ES2558205T3 - Procedimiento para la conversión de materiales de alimentación hidrocarbonados en corrientes de producto con contenido en olefinas mediante disociación térmica con vapor - Google Patents

Procedimiento para la conversión de materiales de alimentación hidrocarbonados en corrientes de producto con contenido en olefinas mediante disociación térmica con vapor Download PDF

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ES2558205T3 ES13747793.1T ES13747793T ES2558205T3 ES 2558205 T3 ES2558205 T3 ES 2558205T3 ES 13747793 T ES13747793 T ES 13747793T ES 2558205 T3 ES2558205 T3 ES 2558205T3
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Abstract

Procedimiento para la conversión de materiales de alimentación a base de hidrocarburos mediante disociación térmica con vapor en al menos una corriente de producto con contenido en olefinas, que contiene al menos etileno y propileno, convirtiendo, al menos en parte, los materiales de alimentación en al menos un primer horno de disociación (1) y en al menos un segundo horno de disociación (2), en el que un material de alimentación reciente (B) se fracciona en al menos una primera y una segunda fracción de material reciente (B1, B2) de diferente composición, y la primera fracción de material reciente (B1) se conduce, al menos en parte, a un primer horno de disociación (1) y la segunda fracción de material reciente (B2) se conduce, al menos en parte, a un segundo horno de disociación (2), caracterizado por que la segunda fracción de material reciente (B2) contiene predominantemente hidrocarburos que presentan como máximo un número de carbonos de 5, por que la primera fracción de material reciente (B1) contiene predominantemente hidrocarburos que presentan al menos un número de carbonos de 6, por que en el segundo horno de disociación (2) reinan condiciones de disociación que conducen a una relación de propileno a etileno de 0,7 a 1,6 kg/kg en la salida del horno de disociación, y por que en el primer horno de disociación (1) reinan condiciones de disociación que conducen a una relación de propileno a etileno de 0,25 a 0,85 kg/kg en la salida del horno de disociación, en donde los valores alcanzados para la relación de propileno a etileno del segundo horno de disociación (2) se encuentran por encima de los del primer horno de disociación (1) .

Description

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DESCRIPCION
Procedimiento para la conversion de materiales de alimentacion hidrocarbonados en corrientes de producto con contenido en olefinas mediante disociacion termica con vapor
La presente invencion se refiere a un procedimiento para la conversion de materiales de alimentacion a base de hidrocarburos mediante disociacion termica con vapor en al menos una corriente de producto con contenido en olefinas, que contiene al menos etileno y propileno, convirtiendo, al menos en parte, los materiales de alimentacion en al menos un primer horno de disociacion y en al menos un segundo horno de disociacion.
En el caso de la disociacion termica con vapor de agua (tambien denominado craqueo con vapor, en ingles Steam Cracking) se trata de un procedimiento establecido desde hace tiempo en la petroqmmica. El compuesto diana clasico en el caso de la disociacion termica con vapor es el etileno (tambien: eteno), que representa un importante compuesto de partida para una serie de smtesis qmmicas.
Como material de alimentacion para la disociacion termica con vapor pueden utilizarse tanto gases, tales como etano, propano o butano y correspondientes mezclas, como hidrocarburos lfquidos tales como, por ejemplo, nafta y mezclas de hidrocarburos.
Respecto a los dispositivos y las condiciones de reaccion utilizados en particular en la disociacion termica con vapor y con respecto a las reacciones que se producen asf como con respecto a las particularidades de la tecnica de refinena se remite a correspondientes artmulos en obras de consulta tales como Zimmermann, H. y Walzl, R.: Ethylene. En: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. 6a Ed. Weinheim: Wiley-VCH, 2005 e Irion, W.W. y Neuwirth, O.S.: Oil Refining. En: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. 6a Ed. Weinheim: Wiley-VCH 2005. Procedimientos para la preparacion de olefinas se dan a conocer, por ejemplo, tambien en el documento US 3 714 282 A y el documento US 6 743 961 B1, conteniendo el documento Us 6 743 961 B2 un procedimiento para la preparacion de olefinas en el que aceite pesado es tratado previamente en un proceso suave de disociacion antes de ser conducido a un horno para la disociacion termica.
Ademas de ello, se debe mencionar aqu el documento US 2004/209964, el cual da a conocer que hidrocarburos con un numero de carbonos entre 15 y 30, que fueron preparados y fraccionados a traves de una smtesis de Fischer-Tropsch, se disocian termicamente en condiciones suaves despues de una hidrogenacion. Por el contrario, el documento US 2017874 A contiene un procedimiento en el que, a partir de petroleo y combustibles, a traves de olefinas, se preparan hidrocarburos de cadena larga.
