto no sólo dirige este material ligero a un proceso adecuado que consume hidrocarburos, sino que reduce también los costes globales de capital y operación de la preparación de la alimentación.

El paso de adsorción/separación del presente proceso puede realizarse en un único lecho grande de adsorbente o en varios lechos paralelos sobre una base de lecho oscilante. Sin embargo, se ha encontrado que la separación por adsorción en lecho móvil simulado proporciona varias ventajas tales como altas pureza y recuperación. Por esta razón, muchas separaciones petroquímicas en escala comercial, especialmente para la recuperación de parafinas mixtas, se realizan utilizando la tecnología de lecho móvil en contracorriente simulado (SMB). Las referencias citadas anteriormente se incorporan por su doctrina acerca de la eficiencia de este proceso. Detalles adicionales acerca del equipo y técnicas para la operación de un proceso SMB pueden encontrarse en los documentos US 3.208.833; US 3.214.247; US 3.392.113; US 3.455.815; US 3.523.762; US 3.617.504; US 4.006.197; US 4.133.842; y US 4.434.051. Un tipo diferente de operación en lecho móvil simulado que puede realizarse utilizando equipo, adsorbente y condiciones similares, pero que simula flujo en paralelo del adsorbente y el líquido en las cámaras de adsorción, se describe en los documentos US 4.402.832 y US 4.498.991.

Las condiciones de operación para la cámara de adsorción utilizada en la presente invención incluyen, en general, un intervalo de temperaturas de 20 a 250ºC, siendo preferido un intervalo entre 60 y 200ºC. Son muy preferidas temperaturas de 90ºC a 160ºC. Las condiciones de adsorción incluyen también preferiblemente una presión suficiente para mantener los fluidos de proceso en fase líquida, la cual puede estar comprendida entre 100 kPa (atmosférica) y 4,2 MPa (42 atm). Las condiciones de desorción incluyen generalmente las mismas temperatura y presión que se utilizan para condiciones de adsorción. Generalmente se prefiere que un proceso SMB opere con un caudal A:F a través de la zona de adsorción dentro del amplio intervalo de 1:1 a 5:0,5, donde A es la tasa volumétrica de "circulación" del volumen selectivo de poros y F es la tasa de flujo de alimentación. La práctica de la presente invención no requiere variación importante alguna en las condiciones de operación o la composición del desorbente dentro de las cámaras de adsorbente. Es decir, el adsorbente se mantiene preferiblemente a la misma temperatura a todo lo largo del proceso durante la adsorción y la desorción.

El adsorbente utilizado en la primera zona de adsorción comprende preferiblemente tamices moleculares de aluminosilicato que tienen diámetros de poro relativamente uniformes de 5 \ring{A}ngstroms. Esto es proporcionado por los tamices moleculares tipo 5A disponibles comercialmente, producidos por UOP LLC.

Un segundo adsorbente que podría utilizarse en la zona de adsorción comprende silicalita. La silicalita está descrita detalladamente en la bibliografía. La misma se describe y reivindica en el documento US 4.061.724 expedido a Grose et al. Una descripción más detallada se encuentra en el artículo "Silicalite, A New Hydrophobic Crystalline Silica Molecular Sieve", Nature, vol. 271, 9 de febrero de 1978 para su descripción y caracterización de la silicalita. La silicalita es un tamiz molecular de sílice cristalina hidrófoba que tiene canales doblados ortogonalmente que se interceptan, formados con dos geometrías de sección transversal, circular de 6 \ring{A} y elíptica de 5,1-5,7 \ring{A} en el eje mayor. Esto proporciona a la silicalita una gran selectividad como tamiz molecular selectivo de tamaños. Debido a su estructura exenta de aluminio, compuesta de dióxido de silicio, la silicalita no exhibe comportamiento de intercambio iónico. La silicalita se describe también en los documentos US 5.262.144; US 5.276.246 y US 5.292.900. Estos documentos se refieren básicamente a tratamientos que reducen la actividad catalítica de la silicalita a fin de permitir su uso como adsorbente.

El componente activo del adsorbente se utiliza normalmente en la forma de aglomerados de partículas que tienen resistencia física y resistencia a la atrición. Los aglomerados contienen el material adsorbente activo dispersado en una matriz o aglomerante amorfo inorgánico, que tiene canales y cavidades en el mismo que permiten que el fluido acceda al material adsorbente. Métodos para conformar los polvos cristalinos en tales aglomerados incluyen la adición de un aglomerante inorgánico, generalmente una arcilla que comprende dióxido de silicio y óxido de aluminio, a un polvo adsorbente de alta pureza en una mezcla húmeda. El aglomerante contribuye a la formación o aglomeración de las partículas cristalinas. La mixtura arcilla-adsorbente mezclada puede extruirse en pelets cilíndricos o conformarse en bolitas que se calcinan subsiguientemente a fin de convertir la arcilla en un aglomerante amorfo de resistencia mecánica considerable. El adsorbente puede unirse también en partículas de forma irregular formadas por secado por pulverización o trituración de masas mayores seguido por cribado de tamaños. Las partículas adsorbentes pueden encontrarse así en forma de extrudatos, tabletas, esferas o gránulos que tienen un intervalo de tamaños de partícula deseado, preferiblemente de 1,9 mm a 250 micrómetros (aproximadamente 16 a aproximadamente 60 mallas de los tamices estándar US). Generalmente se utilizan como aglomerante arcillas del tipo caolín, polímeros orgánicos permeables al agua o sílice.

