ES2677324T3

ES2677324T3 - Proceso novedoso eficiente en energía y de rendimiento mejorado para la recuperación de aromáticos

Info

Publication number: ES2677324T3
Application number: ES08780037.1T
Authority: ES
Inventors: Fu-Ming Lee; Jyh-Haur Hwang; Tzong-Bin Lin; Hung-Chung Shen; Kuang-Yeu Wu; Tsung-Min Chiu; Zong-ying CHEN; Tung-Hsiung Kuo; Yu-Ming Wu
Original assignee: CPC Corp Taiwan; AMT International Inc
Current assignee: CPC Corp Taiwan; AMT International Inc
Priority date: 2008-04-10
Filing date: 2008-07-08
Publication date: 2018-08-01
Anticipated expiration: 2028-07-08
Also published as: KR20110015546A; WO2009126127A1; EP2268772A4; EP2268772A1; US20090255853A1; CN102046760B; CN102046760A; KR101556428B1; US7879225B2; TW200942515A; EP2268772B1

Abstract

Un método para convertir un proceso existente de extracción líquido-líquido basado en solvente sulfolano (LLE) que emplea una columna LLE, una columna de extracción extractiva (ESC), una columna de recuperación de solvente (SRC), una columna de lavado de agua de refinación (WWC), y un regenerador de solvente (SRG) en un procedimiento mejorado para la recuperación de hidrocarburos aromáticos a partir de una mezcla de los mismos con hidrocarburos no aromáticos, en donde el proceso existente incluye las etapas de: (i) introducir a través de una primera línea una mezcla de hidrocarburos en la columna LLE a través de una localización central de la misma; (ii) introducir a través de una segunda línea un solvente pobre libre de hidrocarburo desde el fondo de la SRC en la columna LLE a través de una localización superior del mismo; (iii) transferir a través de una tercera línea un extracto aromático rico en solventes del fondo de la columna LLE en la parte superior de la ESC; (iv) retirar una corriente de refinación no aromática desde la parte superior de la columna LLE a través de una cuarta línea y alimentar a una porción inferior de la WWC; (v) mezclar la corriente de extracto aromático rico en solvente con un solvente pobre secundario o un solvente rico de un corte lateral de la SRC para formar una corriente combinada que se alimenta a la parte superior de la ESC a través de una quinta línea; (vi) retirar un vapor de cabeza que sale de la parte superior de la ESC y transferir el vapor a un primer acumulador superior que efectúa una separación de fases entre una fase de hidrocarburo y una fase acuosa, en donde la fase de hidrocarburo se recicla a través de una sexta línea a una porción inferior de la columna LLE como reflujo y la fase acuosa se convierte en vapor que se transfiere a través de una séptima línea a la SRC; (vii) transferir una corriente aromática rica en solvente desde la parte inferior de la ESC a una porción media de la SRC a través de una octava línea; (viii) retirar un concentrado aromático de la SRC y transferir el concentrado a un segundo acumulador superior que efectúa una separación de fases entre una fase aromática y una fase acuosa en la que se retira una parte de la fase aromática como producto y otra parte de la fase aromática reciclada a la SRC como reflujo, en donde la conversión comprende los pasos de: (a) instalar una novena línea para introducir una porción de un solvente pobre libre de hidrocarburos desde el fondo de la SRC en una columna de destilación extractiva modificada (EDC) a través de una localización superior del mismo, en donde la EDC modificada se obtiene modificando la ESC; (b) instalar una décima línea para introducir un extracto aromático rico en solvente del fondo de la columna LLE en la EDC modificada a través de una localización inferior del mismo; (c) instalar una undécima línea para transferir un concentrado no aromático desde el acumulador superior de la EDC modificada y mezclar con una corriente de refinación no aromática desde la parte superior de la columna LLE; (d) eliminar la línea existente tres para introducir el extracto aromático rico en solventes del fondo de la columna LLE en la parte superior de la EDC modificada; (e) eliminar la línea existente seis para transferir el reflujo desde el acumulador superior de la EDC modificada a la columna LLE a través de una localización inferior del mismo; y (f) eliminar una línea existente para introducir el solvente pobre libre de hidrocarburos del fondo de la SRC en la línea inferior de la columna LLE que contiene el extracto aromático rico en solventes o eliminar una línea existente para introducir solvente rico que contiene aromáticos del corte lateral de la SRC en la línea inferior de la columna LLE que contiene el extracto aromático rico en solventes.

Description

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DESCRIPCION

Proceso novedoso eficiente en energfa y de rendimiento mejorado para la recuperacion de aromaticos Campo de la invencion

La presente invencion esta dirigida a procesos eficientes en energfa para la recuperacion de aromaticos que requieren significativamente menos energfa pero logran un rendimiento sustancialmente mayor en relacion con las tecnicas actuales de extraccion lfquido-lfquido a base de solvente de sulfolano. El proceso mejorado puede implementarse facilmente renovando las instalaciones existentes de extraccion con solventes de sulfolano, o construyendo una nueva, para incorporar operaciones de proceso unicas que involucran extraccion lfquido-lfquido y destilacion extractiva.

