ES2328519T3

ES2328519T3 - Eliminacion de butano en procedimientos de refinado de c4.

Info

Publication number: ES2328519T3
Application number: ES06801905T
Authority: ES
Inventors: Robert J. Gartside; Marvin I. Greene; Quincy J. Jones
Original assignee: Lummus Technology Inc
Current assignee: CB&I Technology Inc
Priority date: 2005-08-23
Filing date: 2006-08-21
Publication date: 2009-11-13
Anticipated expiration: 2026-08-21
Also published as: EP1917226A2; ATE433432T1; WO2007024733A2; DE602006007234D1; CN101291896A; WO2007024733A3; NO20080620L; BRPI0615267A2; KR20080061362A; JP2009506035A; CA2619946A1; US20060047176A1; EP1917226B1

Abstract

Procedimiento para producir un buteno seleccionado, que comprende: (a) obtener una corriente de alimentación de C4 que comprende parafinas C4 y olefinas C4, (b) dividir la corriente de alimentación de C4 para formar una primera corriente que comprende un primer buteno y una segunda corriente que comprende un segundo buteno, (c) isomerizar al menos una parte de la segunda corriente para convertir una parte del segundo buteno en el primer buteno, y (d) recircular al menos algo de la parte isomerizada de la segunda corriente a la etapa (b) de división, en el que una parte de al menos una de la corriente de alimentación de C4 y la segunda corriente se hace pasar a través de una membrana de transporte facilitado para eliminar butanos, formando al menos una corriente de purga que comprende butanos.

Description

Eliminación de butano en procedimientos de refinado de C4.

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere al procesamiento de una fracción de hidrocarburos C3 a C5 de un procedimiento de craqueo, tal como craqueo catalítico en lecho fluidizado o por vapor, para la interconversión de olefinas C4 y C5 en propileno, etileno y hexeno por medio de metátesis y para la isomerización de dobles enlaces o la isomerización esquelética de olefinas incluyendo butenos y pentenos.

La isomerización de dobles enlaces es un procedimiento en el que se desplaza la posición del doble enlace en una molécula sin afectar a la estructura de la molécula. Por ejemplo, tal como se describe en la patente estadounidense número 6.875.901, se isomeriza una mezcla de 1-buteno y 2-buteno para producir una corriente de 1-buteno de alta pureza. Este procedimiento se produce normalmente sobre un catalizador de óxido metálico básico.

La isomerización esquelética es un procedimiento en el que se cambia la estructura de la molécula por medio de transposición de grupos R. Existe la isomerización esquelética tanto de parafinas (por ejemplo isobutano para dar butano normal) como de olefinas (por ejemplo isobutileno para dar buteno normal). Esto se produce con frecuencia sobre catalizadores ácidos. Tanto los catalizadores de isomerización de dobles enlaces como los de isomerización esquelética son sensibles a los mismos venenos que impactan en los catalizadores de metátesis.

Estos procedimientos de isomerización también se refieren al refinado de corrientes de olefinas y el contenido en parafinas, ya que o bien el isobutano o bien el butano normal representa un diluyente para la reacción. Las reacciones de isomerización están limitadas por el equilibrio y por tanto requieren la separación y recirculación de C4 con el fin de lograr altas conversiones de las olefinas. Las parafinas tienen puntos de ebullición cercanos a las olefinas de interés y, como tales, son difíciles de eliminar mediante fraccionamiento antes de la recirculación. En el procesamiento convencional se acumulan en la alimentación al reactor por medio de la recirculación y por tanto limitan el procesamiento de las olefinas en la corriente de alimentación.

La metátesis también es un medio de refinado de corrientes de olefinas C4 convirtiendo las olefinas en olefinas inferiores más valiosas. La metátesis es una reacción que implica la desproporción de dos olefinas para producir otras dos olefinas que difieren en el número de carbonos. Un ejemplo es la metátesis de 2-buteno con etileno para formar dos propilenos. Esta tecnología se ha descrito de manera extensa en la bibliografía. La mayoría de las aplicaciones comerciales de esta tecnología implica el uso de una corriente de componentes C4 como al menos una de las materias primas de olefinas. La corriente de alimentación de C4 contiene normalmente olefinas C4, incluyendo tanto butenos normales como isobutenos, y parafinas C4, incluyendo tanto butano normal como isobutano. Con frecuencia también se incluyen materiales más altamente insaturados tales como butadieno. Además, la corriente de alimentación de C4 puede contener cantidades minoritarias de componentes C3 o C5. En algunos sistemas de catalizador de metátesis existe un catalizador de isomerización en combinación con el catalizador de metátesis para isomerizar el 1-buteno para dar 2-buteno y dejar así que reaccione con etileno.

La patente estadounidense número 6.727.396 legalmente cedida, da a conocer un procedimiento de autometátesis en el que se usa una fracción de C4 a partir de un procedimiento de craqueo por vapor u otro para producir etileno y hexeno. En la autometátesis, la reacción de metátesis se produce sin el uso de etileno. La corriente mixta de C4 que contiene olefinas se convierte en una alimentación de 1-buteno esencialmente de alta pureza. La corriente de 1-buteno de alta pureza se alimenta al reactor de autometátesis, que lo convierte en etileno y 3-hexeno. El 3-hexeno se isomeriza posteriormente para dar 1-hexeno y se purifica.

Con el fin de mejorar el rendimiento de un producto deseado de un procedimiento de metátesis, se han usado varios procedimientos diferentes para preparar la corriente de alimentación de metátesis. En algunos casos, una corriente de alimentación de C4 se hidrogena para reducir el contenido de dienos y/o compuestos acetilénicos hasta niveles bajos, porque estos materiales provocan la acumulación rápida de coque sobre el catalizador tanto de isomerización como de metátesis y por tanto deben eliminarse o al menos minimizarse con el fin de proporcionar tiempos útiles de ciclo de catalizador. Si se usa la hidrogenación selectiva, puede haber o bien una o bien dos fases dependiendo de la concentración de los componentes altamente insaturados. Cuando se emplea un procedimiento de hidrogenación selectiva, algunos de los compuestos C4 insaturados incluyendo butadieno y butenos se hidrogenan para formar butanos. Los butanos formados por medio de la hidrogenación o presentes en la alimentación no son reactivos en condiciones de metátesis. Diluyen la mezcla de reacción y limitan el grado hasta el que las olefinas pueden hacerse reaccionar.

Como alternativa, pueden eliminarse butadieno y compuestos acetilénicos mediante extracción. En muchos casos, existe algo de butadieno residual u otros dienos o compuestos acetilénicos que quedan tras la extracción. Los compuestos altamente insaturados que quedan también se eliminan en una unidad de hidrogenación selectiva. Dependiendo de la secuencia de procesamiento y los productos de metátesis deseados, además de la saturación del butadieno y otros compuestos altamente insaturados, en una segunda fase de hidrogenación, se deja que se produzca la hidroisomerización y se hidroisomeriza el 1-buteno para dar 2-buteno. Esta segunda etapa de reacción puede producirse o bien en un lecho fijo o bien en una columna de destilación catalítica.

Para algunos tipos de metátesis es necesaria o favorable la eliminación de isobutileno, mientras que para otros tipos de metátesis, isobutileno es un reactivo favorecido. Isobutileno es deseable para la autometátesis para producir propileno tal como en la patente estadounidense número 6.777.582. Cuando se usa la autometátesis para producir etileno y alfa-olefinas lineales tal como en el patente estadounidense número 6.727.396, debe eliminarse isobutileno hasta niveles bajos. Cuando se usa la metátesis convencional para producir propileno por medio de la reacción de olefinas C4 con etileno, es deseable pero no necesario eliminar isobutileno puesto que tiene una baja reactividad en mezclas en las que existe un exceso de etileno. Existen varios modos de eliminar isobutileno, incluyendo mediante la producción de MTBE, fraccionamiento y tecnología de dimerización de isobutileno.

Puede emplearse el fraccionamiento para eliminar isobutileno e isobutano. Isobutileno e isobutano son componentes ligeros y se eliminan por la cabeza. El 1-buteno tiene una volatilidad relativa próxima a la del isobutileno y se requiere un fraccionamiento significativo para evitar la pérdida de 1-buteno normal con el isobutileno. El isobutano va hacia la cabeza con el isobutileno. Las colas de la torre contienen 1-buteno, 2-buteno, n-butano y cualquier compuesto C5. En algunos casos, puede producirse una reacción de hidroisomerización o bien en un lecho fijo aguas arriba de la torre de fraccionamiento, dentro de la torre de fraccionamiento (destilación catalítica), o bien como una combinación de los dos. El fraccionamiento eliminará el isobutano pero no el butano normal. Así, mientras que se reduce el contenido en parafina total de la corriente de C4, quedan cantidades significativas de parafinas (butano normal).

También puede eliminarse isobutileno de la corriente de C4 de manera reactiva. Sin embargo, en estos casos, sólo se elimina isobutileno y quedan tanto los butanos normales como los isobutanos en la alimentación de C4 a la metátesis. Puede usarse la tecnología de dimerización de isobutileno para eliminar isobutileno. El isobutileno reacciona consigo mismo y con algunos butenos normales para formar componentes C8. Éstos se separan por medio de fraccionamiento de los C4 que quedan. El efluente de C4 incluye 1-buteno, 2-buteno, n-butano e isobutano.