El componente activo de tamiz molecular del adsorbente se encontrará preferiblemente en la forma de pequeños cristales presentes en las partículas adsorbentes en cantidades que van desde 75 a 98% en peso de la partícula basado en la composición exenta de materias volátiles. Las composiciones exentas de materias volátiles se determinan generalmente a 900ºC, después que el adsorbente se ha calcinado, a fin de expulsar toda la materia volátil. El resto del adsorbente será generalmente la matriz inorgánica del aglomerante presente en mezcla íntima con las partículas pequeñas del material de silicalita. Este material matriz puede ser un complemento del proceso de fabricación para la silicalita, por ejemplo, procedente de la purificación intencionalmente incompleta de la silicalita durante su fabricación.

Los expertos en la técnica apreciarán que la eficiencia de un adsorbente se ve influida a menudo notablemente por varios factores no relacionados con su composición, tales como las condiciones de operación, la composición de la corriente de alimentación y el contenido de agua del adsorbente. La composición óptima del adsorbente y las condiciones de operación óptimas para el proceso son por tanto dependientes de cierto número de variables interrelacionadas. Una variable de este tipo es el contenido de agua del adsorbente, que se expresa en esta memoria en términos del test reconocido de Pérdida por Ignición (LOI). En el test LOI, el contenido de materias volátiles del adsorbente zeolítico se determina por la diferencia de peso obtenida antes y después del secado de una muestra del adsorbente a 500ºC bajo una purga con gas inerte tal como nitrógeno durante un periodo de tiempo suficiente para alcanzar un peso constante. Para el presente proceso se prefiere que el contenido de agua del adsorbente dé como resultado una LOI a 900ºC inferior a 7,0% y preferiblemente dentro del intervalo de 0 a 4,0% en peso.

Una característica importante de un adsorbente es la tasa de intercambio del desorbente para el componente del extracto de los materiales de la mezcla de alimentación o, dicho de otro modo, la tasa relativa de desorción del componente del extracto. Esta característica está relacionada directamente con la cantidad de material desorbente que tiene que emplearse en el proceso para recuperar el componente del extracto del adsorbente. Tasas más rápidas de intercambio reducen la cantidad de material desorbente necesaria para retirar el componente del extracto, y por consiguiente, permiten una reducción del coste operativo del proceso. Con tasas de intercambio más rápidas, tiene que bombearse menos material desorbente al proceso y separarse de la corriente de extracto para reutilización en el proceso. Las tasas de intercambio son a menudo dependientes de la temperatura. Idealmente, los materiales desorbentes deberían tener una selectividad igual a 1 o ligeramente menor que 1 con respecto a todos los componentes del extracto de tal modo que la totalidad de los componentes del extracto puedan desorberse como una clase con tasas de flujo razonables de material desorbente, y de tal modo que los componentes del extracto puedan desplazar posteriormente el material desorbente en un paso subsiguiente de adsorción.

El documento US 4.992.618 otorgado a S. Kulprathipanja, describe el uso de un "prepulso" de un componente desorbente en un proceso SMB para recuperación de parafinas normales. El prepulso tiene por objeto mejorar la recuperación de las parafinas normales del extracto en el intervalo del número de carbonos de la alimentación. El prepulso entra en la cámara adsorbente en un punto antes (aguas abajo) del punto de inyección de la alimentación. Una técnica de procesamiento afín al SMB es el uso de purga por zonas ("zone flush"). La purga por zonas forma una zona tampón entre las líneas de alimentación y el lecho de extracto para impedir que el desorbente, v.g. pentano normal, entre en la zona de adsorción. Si bien el uso de la purga por zonas requiere una válvula rotativa más complicada, y por consiguiente más costosa, el uso de purga por zonas se prefiere en las zonas de adsorción cuando se desean productos extraídos de alta pureza. En la práctica, una cantidad del desorbente de componentes mixtos recuperada en cabeza de las columnas de extracto y/o refinado se hace pasar a una columna fraccionadora separada. Una corriente de alta pureza del componente de menor concentración del desorbente de componentes mixtos se recupera y se utiliza como la corriente de purga por zonas. Información adicional acerca del uso de desorbentes de componentes duales y referente a técnicas para aumentar la pureza de los productos tales como el uso de corrientes de purga puede obtenerse de los documentos US 3.201.491; US 3.274.099; US 3.715.409; US 4.006.197 y US 4.036.745, que se incorporan en esta memoria respecto a su doctrina acerca de estos aspectos de la tecnología SMB.

Para los propósitos de esta invención, diversos términos utilizados en esta memoria se definen como sigue. Una "mezcla de alimentación" es una mezcla que contiene uno o más componentes del extracto y uno o más componentes del refinado a separar por el proceso. El término "corriente de alimentación" indica una corriente de una mezcla de alimentación que se hace pasar en contacto con el adsorbente utilizado en el proceso. Un "componente del extracto" es un compuesto o clase de compuestos que es adsorbido más selectivamente por el adsorbente, mientras que un "componente del refinado" es un compuesto o tipo de compuesto que es adsorbido menos selectivamente. El término "material desorbente" significará generalmente un material capaz de desorber un componente del extracto del adsorbente. El término "corriente de refinado" o "corriente de salida de refinado" significa una corriente en la cual un componente de refinado se retira del lecho de adsorbente después de la adsorción de los componentes del extracto. La composición de la corriente de refinado puede variar desde esencialmente 100% de material desorbente a esencialmente 100% de componentes del refinado. El término "corriente de extracto" o "corriente de salida de extracto" significa una corriente en la cual un material del extracto, que ha sido desorbido por un material desorbente, se retira del lecho adsorbente. La composición de la corriente de extracto puede variar desde esencialmente 100% de material desorbente a 100% de componentes del extracto.