Para la disociacion termica con vapor se emplean hornos de disociacion. Los hornos de disociacion estan integrados, junto con una unidad de enfriamiento brusco y dispositivos conectados a continuacion para el tratamiento de las mezclas formadas de productos, en correspondientes instalaciones mayores para la preparacion de olefinas que en el marco de esta solicitud se designan “craqueadores de vapor”.
Una magnitud importante en el caso de la disociacion termica con vapor es la denominada nitidez de disociacion (en ingles Cracking Severity) que determina las condiciones de disociacion. Las condiciones de la disociacion se ven influenciadas, en particular, por la temperatura y el tiempo de permanencia, asf como por las presiones parciales de los hidrocarburos y del vapor de agua. Tambien la composicion de las mezclas de hidrocarburos utilizadas como material de alimentacion y el tipo constructivo de los hornos de disociacion utilizados, influyen sobre las condiciones de disociacion. En virtud de las influencias redprocas de estos factores, la condicion de disociacion se establece normalmente a traves de la relacion de propileno (tambien denominado propeno) a etileno en el gas de disociacion.
En el caso de la disociacion termica con vapor se forman, en funcion de la mezcla de materiales de alimentacion y condiciones de disociacion, junto al compuesto diana clasico etileno, en ocasiones cantidades considerables de productos secundarios que pueden separarse a partir de una corriente de producto correspondiente. En este caso se trata, entre otros, de alquenos inferiores tales como, p. ej., propileno, y butenos asf como dienos tales como, por ejemplo, butadienos, y asf como compuestos aromaticos tales como, p. ej., benceno, tolueno y xilenos. Estos poseen un vapor industrial relativamente elevado, de manera que se desea su formacion como los denominados productos de valor anadido (en ingles High Value Products).
El documento US 6 743 961 B2 da a conocer un procedimiento para generar olefinas, en el que petroleo bruto se evapora en parte en una unidad combinada de evaporacion y disociacion. El vapor formado y el lfquido remanente se disocian a diferentes condiciones de disociacion.
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En el documento US 2004/209964 A1 se propone un procedimiento en el que se fracciona una corriente de producto segun Fischer-Tropsch. Se disocian hidrocarburos de diferentes longitudes de cadenas a diferentes condiciones de disociacion.
La presente invencion se propone la mision de mejorar las posibilidades para obtener mezclas de productos con contenido en olefinas a partir de hidrocarburos mediante disociacion termica con vapor.
Descripcion de la invencion
La invencion propone, ante estos antecedentes, un procedimiento para la conversion de materiales de alimentacion a base de hidrocarburos mediante disociacion termica con vapor en al menos una corriente de producto con contenido en olefinas, que contiene al menos etileno y propileno, en donde los materiales de alimentacion se convierten, al menos en parte, en al menos un primer horno de disociacion y en al menos un segundo horno de disociacion, con las caractensticas de las reivindicaciones independientes. Ejecuciones preferidas son objeto de las reivindicaciones subordinadas y de la siguiente descripcion.
Ventajas de la invencion
Conforme a la invencion, se propone un procedimiento en el que un material de alimentacion reciente se fracciona en al menos una primera y una segunda fracciones de material de alimentacion reciente de diferente composicion, y la primera fraccion de material de alimentacion reciente se conduce, al menos en parte, preferiblemente por completo, al primer horno de disociacion, y la segunda fraccion de material de alimentacion reciente se conduce, al menos en parte, preferiblemente por completo, al segundo horno de disociacion.
Por horno de disociacion se entiende en el marco de esta invencion una unidad de disociacion en la que estan establecidas las condiciones de disociacion. Es posible que en un horno global exista una subdivision en dos o mas hornos de disociacion. Se habla entonces a menudo de celdas de horno. Varias celdas de horno pertenecientes a un horno global presentan, por norma general, zonas de irradiacion independientes entre sf y una zona de conveccion comun asf como una salida de humo comun. En estos casos, cada una de las celdas del horno, pueden ser hechas funcionar con condiciones de disociacion propias. Cada una de las celdas del horno es, por consiguiente, una unidad de disociacion y, como consecuencia, se designa aqu como horno de disociacion. El horno global presenta entonces varias unidades de disociacion o, expresado de otra manera, presenta varios hornos de disociacion. Si solo esta presente una celda del horno, esta es la unidad de disociacion y, por consiguiente, el horno de disociacion. Los hornos de disociacion pueden reunirse en grupos que son abastecidos, por ejemplo, con el mismo material de alimentacion. Las condiciones de disociacion dentro de un grupo de hornos son ajustadas, por norma general, de manera igual o similar.