La producción de MTBE elimina isobutileno de manera selectiva mediante la reacción con metanol. El efluente de la etapa de eliminación de isobutileno contiene los butenos normales (1-buteno, 2-buteno), n-butano e isobutano si no se eliminan simultáneamente con el isobutileno. Además, en todas las corrientes de C4, existen productos que contienen oxígeno traza incluyendo DME, metanol, TBA, etc. y componente de azufre traza tal como etilmercaptano. Éstos deben eliminarse en etapas posteriores antes de la metátesis para evitar el envenenamiento del catalizador. Algunos de estos venenos desactivarán permanentemente o bien al catalizador de la metátesis o bien el de la isomerización. En un procedimiento de metátesis, se usan lechos de protección adsorbentes para eliminar estos venenos hasta niveles muy bajos para mejorar la actividad del procedimiento. Además de los venenos indicados anteriormente, son venenos significativos compuestos de nitrógeno tales como amidas o aminas o pirrolidonas. Además, otros compuestos de oxígeno tales como glicoles y compuestos de azufre tales como sulfolanos y sulfóxidos desactivarán permanentemente los catalizadores.

La publicación estadounidense número 2003/0220530 da conocer un procedimiento para preparar olefinas en el que se emplea una unidad de separación de parafinas/olefinas aguas arriba de un procedimiento de conversión de olefinas. Este documento propone este tipo de separación para reducir el volumen de materia prima que se hace pasar a través de una unidad de conversión de olefinas. La unidad de conversión de olefinas es un procedimiento de tipo craqueo en el que se craquean olefinas C4 a C6 de cadena más larga para formar propileno y etileno de cadena más corta usando un catalizador de tipo zeolítico. Sin embargo, el procedimiento no incluye ninguna etapa de eliminación de isobutileno, ya que el isobutileno es una materia prima valiosa para el procedimiento dado a conocer en ese documento. Además, el procedimiento dado a conocer en este documento no emplea lechos de protección puesto que el catalizador que se usa no se ve impactado por venenos.

La publicación estadounidense número 2003/0225306 da a conocer un procedimiento para preparar olefinas en el que se emplea una unidad de separación de parafinas/olefinas aguas abajo de un sistema de reactor de conversión de olefinas y un fraccionador. Se propone en este caso la separación de parafinas/olefinas para reducir el volumen de material que se hace pasar a través del reactor y el fraccionador a medida que se recircula a la etapa de reacción. Este procedimiento tampoco incluye ninguna etapa de eliminación de veneno por lecho de protección o de isobutileno.

Las publicaciones estadounidenses números 2003/0220530 y 2003/0225306 proveen que la unidad de separación de parafinas/olefinas está equipada de manera ventajosa con columnas de destilación diseñadas para la destilación extractiva. La destilación extractiva es un procedimiento mediante el cual entra en contacto un disolvente polar que comprende compuestos de azufre o nitrógeno pesados tales como NMP (N-metilpirrolidona), DMF (dimetilformamida), acetonitrilo, furfural, sulfolano o dietilenglicol con la corriente de C4 en una torre de fraccionamiento. Las olefinas se absorben de manera selectiva mediante los compuestos polares y se eliminan de la parte inferior de la torre con el disolvente. Las parafinas se eliminan por la cabeza. La corriente de colas que contiene el disolvente y las olefinas se envía entonces a una segunda columna de destilación en la que se separan las olefinas del disolvente pesado. En estos sistemas es inevitable que una cierta fracción del disolvente vaya hacia la cabeza con las olefinas. La presencia de estos compuestos en la corriente de olefinas daría como resultado el envenenamiento de los sistemas de catalizador aguas abajo para o bien la metátesis o bien la isomerización.

La unidad incluye al menos dos columnas de destilación usándose la primera para separar parafinas y olefinas y configurándose la segunda como una columna de regeneración para recuperar el extractante. En una realización, se proporciona una tercera columna de destilación con el fin de eliminar por separación hidrocarburos que tienen más de cinco átomos de carbono. Además, se requiere un equipo adicional tanto para preparar como para regenerar el disolvente para el sistema. Se requieren así elementos significativos del equipo para facilitar la separación. Además, estas torres consumen energía significativa. En todos los casos, el sistema funciona a bajas presiones con el fin de evitar altas temperaturas en las columnas de separación que degradarían el producto de olefinas.

La eliminación completa de butanos mediante fraccionamiento o destilación extractiva puede ser costosa. En la mayoría de los casos, no se justifica el coste de esta separación. El fraccionamiento implica la separación de componentes que tienen puntos de ebullición muy próximos, requiriendo torres de fraccionamiento extensas y caras. Si se usa la destilación extractiva, se emplean disolventes para reducir los tamaños de las torres y los requisitos de suministros. Además, los disolventes de extracción usados más comúnmente contienen compuestos de nitrógeno que son venenos significativos para los catalizadores de metátesis e isomerización. Los disolventes típicos incluyen NMP y furfural.

Sería útil desarrollar una técnica eficaz y de menor coste para eliminar butanos de un procedimiento de metátesis. Un procedimiento de este tipo sería también compatible con el sistema de catalizador de metátesis y su sensibilidad frente a venenos. También sería útil desarrollar una técnica eficaz y de menor coste para eliminar butanos de un procedimiento de isomerización de butenos en condiciones en las que el procedimiento sería compatible con los catalizadores de isomerización.

Sumario de la invención

Un objeto de la presente invención es proporcionar un método eficaz para la eliminación de butanos de un procedimiento de metátesis usado para producir olefinas. Este procedimiento puede ser metátesis convencional, autometátesis o un procedimiento de metátesis que incluye un procedimiento de isomerización separado, tal como puede usarse para producir etileno y alfa-olefinas lineales.

Un objeto adicional es proporcionar un método eficaz y de bajo coste para la eliminación de butanos de un procedimiento de isomerización o bien de dobles enlaces o bien de isomerización esquelética.

Todavía un objeto adicional de la invención es proporcionar un método para la eliminación de butanos de una corriente de compuestos C4 que comprende olefinas y parafinas sin introducir especies que envenenarán los catalizadores de reacción posterior.

Una realización es un procedimiento para producir un buteno seleccionado, que comprende obtener una corriente de alimentación de C4 que comprende parafinas C4 y olefinas C4, dividir la corriente de alimentación de C4 para formar una primera corriente que comprende un primer buteno y una segunda corriente que comprende un segundo buteno, isomerizar al menos una parte de la segunda corriente para convertir una parte del segundo buteno en el primer buteno, y recircular al menos algo de la parte isomerizada de la segunda corriente a la etapa de división. Una parte de al menos una de la corriente de alimentación de C4 y la segunda corriente se hace pasar a través de una membrana de transporte facilitado para eliminar butanos, formando al menos una corriente de purga que comprende
butanos.

En algunos casos, el primer buteno es 1-buteno y el segundo buteno es 2-buteno. En otros casos, el primer buteno es 2-buteno y el segundo buteno es 1-buteno. Todavía en otros casos, el primer buteno es buteno normal (1 buteno y/o 2 buteno) y el segundo buteno es isobutileno.

En una forma de la invención, el segundo buteno se convierte en el primer buteno mediante isomerización de dobles enlaces. En otras formas, el segundo buteno se convierte en el primer buteno mediante isomerización esquelética. En una realización, la división tiene lugar en una columna de destilación catalítica que contiene un catalizador de hidrogenación selectiva en la que se convierte una parte del 1-buteno en 2-buteno.

Con frecuencia, la corriente de alimentación de C4 contiene venenos, y el procedimiento comprende además eliminar venenos de la corriente de alimentación de C4 antes de la división. A veces, la corriente de alimentación de C4 comprende isobutileno, y el procedimiento comprende además eliminar isobutileno de la corriente de alimentación de C4 antes de la división. En ciertos casos, la corriente de alimentación de C4 contiene al menos uno de compuestos acetilénicos y dienos, y el procedimiento comprende además eliminar compuestos acetilénicos y dienos de la corriente de alimentación de C4 antes de la división.

En todas las realizaciones para la producción de 1-buteno a partir de un segundo buteno (isomerización), o bien la corriente de alimentación o bien la segunda corriente (antes o tras la isomerización) o ambas se hacen pasar a través de un sistema de membrana para la eliminación selectiva de butanos del sistema sin la introducción de venenos de catalizador.

En algunas realizaciones, la membrana de transporte facilitado se promueve con al menos uno de Cu y Ag. Con frecuencia, la tasa de producción de la corriente de producto del primer buteno es al menos un 20% mayor, y a veces un 40% mayor que la tasa de producción usando un procedimiento en el que se usa un equipo de división e isomerización de tamaño aproximadamente equivalente sin una membrana de transporte facilitado.

En muchos casos, el consumo de suministros es al menos un 10% inferior, o preferiblemente al menos un 20% inferior, al consumo de suministros para un procedimiento en el que se obtienen cantidades aproximadamente equivalentes de producto de olefinas C4 usando una corriente de alimentación de C4 de la misma composición y no se incluye ninguna membrana de transporte facilitado.

Otra realización es un procedimiento para la conversión de olefinas C4, que comprende obtener una corriente de alimentación de C4 que comprende parafinas C4 y olefinas C4, incluyendo 1-buteno y 2-buteno, hacer reaccionar la corriente de alimentación de C4 en un reactor de metátesis para formar una segunda corriente, fraccionar la segunda corriente para formar una o más corrientes de producto que contienen etileno, propileno, pentenos y/o hexenos y una corriente de recirculación que contiene principalmente olefinas C4 y parafinas C4, y retornar la corriente de recirculación al reactor de metátesis. Al menos una de la corriente de recirculación y la corriente de alimentación de C4 se hace pasar a través de una membrana de transporte facilitado para eliminar butanos, formando al menos una corriente de purga que comprende butanos.

A veces, se añade etileno al reactor de metátesis y el etileno reacciona con 2-buteno para formar propileno. En algunas realizaciones, la alimentación al reactor de metátesis es principalmente 1-buteno y la segunda corriente del reactor contiene etileno y hexeno.