Antecedentes de la invencion

La extraccion lfquido-lfquido (LLE) usando sulfolano con agua como solvente extractivo es el proceso comercial mas importante para purificar el rango completo (C6-Cs) de hidrocarburos aromaticos de corrientes de petroleo, incluyendo reformado, gasolina de pirolisis, aceite de horno de coque y alquitran de hulla. La Patente de Estados Unidos No. 3,179,708 de Penisten describe un proceso de LLE basado en solvente de sulfolano anterior que empleaba una columna LLE, una columna de lavado con agua de refinacion (WWF) y una columna de recuperacion de solvente (SRC). Una mezcla de alimentacion de hidrocarburos se pone en contacto en la columna LLE con un solvente de sulfolano acuoso, que disuelve selectivamente los componentes aromaticos de la materia prima hidrocarbonada, para formar una fase de refinacion que comprende uno o mas hidrocarburos no aromaticos y una fase de extraccion que comprende el solvente y al menos un compuesto aromatico disuelto. La fase de extraccion se transfiere a la SRC, donde los hidrocarburos aromaticos se separan por vapor del solvente de sulfolano, recuperando asf los componentes de mayor volatilidad desde la cabeza y el producto aromatico purificado en el corte lateral de la SRC. Los componentes livianos de la cabeza, que incluyen aromaticos, se reciclan como parte del reflujo a la columna LLE. Finalmente, el condensado de agua recolectado de la cabeza de SRC y el corte lateral se combinan y se reciclan al WWC donde se elimina el sulfolano de la fase de refinacion para producir un producto no aromatico exento de solvente.

La Patente de los Estados Unidos No. 4,046,675 de Asselin describe una mejora crucial de los procesos de LLE anteriores incorporando una columna de extraccion extractiva (ESC) para eliminar contaminantes no aromaticos de la fase de extraccion de la columna LLE antes de entrar en la SRC. Los componentes no aromaticos y una porcion significativa de los componentes aromaticos en la fase de extracto LLE se eliminan de la cabeza de la ESC y se reciclan como reflujo lfquido a la columna LLE. El solvente rico, que contiene componentes aromaticos y esta virtualmente libre de componentes no aromaticos, se retira del fondo de la ESC y se alimenta a la SRC. Para mejorar las operaciones ESC, se retira un solvente rico que contiene aromaticos del corte lateral de SRC y se introduce en la ESC con la fase de extracto LLE.

La adicion de la ESC ha sido cntica para el exito del proceso LLE actual para la recuperacion de los hidrocarburos aromaticos de rango completo (C6-C8) usando sulfolano acuoso como solvente de extraccion. Sin embargo, un inconveniente importante de este proceso es el alto consumo de energfa (vapor) de la ESC, en el cual todo el condensado de cabeza se recicla a la parte inferior de la columna LLE como reflujo. Para mantener la pureza del producto aromatico, el rehervidor necesita una cantidad considerable de energfa para vaporizar y eliminar casi todos los hidrocarburos no aromaticos del fondo de la ESC. Como resultado de este requisito, el vapor de cabeza de la ESC puede contener hasta un 25-30% de benceno y casi un 10% de aromaticos mas pesados, que se condensan y reciclan al fondo de la columna LLE como reflujo. En consecuencia, el benceno reciclado y los aromaticos mas pesados son extrafdos nuevamente por el solvente en la columna LLE y retroalimentados a la ESC. Otro inconveniente importante de las operaciones ESC actuales es que los hidrocarburos ligeros no aromaticos (C5-C6), debido a sus mayores afinidades con el solvente, se acumulan continuamente en un circuito cerrado entre la parte superior de ESC y la parte inferior de la columna LLE, pero solo consumiendo una cantidad significativa de energfa de vaporizacion. Por lo tanto, esta corriente debe purgarse de vez en cuando para mantener el proceso en funcionamiento continuo. Esta gran operacion de reflujo no solo requiere alta energfa sino que tambien crea un cuello de botella en la ESC y reduce el rendimiento del proceso LLE.

La Patente de Estados Unidos No. 5,336,840 de Forte senala que en 1986 los costes de energfa (que inclrnan vapor, energfa electrica y agua de refrigeracion) para un proceso de LLE basado en solvente de sulfolano tfpico de 10000 barriles por dfa (o 420000 toneladas metricas por ano) fueron tan altos como el 83%, con costes de compensacion de solvente, costes de mano de obra y mantenimiento que compensan el 17% restante de los costes totales de procesamiento. A la luz de los recientes aumentos drasticos en los precios del petroleo y el gas natural, los costes de energfa asociados con este proceso en la actualidad son significativamente mas altos, por lo que cualquier reduccion en la energfa de procesamiento sena muy beneficiosa.