Conforme a la invencion, una primera y una segunda fraccion de material de alimentacion reciente presentan una composicion diferente. Con ello, se pone de relieve que en el caso de la division del material de alimentacion reciente se trata de un fraccionamiento y no de una simple division en dos cantidades. En el caso de un fraccionamiento, la separacion se realiza segun diferentes componentes. Despues del fraccionamiento, por lo tanto, algunos componentes del material de alimentacion reciente se presentan predominantemente en la primera fraccion de material de alimentacion reciente, y otros componentes del material de alimentacion reciente se encuentran predominantemente en la segunda fraccion de material de alimentacion reciente.
En el caso de la disociacion termica de hidrocarburos de composicion habitual tales como, por ejemplo, nafta, bajo condiciones suaves de disociacion se forma una cantidad muy grande de gasolina de pirolisis que, en virtud de la gran cantidad, es muy diffcil de manipular. Este es el resultado de la conversion relativamente baja del material de alimentacion en el horno de disociacion en el caso de condiciones de disociacion suaves. Sin embargo, son deseables condiciones de disociacion suaves, dado que en el caso de una disociacion bajo condiciones suaves resulta mas propileno en relacion con el material de alimentacion reciente que en el caso de una disociacion bajo condiciones de disociacion normales tales como se utilizan habitualmente. Mediante el fraccionamiento de acuerdo con la invencion del material de alimentacion reciente y de la conduccion preestableda a hornos de disociacion asociados, el material de alimentacion reciente se divide de modo que en al menos un horno de disociacion puede llevarse a cabo la disociacion bajo condiciones de disociacion suaves y en al menos un horno de disociacion puede llevarse a cabo una disociacion bajo condiciones de disociacion habituales, sin que con ello resulten grandes cantidades de gasolina de pirolisis. Las cantidades de gasolina de pirolisis se mantienen mas bien controlables. Con el procedimiento de acuerdo con la invencion se posibilita, por consiguiente, hacer funcionar una instalacion para el craqueo de vapor de manera que, en relacion con el material de alimentacion reciente, resulte mas propileno que en
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el caso de una instalacion habitual en la que no se emplee el procedimiento de acuerdo con la invencion. En el marco de la invencion se reconocio esta problematica y la solucion propuesta.
Mediante el fraccionamiento conforme a la invencion del material de alimentacion reciente y la conduccion preestablecida a hornos de disociacion asociados se posibilita dividir de manera predeterminada el material de alimentacion reciente, de modo que el material de alimentacion del horno de disociacion y las condiciones de disociacion se pueden ajustar de manera optima entre st A primera vista, parece no tener sentido realizar un fraccionamiento del material de alimentacion reciente, dado que este esta ligado con una complejidad considerable de aparatos y, por consiguiente, con elevados costes de inversion. Sin embargo, se ha manifestado, sorprendentemente, que las ventajas que resultan en virtud del ajuste del material de alimentacion del horno de disociacion y de las condiciones de disociacion, ahora posibles, superan en mucho a los inconvenientes.
Los modos de proceder que son necesarios con el fin fraccionar el material de alimentacion reciente son conocidos por el experto en la materia. Se trata en este caso de medidas habituales en craqueadores de vapor para la separacion y el tratamiento de corrientes de producto y de fracciones que son adaptadas a las propiedades especiales del material de alimentacion reciente.
Conforme a la invencion, la segunda fraccion de material de alimentacion reciente contiene predominantemente hidrocarburos que como maximo presentan un numero de carbonos de 5. En particular, la segunda fraccion de material de alimentacion reciente contiene predominantemente hidrocarburos que presentan un numero de carbono de 5 y/o 4.
Ademas, la primera fraccion de material de alimentacion reciente contiene, conforme a la invencion, predominantemente hidrocarburos que presentan al menos un numero de carbonos de 6.
Si el material de alimentacion reciente se divide de este modo, se puede hacer funcionar de manera muy particularmente ventajosa una instalacion para el craqueo con vapor, y en relacion con el material de alimentacion reciente resulta claramente mas propileno que en el caso de una instalacion habitual.