En ciertos casos, la corriente de alimentación de C4 contiene venenos, y el procedimiento comprende además eliminar venenos de la corriente de alimentación de C4 antes de la división. A veces, la corriente de alimentación de C4 comprende isobutileno, y el procedimiento comprende además eliminar isobutileno de la corriente de alimentación de C4 antes de la división. En algunos casos, la corriente de alimentación de C4 contiene al menos uno de compuestos acetilénicos y dienos, y el procedimiento comprende además eliminar compuestos acetilénicos y dienos de la corriente de alimentación de C4 antes de la división. La membrana de transporte facilitado se promueve frecuentemente con al menos uno de Cu y Ag.

En algunas realizaciones, la tasa de producción de la una o más corrientes de producto es al menos un 10% mayor, o al menos un 20% mayor que la tasa de producción usando un procedimiento en el que se usa un equipo de fraccionamiento y reacción aproximadamente equivalente sin ninguna membrana de transporte facilitado.

A veces, el procedimiento comprende además isomerizar la corriente de alimentación de C4 en un reactor de isomerización aguas arriba del reactor de metátesis con el fin de aumentar la cantidad de 1-buteno en la corriente de alimentación de C4, y fraccionar la corriente de alimentación de C4 isomerizada para formar una corriente de alimentación de C4 rica en 1-buteno y una corriente de colas rica en 2-buteno. La corriente de colas rica en 2-buteno puede recircularse al reactor de isomerización. La corriente de colas rica en 2-buteno con frecuencia se hace pasar a través de una membrana de transporte facilitado para eliminar butanos.

En ciertas realizaciones, la una o más corrientes de producto incluyen una corriente de producto de hexeno, y el procedimiento comprende además enviar la corriente de producto de hexeno a una sección de isomerización de hexeno para maximizar la producción de 1-hexeno. A veces, la corriente de hexeno se fracciona para formar una corriente de 1-hexeno y una corriente mixta de 2 y 3-hexeno, y la corriente mixta de 2 y 3-hexeno se recircula a la sección de isomerización de hexeno.

Un aparato para producir un buteno seleccionado comprende un separador de butenos configurado para dividir una corriente de alimentación de C4 para formar una primera corriente que comprende un primer buteno y una segunda corriente que comprende un segundo buteno, un reactor de isomerización configurado para isomerizar al menos una parte de la segunda corriente con el fin de convertir al menos una parte del segundo buteno para dar el primer buteno, y una membrana de transporte facilitado configurada para eliminar butanos de al menos una parte de una o ambas de la corriente de alimentación de C4 y la segunda corriente. El aparato con frecuencia tiene una capacidad de producción al menos un 20% mayor que la capacidad de producción de un aparato que incluye sustancialmente el mismo separador y reactor pero ninguna membrana de transporte facilitado.

Un aparato para la conversión de olefinas C4 comprende un reactor de metátesis, una pluralidad de torres de fraccionamiento colocadas aguas abajo del reactor de metátesis para producir una corriente de recirculación y al menos una de una corriente de etileno, una corriente de propileno y una corriente de hexeno, y al menos una membrana de transporte facilitado para eliminar butanos, estando colocada la membrana en al menos una de una primera ubicación aguas arriba del reactor y una segunda ubicación con la corriente de recirculación. En muchos casos, el aparato tiene una capacidad de producción al menos un 20% mayor que la capacidad de producción de un aparato que incluye sustancialmente el mismo reactor de metátesis y la pluralidad de torres de fraccionamiento pero ninguna membrana de transporte facilitado.

Breve descripción de las figuras

La figura 1 es un diagrama de flujo de procedimiento de una realización de un procedimiento de metátesis según la presente invención.

La figura 2 es un diagrama de flujo de procedimiento de una segunda realización de la invención.

La figura 3 es un diagrama de flujo de procedimiento que muestra una tercera realización de la invención.

La figura 4 es un diagrama de flujo de procedimiento que muestra una cuarta realización de la invención.

La figura 5 es un diagrama de flujo de procedimiento que muestra una quinta realización de la invención.

La figura 6 es un diagrama de flujo de procedimiento de un procedimiento comparativo de isomerización de dobles enlaces de 1-buteno en el que no se usan membranas.

La figura 7 es un diagrama de flujo de procedimiento para un procedimiento de isomerización de dobles enlaces de 1-buteno en el que la corriente de alimentación se hace pasar a través de una membrana.

La figura 8 es un diagrama de flujo de procedimiento para un procedimiento de isomerización de dobles enlaces de 1-buteno en el que la corriente de recirculación se hace pasar a través de una membrana.

La figura 9 es un diagrama de flujo de procedimiento para un procedimiento de metátesis en el que no se usa ninguna membrana.

La figura 10 es un diagrama de flujo de procedimiento para un procedimiento de metátesis en el que se eliminan butanos mediante destilación extractiva en lugar de usar una membrana.

La figura 11 es un diagrama de flujo de procedimiento para un procedimiento de metátesis en el que la corriente de recirculación se hace pasar a través de una membrana para eliminar butanos.

Descripción detallada de la invención

Según la invención, se eliminan butanos utilizando un sistema de membrana en un procedimiento de isomerización de butenos o de metátesis. Se emplea una membrana tal como una membrana de transporte facilitado en una o ambas de (1) una primera ubicación que está en la corriente de alimentación aguas arriba del reactor de metátesis y/o la torre de fraccionamiento, y (2) una segunda ubicación aguas abajo del reactor y/o la torre de fraccionamiento. Mediante la eliminación de los butanos en estas ubicaciones usando membranas, pueden producirse varias ventajas incluyendo una reducción en el coste de capital, consumo de energía inferior, una reducción del número de piezas necesarias del equipo de funcionamiento, un aumento de la tasa de producción de productos y una reducción de venenos al sistema de reactor. Estas ventajas pueden producirse para la metátesis convencional en la que se produce propileno, la autometátesis en la que se producen propileno y hexeno, un procedimiento combinado de isomerización/autometátesis en el que se producen etileno y hexeno, un procedimiento de isomerización en el que se produce 1-buteno, un procedimiento de isomerización en el que se produce 2-buteno y un procedimiento de isomerización esquelética en el que se producen butenos normales. La producción de los butenos deseados se aumenta en todos estos casos puesto que puede usarse una tasa de recirculación superior del tren de fraccionamiento y así puede hacerse reaccionar un mayor porcentaje de los butenos.

Tal como se usa en el presente documento, un buteno "seleccionado" es un buteno que es un producto deseado de la corriente de C4. Normalmente, el buteno seleccionado es 1-buteno, 2-buteno o una mezcla de 1-buteno y 2-buteno.

Sin la eliminación de n-butano y/o isobutano de la corriente de recirculación del tren de fraccionamiento, pueden acumularse butanos en los bucles de recirculación hasta más del 70% en peso del flujo de corriente total. Por tanto, cualquier equipo en el bucle de recirculación tendrá más del doble del tamaño requerido basándose en los componentes no inertes. Por tanto, el uso de técnicas eficaces para la eliminación de butano puede dar como resultado ahorros en el coste significativos. La eliminación de butano de la corriente de alimentación y/o aguas abajo del reactor de metátesis en un procedimiento de metátesis, y la eliminación de butano de la corriente de alimentación y/o aguas abajo del separador en un procedimiento de isomerización, reduce sustancialmente el coste de equipos y el coste energético. La eliminación de butano en estas ubicaciones se realiza con una membrana de transporte facilitado.

El catalizador de metátesis y los catalizadores de isomerización son sumamente susceptibles a los venenos de catalizador. Estos venenos incluyen oxigenatos, compuestos de azufre, metales, compuestos de nitrógeno básicos, agua e hidrocarburos altamente insaturados tales como butadieno o acetilenos de vinilo que pueden estar presentes en las corrientes de C4. Aguas arriba del reactor de metátesis es común emplear lechos de protección. Los lechos de protección contienen materiales adsorbentes que eliminarán estos venenos hasta niveles muy bajos. Los lechos de protección están ubicados preferiblemente tras la eliminación de los hidrocarburos altamente insaturados y eliminan venenos de la manera descrita anteriormente.

En un procedimiento para el refinado de corrientes de C4 mediante metátesis, tras los lechos de protección, si son necesarios, y la eliminación de isobutileno, si se requiere, se envía la corriente de alimentación a metátesis, o isomerización seguido de metátesis. En un reactor de metátesis, se hacen reaccionar los butenos, y pentenos (si están presentes), con otras olefinas, tales como etileno. Las conversiones típicas de las olefinas C4 son aproximadamente del 60-90%. Tal como se usa en el presente documento, la conversión o utilización de olefinas C4 se refiere al porcentaje de 1-buteno y 2-buteno en la corriente de alimentación nueva que se hace reaccionar en los reactores de isomerización y/o de metátesis. Los butanos, incluyendo tanto isobutano como n-butano, pasan a través del sistema de reactor como compuestos inertes. El producto principal es propileno.

En el procedimiento para la producción de etileno y alfa-olefinas lineales, puede hacerse pasar el efluente de las etapas de los lechos de protección y la eliminación de isobutileno a un reactor de isomerización de dobles enlaces libre de hidrógeno a alta temperatura en el que se convierte el 2-buteno en 1-buteno. El 1-buteno, junto con algo de n-butano y/o isobutano, pasa entonces a metátesis.

En el procedimiento de isomerización de dobles enlaces para producir 1-buteno, se eliminan en primer lugar con frecuencia el isobutileno e isobutano. El efluente resultante que comprende butenos normales y butano normal se envía entonces a una torre de fraccionamiento en la que algo de 1-buteno va hacia la cabeza y el 2-buteno es un producto de colas. Algo de 1-buteno también está en las colas junto con los butanos normales. Esta corriente de colas se hace pasar a través de un reactor de isomerización de dobles enlaces para convertir 2-buteno en 1-buteno. El efluente es una mezcla en equilibrio de 1 y 2-butenos así como butano. Éste pasa a la sección de fraccionamiento para la recuperación del 1-buteno producido.