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La Patente de los Estados Unidos No. 6,565,742 se refiere a un procedimiento para la separacion de compuestos aromaticos a partir de mezclas de compuestos aromaticos y no aromaticos y a metodos para la adaptacion de equipos existentes para los mismos. Se han propuesto y desarrollado diversos esquemas con el objetivo de generar ahorros de ene^a en el proceso basico de extraccion Kquido-Uquido continua para recuperacion de hidrocarburos aromaticos y extraccion por vapor para recuperacion de solventes. La mayona de estos esquemas que se basan en la integracion de calor, como el uso de intercambiadores de calor entre corrientes de proceso, dispositivos de reduccion de presion entre recipientes de proceso, y similares, han tenido un exito limitado pero con un aumento significativo en los costes del equipo.

Resumen de la invencion

La presente invencion se basa en parte en el descubrimiento de que se pueden realizar ahorros de energfa sustanciales y un rendimiento mejorado haciendo cambios relativamente simples a procesos de extraccion lfquido- lfquido basados en solventes convencionales de sulfolano (LLE). La renovacion de las instalaciones existentes requiere un gasto de capital y un tiempo de inactividad mmimos, ya que la conversion solo requiere cambios en la tubena y ajustes menores en el equipo.

En un proceso tfpico de destilacion extractiva (ED) basada en solvente de sulfolano para la recuperacion de aromaticos, se anade solvente a una porcion superior de la columna de destilacion extractiva (EDC) y se introduce alimentacion que contiene hidrocarburos aromaticos en una porcion media de la EDC. A medida que el solvente de sulfolano no volatil desciende a traves de la columna, extrae preferentemente los componentes aromaticos para formar un solvente rico que se mueve hacia el fondo de la EDC mientras que el vapor del componente no aromatico asciende hacia la parte superior. El vapor de cabeza se condensa y una parte del condensado se recicla a la parte superior de la EDC como reflujo, mientras que la otra parte se retira como el producto de refinacion. El solvente rico que contiene solvente y los componentes aromaticos se alimenta a una columna de recuperacion de solvente (SRC) donde los componentes aromaticos se recuperan como un producto de cabeza y el solvente pobre, que esta libre de los componentes de alimentacion, se recupera como el producto de fondo, que se recicla a la parte superior de la EDC. Una parte del producto de cabeza se recicla a la parte superior de la sRc como reflujo para eliminar cualquier solvente arrastrado en el vapor de cabeza. La SRC se opera opcionalmente a presion reducida (vado) o con un medio de extraccion o ambos para bajar la temperatura del fondo de la columna. El condensado de agua recogido de la cabeza de la EDC y de la SRC se recicla para generar vapor de depuracion para la SRC. Los procedimientos de ED basados en solvente de sulfolano convencionales se describen adicionalmente en las Patentes de Estados Unidos No. 3,551,327 de Kelly et al. y 4,053,369 de Cines, que se incorporan aqrn como referencia.

Los procesos de ED a base de solvente de sulfolano son mas simples y consumen menos energfa que los procesos de LLE para la recuperacion de hidrocarburos aromaticos, sin embargo, la aplicacion del proceso de DE esta restringida por el intervalo de ebullicion de la materia prima. Para lograr niveles aceptables de pureza y recuperacion aromatica, el solvente debe mantener esencialmente todo el benceno, que es el compuesto aromatico mas ligero con un punto de ebullicion de 80.1°C, en el fondo de EDC. Esta condicion impulsa practicamente todos los compuestos no aromaticos mas pesados a la cabeza de la EDC. Sena deseable posicionar una columna LLE delante de la EDC donde los compuestos no aromaticos pesados son rechazados preferencialmente por la fase de extraccion debido a su menor polaridad de manera que solo los compuestos aromaticos y los no aromaticos mas ligeros se extraen en la fase de extraccion. Al alimentar esta fase de extracto en una EDC, esencialmente todos los compuestos no aromaticos mas ligeros pueden destilarse en la cabeza de la EDC y todos los compuestos aromaticos se recuperan en la corriente de solvente rica del fondo de EDC, que luego se alimenta a la sRc para recuperar productos aromaticos de alta pureza.

Los procesos actuales de LLE basados en solventes de sulfolano industriales para la recuperacion de hidrocarburos aromaticos emplean tfpicamente una columna de extraccion lfquido-lfquido (LLE), una columna de deputracion extractiva (ESC), una columna de recuperacion de solvente (SRC), una columna de lavado con agua de refinacion (WWC) y una regenerador de solvente (SRG). Al implementar el proceso de renovacion de la invencion, una caractenstica es convertir la ESC existente en una columna de destilacion extractiva modificada (EDC) simplemente implementando cambios de tubena en la ESC existente. Esta simple modificacion de tubena, en efecto, incorpora las ventajas de LLE y ED en un solo proceso para generar un ahorro sustancial de energfa y lograr un aumento significativo en el rendimiento para un proceso existente de extraccion lfquido-lfquido para la recuperacion de hidrocarburos aromaticos. Otra caractenstica de la presente invencion es la eliminacion del reflujo LLE problematico y que consume energfa, de modo que la columna lLe en la nueva configuracion funciona sin reflujo.