El termino “predominantemente” se utiliza en el marco de esta solicitud con el fin de dejar claro que el material de alimentacion o la fraccion no se compone exclusivamente de hidrocarburos con el numero de carbonos indicado, sino que, junto a los hidrocarburos del numero de carbonos indicado, tambien pueden estar presentes hidrocarburos con otros numeros de carbonos asf como otras impurezas. Durante la separacion y el tratamiento del material de alimentacion reciente, de la corriente de producto y/o de las fracciones quedan siempre restos del o de los componentes en la corriente de producto o bien en la fraccion. Tambien se mantienen otras impurezas, de manera que una corriente de producto o de fraccion elaborada contiene siempre residuos. Dado que la complejidad para la separacion y el tratamiento con la pureza a alcanzar aumenta de manera extremadamente intensa, depende de factores de rentabilidad que proporcion de residuos puede estar contenida en una corriente. La cantidad de esta proporcion debe evaluarse segun puntos de vista de rentabilidad. Como valor indicativo aproximativo para la proporcion de hidrocarburos indeseados y otras impurezas se cumplira, por norma general, que estos pueden estar contenidos como maximo entre 30 y 40 por ciento en peso en la corriente de producto y/o en la fraccion. La mayona de las veces, se alcanza, incluso, un valor maximo de 15 por ciento en peso o menor. Para las fracciones de material de alimentacion se cumple, por consiguiente, que estas contienen los hidrocarburos deseados con al menos 60 por ciento en peso, preferiblemente al menos 80 por ciento en peso y mas preferiblemente al menos 90 por ciento en peso y de manera particularmente preferida al menos 95 por ciento en peso y de manera muy particularmente preferida al menos 98 por ciento en peso. Dichos lfmites son validos tambien para las fracciones retornadas (vease mas abajo).
Conforme a la invencion, en el segundo horno de disociacion reinan condiciones de disociacion que conducen a una relacion de propileno a etileno de 0,7 a 1,6 kg/kg, preferiblemente de 0,8 a 1,4 kg/kg, de manera particularmente preferida de 0,85 a 1,2 kg/kg en la salida del horno de disociacion. Si la conversion del material de alimentacion se realiza en condiciones de disociacion suaves, las ventajas antes mencionadas de la invencion se manifiestan de manera particularmente acusada. Son ventajosas tambien condiciones de disociacion que conducen a una relacion de propileno a etileno en la salida del horno de disociacion de 0,75 a 1,5 kg/kg o de 0,8 a 1,2 kg/kg o de 0,85 a 1,15 kg/kg o que, incluso, se encuentran en el intervalo estrecho de 0,9 a 1,1 kg/kg.
Ademas conforme a la invencion, esta previsto que en el primer horno de disociacion reinen condiciones de disociacion que conduzcan a una relacion de propileno a etileno de 0,25 a 0,85 kg/kg, preferiblemente de 0,3 a 0,75 kg/kg, de manera particularmente preferida de 0,4 a 0,65 kg/kg a la salida del horno de disociacion, encontrandose
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los valores deseados para la relacion de propileno a etileno del segundo horno de disociacion por encima de los del primer horno de disociacion.
Mediante la puesta en funcionamiento de al menos dos hornos de disociacion en las condiciones de disociacion diferentes recien mencionadas se establecen ventajas muy particulares, dado que las condiciones de disociacion en ambos hornos de disociacion pueden adaptarse al material de alimentacion respectivo. Asf, las condiciones de disociacion en el segundo horno de disociacion se distinguen por que con ellas se alcanzan los valores muy elevados indicados para la relacion de propileno a etileno. Por el contrario, en el primer horno de disociacion, la conversion del material de alimentacion se realiza en condiciones de disociacion habituales. Mediante la adaptacion de las condiciones de disociacion al material de alimentacion respectivo se consigue que la fraccion de gasolina de pirolisis permanezca siendo controlable cuantitativamente. Tambien, en el segundo horno de disociacion se forman, en condiciones suaves, cantidades menores de petroleo de pirolisis que en el primer horno de disociacion, pero tambien son controlables las cantidades resultantes de petroleo de pirolisis en el primer horno de disociacion.
En este caso, los valores deseados para la relacion de propileno a etileno del segundo horno de disociacion se encuentran ventajosamente al menos 0,1 kg/kg, preferiblemente al menos 0,15 kg/kg, de manera particularmente preferida al menos 0,2 kg/kg por encima de los del primer horno de disociacion.
En una ejecucion particularmente ventajosa de la invencion, al segundo horno de disociacion se devuelven una o varias fracciones que se obtienen a partir de la corriente de producto y que contienen hidrocarburos que como maximo presentan un numero de carbonos de 5. Esto tiene la ventaja de que aumenta la cantidad de material de alimentacion que es conducido al al menos un segundo horno de disociacion. En este caso, la fraccion devuelta se elige de manera que sustente las ventajas del procedimiento de acuerdo con la invencion en virtud de su composicion. Particularmente acusada es esta sustentacion para fracciones con hidrocarburos que presentan un numero de carbonos de 5 y/o 4.