En un procedimiento de isomerización esquelética, la alimentación de C4 se envía a una torre de fraccionamiento. La corriente de cabeza de una torre de fraccionamiento se envía a un sistema de reacción de isomerización esquelética. El efluente de ese sistema contiene una mezcla en equilibrio de butenos normales e isobutenos. Éste se recircula a la torre de fraccionamiento en la que se eliminan los butenos normales como producto de colas y los isobutilenos (e isobuteno) van hacia la cabeza.

Ya que los butanos son inertes con respecto a las reacciones de metátesis o isomerización, se acumularán dentro del sistema. La acumulación de butano da como resultado un equipo de procedimiento sobredimensionado y regímenes de calentamiento y enfriamiento mayores ya que este componente es inerte. También da como resultado la pérdida de olefinas y por tanto también una pérdida de producto puesto que los butanos deben purgarse del sistema, limitando así la utilización de butano del procedimiento.

La separación de butanos de butenos es difícil. Observando los puntos de ebullición de estos componentes C4, puede observarse que el componentes más ligero es isobutileno, seguido de isobutano, 1-buteno, cis y trans 2-buteno y después n-butano. Si están en la corriente tanto isobutano como n-butano, es necesaria más de una columna de fraccionamiento para eliminarlos, ya que las olefinas valiosas son productos intermedios. Además, la diferencia de volatilidad de estos componentes es muy pequeña, necesitándose de ese modo el uso de columnas grandes, que consumen gran cantidad de energía para la separación. Si se emplea la destilación extractiva para la separación de olefinas-parafinas, se recupera un alto porcentaje de las olefinas de la corriente, pero están contaminadas con compuestos de nitrógeno que requieren lechos de protección adicionales para proteger los catalizadores de metátesis.

La separación de olefinas y parafinas usando membranas se ha tratado en la bibliografía pero no se ha comercializado en ningún grado significativo debido a que el rendimiento de las membranas no ha sido lo suficientemente bueno para sustituir al fraccionamiento como medio de purificación y debido a que las membranas no son adecuadas para su uso en situaciones en las que se concentran los componentes pero no se purifican. Con el fin de lograr las purezas más comerciales, se requiere usar membranas en combinación con el fraccionamiento. Además, las membranas son sensibles tanto a la temperatura como a los venenos. En muchos sistemas de fraccionamiento integrado, las temperaturas son tales que las membranas no tienen la estabilidad mecánica para su funcionamiento.

Una clase más nueva de membranas, conocida como membranas de transporte facilitado (FTM, facilitated transport membranes), son membranas delgadas que incluyen una especie portadora en la membrana que interacciona químicamente de manera preferente con un componente deseado para promover la transferencia del componente a través de la membrana. Normalmente, las membranas de transporte facilitado usan sales metálicas impregnadas en la membrana o presentes en capas líquidas entre dos capas de membrana para potenciar la separación de olefinas-parafinas. La membrana absorbe a la olefina de manera selectiva y débil y las pequeñas fuerzas atractivas (pero positivas) permiten la migración de olefinas a una tasa más rápida que las parafinas, potenciando de ese modo los factores de separación. Por ejemplo, se ha encontrado que las olefinas pero no las parafinas tienen una atracción por los cationes de plata. Por tanto, uno de los sistemas de membrana de transporte facilitado más frecuentemente estudiados usa complejos de plata.

La permeación de gas a través de una FTM tiene lugar mediante dos mecanismos: disolución/difusión normal de moléculas de gas no complejadas, y difusión del complejo portador-gas. El segundo mecanismo se produce sólo para un gas que reacciona químicamente con el agente portador. El flujo total a través de la membrana es la suma del flujo del complejo portador-gas más el flujo de gas no complejado.

La mayoría de las FTM tienen la forma de membranas líquidas inmovilizadas (ILM, immobilized liquid membranes). Estas se preparan impregnando una membrana microporosa con una disolución del portador facilitador en un disolvente tal como agua. La disolución portadora se mantiene dentro de los poros de la membrana de soporte mediante fuerzas capilares. Alternativamente, el líquido portador puede intercalarse entre capas de membrana de soporte. Se describen ejemplos en las patentes estadounidenses números 3.758.603 y 3.758.605. Es muy difícil mantener la disolución portadora dentro de la membrana y garantizar la estabilidad de la membrana, es decir, el portador no migra hacia fuera de la membrana.

Para tratar estos problemas de las ILM, se han preparado membranas de intercambio iónico sólidas que muestran un transporte por FTM de olefinas en mezclas de parafinas-olefinas tal como se describe en la patente estadounidense número 4.318.714. Otro enfoque es preparar FTM a partir de un polímero soluble en agua vítreo tal como poli(alcohol vinílico) al que se añade un ión de sal complejante soluble en agua tal como nitrato de plata, tal como se describe en las patentes estadounidenses números 5.015.268 y 5.062.866.

La patente estadounidense número 5.670.051 se refiere a una membrana de transporte facilitado en la que una sal metálica en una matriz de polímero interacciona con olefinas pero no con parafinas. Este documento indica que la plata y el cobre son iones metálicos útiles en la membrana. Un enfoque preferido tal como se enseña en la patente estadounidense número 5.670.051 es preparar una FTM compuesta por una disolución sólida de una sal de metal iónico en un polímero, caracterizándose la membrana por una selectividad por un hidrocarburo insaturado tal como etileno o buteno con respecto a un hidrocarburo saturado tal como etano o butano, respectivamente, de al menos aproximadamente 20/1 y en un entorno sustancialmente seco. El metal iónico preferido es plata, cobre o mezclas de los mismos. Los soportes de polímero preferidos incluyen poliepiclorhidrina, copolímeros de bloque de poliéter-poliamida, copolímeros de epiclorhidrina/óxido de etileno, poli(óxido de etileno) y copolímeros de óxido de propileno/alilglicidiléter. Se dice que la permeancia o el flujo normalizado de presión del hidrocarburo insaturado es al menos de 10 x 10^{-6} cm^{3} (STP)/cm^{2}/s/cm de Hg. Se ha definido una unidad especial como GPU (unidad de permeancia de gas) y es igual a 1 x 10^{-6} cm^{3} (STP)/cm^{2}/s/cm de Hg. Así, la FTM preferida debe tener una GPU mínima de 10; preferiblemente mayor de 20 y lo más preferiblemente mayor de 50. También pueden usarse otras FTM tales como las que se describen en las patentes estadounidenses números 6.468.331; 6.645.276 y 6.706.771.

La patente estadounidense número 6.706.771 da a conocer una membrana de transporte facilitado que contiene sal de plata que se dice que tiene buen rendimiento a lo largo de un periodo de tiempo prolongado. Según este documento, se incluye un material en la membrana que puede unirse a iones plata de un modo quelante, dando como resultado un rendimiento y una estabilidad de membrana mejorados. La membrana comprende un polímero, una sal de plata y un ftalato de fórmula C6H4(COOR)2 en la que R es un grupo alquilo con 2 - 8 átomos de carbono o un grupo fenilo. El polímero contiene normalmente heteroátomos donadores de electrones y preferiblemente es una polivinilpirrolidona, un poli(2-etil-2-oxazolino), un polivinilmetilcetona, un polivinilformal, un poli(acetato de vinilo), un acetato de celulosa, un acetato-butirato de celulosa, un poliacrilato, un polimetilmetacrilato y/o un poli(ácido acrílico). La sal de plata es preferiblemente AgBF_{4}, AgPF_{6}, AgSO_{3}CF_{3}, AgClO_{4} y/o AgSbF_{6}. El ftalato se usa en una cantidad del 0,05 - 10% en peso del peso del polímero. Otras publicaciones de patentes que incluyen algo de los mismos inventores son las publicaciones de patentes estadounidenses números 2004/0154980, 2001/0015334 y 2002/0162456.

La patente estadounidense número 6.187.196 da a conocer una membrana de transporte facilitado que incluye primeros grupos químicos que son iónicos y están asociados con sitios de intercambio iónico en la membrana, y un segundo grupo químico que modifica el entorno electrónico de los sitios de intercambio iónico para potenciar el transporte facilitado a través de la membrana. Los primeros grupos químicos son preferiblemente grupos aniónicos para el intercambio catiónico, tales como un polímero de ácido perfluorosulfónico, estando ocupados los sitios de intercambio iónico por un portador catiónico adecuado para el transporte facilitado. El segundo grupo químico puede ser, por ejemplo, un poli(pirrol) oxidado.

La publicación de patente estadounidense número 2004/0147796 da a conocer una membrana que se dice que tiene alta selectividad de olefinas/parafinas y buena durabilidad en contacto a largo plazo con corrientes de hidrocarburos. Se dice que la membrana dada a conocer en ese documento es particularmente útil para separar propileno de una mezcla de propileno y propano.

Es característico de estas membranas promovidas por sales de metal que las especies más insaturadas (olefinas) se vean atraídas preferentemente hacia el metal y por tanto tengan preferencia a pasar a través de la membrana. Especies más altamente insaturadas tales como compuestos acetilénicos y dienos se ven atraídos incluso más fuertemente y de hecho se unen a las sales de metal haciendo que sean inactivas para la atracción adicional de olefinas. De manera similar, las especies de azufre, nitrógeno y oxigenato son fuertemente polares y también se unirán de manera irreversible a las sales metálicas.

Tal como se indicó anteriormente, los procedimientos dados a conocer en el presente documento implican con frecuencia la eliminación de venenos aguas arriba de la membrana de transporte facilitado. Cualquier veneno traza, especialmente hidrocarburos altamente insaturados tales como dienos y compuestos acetilénicos, puede reducir significativamente el rendimiento de las membranas. Compuestos tales como azufre y nitrógeno son venenos permanentes para tales membranas. Por tanto, es importante eliminar estos materiales aguas arriba de las membranas.