En una realizacion preferida, la columna LLE se opera en condiciones tales como para rechazar todos los Cs+ no aromaticos y la mayona de los compuestos no aromaticos C7 y para permitir que solo se extraigan C5-C6 no aromaticos y pequenas cantidades de C7 no aromaticos junto con los aromaticos en la fase de extraccion. Este fenomeno esperado se basa en la constatacion de que los compuestos no aromaticos mas pesados tienen una polaridad relativamente menor y una menor afinidad con el solvente de extraccion, y, por lo tanto, son mas faciles de rechazar por el solvente en una columna LLE. En la operacion del proceso de la invencion, la fase de extraccion, que contiene el solvente, todos los aromaticos (C6-Cs+), solo compuestos no aromaticos C5-C6, y cantidades

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menores de compuestos no aromaticos C7, se retiran del fondo de la columna LLE y son transferidos a la porcion media de la EDC modificada (anteriormente ESC) como alimentacion de hidrocarburos.

Por EDC modificada se entiende que solo una parte del solvente pobre requerido se introduce en una porcion superior de la EDC, mientras que la otra parte del solvente ya esta en la alimentacion de hidrocarburos a la EDC (la corriente de extracto rica en solvente de la columna LLE). En una EDC tfpica (es decir, no modificado), todo el solvente pobre requerido se introduce a traves de la parte superior de la columna y la alimentacion de hidrocarburo que entra por el centro de la columna no contiene solvente. La funcion de la EDC modificada de la presente invencion es bastante diferente de aquella de la ESC. La ESC tiene solo una seccion de extraccion ya que la alimentacion (la fase de extracto aromatico rico en solvente de la columna LLE) se introduce a traves de la parte superior de la columna. La ESC elimina sustancialmente todo de los hidrocarburos no aromaticos para su eliminacion a traves de la columna superior, de modo que solo los hidrocarburos aromaticos estan en la corriente rica en solventes que sale del fondo de la columna. Para la EDC modificada, se introduce la misma alimentacion en una porcion media de la columna, mientras que una porcion del solvente pobre libre de hidrocarburos requerido se alimenta a traves de la porcion superior de la columna. En esta configuracion, la EDC modificada tiene una seccion de depuracion, que esta debajo de la bandeja de alimentacion, y una seccion rectificadora, que esta encima de la bandeja de alimentacion, para purificar respectivamente la corriente rica en solvente en el fondo de la columna y el flujo de refinacion no aromatico en la columna superior.

Para lograr una pureza aromatica y una recuperacion satisfactorias en la EDC modificada, el solvente necesita mantener esencialmente todo el benceno (el aromatico mas ligero) en el fondo de EDC y practicamente todos los compuestos no aromaticos mas pesados se introducen en la cabeza de la EDC. En el proceso de la invencion, el funcionamiento de la EDC modificada es bastante facil ya que esencialmente todos los compuestos no aromaticos pesados se eliminan de la alimentacion EDC mediante la columna LLE frontal, permitiendo asf solo compuestos no aromaticos C5-C6 con cantidades menores de C7 no aromaticos presentes en la alimentacion de la EDC. Esto es crucial porque la ESC existente normalmente tiene solo de 40 a 45 bandejas de separacion (o aproximadamente de 16 a 18 bandejas teoricas), que es adecuada para la operacion de EDC cuando solo estan presentes compuestos no aromaticos ligeros en la materia prima de hidrocarburos. En ausencia de compuestos no aromaticos pesados y compuestos no aromaticos totales muy reducidos en la alimentacion, la necesidad de energfa de la EDC modificada se reduce sustancialmente en comparacion con la ESC original.

Dado que los compuestos no aromaticos tienen una solubilidad muy limitada en el solvente, tal como sulfolano, tienden a generar dos fases lfquidas no deseables en la parte superior de la EDC modificada. Una caractenstica adicional del proceso de la invencion es reducir las dos regiones de fase lfquida en la parte superior de la EDC modificada para mejorar asf la actuacion y el funcionamiento de la columna. Esto se logra reduciendo en gran medida el nivel de compuestos no aromaticos en la alimentacion de EDC.

Otra caractenstica importante de la invencion es la eliminacion del reflujo a la parte superior de la EDC modificada para ademas: (1) reducir el consumo de energfa de la columna; (2) reducir la carga de vapor de la parte superior de la columna, aumentando asf el rendimiento de la columna; y (3) reducir las dos regiones de fase lfquida en la porcion superior de la columna, ya que el reflujo contiene compuestos no aromaticos esencialmente puros. En una columna de destilacion ordinaria, el reflujo lfquido de cabeza es esencial para generar la fase lfquida necesaria en la seccion de rectificacion de la columna que entra en contacto con la fase de vapor ascendente de bandeja a bandeja para separar los componentes clave en la mezcla de alimentacion. Dependiendo de la aplicacion particular, la relacion de reflujo a destilado normal de una columna de destilacion ordinaria es aproximadamente de 1 a 20. En la EDC modificada, sin embargo, la fase lfquida en la seccion rectificadora es el solvente polar no volatil, que preferentemente absorbe mas componentes polares (los aromaticos) de la fase de vapor ascendente. Esto permite que los componentes menos polares (los no aromaticos) en vapor asciendan a la parte superior de la EDC. Se ha demostrado en una EDC de tres metros de diametro para la recuperacion de aromaticos de benceno, tolueno y xileno (BTX) que la adicion de reflujo a la EDC no tiene ningun efecto en mejorar la separacion. En otras palabras, la adicion de reflujo a la EDC modificada no tiene ningun efecto sobre la pureza y la recuperacion del producto de cabeza (el refinado no aromatico).