Ademas, es ventajoso que al primer horno de disociacion se devuelvan una o varias fracciones que se obtienen de la corriente de producto y que contienen hidrocarburos que presentan al menos un numero de carbonos de 6. Fracciones de este tipo pueden disociarse bien en productos valiosos en el primer horno de disociacion en virtud de su composicion.
En otra ejecucion ventajosa de la invencion, se aporta al segundo horno de disociacion, junto a la segunda fraccion de material de alimentacion reciente, otro material de alimentacion reciente que se compone predominantemente de hidrocarburos que presentan como maximo un numero de carbonos de 5. Un material de alimentacion reciente adicional de este tipo puede resultar, por ejemplo, en una refinena o en la obtencion de gas natural. En virtud de su naturaleza es muy bien adecuado como material de alimentacion en el segundo horno de disociacion en condiciones de disociacion suaves. Ademas, puede ser asimismo ventajoso anadir al primer horno de disociacion, junto a la primera fraccion de material de alimentacion reciente, otro material de alimentacion reciente.
Como se ha mencionado al comienzo, la relacion de propileno a etileno en la disociacion termica con vapor resulta de una serie de factores influyentes distintos en los que juega un papel importante la temperatura a la salida del horno de disociacion, es decir, la temperatura de una corriente de producto al abandonar el serpentm del reactor utilizado (en ingles Coil Output Temperature). La temperatura de salida del horno de disociacion para la reaccion en el segundo horno de disociacion se encuentra ventajosamente entre 680°C y 820°C, preferiblemente entre 700°C y 800°C, y mas preferiblemente entre 710°C y 780°C, y de manera particularmente preferida entre 720°C y 760°C, mientras que la temperatura de salida del horno de disociacion para la reaccion en el primer horno de disociacion se encuentra ventajosamente entre 800°C y 1000°C, preferiblemente entre 820°C y 950°C, y de manera particularmente preferida entre 840°C y 900°C. En este caso, la temperatura de salida del horno de disociacion en el primer horno de disociacion es siempre mayor que en el segundo horno de disociacion.
En este caso, la temperatura de salida del horno de disociacion para la reaccion en el primer horno de disociacion se encuentra preferiblemente al menos 10°C, de manera particularmente preferida al menos 15°C y de manera muy particularmente preferida al menos 20°C por encima de la temperatura de salida del horno de disociacion para la conversion en el segundo horno de disociacion.
En el segundo horno de disociacion puede utilizarse, ademas, una menor dilucion del vapor que en el primero. Esto reduce la cantidad necesaria de vapor de dilucion y ahorra energfa. Sin embargo, no es necesaria una escasa dilucion del vapor en el segundo horno de disociacion con el fin de que se manifiesten las ventajas esenciales de la invencion. Ventajosamente, en el segundo horno de disociacion se utilizan 0,15 a 0,8 kg de vapor de agua por kg de
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hidrocarburo en el material de alimentacion, mientras que en el primer horno de disociacion se utilizan 0,3 a 1,5 kg de vapor de agua por kg de hidrocarburo en el material de alimentacion.
Tambien pueden convertirse ventajosamente hidrocarburos contenidos en la corriente de producto, en particular, saturados, con un numero de carbonos de 2 a 3, ventajosamente mediante disociacion termica con vapor en un horno de disociacion para material de alimentacion gaseoso. Para ello, los hidrocarburos gaseosos saturados se obtienen de la corriente de producto y se devuelven el horno de disociacion para el material de alimentacion gaseoso y alli se hacen reaccionar.
Como material de alimentacion reciente para el fraccionamiento del material de alimentacion pueden utilizarse tanto gases o fracciones gaseosas tales como etano, propano o butano y correspondientes mezclas y condensados, como hidrocarburos lfquidos y mezclas de hidrocarburos. Las mezclas gaseosas y los condensados mencionados comprenden, en particular, los denominados condensados de gas natural (en ingles Natural Gas Liquids, NGL). Los hidrocarburos lfquidos y mezclas de hidrocarburos pueden proceder, por ejemplo, de la denominada fraccion de gasolina del petroleo bruto. En el caso de gasolinas brutas de este tipo o bien de naftas (NT) y queroseno se trata de mezclas de preferiblemente compuestos saturados con puntos de ebullicion entre 35 y 210°C.
Como material de alimentacion reciente son muy particularmente ventajosos hidrocarburos lfquidos. En particular, como material de alimentacion reciente se utilizan condensados de gas natural y/o fracciones del petroleo bruto y/o mezclas derivadas de los mismos.