En referencia a los dibujos y en primer lugar a la figura 1, se muestra un diagrama de flujo de procedimiento que muestra el procedimiento de una primera realización de la presente invención. Este procedimiento es la metátesis convencional que implica la reacción de etileno principalmente con olefinas C4. Una corriente de alimentación de C4, designada como 10, se obtiene a partir de una unidad de CCF o una unidad de craqueo por vapor. La corriente 10 de alimentación incluye una mezcla de esencialmente butenos normales e isobutenos y butanos. Además, pueden estar presentes pequeñas cantidades de componentes C3 y C5. Se han eliminado las especies altamente insaturadas de la alimentación por medio de métodos descritos anteriormente. Si es necesario, se alimenta la corriente 10 de alimentación a una unidad 12 de eliminación de isobutileno, en la que se reduce la cantidad de isobutileno hasta no más del 10% en peso de la mezcla de alimentación, preferiblemente no más del 5% en peso de la mezcla de alimentación y los más preferiblemente no más del 2% en peso de la mezcla de alimentación. La corriente de alimentación con isobutileno eliminado de la misma se designa como 14. Se eliminan los venenos de catalizador de la corriente 14 en lechos 16 de protección y la corriente 18 resultante se hace pasar opcionalmente a través de una membrana 40 de transporte facilitado (que se describirá más adelante en mayor detalle) con el fin de eliminar butanos en la corriente 41. La corriente 18 (o corriente 18 menos la corriente 41, si se usa la membrana 40) se combina con una corriente 19 de etileno. Se selecciona la velocidad de flujo de la corriente 19 para proporcionarla en una razón apropiada de etileno con respecto a la cantidad de buteno normal en la corriente 18 (o con respecto al contenido de buteno normal de la corriente 18 menos la corriente 41) al reactor de metátesis. También se combina una corriente 20 de recirculación de la purificación aguas abajo con estas corrientes y se alimentan las corrientes combinadas como corriente 21 a un reactor 22 de metátesis.

En el reactor 22 de metátesis, las olefinas reaccionan entre sí para producir un efluente 24 del reactor que contiene etileno, propileno, butenos que no han reaccionado, pentenos y olefinas superiores. Además, cualquier parafina en la alimentación pasa a través del reactor como compuesto inerte.

El reactor 22 de metátesis funciona habitualmente a una presión de entre 2 y 40 atmósferas y preferiblemente entre 5 y 25 atmósferas. El catalizador contenido dentro de este reactor puede ser cualquier catalizador de metátesis adecuado incluyendo pero sin limitarse a óxidos de metales del Grupo VI B y Grupo VII B sobre soportes. Los soportes de catalizador pueden ser de cualquier tipo y pueden incluir alúmina, sílice, mezclas de los mismos, zircona y zeolitas. Además del catalizador de metátesis, el catalizador en el reactor 22 puede incluir un catalizador de isomerización de dobles enlaces tal como óxido de magnesio u óxido de calcio. La reacción tiene lugar a una temperatura de entre 50ºC y 450ºC, preferiblemente entre 300ºC y 400ºC.

Aguas abajo del reactor 22 de metátesis se encuentra un tren 26 de fraccionamiento que consiste principalmente en torres de fraccionamiento. Se separa etileno en una primera torre en el conducto 28 y puede recircularse a la zona de reacción en la que se combina con la corriente 19. Se produce propileno como producto en el conducto 30 de una segunda torre. Los butenos que no han reaccionado así como las parafinas C4 y cualquier penteno y olefinas más pesadas formadas en la reacción son los productos de colas de la separación de propileno. Es común emplear torres adicionales para separar los compuestos C4 como corriente 34 de los compuestos más pesados tales como pentenos en la corriente 32 y olefinas superiores en la corriente 36 y recircular los compuestos C4 para aumentar la utilización global de las olefinas. Alternativamente, la corriente de C4 podría obtenerse usando una extracción lateral de la torre de separación de propileno. En este caso, los componentes pesados en la corriente 36 son el producto de colas de la separación de propileno. La corriente 34 de C4 de recirculación (o bien de una torre separada o bien como extracción de corriente lateral de la torre de separación de propileno), contiene las parafinas C4 inertes. Éstas deben eliminarse con el fin de maximizar la recuperación de los butenos o el volumen del material recirculado se volverá muy grande, requiriendo un equipo y por tanto costes sustanciales.

Aunque es posible eliminar las parafinas antes del reactor 22 de metátesis o en la corriente 34 de recirculación mediante fraccionamiento o destilación extractiva, el fraccionamiento es muy costoso tanto en cuanto al coste del equipo como a la energía debido a los puntos de ebullición próximos de los componentes y la destilación extractiva también es costosa debido al gran número de torres requeridas así como los sistemas de preparación del disolvente. Además, la destilación extractiva reintroduce venenos en el sistema. Se requiere un mejor método para la separación. Las membranas, incluyendo las membranas de transporte facilitado, representan un sistema de este tipo. Puesto que las membranas de transporte facilitado también se envenenan por compuestos altamente insaturados así como compuestos de oxigenato y de azufre, son adecuadas idealmente para su uso dentro de un bucle de metátesis en el que el catalizador también es sensible a los mismos contaminantes.

La membrana de transporte facilitado está ubicada idealmente en la corriente 34 de recirculación tras el reactor de metátesis. Una membrana de este tipo se muestra en la figura 1 como membrana 39. Tras la etapa de reacción, se reduce la concentración de olefinas dentro de la corriente de C4. Así se reduce la cantidad de material que ha de pasar a través de la membrana tanto mejorando así su rendimiento como reduciendo el coste. Además de o en lugar de la membrana 39, puede usarse la membrana 40 en la corriente de alimentación, tal como se indicó anteriormente.

Se separa una corriente 38 de la corriente 34 de C4 y se usa para controlar la cantidad de recirculación para evitar la sobrecarga del reactor. La corriente 38 es una corriente predominantemente de butano que se obtiene usando la membrana 39 de transporte facilitado que separa las parafinas de las olefinas y por tanto separa butanos de butenos.

Se combina la corriente 20 de recirculación, que es la corriente 34 de buteno/butano con la corriente 38 de purga de butano eliminada de la misma, en la corriente de alimentación de la metátesis con etileno añadido, mostrándose la corriente combinada como la corriente 21. Mediante la eliminación de butano sin eliminar simultáneamente butano en las membranas 39 y/o 40, se logra una conversión superior de butenos en propileno.

La figura 2 representa una segunda realización en la que el procedimiento de metátesis es autometátesis, que no implica la adición de etileno. En este procedimiento, puede tener lugar la eliminación de butano mediante una membrana tal como una membrana de transporte facilitado en una o ambas de las mismas ubicaciones que en la realización de la figura 1, concretamente en la corriente 18' de alimentación o en la corriente 34' de recirculación de C4. En la figura 2, las membranas se muestran como 39' y 40'. En este caso, los C4 reaccionan consigo mismo mediante autometátesis para formar principalmente etileno, propileno, pentenos y hexenos. El isobutileno puede o no eliminarse aguas arriba de los lechos de protección, dependiendo del producto deseado. Además, puede tener lugar la hidrogenación selectiva en la corriente 10' ó 14'.

La corriente 10' de alimentación se somete opcionalmente a la eliminación de isobutileno en la unidad 12' de eliminación de isobutileno y opcionalmente se transporta en la corriente 14' hacia un lecho 16' de protección para la eliminación de venenos. Se hace pasar opcionalmente la corriente 18' purificada a través de la membrana 40' para eliminar butanos en una corriente 41' de purga. La corriente 21' de alimentación que queda entra en un reactor 22' de autometátesis en el que se forman etileno, propileno, pentenos y hexenos y salen del reactor 22' en la corriente 24' junto con los C4 que quedan. Aguas abajo del reactor 22' de autometátesis se encuentra un tren 26' de fraccionamiento que consiste principalmente en torres de fraccionamiento. Se separa etileno en una primera torre en el conducto 28'. Puede recuperarse como producto o recircularse a la zona de reacción. Se produce propileno como producto en la corriente 30'. En algunos casos, una tercera torre separa los compuestos C4 de compuestos más pesados. Los compuestos C4 se recirculan en la corriente 34'. Los compuestos C5 se eliminan en la corriente 32'. Los compuestos más pesados se eliminan en la corriente 36'. Se hace pasar opcionalmente la corriente 34' de C4 a través de una membrana 39' para eliminar butanos en una corriente 38' de purga de butano, formando la recirculación que queda la corriente
20'.

La figura 3 muestra un procedimiento de isomerización de dobles enlaces de 1-buteno en el que se combina una corriente 15 de alimentación que contiene parafinas C4 y olefinas C4 con una corriente 31 de recirculación para formar la corriente 17. Con el fin de producir 1-buteno de alta pureza, la corriente 15 debe contener sólo cantidades minoritarias de isobutileno e isobutano. Se empelaría un sistema de fraccionamiento aguas arriba para eliminar la mayor parte de estos iso-compuestos simultáneamente si existe una alta concentración de estos materiales. La corriente 17 se divide en un separador 23 para separar la mezcla en una corriente 25 de cabeza que comprende 1-buteno y una corriente 27 de colas que comprende 2-buteno y butano normal. El 2-buteno se isomeriza en un reactor 29 de isomerización para formar la corriente 31 de recirculación, que se combina con la alimentación nueva para formar la corriente 17. Todo o parte de la corriente 27 puede recircularse a través del reactor 29 de isomerización de dobles enlaces. Se incluyen una o las dos membranas 44 y 46 para eliminar butanos. La membrana 44 está colocada en la corriente 15 de alimentación y elimina butanos en la corriente 45. Una membrana en esta ubicación eliminará tanto cualquier butano normal e isobutano que quede. Una membrana en esta ubicación que elimina el isobutano aumentará la pureza del 1-buteno puesto que el isobutano seguirá con el 1-buteno e irán hacia la cabeza en la columna de fraccionamiento. La membrana 46 está colocada entre el separador 23 y el reactor 29 de isomerización y elimina butanos en la corriente 47, mientras que la corriente 49 que queda entra en el reactor 29 de isomerización. Una membrana en esta ubicación elimina principalmente butano normal y reduce el flujo de hidrocarburos a través del sistema reduciendo la acumulación de butano en la recirculación.