Al menos porciones de la corriente de extracto y la corriente de refinado se hacen pasar a medios de separación, típicamente columnas de destilación fraccionada, donde se recupera al menos una porción de material desorbente y se producen un producto extracto y un producto refinado. Los términos "producto extracto" y "producto refinado" significan corrientes producidas por el proceso que contienen, respectivamente, un componente de extracto y un componente de refinado en concentraciones mayores que las encontradas en la corriente de extracto y la corriente de refinado retiradas de la cámara adsorbente. La corriente de extracto puede ser rica en el compuesto deseado o puede contener solamente una concentración incrementada. El término "rico" tiene por objeto indicar una concentración del compuesto o clase de compuestos indicado(a) mayor que 50% molar.

Se ha hecho habitual en la técnica agrupar los numerosos lechos en la o las cámaras de adsorción SMB en varias zonas. Usualmente el proceso se describe en términos de 4 ó 5 zonas. El primer contacto entre la corriente de alimentación y el adsorbente tiene lugar en la Zona I, la zona de adsorción. El adsorbente o fase estacionaria en la Zona I llega a estar rodeado por un líquido que contiene el o los isómeros no deseados, es decir, el refinado. Este líquido se retira del adsorbente en la Zona II, a la que se hace referencia como zona de purificación. En la zona de purificación, los componentes indeseables del refinado se separan por purga del volumen vacío del lecho adsorbente por un material que se separa fácilmente del componente deseado por destilación fraccionada. En la Zona III de la o las cámaras adsorbentes, el isómero deseado se libera del adsorbente por exposición y purga del adsorbente con el desorbente (fase móvil). El isómero deseado liberado y el desorbente acompañante se retiran del adsorbente en la forma de la corriente de extracto. La Zona IV es una porción del adsorbente localizada entre las Zonas I y III que se utiliza para segregar las Zonas I y III. En la Zona IV, el desorbente se separa parcialmente del adsorbente por una mezcla fluyente de desorbente y componentes no deseados de la corriente de alimentación. El flujo líquido a través de la Zona IV previene la contaminación de la Zona III por el líquido de la Zona I por flujo en paralelo al movimiento simulado del adsorbente de la Zona III hacia la Zona I. Una explicación más completa de los procesos en lecho móvil simulado se da en la sección "Adsorptive Separation" de la Enciclopedia de Tecnología Química Kirk-Othmer, en la página 563. Los términos "aguas arriba" y "aguas abajo" se utilizan en esta memoria en su sentido normal y se interpretan basándose en la utilización global en la que el líquido fluye en la cámara adsorbente. Es decir, si el líquido fluye generalmente hacia abajo a través de una cámara adsorbente vertical, entonces aguas arriba es equivalente a una localización ascendente o más alta en la cámara.

En un proceso SMB, los diversos pasos, v.g. adsorción y desorción, se realizan simultáneamente en diferentes partes de la masa de adsorbente retenida en la o las cámaras adsorbentes del proceso. Si el proceso se estaba realizando con dos o más lechos adsorbentes en un sistema de lecho oscilante, entonces los pasos pueden realizarse sobre una base algo interrumpida, pero la adsorción y la desorción tendrán lugar muy probablemente al mismo tiempo.

Los aromáticos contenidos en el material de alimentación de nafta, aunque generalmente se encuentran en menor proporción que los alcanos y cicloalcanos, pueden comprender desde 2 a 20% en peso y más usualmente 5 a 10% en peso del total. Sin embargo, con la retirada de las parafinas normales de la corriente de alimentación, el contenido de aromáticos aumenta apreciablemente, y la eficiencia del proceso de conversión de los aromáticos en parafinas se incrementa. El benceno es usualmente el constituyente aromático principal del material de alimentación preferido, opcionalmente junto con cantidades menores de tolueno y aromáticos de punto de ebullición más alto dentro de los intervalos de ebullición arriba descritos. La unidad de adsorción separa las parafinas normales de la corriente de alimentación de nafta, y produce una corriente de refinado rica en isoparafinas, naftenos, y aromáticos. La Figura 7 muestra los resultados de un reactor de apertura de anillos que opera a temperaturas diferentes con una corriente de alimentación de refinado procedente de una unidad de adsorción. Como puede verse, los aromáticos se convierten práctica-
mente por completo, existiendo una conversión alta de naftenos y una producción sustancial de parafinas normales.

El material de alimentación de nafta y el hidrógeno comprenden la alimentación combinada a la unidad de apertura de anillos, conocida también como la zona de escisión de anillos, que contiene un catalizador débilmente ácido de escisión de anillos y opera en condiciones adecuadas para abrir los anillos nafténicos a fin de formar parafinas sin un grado elevado de conversión en productos más ligeros. El catalizador de escisión de anillos comprende uno o más metales del grupo del platino, seleccionados del grupo constituido por platino, paladio, rutenio, rodio, osmio, e iridio, sobre un soporte débilmente ácido que comprende uno o más de un óxido inorgánico refractario y un tamaño molecular de poro grande. El "soporte débilmente ácido" tiene una ausencia sustancial de sitios ácidos, por ejemplo como una propiedad inherente o por intercambio de iones con uno o más cationes básicos.