Breve descripcion de los dibujos

La Figura 1 es un proceso de flujo esquematico de un proceso de extraccion lfquido-lfquido de la tecnica anterior para la recuperacion de aromaticos;

La Figura 2 es un proceso de flujo esquematico, un proceso de extraccion de lfquido-lfquido (I) renovado para la recuperacion de aromaticos; y

La Figura 3 es un proceso de flujo esquematico de otro proceso de extraccion de lfquido-lfquido renovado (II) para la recuperacion de aromaticos.

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Descripcion detallada de la invencion

I. Descripcion del proceso LLE convencional

Con referencia a la Figura 1, se suministra alimentacion en hidrocarburos que contiene compuestos aromaticos y no aromaticos a traves de la lmea 1 a la porcion media de la columna 200 LLE, mientras que el solvente pobre se introduce cerca de la parte superior de la columna 200 LLE a traves de la lmea 2 para entrar en contacto en contracorriente con la alimentacion de hidrocarburos. Los hidrocarburos aromaticos en la alimentacion comprenden tfpicamente benceno, tolueno, etilbenceno, xilenos, compuestos aromaticos Cg+ y mezclas de los mismos y los hidrocarburos no aromaticos comprenden parafinas C5 a Cg+, naftenos, olefinas y mezclas de los mismos. Los solventes extractores adecuados incluyen, por ejemplo, sulfolano, sulfolano con agua como cosolvente, tetraetilenglicol (TTEG), TTEG con agua como cosolvente, sulfolano y mezclas de TTEG, sulfolano y mezclas de TTEG con agua como cosolvente, trietilenglicol (TEG), TEG con agua como cosolvente, sulfolano y mezclas de TEG, sulfolano y mezclas de TEG con agua como cosolvente, y sus combinaciones. Un solvente preferido comprende sulfolano con agua como cosolvente. La fase de refinacion que contiene esencialmente los no aromaticos con una cantidad menor de solvente se retira de la parte superior de la columna 200 LLE y se alimenta a una porcion inferior de la columna de lavado con agua (WWC) 208 a traves de la lmea 3. La fase de extraccion se transfiere desde la parte inferior Columna 200 LLE a traves de la lmea 4 y se mezcla con un solvente secundario pobre de la lmea 27 o un solvente rico del corte lateral de la columna de recuperacion de solvente (SRC) 214 de la lmea 28; la corriente combinada se alimenta a la parte superior de la columna de extraccion extractiva (ESC) 204 a traves de la lmea 29.

El flujo de vapor en ESC 204 se genera mediante un rehervidor 206, que normalmente se calienta por vapor a una velocidad que es suficiente para controlar la temperatura del fondo de la columna y la composicion de la corriente de cabeza de la velocidad y la rata de flujo. El vapor de cabeza que sale de la parte superior de la ESC 204 se condensa en un enfriador y se transfiere a traves de la lmea 5 a un receptor 202 superior, que sirve para hacer una eliminacion entre las fases del hidrocarburo y agua. La fase de hidrocarburo, que contiene no aromaticos y hasta 3040% de benceno y compuestos aromaticos mas pesados, se recicla a la parte inferior de la columna 200 LLE como reflujo a traves de la lmea 6. La fase acuosa se transfiere a traves de las lmeas 9 y 12 al generador de vapor 212 para generar vapor de depuracion para SRC 214. El solvente rico consiste en aromaticos puros y el solvente se extrae del fondo de ESC 204 y se transfiere a la porcion media de SRC 214 a traves de las lmeas 7 y 25. Para minimizar la temperatura del fondo de la SRC 214, el receptor 216 esta conectado a una fuente de vacm para generar condiciones subatmosfericas en SRC 214. Se inyecta vapor de depuracion desde el generador de vapor 212 a traves de la lmea 17 en la porcion inferior de SRC 214 para ayudar a la eliminacion de hidrocarburos aromaticos del solvente. Un concentrado aromatico, que contiene agua y esta libre de solvente e hidrocarburos no aromaticos, se extrae como una corriente de vapor de cabeza de la SRC 214 y se introduce en un receptor 216 superior a traves de la lmea 20 despues de condensarse en un refrigerador (no mostrado).