Ventajosamente, la invencion comprende, con ello, el uso de mezclas de hidrocarburos con un intervalo de ebullicion de hasta 600°C como material de alimentacion reciente. Dentro de este intervalo global pueden tambien utilizarse mezclas de hidrocarburos con intervalos de ebullicion distintos, por ejemplo con intervalos de ebullicion de hasta 360°C o de hasta 240°C. En este caso, las condiciones de reaccion en el horno de disociacion se ajustan a las mezclas de hidrocarburos empleadas en cada caso.
Asf, la invencion puede utilizarse ventajosamente, sin embargo, tambien con otros materiales de alimentacion recientes arbitrarios que presentan propiedades equiparables tales como, por ejemplo, hidrocarburos biogenos y/o sinteticos.
Breve descripcion del dibujo
El procedimiento de acuerdo con la invencion en una ejecucion particularmente ventajosa se ha de explicar con mayor detalle con ayuda de diagramas del proceso que muestran esquematicamente las etapas esenciales del proceso. Para una mejor comprension se describe primero el procedimiento conocido con ayuda de la Figura 1.
La Figura 1 muestra para ello, en representacion esquematica, un modo de proceder conocido para la preparacion de olefinas. La Figura 2 muestra en una representacion esquematica las etapas esenciales del procedimiento de acuerdo con la invencion en una ejecucion particularmente ventajosa, y la Figura 3 muestra, asimismo de forma esquematica, las etapas esenciales de una ejecucion de la invencion particularmente ventajosa. En las figuras, los elementos correspondientes entre sf portan numeros de referencia identicos.
El diagrama del proceso esquematico 100 de la Figura 1 para el procedimiento conocido incluye un horno de disociacion 1 en el que se conduce el material de alimentacion reciente A (por ejemplo nafta) asf como las fracciones S y P devueltas como material de alimentacion hidrocarbonado. En el horno de disociacion 1, el material de alimentacion hidrocarbonado se calienta y convierte en una zona de conveccion y de radiacion. En el horno de disociacion se anade vapor de agua, la mayona de las veces 0,5 a 1 kg de vapor del proceso por kg de hidrocarburo. Del horno de disociacion 1 sale una corriente de producto C que, directamente en la salida del horno de disociacion, se designa tambien corriente de producto de disociacion. En la salida del horno de disociacion esta corriente de producto de disociacion presenta una temperatura que se encuentra normalmente entre 840°C y 900°C. La relacion de propileno a etileno se encuentra, por norma general, en 0,35 a 0,6 kg/kg. Despues de un primer enfriamiento rapido (no representado), la corriente de producto se elabora en una unidad de tratamiento (en ingles: processing unit) 4. A partir de la unidad de tratamiento se obtienen como fracciones de producto esenciales E a N las siguientes fracciones: hidrogeno E, lejia residual F, metano G, etileno H, propileno I, hidrocarburos gaseosos L con un numero de carbonos de 4, gasolina de pirolisis M y petroleo de pirolisis N. Los hidrocarburos gaseosos L con un numero de carbonos de 4 se continuan tratando en una unidad de tratamiento 5 de C4 que se utiliza para el tratamiento de hidrocarburos con un numero de carbonos de 4. Una unidad de tratamiento 5 de C4 de este tipo continua tratando la fraccion con un numero de carbonos de 4 de manera que pueda ser evacuado butadieno O. Los restantes hidrocarburos con un numero de carbonos de 4 representan una fraccion P que es devuelta al horno de
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disociacion 1. La gasolina de pirolisis M, que comprende hidrocarburos con un numero de carbonos de 5 y mayor, se continua tratando en una unidad de tratamiento de gasolina de pirolisis 6 y se evacuan compuestos aromaticos Q e hidrocarburos R con un numero de carbonos, por ejemplo, mayor que 9. Los restantes hidrocarburos con un numero de carbonos de 5 y mayor se devuelven al horno de disociacion 1 como fraccion S. La unidad de tratamiento 4, asf como la unidad de tratamiento 5 de C4 y la unidad de tratamiento 6 de gasolina de pirolisis comprenden unidades habituales para el tratamiento ulterior de la corriente de producto o bien de las fracciones de producto que sirven para la realizacion de diferentes etapas del proceso tales como, por ejemplo, compactacion, condensacion y enfriamiento, secado, destilacion y fraccionamiento, extraccion e hidrogenacion. Las etapas del proceso son habituales en instalaciones de olefina y conocidas por el experto en la materia.