La figura 4 muestra un procedimiento de isomerización esquelética de buteno en el que se alimenta la corriente 60 de alimentación que contiene olefinas C4 y parafinas a una torre 62 de fraccionamiento tras combinarse con la corriente 64 de recirculación. La corriente 66 combinada se separa en una corriente 68 de cabeza que comprende isobutano e isobuteno y una corriente 70 de colas que comprende butano normal y butenos normales (tanto 1-buteno como 2-buteno). Una parte de la corriente 71 de cabeza se envía a un sistema 72 de reacción de isomerización esquelética, en el que se convierte isobuteno en buteno normal. La mezcla de equilibrio de buteno normal e isobuteno e isobutano se recircula a la torre 62 de fraccionamiento en la corriente 74. Se incluyen una o dos membranas (76 y 78) para eliminar butanos. Una membrana 76 colocada en la corriente de alimentación elimina tanto isobutano como butano normal. La corriente 79 de purga de butano elimina los butanos como producto. Una membrana 78 colocada en la corriente 71 de cabeza reducirá el contenido en isobutano de la alimentación de recirculación a través del sistema 72 de reacción de isomerización esquelética. Se eliminan butanos en la corriente 80. Ambas membranas reducirán el tamaño del equipo y el consumo de suministros para una producción dada.

Para producir 1-buteno, puede someterse posteriormente la corriente 70 de colas a isomerización de dobles enlaces usando el procedimiento de la figura 3. Para producir 2-buteno a partir de la corriente 70, existen dos opciones. La primera es someter la corriente 70 a hidroisomerización en un lecho fijo, un lecho fijo con una recirculación al separador de butenos, un lecho fijo seguido de una columna de destilación catalítica, o una torre individual con tanto destilación catalítica como hidroisomerización. La otra opción es poner una sección de destilación catalítica en la torre 62 de fraccionamiento, que aumentará el porcentaje de 2-butenos en la corriente 70.

La figura 5 muestra una realización en la que se producen etileno y alfa-olefinas lineales mediante metátesis, con un reactor 42 de isomerización separado incluido aguas arriba del reactor 22'' de metátesis. Se incluyen una o más de tres membranas diferentes, designadas como 39'', 40'' y 45. En este caso, se elimina isobutileno (si esta presente) de la corriente 10'' de alimentación hasta un nivel muy bajo, por ejemplo aproximadamente el 0,03% en la unidad 12'' de eliminación de isobutileno. Mediante la limitación de la cantidad de iso-olefinas en la alimentación al reactor 22'' de metátesis, se minimiza la cantidad de olefinas ramificadas en el efluente. Desde la unidad 12'' de eliminación de isobutileno se transporta la alimentación en la corriente 14'' hacia un lecho 16'' de protección para la eliminación de venenos. La alimentación se isomeriza en un reactor 42, opcionalmente se hace pasar a través de una membrana 45, para eliminar butanos, y entonces se transporta al reactor 22'' de metátesis en el que se forman etileno, propileno, pentenos y hexenos y salen del reactor 22'' con los C4 que quedan en la corriente 24''. En el tren 26'' de fraccionamiento, se eliminan etileno y propileno en las corrientes 28'' y 30'', respectivamente. Se isomeriza el 3-hexeno en la corriente 50 y se fracciona en 52 con el fin de formar la corriente 54 de producto de 1-hexeno. Opcionalmente se elimina butano de la corriente 34'' de C4 mediante la membrana 39'', que es preferiblemente una membrana de transporte facilitado, en el bucle de recirculación aguas abajo del tren 26'' de fraccionamiento como en las realizaciones primera y segunda, y/o usando la membrana 40'' en la corriente 43, que constituye el bucle de recirculación para el reactor 42. Cuando se usa la membrana, se elimina butano en la corriente 41''. Cuando se usa la membrana 39'', se elimina butano en la corriente 38''. Cuando se usa la membrana 40'', se elimina butano en la corriente 44. En este caso, etileno, propileno y 1-hexeno son los productos, isomerizándose 3-hexeno, seguido de fraccionamiento para obtener 1-hexeno. Las ventajas de la eliminación de butanos (iso o normal o ambos) en las ubicaciones mostradas en las figuras 1-5 son las siguientes:

\circ: En general, mediante la eliminación de los butanos de la corriente de C4, se ha reducido sustancialmente el volumen de material que va a procesarse. Esto ahorra coste de capital. En muchos casos pero no todos, para la metátesis, también se desea la eliminación de isobutileno. Para la metátesis convencional se añade etileno y por tanto debe eliminarse isobutileno hasta una baja cantidad (2-5%). Para la autometátesis de hexeno habitualmente debe eliminarse isobutileno hasta el 0,03%. Para la autometátesis general no se requiere eliminar isobutileno. Sin embargo, dependiendo del método de eliminación de isobutileno, puede quedar isobutano, puesto que es un compuesto inerte. Si se usa una opción de fraccionamiento para eliminar isobutileno, entonces se elimina isobutano además del isobutileno. Esto reduce adicionalmente el coste. Sin embargo, si se usa MTBE o dimerización, queda isobutano y es ventajosa la eliminación por medio de una membrana.

\circ: Butano normal es el menos volátil de las parafinas C4 e isobutano es el más volátil. Las olefinas normales (1 y 2-buteno) bullen entre medias de estas dos parafinas. Si están presentes las dos parafinas (iso y normal), una membrana puede eliminar a las dos simultáneamente. El fraccionamiento es caro y difícil debido a la próxima volatilidad. Además, el fraccionamiento necesita múltiples torres puesto que isobutano es el más volátil y butano normal es el menos volátil. La destilación extractiva eliminará las dos parafinas simultáneamente pero también es muy cara e introducirá venenos en el sistema que son perjudiciales para los catalizadores de metátesis.

\circ: Normalmente la corriente de recirculación de C4 tras la metátesis es una extracción lateral de la parte inferior de una torre usada para separar propileno del material más pesado en la sección de fraccionamiento. El C5 y el material más pesado producidos en la reacción de metátesis es un producto de colas. El C3 es el producto de cabeza en esta torre. La corriente de C4 tras la reacción en este punto tiene olefinas inferiores a las de aguas arriba del reactor y también tiene volumen inferior (puesto que las olefinas han reaccionado para dar olefinas de distinto número de carbonos). Comenzando con una corriente más concentrada (de butanos), la separación es más fácil y menos costosa.

\circ: La corriente de C4 ha pasado ya a través de un lecho de protección para eliminar venenos y el reactor de metátesis que ha eliminado adicionalmente cualquier veneno (mediante incrustación, aunque esto no se desea). Para cualquier opción de separación con membrana, la alimentación de recirculación es normalmente la más adecuada. La eliminación de venenos proporcionará la vida de la membrana más larga en el mejor rendimiento. Esto es especialmente cierto para los sistemas de membrana de transporte facilitado.

\circ: Para los sistemas con isobutano, y especialmente materias primas de refinería que tienen alto contenido en isobutileno e isobutano y en el que el isobutileno se ha eliminado por medio de dimerización o MTBE (para preparar componentes de octano de gasolina), es especialmente crítico el uso de una membrana de olefinas y parafinas para lograr una utilización de buteno económica. Además, las materias primas de tipo refinería tienen un nivel superior de venenos (azufre y oxigenatos) que las materias primas de la unidad de craqueo por vapor. Mediante la ubicación de etapa de eliminación de butano a base de membrana aguas abajo de los lechos de protección y la reacción primaria, puede lograrse una reducción importante en el coste de capital. Además, las membranas de transporte facilitado son la mejor opción para la eliminación con membrana y requieren el servicio más limpio.

\circ: Mediante la eliminación eficaz de los butanos, puede aumentarse el rendimiento de las olefinas deseadas a partir de la isomerización (por ejemplo 1 buteno a partir de 2 buteno) o a partir de la metátesis (por ejemplo propileno a partir de metátesis convencional), puesto que puede usarse una tasa de recirculación superior antes de experimentar limitaciones graves del equipo y así puede reaccionar un mayor porcentaje de los butenos.

Los siguientes ejemplos ilustran importantes características de la invención.

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Ejemplo comparativo 1

Se realizó una simulación asistida por ordenador sofisticada de un diagrama de flujo de procedimiento de isomerización de 1-buteno usando el procedimiento y el equipo mostrados en la figura 6. Se designa el procedimiento global como 150. Se alimentó la alimentación de C4 nueva en la corriente 152, de la que se habían eliminado isobutileno e isobutano, a un tanque 154 de compensación para una bomba 156 de alimentación. La bomba 156 transportaba la alimentación de C4 nueva, que se combinó con una corriente 158 de efluente del reactor de isomerización de 1-buteno en la corriente 160, hacia un separador 162 de 1-buteno. Se eliminó 1-buteno de la parte superior del separador 162 en la corriente 164. Se condensó la corriente 164 de la parte superior en un condensador 156, se alimentó a un tanque 157 y se separó en una corriente 160 de producto de 1-buteno y una corriente 163 de recirculación, transportándose ambas mediante una bomba 164. Se eliminó el 2-buteno a partir del separador 162 como colas en la corriente 165. Se eliminó la corriente 166 del fondo del separador 162, se volvió a someter a ebullición en un calderín 167, y se inyectó en el fondo del separador 162. Se separó la corriente 165 en una corriente 168 de purga y una corriente 170 de recirculación. Se transportó la corriente 170 de recirculación mediante la bomba 172 a través de un intercambiador 174 de calor y hacia una sección 180 de isomerización de 1-buteno en la que se convirtió 2-buteno en 1-buteno. Se combinó la corriente 158 de efluente del reactor con la alimentación nueva en la corriente 152 para formar la corriente 160. El procedimiento tenía una utilización del 90% de butenos normales en la alimentación nueva, es decir se hizo reaccionar el 90% del 1-buteno y 2-buteno en la alimentación nueva.