La débil acidez del soporte de escisión de anillos puede determinarse utilizando una diversidad de métodos conocidos en la técnica. Un método preferido de determinación de la acidez es el test de craqueo de hepteno como se describe a continuación. La conversión del hepteno, principalmente por craqueo, isomerización y formación de anillos, se mide en condiciones específicas. El craqueo es indicativo particularmente de la presencia de sitios ácidos fuertes. Un catalizador débilmente ácido adecuado para escisión de anillos exhibe una conversión baja y un craqueo particularmente bajo en el test de hepteno. La conversión es generalmente menor que 30% y el craqueo menor que 5%. Los soportes óptimos exhiben una conversión no mayor que 5% y un craqueo insignificante.

El test de craqueo de hepteno se efectúa también en un microrreactor atmosférico. En este procedimiento de test, un reactor calentado eléctricamente se carga con 250 mg de partículas de 425 micrómetros a 250 micrómetros (40-60 mallas) producidas por trituración de las partículas de la muestra. Cada catalizador se seca in situ durante 30 minutos a 200ºC utilizando hidrógeno fluyente. El catalizador se somete luego a un tratamiento de reducción durante una hora a 550ºC en hidrógeno fluyente.

El reactor se lleva luego a la temperatura de operación deseada de 425ºC (entrada). La corriente de alimentación al reactor comprende hidrógeno gaseoso saturado con 1-hepteno a 0ºC y a la presión atmosférica del ambiente. La temperatura de entrada se mantiene constante mientras que el caudal del hidrógeno saturado con 1-hepteno se varía conforme a un patrón predeterminado. El análisis se realiza analizando el efluente con utilización de un cromatógrafo de gases. Las muestras para el análisis se toman automáticamente al cabo de 15 minutos de operación continua a 250 cc/min de caudal del gas de alimentación, a los 45 minutos con el caudal de alimentación a 500 cc/min, a los 75 minutos con el caudal de gas de alimentación a 1000 cc/min, a los 105 minutos con el caudal de gas de alimentación a 125 cc/min, y al cabo de 135 minutos con el caudal de gas de alimentación al valor inicial de 250 cc/min. En cada caso, el caudal de gas de alimentación se ajusta después que se ha tomado la muestra previa. Los resultados analíticos se consignan para cada tiempo transcurrido durante el test en porcentaje en peso que indica la composición de la corriente efluente.

Alternativamente, la acidez débil puede caracterizarse por el test ACAC (acetonilacetona). La ACAC se convierte sobre el soporte a testar en condiciones específicas: el dimetilfurano en el producto es un indicador de la acidez, mientras que la metilciclopentenona indica basicidad. La conversión en el soporte de la invención durante un periodo de 5 minutos a 150ºC a un caudal de 100 cc/min debería producir menos de 5% en peso, y preferiblemente menos de 1%, de productos ácidos. La conversión en productos básicos puede estar comprendida usualmente en el intervalo de 0-70% en peso.

Otro método útil para medir la acidez es NH_{3}-TPD (desorción de temperatura programada) como se describe en US 4.894.142, se incorpora en esta memoria por referencia; la fuerza de acidez NH_{3}-TPD debe ser menor que 1,0. Otros métodos tales como NMR de sólidos ^{31}P de la TMP (trimetilfosfina) adsorbida pueden utilizarse también para medir la acidez.

El soporte débilmente ácido preferido comprende óptimamente un óxido inorgánico poroso, adsorbente, de superficie específica alta que tiene una superficie específica de 25 a 500 m^{2}/g. El soporte poroso debería ser también de composición uniforme y relativamente refractario a las condiciones utilizadas en el proceso. Por el término "de composición uniforme" se entiende que el soporte no está dividido en capas y tiene una composición relativamente homogénea. Así, si el soporte es una mezcla de dos o más materiales refractarios, las cantidades relativas de estos materiales serán constantes y uniformes a través de todo el soporte. Debe entenderse que se incluyen dentro del alcance de la presente invención óxidos inorgánicos refractarios tales como alúmina, dióxido de titanio, dióxido de circonio, óxido crómico, óxido de cinc, magnesia, dióxido de torio, óxido de boro, sílice-alúmina, sílice-magnesia, óxido crómico-alúmina, alúmina-óxido de boro, sílice-dióxido de circonio y otras mezclas de los mismos.

El óxido inorgánico refractario preferido para uso en la presente invención comprende alúmina. Materiales de alúmina adecuados son las alúminas cristalinas conocidas como alúminas theta-, alfa-, gamma-, y eta-alúmina, dando los resultados óptimos theta-, alfa-, y gamma-alúmina. La magnesia, sola o en combinación con alúmina, constituye un componente de óxido inorgánico alternativo del catalizador y proporciona la falta de acidez requerida. El óxido inorgánico refractario preferido tendrá una densidad aparente a granel de 0,3 a 1,1 g/cc y características de superficie específica tales que el diámetro medio de poro es 20 a 1000 \ring{A}ngstroms, el volumen de poros es 0,05 a 1 cc/g, y la superficie específica es 50 a 500 m^{2}/g.