El receptor 216 superior sirve para efectuar una separacion de fases entre el hidrocarburo aromatico y las fases de agua. Una porcion de la fase de hidrocarburo aromatico se recicla a la parte superior de SRC 214 como reflujo por la lmea 22, mientras que la porcion restante se retira como producto de hidrocarburo aromatico a traves de la lmea 23. La fase acuosa acumulada en la pata de agua del receptor 216 superior se alimenta por lmea 24 a una porcion superior de WWC 208 como agua de lavado en una localizacion debajo de la interfase entre la fase de hidrocarburo y la fase de agua cerca de la parte superior de WWC 208. El solvente se elimina del refinado LLE a traves de un lavado con agua a contracorriente y los compuestos no aromaticos libres de solvente, que se acumulan en la fase de hidrocarburo, se retiran de la parte superior de la WWC 208 como productos no aromaticos libres de solvente a traves de la lmea 11. Una fase acuosa, que contiene el solvente, sale por la parte inferior de WWC 208 y se alimenta al generador de vapor 212 a traves de las lmeas 10 y 12 donde se transforma en vapor de extraccion que luego se introduce en la SRC 214 a traves de la lmea 17.

Una corriente dividida del solvente pobre se desvfa e introduce en el SRG 210 a traves de la lmea 13 y el vapor se introduce en el SRG 210 a traves de la lmea 16, en una ubicacion por debajo del punto de entrada de alimentacion de solvente pobre. El solvente deteriorado y el lodo polimerico se eliminan como una corriente inferior a traves de la lmea 15, mientras que el solvente regenerado y sustancialmente todo el vapor de separacion se recuperan como una corriente de cabeza que se introduce en la porcion inferior de SRC 214 a traves de la lmea 14 como parte del vapor de depuracion.

II. Descripcion del proceso LLE renovado (I) para la recuperacion de aromaticos

La Figura 2 ilustra un proceso renovado energeticamente eficiente que se deriva haciendo algunas modificaciones simples al proceso mostrado en la Figura 1. En particular, las lmeas 4, 6, 27 y 28 se eliminan del esquema mostrado en la Figura 1, a la vez que se incorporan las lmeas 44, 46, 68 y 69. Como se muestra en la Figura 2, la columna 300 LLE funciona sin reflujo lfquido ya que la alimentacion de hidrocarburos que contiene compuestos aromaticos y no aromaticos se alimenta a una localizacion cerca del fondo de la columna 300 LLE a traves de la lmea 41. El solvente pobre se introduce cerca de la parte superior de la columna 300 LLE a traves de la lmea 42 para entrar en contacto en contracorriente con la alimentacion de hidrocarburos. Los solventes extractores adecuados incluyen, por ejemplo, sulfolano, sulfolano con agua como cosolvente, tetraetilenglicol (TTEG), TTEG con agua como cosolvente,

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sulfolano y mezclas de TTEG, sulfolano y mezclas de TTEG con agua como cosolvente, trietilenglicol (TEG) y TEG con agua como cosolvente, sulfolano y mezclas de TEG, sulfolano y mezclas de TEG con agua como cosolvente y sus combinaciones. Los solventes preferidos incluyen sulfolano con agua como cosolvente y TTEG con agua como cosolvente. Las condiciones operativas de la columna 300 LLE se ajustan para producir una fase de refinacion que contiene compuestos no aromaticos sin esencialmente impurezas aromaticas y una cantidad menor de solvente, y una fase de extraccion que contiene el solvente, esencialmente todos los aromaticos en la alimentacion de hidrocarburo, y los C5- C6 no aromaticos con solo cantidades menores de C7 no aromaticos.

La fase de extraccion se transfiere desde la parte inferior de la columna 300 LLE y se alimenta a la porcion media de una columna de destilacion extractiva modificada (EDC) 304 a traves de la lmea 44. EDC 304 es una EDC modificada porque solo se introduce una parte del solvente pobre requerido a la parte superior de la EDC mientras que la otra porcion del solvente ya esta en la alimentacion de hidrocarburo a la EDC (la corriente de extracto de la columna 300 LLE). En contraste, en una EDC tfpica, todo el solvente pobre requerido se introduce en la parte superior de la columna y la alimentacion de hidrocarburo que se alimenta a la parte media de la columna no contiene solvente. La EDC modificada puede emplear la misma unidad ESC 204 que se muestra en la Figura 1, pero acomodando las diferentes disposiciones de flujo. Para mejorar el rendimiento de la EDC 304 modificada, las bandejas originales en ESC 204 pueden reemplazarse por las bandejas de alta capacidad mas nuevas para manejar mejor los dos fenomenos de fase lfquida en las porciones superiores de la EDC 304 modificada.