El diagrama del proceso esquematico 10 de la Figura 2 muestra entonces el procedimiento de acuerdo con la invencion en una ejecucion particularmente ventajosa y sus etapas del proceso esenciales. Adicionalmente al horno de disociacion 1 esta presente en este caso un segundo horno de disociacion 2, asf como una unidad de fraccionamiento 7 del material de alimentacion reciente. Un material de alimentacion reciente B (por ejemplo nafta) se fracciona entonces en la unidad de fraccionamiento 7 de material de alimentacion reciente y la primera fraccion B1 de material reciente se conduce al primer horno de disociacion 1, mientras que la segunda fraccion B2 de material reciente se conduce al segundo horno de disociacion 2. Para los procesos para fraccionamiento del material de alimentacion reciente se utilizan los metodos habituales para la separacion y el tratamiento de corrientes de hidrocarburos tal como se conocen de instalaciones de olefina de refinenas. Estos son conocidos por el experto en la materia y sabe como emplearlos. Al primer horno de disociacion 1 se devuelve ventajosamente de manera adicional una fraccion U y al segundo horno de disociacion 2 se devuelven adicionalmente las fracciones T y P (para mayor detalle vease mas abajo). Del primer horno de disociacion 1 sale de nuevo la corriente de disociacion C con las propiedades arriba mencionadas. Del segundo horno de disociacion 2 sale la corriente de producto de disociacion X. La corriente de producto de disociacion X presenta una temperatura que se encuentra ventajosamente entre 700°C y 800°C. La relacion de propileno a etileno se encuentra en este caso ventajosamente entre 0,7 y 1,5 kg/kg. Las corrientes de producto C y X se continuan elaborando en la unidad de tratamiento 4 y se reunen en un lugar adecuado en una corriente de producto comun. Los procesos para el tratamiento ulterior y el tratamiento en la unidad de tratamiento 4 son conocidos y se acabaron de describir. Asf, la unidad de tratamiento 4 conduce, como se acaba de describir, a las fracciones de producto E a N. Tambien las fracciones de producto L y M, tal como se acaba de describir, se continuan elaborando en las unidades de tratamiento 5 y 6 especiales. A diferencia del procedimiento descrito en la Figura 1, ventajosamente ahora tambien la fraccion P, que contiene hidrocarburos con un numero de carbonos de 4, no se devuelve al horno de disociacion 1, sino al segundo horno de disociacion 2. En la unidad de tratamiento 6 de gasolina de pirolisis se obtienen, junto a las fracciones Q y R arriba mencionadas, las fracciones T y U. La fraccion T, que contiene hidrocarburos con un numero de carbonos de 5, se devuelve ventajosamente al segundo horno de disociacion 2, mientras que la fraccion U, que contiene hidrocarburos con un numero de carbonos de 6 y mayor, en particular entre 6 y 9, se devuelve ventajosamente al primer horno de disociacion 1.
Una ejecucion particularmente ventajosa de la invencion la contiene la Figura 3. La Figura 3 presenta el mismo diagrama de proceso esquematico que el mostrado tambien en la Figura 2. Este se ha completado con un horno de disociacion 3 para material de alimentacion gaseoso al que se conduce una fraccion V como material de alimentacion. La fraccion V contiene hidrocarburos gaseosos saturados con un numero de carbonos de 2 o 3, que asimismo se obtiene en la unidad de tratamiento 4. Adicionalmente, tambien aqrn se devuelve al segundo horno de disociacion 2 otro material de alimentacion reciente BL que se compone predominantemente de hidrocarburos con un numero de carbonos de como maximo 5.
Lista de simbolos de referencia
1 horno de disociacion (condiciones de disociacion normales)
2 horno de disociacion (condiciones de disociacion suaves)
3 horno de disociacion para material de alimentacion gaseoso
4 unidad de tratamiento
5 unidad de tratamiento de C4
6 unidad de tratamiento de gasolina de pirolisis
7
unidad de fraccionamiento de unidad de alimentacion reciente
10
diagrama del proceso esquematico para un procedimiento conocido
100 5
diagrama del proceso esquematico para el procedimiento de acuerdo con la invencion en una ejecucion particularmente ventajosa
A, B, BL material de alimentacion reciente
B1, B2
fracciones de material de alimentacion reciente
C, D, X
corrientes de producto
10 E-V
fracciones de producto

Claims (12)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento para la conversion de materiales de alimentacion a base de hidrocarburos mediante disociacion termica con vapor en al menos una corriente de producto con contenido en olefinas, que contiene al menos etileno y propileno, convirtiendo, al menos en parte, los materiales de alimentacion en al menos un primer horno de disociacion (1) y en al menos un segundo horno de disociacion (2), en el que un material de alimentacion reciente (B) se fracciona en al menos una primera y una segunda fraccion de material reciente (B1, B2) de diferente composicion, y la primera fraccion de material reciente (B1) se conduce, al menos en parte, a un primer horno de disociacion (1) y la segunda fraccion de material reciente (B2) se conduce, al menos en parte, a un segundo horno de disociacion (2), caracterizado por que la segunda fraccion de material reciente (B2) contiene predominantemente hidrocarburos que presentan como maximo un numero de carbonos de 5, por que la primera fraccion de material reciente (B1) contiene predominantemente hidrocarburos que presentan al menos un numero de carbonos de 6, por que en el segundo horno de disociacion (2) reinan condiciones de disociacion que conducen a una relacion de propileno a etileno de 0,7 a 1,6 kg/kg en la salida del horno de disociacion, y por que en el primer horno de disociacion (1) reinan condiciones de disociacion que conducen a una relacion de propileno a etileno de 0,25 a 0,85 kg/kg en la salida del horno de disociacion, en donde los valores alcanzados para la relacion de propileno a etileno del segundo horno de disociacion (2) se encuentran por encima de los del primer horno de disociacion (1) .