El polvo de óxido inorgánico puede conformarse en un material catalizador adecuado de acuerdo con cualquiera de los métodos conocidos por los expertos en la técnica de conformación de soportes de catalizador. Pueden formarse partículas de soporte esféricas, por ejemplo, a partir de la alúmina preferida por: (1) conversión del polvo de alúmina en un sol de alúmina por reacción con un ácido peptizante adecuado y agua y vertido subsiguiente por goteo de una mezcla del sol resultante y un agente gelificante en un baño de aceite para formar partículas esféricas de un gel de alúmina que se convierte fácilmente en un soporte de gamma-alúmina por métodos conocidos; (2) formación de un extrudato a partir del polvo por métodos establecidos y volteo subsiguiente de las partículas de extrudato sobre un disco giratorio hasta que se forman partículas esféricas que pueden secarse y calcinarse luego para formar las partículas deseadas de soporte esférico; y (3) mojado del polvo con un agente peptizante adecuado seguido por volteo de las partículas del polvo para dar masas esféricas del tamaño deseado. El polvo puede conformarse también en cualquier otra forma o tipo deseado de soporte conocido por los expertos en la técnica tales como varillas, píldoras, pelets, tabletas, gránulos, extrudatos, y formas análogas por métodos bien conocidos por los expertos en la técnica de conformación de materiales catalíticos.

La forma preferida del material soporte para el catalizador de escisión de anillos es un extrudato cilíndrico. La partícula de extrudato se prepara óptimamente por mezcla del polvo de alúmina preferido con agua y agentes peptizantes adecuados tales como ácido nítrico, ácido acético, nitrato de aluminio, y materiales análogos hasta que se forma una masa extruible. La cantidad de agua añadida para formar la masa es típicamente suficiente para dar una Pérdida por Ignición (LOI) a 500ºC de 45 a 65% en peso, siendo especialmente preferido un valor de 55% en peso. La masa resultante se extruye luego a través de una matriz de tamaño adecuado para formar partículas de extrudato.

Las partículas de extrudato se secan a una temperatura de 150 a 200ºC, y se calcinan luego a una temperatura de 450 a 800ºC durante un periodo de 0,5 a 10 horas para producir la forma preferida del óxido inorgánico refractario.

Es esencial que el catalizador sea débilmente ácido, dado que el acidez de la zeolita reduce la selectividad para parafinas del catalizador acabado. La acidez débil requerida puede producirse por cualquier método adecuado, con inclusión de impregnación o intercambio iónico. La impregnación de uno o más de los metales alcalinos y alcalino-térreos, especialmente potasio, en una solución salina se ve favorecida como un método económicamente atractivo. El metal se asocia eficazmente con un anión tal como hidróxido, nitrato o un haluro tal como cloruro o bromuro consistente con la acidez débil del catalizador acabado, viéndose favorecido un nitrato. Óptimamente, el soporte se lamina en frío con un exceso de solución en un evaporador rotativo en una cantidad suficiente para proporcionar un catalizador débilmente ácido. El metal alcalino o alcalinotérreo puede coimpregnarse junto con un componente metálico del grupo del platino, con tal que el metal del grupo del platino no precipite en presencia de la sal del metal alcalino o alcalinotérreo.

El intercambio iónico es un método alternativo de incorporación de acidez débil en el catalizador. El soporte de óxido inorgánico se pone en contacto con una solución que contiene un exceso de iones metálicos con relación a la cantidad necesaria para producir una acidez débil. Aunque puede utilizarse cualquier método de contacto adecuado, un método eficaz consiste en hacer circular una solución salina sobre el soporte en un depósito de carga con lecho fijo. Se utiliza una sal metálica soluble en agua de un metal alcalino o alcalinotérreo para proporcionar los iones metálicos requeridos. Se prefiere particularmente una sal de potasio. El soporte se pone en contacto con una solución convenientemente a una temperatura comprendida entre 10 y 100ºC. Otro método adecuado comprende lavado ácido y tratamiento del catalizador con vapor.

Un soporte alternativo adecuado que tiene una acidez débil inherente puede designarse como una "hidrotalcita sintética", caracterizada como un hidróxido biestratificado. La hidrotalcita es una arcilla con la fórmula de celdilla unitaria ideal de Mg_{6}Al_{12}(OH)_{16}(CO_{3})4H_{2}O, y pueden prepararse fácilmente análogos estrechamente afines con relaciones magnesio/aluminio variables. W.T. Reichle ha descrito en el Journal of Catalysis, 94, 547-557 (1985) la síntesis y el uso catalítico de tales hidrotalcitas sintéticas, con inclusión de materiales que tienen Mg y Al reemplazados por otros metales. La calcinación de tales hidróxidos biestratificados da como resultado la destrucción de la estructura estratificada y formación de materiales que se describen eficazmente como soluciones sólidas de los óxidos metálicos resultantes.

Estas realizaciones del presente soporte se describen en el documento US 5.254.743 y son soluciones sólidas de un óxido metálico divalente y un óxido metálico trivalente que tienen la fórmula general (M^{+2}_{x}O)(M^{3}_{y}O)OH_{y} producidas por calcinación de materiales sintéticos semejantes a hidrotalcita cuya fórmula general debe expresarse como (M^{+2})_{x}(M^{+3})_{y}(OH)_{z}A_{q}rH_{2}O. M^{+2} es un metal divalente o combinación de metales divalentes seleccionados del grupo constituido por magnesio, calcio, bario, níquel, cobalto, hierro, cobre y cinc. M^{+3} es un metal trivalente o combinación de metales trivalentes seleccionados del grupo constituido por aluminio, galio, cromo, hierro, y lantano. Tanto M^{+2} como M^{+3} pueden ser mezclas de metales pertenecientes a la clase respectiva: por ejemplo, M^{+2} puede ser níquel puro o puede ser a la vez níquel y magnesio, o incluso níquel-magnesio-cobalto; M^{+3} puede ser exclusivamente aluminio o una mezcla de aluminio y cromo o incluso una mezcla de tres metales trivalentes tales como aluminio, cromo y galio. A_{q} es un anión, en la mayoría de los casos carbonato, aunque pueden emplearse equivalentemente otros aniones, especialmente aniones tales como nitrato, sulfato, cloruro, bromuro, hidróxido, y cromato. El caso en que M^{+2} es magnesio, M^{+3} es aluminio, y A es carbonato corresponde a la serie de las hidrotalcitas.