Se retira una fase de refinacion de la parte superior de la columna 300 LLE por la lmea 43. Se alimenta una corriente separada de solvente pobre a la porcion superior de EDC 304 modificada, preferiblemente en la bandeja superior de EDC 304 modificada a traves de la lmea 68. Se genera flujo de vapor en la EDC modificada mediante un rehervidor 306, que normalmente se calienta mediante vapor a una velocidad que es suficiente para controlar la temperatura del fondo de la columna y la composicion de la corriente de cabeza y la tasa de flujo. El vapor de cabeza que sale de la parte superior de la eDc 304 modificada se condensa en un enfriador (no mostrado) y luego se transfiere a traves de la lmea 45 al receptor 302 superior, que sirve para efectuar una separacion de fases entre la fase de hidrocarburo y la fase acuosa. La fase de hidrocarburo, que contiene los compuestos no aromaticos con cantidades menores de benceno (preferiblemente menos del 2% en peso) y trazas de solvente arrastrado, se retira del receptor 302 superior por la tubena 46 y se mezcla con la corriente de refinacion de la columna 300 LLE. La corriente combinada se alimenta a la porcion inferior de WWC 308 a traves de la lmea 47. Ninguna fase de hidrocarburo del receptor 302 superior se recicla como reflujo a EDC 304 modificada o columna 300 LLE. La fase acuosa del receptor 302 superior se transfiere a traves de las lmeas 50 y 53 al generador 312 de vapor donde se transforma en vapor de depuracion para SRC 314. El solvente rico consiste en compuestos aromaticos puros y el solvente se retira del fondo de la EDC 304 modificada y se transfiere a la porcion media de la SRC 314 por las lmeas 48 y 66.

La operacion de SRC 314, WWC 308, y SRG 310 esencialmente no sufre cambios con respecto a las de los correspondientes SRC 214, WWC 208 y SRG 210 en el proceso de LLE convencional como se representa en la Figura 1, aunque pueden ser necesarios ajustes operativos para aprovechar al maximo del proceso renovado con sus menores requisitos de energfa y un mayor rendimiento. Tfpicamente, la relacion en peso del solvente polar que se introduce en la EDC modificada a la que se introduce en la columna LLE vana de 0.1 a 10 y preferiblemente la relacion vana de 0.5 a 1.5. La temperatura y presion de extraccion de la columna LLE se mantienen tfpicamente entre 20 y 100°C y entre 1.0 y 6.0 Bar, respectivamente, y preferiblemente se mantienen entre 50 y 90°C y entre 4.0 y 6.0 Bar, respectivamente. La temperatura y presion del rehervidor de la EDC modificada se mantienen tfpicamente entre 120 y 180°C y entre 1.0 y 2.0 bar, respectivamente, y preferiblemente entre 130 y 150°C y entre 1.0 y 1.5 bar, respectivamente.

En realizaciones preferidas, la columna LLE funciona sin reflujo lfquido cerca del fondo de la columna y/o se hace funcionar la EDC modificada sin reflujo lfquido cerca de la parte superior de la columna. Finalmente, la EDC modificada se opera preferiblemente en condiciones para maximizar la recuperacion de benceno en la corriente de concentrado aromatico rico en solvente, por lo que sustancialmente todos los hidrocarburos no aromaticos se conducen a la cabeza de la EDC modificada.

Opcionalmente, una porcion de la corriente 43 de refinacion no aromatica de la columna 300 LLE puede reciclarse a traves de la lmea 69 en la corriente de alimentacion de hidrocarburo 41 a la columna 300 LLE. Cuando el reflujo no aromatico desde la parte superior de EDC 304 modificada al fondo de la columna 300 LLE se elimina, el reciclado asegura una separacion de fases entre la fase de extracto aromatico rico en solvente y la fase de refinacion no aromatica cuando la carga de hidrocarburo a la columna LLE tiene un alto contenido de aromaticos (> 70%), como en el caso de gasolina de pirolisis, que es una alimentacion comun para la recuperacion aromatica.

III. Descripcion del proceso LLE Renovado (II) para la recuperacion de aromaticos

El proceso LLE renovado (I) mostrado en la Figura 2 se puede simplificar aun mas eliminando el regenerador de solvente SRG 310. En el proceso LLE renovado (II) como se ilustra en la Figura 3, WWC 408 funciono no solo como la columna de lavado con agua de refinacion sino tambien como el regenerador de solvente pobre. El solvente pobre se retira del fondo de SRC 414 a traves de las lmeas 96 y 104 y se alimenta tanto a la columna 400 LLE como a la EDC 404 modificada a traves de las lmeas 82 y 105, respectivamente.

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Como se muestra en la Figura 3, la columna 400 LLE funciona sin reflujo Ifquido ya que la alimentacion de hidrocarburos que contiene compuestos aromaticos y no aromaticos se alimenta a una localizacion cerca del fondo de la columna 400 LLE a traves de la lmea 81. Se introduce solvente pobre cerca de la parte superior de la columna 400 LLE a traves de la lmea 82 para entrar en contacto en contracorriente con la alimentacion de hidrocarburos. Las condiciones operativas de la columna 400 LLE se ajustan para producir una fase de refinacion que contiene compuestos no aromaticos sin esencialmente impurezas aromaticas y una cantidad menor de solvente, y una fase de extraccion que contiene el solvente, esencialmente todos los aromaticos en la alimentacion de hidrocarburo, y el C5- C6 no aromaticos con solo cantidades menores de C7 no aromaticos.