Las composiciones de las corrientes de alimentación, producto y purga para el procedimiento de la figura 6 se muestran en la tabla 1 a continuación. Un resumen de los suministros y el balance de materiales global se muestra en la tabla 4.

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TABLA 1 Ejemplo comparativo 1

1

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Ejemplo 1

Se repitió el procedimiento del ejemplo comparativo 1 con la excepción de que aguas abajo de la bomba 256 de la corriente de alimentación, se calentó la corriente 252 de alimentación de C4 nueva, de la que se habían eliminado isobutileno e isobutano, en un intercambiador 255 de calor y se hizo pasar a través de una membrana 253 de transporte facilitado con el fin de eliminar butanos en una corriente 257 de material retenido. Se eliminó la corriente 257 de material retenido del sistema como una corriente de purga. Se combinó la corriente 259 de alimentación de C_{4} purificada con una corriente 258 de efluente del reactor de isomerización de 1-buteno para formar la corriente 260, que se alimentó a un separador 262 de 1-buteno.

Las composiciones de las corrientes de alimentación, material permeado, material retenido, purga de colas del separador y producto para el procedimiento de la figura 7 se muestran a continuación en la tabla 2. El resumen de los suministros y el balance de materiales global se muestra en la tabla 4.

TABLA 2 Ejemplo 1

2

Ejemplo 2

Se repitió el procedimiento del ejemplo comparativo 1 con la excepción de que entre el intercambiador 374 de calor y la sección 380 de isomerización de 1-buteno, se hizo pasar la corriente 370 de recirculación del separador de 1-buteno a través de una membrana 353 de transporte facilitado con el fin de eliminar en una corriente 355 de material retenido. Se eliminó la corriente 355 de material retenido del sistema como una corriente de purga. Se comprimió la corriente 376 de recirculación purificada en un compresor 357 y se transportó hacia la sección 380 de isomerización de 1-buteno. Se designa el procedimiento global como 350.

Las composiciones de las corrientes de alimentación, material permeado, material retenido, purga de colas del separador y producto para el procedimiento de la figura 8 se muestran en la tabla 3. El resumen de los suministros y el balance de materiales global se muestra en la tabla 4.

TABLA 3 Ejemplo 2

3

TABLA 4 Resumen de suministros y balance de materiales global

4

5

Ejemplo 3

Se repitió el procedimiento del ejemplo 2 excepto porque se aumentó la capacidad de isomerización de 1-buteno en un 40%. Los resultados se muestran en la tabla 5. Este ejemplo muestra las ventajas de membranas tanto para mejorar la capacidad como para reducir el consumo de suministros. Incluso con el funcionamiento de capacidad superior, los tamaños del equipo y los flujos de recirculación y reflujo (por tanto requisitos de bombeo) son todavía inferiores a los del caso del ejemplo comparativo 1 y los suministros son un 71% inferiores a los del caso del ejemplo comparativo 1.

TABLA 5 Resumen de suministros y balance de materiales global

6

8

Ejemplo comparativo 4A

Se ejecutó una simulación asistida por ordenador sofisticada de un procedimiento de metátesis optimizado usando el diagrama de flujo de procedimiento y equipo mostrados en la figura 9. Se designa el procedimiento global como 450 y se diseña para dar como resultado una utilización del 90% del 1 y 2-buteno en la alimentación nueva. Se alimentó la alimentación de C4 nueva en la corriente 451 a un tanque 452 de compensación para una bomba 456 y se combinó con la recirculación de C2 de la corriente 488 en la corriente 455. Se alimentó la corriente 455 a un sistema 464 de reactor de metátesis. Se hizo pasar el producto de metátesis como corriente 466 a través de un intercambiador 458 de calor en el que se enfrió y a través de otro intercambiador 468 de calor, en el que se enfrió adicionalmente. Entonces se alimentó la corriente 466 de producto de metátesis enfriada a un sistema 472 desetilenizador.

Se eliminaron los C2 de la parte superior del sistema 472 desetilenizador como corriente 479 de gas de venteo. Se eliminaron los C3 y los materiales más pesados del sistema 472 desetilenizador en una corriente 496 de cola. Se alimentó la corriente 496 de colas a un sistema 492 despropilenizador. Se combinó la corriente 490 de recirculación del sistema 472 desetilenizador con C_{2} nuevo en la corriente 493 para formar la corriente 494. Se calentó la corriente 494 en un intercambiador 468 de calor y se recirculó al sistema 464 de reactor de metátesis.

En el sistema 492 despropilenizador, se eliminó el producto de propileno de grado de polímero en la corriente 498. Se eliminaron las colas como la corriente 500, que se dividió en una corriente 502 de colas del despropilenizador y la corriente 488 de recirculación de C4. La bomba 504 transportaba la corriente 488 de recirculación para que se combinase con la corriente 454 de alimentación para formar la corriente 455. Se eliminó una segunda purga de C4 de la parte media del despropilenizador 492 como la corriente 506.

Se muestra un balance de materiales para el procedimiento de la figura 9 a continuación en la tabla 6 y en la tabla 9 de resumen del balance de materiales. Se muestran el consumo de suministros y el recuento de piezas del equipo en la tabla 10 más adelante.

TABLA 6 Ejemplo comparativo 4A

9

Ejemplo comparativo 4B

Se ejecutó una simulación asistida por ordenador sofisticada de un procedimiento de metátesis usando el diagrama de flujo de procedimiento y equipo mostrado en la figura 10.

Se designa el procedimiento global como 550. Se alimentó la alimentación de C4 nueva en la corriente 551 desde un tambor 552 de alimentación en la corriente 554 mediante la bomba 556, y se combinó con la recirculación de C2 desde la corriente 588 hacia la corriente 555. Se alimento la corriente 555 a un sistema 564 de reactor de metátesis. Se hizo pasar el producto de metátesis como corriente 566 a través del intercambiador 558 de calor en el que se enfrió, y a través de otro intercambiador 568 de calor en el que se enfrió adicionalmente. Se alimentó la corriente 566 de producto de metátesis enfriada al sistema 572 desetilenizador.

Se eliminaron los C2 de la parte superior del sistema 572 desetilenizador como una corriente 579 de gas de venteo. Se eliminaron los C3 y los materiales más pesados del sistema 572 desetilenizador en la corriente 596 de colas. Se alimentó la corriente 596 de colas a un sistema 592 despropilenizador. Se combinó la corriente 590 de recirculación del sistema 572 desetilenizador con la alimentación de C2 nueva en la corriente 593 para formar la corriente 594. Se calentó la corriente 594 en un intercambiador 568 de calor y se recirculó al sistema 564 de reactor de metátesis.

En el sistema 592 despropilenizador, se eliminó el producto de propileno de grado de polímero en la corriente 598. Se eliminaron las colas como corriente 600. Se eliminó una extracción lateral en la corriente 620.

Se enfrió la extracción 620 lateral en un intercambiador 624 de calor y entonces se hizo pasar a través de una columna 625 de destilación extractiva. Se enfrió la corriente 627 de la parte superior en un condensador 628, se envió a un tambor 629 y se transportó mediante una bomba 631. Se dividió la corriente 627 en una corriente 632 de purga de C4 y una corriente 634 de recirculación que volvía a la columna 625. Se eliminó parte de las colas de la columna 625 de destilación extractiva en la corriente 633, se volvió a someter a ebullición en un calderín 635 y se introdujo de nuevo en la columna 625. Se eliminó la mayor parte de las colas de la columna de destilación extractiva en la corriente 637 y se transportó mediante la bomba 638 a una columna 639 separadora, que tenía un calderín 640 para volver a someter a ebullición la corriente 641. Se condensó la corriente 642 de la parte superior de la columna 639 separadora en un condensador 643, se envió a un tambor 644 y se transportó mediante una bomba 645 en parte de nuevo a la columna separadora en la corriente 646 y en parte en la corriente 588 volvió a mezclarse con la alimentación nueva de la corriente 554. Un sistema 647 de preparación y recuperación del disolvente proporcionaba una corriente 648 de disolvente a la columna 625 de destilación extractiva por medio de una bomba 649. Se combinó la corriente 636 de colas que contenía el disolvente recuperado del separador 639 con la corriente 647 para formar la corriente 648.

Un balance de materiales para el procedimiento de la figura 10 se muestra a continuación en la tabla 7 y en un resumen de balance de materiales en la tabla 9. El consumo de suministros y el recuento de piezas del equipo se muestran en la tabla 10 más adelante.

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TABLA 7 Ejemplo comparativo 4B

11

Ejemplo 4

Se ejecutó una simulación asistida por ordenador sofisticada de un procedimiento de metátesis optimizado usando el diagrama de flujo de procedimiento y equipo mostrados en la figura 11. Se designa el procedimiento global como 650 y está diseñado para dar como resultado la reacción del 90% del 1 y 2-buteno en la alimentación. Se alimentó la alimentación de C4 nueva en la corriente 651 desde un tambor 652 de alimentación en la corriente 654 mediante la bomba 656, y se combinó con la recirculación de C2 de la corriente 688 en la corriente 655. Se alimentó la corriente 655 a un sistema 664 de reactor de metátesis. Se hizo pasar el producto de metátesis como corriente 666 a través de un intercambiador 658 de calor en el que se enfrió, y a través de otro intercambiador 668 de calor, en el que se enfrió adicionalmente. Entonces se alimentó la corriente 666 de producto de metátesis enfriada a un sistema 672 desetilenizador.