  2. 2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado por que en el segundo horno de disociacion (2) reinan condiciones de disociacion que conducen a una relacion de propileno a etileno de 0,8 a 1,4 kg/kg, preferiblemente de 0,85 a 1,2 kg/kg en la salida del horno de disociacion.
  3. 3. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que en el primer horno de disociacion (1) reinan condiciones de disociacion que conducen a una relacion de propileno a etileno de 0,3 a 0,75 kg/kg, preferiblemente de 0,4 a 0,65 kg/kg en la salida del horno de disociacion, en donde los valores alcanzados para la relacion de propileno a etileno del segundo horno de disociacion (2) se encuentran por encima de los del primer horno de disociacion (1).
  4. 4. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que los valores alcanzados para la relacion de propileno a etileno del segundo horno de disociacion (2) se encuentran al menos 0,1 kg/kg, preferiblemente al menos 0,15 kg/kg, de manera particularmente preferida al menos 0,2 kg/kg por encima de los del primer horno de disociacion (1).
  5. 5. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que al segundo horno de disociacion (2) se retornan una o varias fracciones (P, T), las cuales se obtienen de la corriente de producto y contienen hidrocarburos que presentan como maximo un numero de carbonos de 5.
  6. 6. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que al primer horno de disociacion (1) se retornan una o varias fracciones (U), las cuales se obtienen de la corriente de producto y contienen hidrocarburos que presentan al menos un numero de carbonos de 6.
  7. 7. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que al segundo horno de disociacion (2) se aporta, junto a la segunda fraccion de material reciente (B2), otra fraccion de material reciente (BL) que se compone predominantemente de hidrocarburos que presentan como maximo un numero de carbonos de 5.
  8. 8. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la temperatura de salida en el horno de disociacion para la conversion en el segundo horno de disociacion (2) se encuentra entre 680 °C y 820 °C, preferiblemente entre 700 °C y 800 °C, y mas preferiblemente entre 710 °C y 780 °C, y de manera particularmente preferida entre 720 °C y 760 °C, y la temperatura de salida en el horno de disociacion para la conversion en el primer horno de disociacion (1) se encuentra entre 800 °C y 1000 °C, preferiblemente entre 820 °C y 950 °C, y de manera particularmente preferida entre 840 °C y 900 °C, encontrandose la temperatura de salida en el horno de disociacion del primer horno de disociacion (1) por encima de la del segundo horno de disociacion (2).
  9. 9. Procedimiento segun la reivindicacion 8, en el que la temperatura de salida en el horno de disociacion para la conversion en el primer horno de disociacion (1) se encuentra al menos 10 °C, preferiblemente al menos 15 °C, de manera particularmente preferida al menos 20 °C por encima de la temperatura de salida en el horno de disociacion para la conversion en el segundo horno de disociacion (2).
  10. 10. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 9, en el que en el primer horno de disociacion (1) se utilizan 0,3 a 1,5 kg de vapor de agua por kg de material de alimentacion hidrocarbonado, y en el segundo horno de disociacion (2) se utilizan 0,15 a 0,8 kg de vapor de agua por kg de material de alimentacion hidrocarbonado.
  11. 11. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 10, en el que de la corriente de producto se obtiene al 5 menos una fraccion (V) que presenta predominantemente hidrocarburos con un numero de carbonos de 2 o 3 y se
    convierte, al menos en parte, en un horno de disociacion (3) para material de alimentacion gaseoso.
  12. 12. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que como material de alimentacion reciente (B) se utilizan condensados de gas natural y/o fracciones de petroleo bruto, en particular nafta, y/o hidrocarburos sinteticos y/o biogenos, y/o mezclas derivadas de los mismos.
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