Es preferible que la solución sólida (M^{+2}_{x}O)(M^{3}_{y}O)OH_{y} tenga una superficie específica de al menos 150 m^{2}/g, más preferiblemente al menos 200 m^{2}/g y es aún más preferible que la misma esté comprendida en el intervalo de 300 a 350 m^{2}/g. La relación x/y de los metales divalentes y trivalentes puede variar entre 2 y 20, siendo preferidas las relaciones de 2 a 10.

Métodos de preparación se conocen en la técnica, y pueden encontrarse en los documentos US 5.811.624; US 5.770.042; y US 5.463.155.

Como en el caso de cualquiera de los catalizadores utilizados en el reactor de apertura de anillos, se prefiere que el catalizador tenga también una función de isomerización para convertir ciclohexano en metilciclo-pentano (MCP). La isomerización de ciclohexano a MCP facilita la función de apertura de anillos del catalizador, dado que es más fácil escindir un anillo C_{5} que un anillo C_{6}.

Se ha observado que el paso de escisión de los anillos de la presente invención es particularmente útil en combinación con la isomerización de olefinas ligeras. Por reducción del contenido de cíclicos en la alimentación al paso de isomerización, se incrementa la proporción de catalizador disponible para la isomerización de las parafinas.

Aunque el hidrógeno y los hidrocarburos ligeros pueden eliminarse por separación flash y/o fraccionamiento del compuesto intermedio parafínico entre la zona de escisión de anillos y la zona de isomerización, el compuesto intermedio se transfiere preferiblemente entre las zonas sin separación del hidrógeno o de los hidrocarburos ligeros. La reacción exotérmica de saturación proporciona un compuesto intermedio parafínico calentado a la zona de isomerización, que generalmente no requiere calentamiento adicional alguno para alcanzar la temperatura de isomerización requerida. Un refrigerante u otro cambiador de calor entre la zona de escisión de anillos y la zona de isomerización puede ser apropiado para flexibilidad de temperatura o para el inicio de la combinación de procesos.

La puesta en contacto dentro de las zonas de escisión de anillos e isomerización puede efectuarse utilizando el catalizador en un sistema de lecho fijo, un sistema de lecho móvil, un sistema de lecho fluidizado, o una operación de tipo lote. Se prefiere un sistema de lecho fijo. Las sustancias reaccionantes pueden ponerse en contacto con el lecho de partículas de catalizador en modalidad de flujo ascendente, descendente, o radial. Las sustancia reaccionantes pueden encontrarse en la fase líquida, en una fase mixta líquido-vapor, o en una fase de vapor cuando se ponen en contacto con las partículas de catalizador, obteniéndose resultados excelentes por aplicación de la presente invención a una operación fundamentalmente en fase líquida. La zona de isomerización puede tener lugar en un reactor simple o en dos o más reactores separados con medios adecuados entre ellos para asegurar que se mantiene a la entrada de cada zona la temperatura de isomerización deseada. Se prefieren dos o más reactores en secuencia a fin de permitir una isomerización incrementada por control de las temperaturas de los reactores individuales y para reemplazamiento parcial del catalizador sin parada del proceso.

Las condiciones de isomerización en la zona de isomerización incluyen temperaturas de reactor comprendidas usualmente entre 40 y 250ºC. Generalmente se prefieren temperaturas de reacción superiores a fin de favorecer que las mezclas de equilibrio tengan la concentración máxima de alcanos normales. En la presente invención se prefieren temperaturas comprendidas en el intervalo de 150 a 250ºC. Las presiones de operación del reactor están comprendidas generalmente entre 100 kPa y 10 MPa absolutos, preferiblemente entre 0,5 y 4 MPa. Las velocidades espaciales horarias del líquido varían desde 0,2 a 15 volúmenes de alimentación de hidrocarburos isomerizables por hora y por volumen de catalizador, siendo preferido un intervalo de 0,5 a 5 h^{-1}.

El hidrógeno se mezcla con o se mantiene con el compuesto intermedio parafínico en la zona de isomerización para proporcionar una relación molar de hidrógeno a alimentación hidrocarbonada de 0,01 a 5. El hidrógeno puede suministrarse totalmente desde fuera del proceso o suplementarse por hidrógeno reciclado a la alimentación después de la separación del efluente del reactor. Los hidrocarburos ligeros y pequeñas cantidades de inertes tales como nitrógeno y argón pueden estar presentes en el hidrógeno. El agua debe eliminarse del hidrógeno suministrado desde fuera del proceso, preferiblemente por un sistema de adsorción como es conocido en la técnica. En una realización preferida, la relación molar de hidrógeno a hidrocarburo en el efluente del reactor es igual a o menor que 0,05, obviando generalmente la necesidad de reciclar hidrógeno del efluente del reactor a la alimentación.

El agua y el azufre son venenos del catalizador, especialmente para la composición catalítica platino clorurado-alúmina descrita más adelante en esta memoria. El agua puede actuar para desactivar permanentemente el catalizador por eliminación del cloruro de actividad alta del catalizador, y el azufre desactiva temporalmente el catalizador por envenenamiento del platino. El hidrotratamiento del material de alimentación como se describe anteriormente en esta memoria reduce usualmente los compuestos oxigenados generadores de agua al valor requerido de 0,1 ppm o menos, y el azufre a 0,5 ppm o menos. Otros medios tales como sistemas de adsorción para la eliminación del azufre y el agua de corrientes hidrocarbonadas son bien conocidos por los expertos en la técnica.