Se eliminaron los C2 de la parte superior del sistema 672 desetilenizador como corriente 679 de gas de venteo. Se eliminaron los C3 y los materiales más pesados del sistema 672 desetilenizador en la corriente 696 de colas. Se alimentó la corriente 696 de colas a un sistema 692 despropilenizador. Se combinó la corriente 690 de recirculación del sistema 672 desetilenizador con C_{2} nuevo en la corriente 693 para formar la corriente 694. Se calentó la corriente 694 en un intercambiador 668 de calor y se recirculó al sistema 664 de reactor de metátesis.

En el sistema 692 despropilenizador, se eliminó el producto de propileno de grado de polímero en la corriente 698. Se eliminaron las colas como corriente 700. Se eliminó una corriente 720 de extracción lateral del sistema 692 despropilenizador, se enfrió en un intercambiador 724 de calor y se hizo pasar a través de una membrana 726, que preferiblemente es una membrana de transporte facilitado. Se eliminó la corriente 728 de material retenido como una corriente de purga. Se comprimió la corriente 730 de material permeado en un compresor 732, se enfrió en un intercambiador 734 de calor, se transportó mediante la bomba 736 y se combinó con la alimentación de C_{4} nueva para formar la corriente 655.

Un balance de materiales se muestra en la tabla 8 a continuación y en la tabla 9 de resumen de balance de materiales. El consumo de suministros y el recuento de piezas del equipo se muestran en la tabla 10 más adelante.

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TABLA 8 Ejemplo 4

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13

TABLA 9 Balances de materiales globales

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TABLA 10 Suministros y recuento de piezas

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Se consideró que la tasa de alimentación para el ejemplo comparativo 4A era de 267,91 KTA. Se calculó la tasa de alimentación de C4 para el ejemplo comparativo 4B y el ejemplo 4 basándose en que las velocidades de flujo a través del reactor de metátesis y hacia el desetilenizador serían las mismas que en el ejemplo comparativo 4A. Esto se realizó para garantizar que los tamaños de equipos principales serían los mismos para fines comparativos. Se observa que debido a la eliminación de compuestos inertes mejorada, concretamente n-butano e isobutano, del bucle de recirculación, en el ejemplo comparativo 4 y el ejemplo comparativo 4B, puede tolerarse una lectura de alimentación de C_{4} nueva superior para los mismos tamaños de equipo. La bomba de recirculación es más pequeña en el ejemplo 4 y en el ejemplo comparativo 4B ya que se purgan los compuestos inertes del bucle.

Tal como se muestra por los datos anteriores, puede prepararse más propileno con el mismo equipo o un equipo ligeramente más pequeño usando los procedimientos del ejemplo comparativo 4B y el ejemplo 4, en comparación con el ejemplo comparativo 4A. Esto se debe a la reducción de las tasas de recirculación que resultan del uso de una etapa de separación adicional. El uso de una membrana en lugar de la destilación extractiva da como resultado una reducción significativa de los elementos del equipo, por tanto un coste de capital inferior. El ejemplo 4 usa un 26% menos de piezas del equipo para lograr esta ventaja que las que se usan en el ejemplo comparativo 4B. El ejemplo comparativo 4B requería 49 piezas del equipo, mientras que el procedimiento del ejemplo 4 sólo requería 36 piezas del equipo.

El ejemplo 4 tiene el consumo de suministros más bajo por kilogramo de propileno preparado. La destilación extractiva tal como se usa en el ejemplo comparativo 4B requiere el uso de grandes cantidades de energía, debido a los requisitos de condensación y de volver a someter a ebullición del sistema adsorbedor-separador. El uso de una membrana en lugar de la destilación extractiva da como resultado una reducción del 24% del consumo de energía por peso unitario de propileno producido. Aunque tanto el ejemplo comparativo 4B como el ejemplo 4 reducen las recirculaciones, sólo el procedimiento del ejemplo 4 reduce tanto las recirculaciones como los suministros.

Claims

1. Procedimiento para producir un buteno seleccionado, que comprende:

(a): obtener una corriente de alimentación de C4 que comprende parafinas C4 y olefinas C4,

(b): dividir la corriente de alimentación de C4 para formar una primera corriente que comprende un primer buteno y una segunda corriente que comprende un segundo buteno,

(c): isomerizar al menos una parte de la segunda corriente para convertir una parte del segundo buteno en el primer buteno, y

(d): recircular al menos algo de la parte isomerizada de la segunda corriente a la etapa (b) de división,

en el que una parte de al menos una de la corriente de alimentación de C4 y la segunda corriente se hace pasar a través de una membrana de transporte facilitado para eliminar butanos, formando al menos una corriente de purga que comprende butanos.

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2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el primer buteno es 1-buteno y el segundo buteno es 2-buteno.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el primer buteno es un buteno normal y el segundo buteno es isobutileno.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el segundo buteno se convierte en el primer buteno en la etapa (c) mediante isomerización de dobles enlaces.

5. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el segundo buteno se convierte en el primer buteno en la etapa (c) mediante isomerización esquelética.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que la división tiene lugar en una columna de destilación catalítica que contiene un catalizador de hidrogenación selectiva en la que una parte del 1-buteno se convierte en 2-buteno.

7. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la corriente de alimentación de C4 contiene venenos, que comprende además eliminar venenos de la corriente de alimentación de C4 antes de la división.

8. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la corriente de alimentación de C4 comprende isobutileno, que comprende además eliminar isobutileno de la corriente de alimentación de C4 antes de la división.

9. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la corriente de alimentación de C4 contiene al menos uno de compuestos acetilénicos y dienos, que comprende además eliminar compuestos acetilénicos y dienos de la corriente de alimentación de C4 antes de la división.

10. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la parte recirculada de la segunda corriente se hace pasar a través de la membrana de transporte facilitado antes de la isomerización.

11. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la membrana de transporte facilitado se promueve con al menos uno de Cu y Ag.

12. Procedimiento para la conversión de olefinas C4, que comprende:

(a): obtener una corriente de alimentación de C4 que comprende parafinas C4 y olefinas C4, incluyendo 1-buteno y 2-buteno,

(b): hacer reaccionar la corriente de alimentación de C4 en un reactor de metátesis para formar una segunda corriente,

(c): fraccionar la segunda corriente para formar una o más corrientes de producto que contienen etileno, propileno, pentenos y/o hexenos y una corriente de recirculación que contiene principalmente olefinas C4 y parafinas C4, y

(d): retornar la corriente de recirculación al reactor de metátesis,

en el que al menos una de la corriente de recirculación y la corriente de alimentación de C4 se hace pasar a través de una membrana de transporte facilitado para eliminar butanos, formando al menos una corriente de purga que comprende butanos.

13. Procedimiento según la reivindicación 12, en el que se añade etileno al reactor de metátesis y el etileno reacciona con 2-buteno para formar propileno.

14. Procedimiento según la reivindicación 12, en el que la alimentación al reactor de metátesis es principalmente 1-buteno y la segunda corriente del reactor contiene etileno y hexeno.

15. Procedimiento según la reivindicación 12, en el que la corriente de alimentación de C4 contiene venenos, que comprende además eliminar venenos de la corriente de alimentación de C4 antes de la división.

16. Procedimiento según la reivindicación 12, en el que la corriente de alimentación de C4 comprende isobutileno, que comprende además eliminar isobutileno de la corriente de alimentación de C4 antes de la división.

17. Procedimiento según la reivindicación 12, en el que la corriente de alimentación de C4 contiene al menos uno de compuestos acetilénicos y dienos, que comprende además eliminar compuestos acetilénicos y dienos de la corriente de alimentación de C4 antes de la división.

18. Procedimiento según la reivindicación 12, en el que la membrana de transporte facilitado se promueve con al menos uno de Cu y Ag.

19. Procedimiento según la reivindicación 12, que comprende además isomerizar la corriente de alimentación de C4 en un reactor de isomerización aguas arriba del reactor de metátesis con el fin de aumentar la cantidad de 1-buteno en la corriente de alimentación de C4, y fraccionar la corriente de alimentación de C4 isomerizada para formar una corriente de alimentación de C4 rica en 1-buteno y una corriente de colas rica en 2-buteno.

20. Procedimiento según la reivindicación 19, en el que la corriente de colas rica en 2-buteno se recircula al reactor de isomerización.

21. Procedimiento según la reivindicación 19, que comprende además hacer pasar la corriente de colas rica en 2-buteno a través de una membrana de transporte facilitado para eliminar butanos.

22. Procedimiento según la reivindicación 12, en el que la una o más corrientes de producto incluyen una corriente de producto de hexeno, que comprende además enviar la corriente de producto de hexeno a una sección de isomerización de hexeno para maximizar la producción de 1-hexeno.

23. Procedimiento según la reivindicación 22, que comprende además fraccionar la corriente de hexeno para formar una corriente de 1-hexeno y una corriente mixta de 2 y 3-hexeno, y recircular la corriente de 2 y 3-hexeno a la sección de isomerización de hexeno.

24. Procedimiento según la reivindicación 19, en el que la una o más corrientes de producto incluyen una corriente de producto de hexeno, que comprende además enviar la corriente de producto de hexeno a una sección de isomerización de hexeno para maximizar la producción de 1-hexeno.

25. Procedimiento según la reivindicación 24, que comprende además fraccionar la corriente de hexeno para formar una corriente de 1-hexeno y una corriente mixta de 2 y 3-hexeno, y recircular la corriente de 2 y 3-hexeno a la sección de isomerización de hexeno.