Cualquier catalizador conocido en la técnica como adecuado para la isomerización de corrientes hidrocarbonadas ricas en parafinas puede utilizarse como catalizador de isomerización en la zona de isomerización. Un catalizador de isomerización adecuado comprende un metal del grupo del platino, zeolita de aluminosilicato cristalino en la forma hidrógeno y un óxido inorgánico refractario, y la composición tiene preferiblemente una superficie específica de al menos 580 m^{2}/g. El metal noble preferido es el platino, que está presente en una cantidad de 0,01 a 5% en peso de la composición, y óptimamente desde 0,15 a 0,5% en peso. Pueden estar presentes también cantidades catalíticamente eficaces de uno o más metales promotores seleccionados preferiblemente de los grupos VIB(6), VIII(8-10), IB(11), IIB(12), IVA(14), renio, hierro, cobalto, níquel, galio e indio. El aluminosilicato cristalino zeolita puede ser sintético o existente naturalmente, y preferiblemente se selecciona del grupo constituido por FAU, LTL, MAZ y MOR, siendo especialmente preferida la mordenita, que tiene una relación de sílice a alúmina de 16:1 a 60:1. La zeolita comprende generalmente 50 a 99,5% en peso de la composición, siendo el resto el óxido inorgánico refractario. La alúmina, y preferiblemente una o más de gamma-alúmina y eta-alúmina, es el óxido inorgánico preferido. Detalles adicionales de la composición se describen en el documento US 4.735.929, que se incorpora en esta memoria en su totalidad por referencia.

Una composición de catalizador de isomerización preferida comprende uno o más metales del grupo del platino, un halógeno, y un aglomerante de óxido inorgánico. Preferiblemente, el catalizador contiene un haluro metálico Friedel-Crafts, siendo especialmente preferido el cloruro de aluminio. El metal óptimo del grupo del platino es platino, que está presente en una cantidad de 0,1 a 5% en peso. El óxido inorgánico comprende preferiblemente alúmina, proporcionando los resultados óptimos una o más de gamma-alúmina y eta-alúmina. Óptimamente, el material soporte se encuentra en la forma de un extrudato cilíndrico calcinado. La composición puede contener también un componente orgánico polihalogenado, siendo preferido el tetracloruro de carbono, y el contenido total de cloruro es de 2 a 15% en peso. Un promotor de cloruro orgánico, preferiblemente tetracloruro de carbono, se añade durante la operación a fin de mantener una concentración de 30 a 300 ppm en peso de promotor en la alimentación combinada. Otros detalles y alternativas de pasos de preparación y operación del catalizador de isomerización preferido son como se describe en los documentos US 2.999.074 y US 3.031.419, que se incorporan en esta memoria por referencia.

La zona de isomerización comprende generalmente una sección de separación, comprendiendo óptimamente una o más columnas de destilación fraccionada que tienen accesorios asociados y que separan los componentes más ligeros de un producto rico en isoparafinas. Adicionalmente, un fraccionador puede separar un concentrado de isoparafinas de un concentrado de compuestos cíclicos, reciclándose los últimos a la zona de escisión de anillos. Otros métodos tales como los expuestos en la técnica pueden incorporarse en la combinación del proceso para separar un producto rico en isoparafinas de corrientes de reciclo a la escisión de anillos y/o la isomerización, con inclusión de adsorción con tamices moleculares o una combinación de adsorción con tamices moleculares y fraccionamiento. Una realización de este tipo comprende poner en contacto el material de alimentación de nafta en la zona de isomerización para obtener un producto rico en parafinas normales, separar el producto por adsorción con tamices moleculares en condiciones de adsorción a fin de obtener un concentrado de parafinas normales y un concentrado de compuestos cíclicos que contiene isoparafinas, y convertir el concentrado compuestos cíclicos/isoparafinas en la zona de escisión de anillos para producir un compuesto intermedio parafínico que se recicla a la zona de isomerización. Alternativamente, el concentrado de compuestos cíclicos contiene parafinas poco ramificadas y parafinas normales, y opcionalmente se somete a destilación fraccionada para separar un reciclo parafínico a la isomerización y una corriente de compuestos cíclicos a la escisión de anillos. Realizaciones de separación opcionales pero no limitantes, con inclusión de condiciones de adsorción y características de los adsorbentes, se describen en los documentos US 4.585.826 y US 5.043.525.

Opcionalmente, el proceso de isomerización se incorpora con el reactor de apertura de anillos 50, y es adecuado para la presente invención. Como se muestra en las Figuras 1, 4, y 5, el reactor de apertura de anillos 50 incluye un catalizador para isomerización de las parafinas a fin de aumentar el rendimiento en parafinas normales. La elección de los catalizadores puede verse afectada, dado que las condiciones de operación para el proceso de isomerización estarán comprendidas en un intervalo de temperatura de 350 a 425ºC.

Discusión e información adicionales concernientes a catalizadores de isomerización están disponibles en los documentos US 6.080.904; US 5.382.731; US 5.334.792; US 4.834.866; y US 4.783.575 que se incorporan por referencia en su totalidad.

Ejemplo

Simulaciones que utilizan un proceso de apertura de anillos sobre corrientes de alimentación de nafta muestran que el contenido de parafinas aumentará en la corriente de proceso resultante. Se realizaron simulaciones que utilizaban el proceso de apertura de anillos para estudiar el aumento en olefinas ligeras de la alimentación de nafta. La Tabla 1 muestra los resultados de las simulaciones para comparar las estimaciones de rendimiento para la producción de olefinas ligeras. Las simulaciones se realizaron para una alimentación de nafta modelo, una alimentación de nafta comercial, una gasolina de pirólisis de craqueador modelo, y una alimentación modelo de un proceso MaxEne^{TM}. MaxEne es un proceso para separación de hidrocarburos normales de una mezcla hidrocarbonada y está licenciado por UOP LLC.

TABLA 1 Comparaciones de rendimientos

1

Los cálculos indican que podría esperarse un incremento de 4-7% en la producción de etileno respecto a la alimentación original y podría esperarse alrededor de un aumento de 2-6% en la producción de propileno respecto a la alimentación original. Adicionalmente, las simulaciones indican que podría esperarse que la cantidad de pesados remanentes disminuyera alrededor de 13-30% respecto a la alimentación original. Los tests indican que puede esperarse un aumento sustancial en la producción de olefinas ligeras con el uso de un reactor de apertura de anillos.

Si bien la invención se ha descrito con lo que se considera actualmente como las realizaciones preferidas, debe entenderse que la invención no se limita a las realizaciones descritas, sino que tiene por objeto abarcar diversas modificaciones y configuraciones equivalentes incluidas dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (9)

1. Un proceso para preparar una corriente de alimentación a una unidad de craqueo con vapor que produce olefinas ligeras, que comprende:

hacer pasar una corriente de alimentación (12) que comprende hidrocarburos C_{5} a C_{9} que incluyen parafinas normales C_{5} a C_{9} a una unidad de adsorción (20), comprendiendo la unidad de adsorción (20) un adsorbente y que opera en condiciones para adsorber de modo selectivo las parafinas normales, y producir una corriente de refinado (22) que comprende hidrocarburos no normales C_{6} a C_{9};

hacer pasar una corriente desorbente (18) a la unidad de adsorción (20) que opera en condiciones de deserción, para desorber las parafinas normales del adsorbente, y producir una corriente de extracto (24) que comprende parafinas normales C_{6} a C_{9} y parafinas C_{5};

hacer pasar la corriente de refinado (22) a un reactor de apertura de anillos (50) donde la corriente de refinado (22) se pone en contacto con un catalizador para convertir los hidrocarburos aromáticos en naftenos y un catalizador para convertir los naftenos en parafinas en condiciones de apertura de anillos a fin de producir una corriente del proceso de apertura de anillos (52) que comprende n-parafinas e isoparafinas;

hacer pasar la corriente de extracto (24) a una unidad de craqueo con vapor (40); y

hacer pasar al menos una porción de la corriente del proceso de apertura de anillos (56) a la unidad de craqueo con vapor (40).

2. El proceso de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente

hacer pasar la corriente de alimentación (12) que comprende hidrocarburos C_{5} a C_{9} con inclusión de parafinas normales C_{5} a C_{9} a una unidad de fraccionamiento de la corriente de alimentación (10) que opera en condiciones previas al paso de la corriente de alimentación (12) a la unidad de adsorción (20) para separar la corriente de alimentación en una corriente de cabeza de la corriente de alimentación (14) rica en parafinas C_{5} y una corriente de colas de la corriente de alimentación (16) que comprende hidrocarburos C_{6} a C_{9}, en donde la corriente de colas de la corriente de alimentación (16) es la corriente de alimentación a la unidad de adsorción (20).

3. El proceso de la reivindicación 2, en donde la corriente desorbente (18) es la corriente de cabezas rica en parafinas C_{5}.

4. El proceso de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente hacer pasar la corriente de extracto, antes del paso a la unidad de craqueo con vapor (40), a una unidad de fraccionamiento del extracto (30) que opera en condiciones de separación de la corriente de extracto (24) en una corriente de cabezas del extracto (32) que comprende parafinas C_{5} y una corriente de colas del extracto (34) que comprende parafinas normales C_{6} a C_{9}, y hacer pasar la corriente de colas del extracto (34) a la unidad de craqueo con vapor (40).

5. El proceso de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente:

hacer pasar al menos una porción de la corriente del proceso de apertura de anillos (54) a una unidad de fraccionamiento con apertura de anillos (60) que opera en condiciones que producen una corriente de metano (62) y una corriente exenta de metano (64); y

hacer pasar al menos una porción de la corriente exenta de metano (64) a la unidad de craqueo con vapor (40).

6. El proceso de la reivindicación 5, que comprende adicionalmente:

hacer pasar al menos una porción de la corriente exenta de metano (64) a una unidad de isomerización (70) que opera en condiciones que producen una mezcla efluente que comprende parafinas normales e isoparafinas; y

hacer pasar la mezcla de efluente (72) a la unidad de adsorción (20).

7. El proceso de la reivindicación 2, que comprende adicionalmente hacer pasar la corriente de alimentación por una unidad de hidrodesulfuración antes de hacer pasar la corriente de alimentación (12) al fraccionador de la corriente de alimentación (10).

8. El proceso de la reivindicación 2, que comprende adicionalmente hacer pasar una porción de la corriente del proceso de apertura de anillos (52) a la unidad de fraccionamiento de la corriente de alimentación (10).

9. El proceso de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente hacer pasar una corriente de gasolina de pirólisis (44) generada por la unidad de craqueo con vapor (40) al reactor de apertura de anillos (50).