La fase de extraccion se transfiere desde la parte inferior de la columna 400 LLE y se alimenta a la porcion media de una columna de destilacion extractiva modificada (EDC) 404 a traves de la lmea 84. Se retira una fase de refinacion de la parte superior de la columna 400 LLE a traves de la lmea 83. A Se alimenta una corriente separada de solvente pobre a la porcion superior de EDC 404 modificada, preferiblemente en la bandeja superior de EDC 404 modificada a traves de la lmea 105. El flujo de vapor en EDC 404 modificada se genera mediante un calderm 406, que normalmente se calienta con vapor a una velocidad eso es suficiente para controlar la temperatura del fondo de la columna y la composicion de vapor de cabeza y la tasa de flujo. El vapor de cabeza que sale de la parte superior de la EDC 404 modificada se condensa en un enfriador (no mostrado) y luego se transfiere a traves de la lmea 85 al receptor 402 superior, que sirve para efectuar una separacion de fases entre la fase de hidrocarburo y la fase acuosa. La fase de hidrocarburo, que contiene los compuestos no aromaticos con cantidades menores de benceno (preferiblemente menos de 2% en peso) y trazas de solvente arrastrado, se retira del receptor 402 superior a traves de la lmea 86 y se mezcla con la corriente de refinacion de la columna 400 LLE. La corriente combinada se alimenta a la porcion inferior de WWC 408 a traves de la lmea 87. Ninguna fase de hidrocarburo del receptor 402 superior se recicla como reflujo a EDC 404 modificada o columna 400 LLE. La fase de agua del receptor 402 superior se transfiere a traves de las lmeas 90 y 93 al generador 412 de vapor donde se transforma en vapor de depuracion para SRC 414. El solvente rico consiste en compuestos aromaticos puros y el solvente se extrae del fondo de la EDC 404 modificada y se transfiere a la porcion media de la SRC 414 a traves de las lmeas 88 y 103.

Una corriente de deslizamiento del solvente pobre se transfiere desde la lmea 104 al enfriador 422 (equipo recien agregado) a traves de la lmea 94 y luego se alimenta a la porcion inferior de WWC 408 en una ubicacion que esta debajo del punto de entrada de alimentacion de refinacion que esta conectado a la lmea 87. De esta manera, el solvente permanece en la fase de agua en la porcion inferior de WWC 408 debido a su mayor densidad (en relacion con el agua). Los hidrocarburos residuales (pesados) se eliminan del solvente pobre a traves del lavado con agua a contracorriente y se acumulan en la fase de hidrocarburo junto con el refinado no aromatico de la columna 400 LLE y EDC 404. La fase de hidrocarburo se retira de la parte superior de WWC 408 como productos no aromaticos libres de solventes a traves de la lmea 92. La fase acuosa que sale del fondo de WWC 408, que contiene el solvente, se pasa a traves de un filtro 420 magnetico (un equipo recien agregado) a traves de la lmea 91 para eliminar cualquier hierro, lodo polimerico y/o cualquier otro material altamente polar. La corriente de agua filtrada con cantidades menores de solvente se transfiere luego al generador 412 de vapor a traves de la lmea 93 donde se transforma en vapor de extraccion para ser introducido en la SRC 414 a traves de la lmea 95.

Las condiciones operativas en este proceso de renovacion son similares a las del proceso mostrado en la Figura 2. Ademas, opcionalmente, una porcion de la corriente 83 de refinacion no aromatica de la columna 400 LLE se puede reciclar a traves de la lmea 106 en la corriente 81 de alimentacion de hidrocarburo a la columna 400 LLE.

Ejemplos de realizaciones preferidas

Los siguientes ejemplos se presentan para ilustrar adicionalmente diferentes aspectos y realizaciones de la invencion y no deben considerarse como limitativos del alcance de la invencion. Los datos en los ejemplos 1 y 2 se obtuvieron mediante un modelo de simulacion computacional que se actualizo para una precision mejorada a traves de los datos de un proceso comercial real.

Ejemplo 1 (comparativo - caso base)

Con referencia a la Figura 1, mil (1000) kg/hora de la alimentacion de hidrocarburos a 75°C y 6.4 Bar (presion) se alimentan continuamente a la porcion media de la columna 200 LLE a traves de la lmea 1. Esta corriente contiene aproximadamente 25% en peso de benceno, 19% en peso de tolueno, 17% en peso de aromaticos Ca, 0.5% en peso de aromaticos Cg+ y 39% en peso de compuestos no aromaticos C5-Cg+. Se introducen tres mil seiscientos (3600) Kg/hora del solvente de sulfolano que contiene 0.8% de agua a 81°C y 6.4 Bar en la parte superior de la columna 200 LLE a traves de la lmea 2 que ingresa a la columna en una localizacion debajo de la interfase entre la fase de refinado y la fase de extraccion. La extraccion lfquido-lfquido a contracorriente en varias etapas se produce en la columna 200 LLE a una temperatura de 80°C y una presion de 6.4 bar. La corriente de refinacion, con solo 0.27% en peso de aromaticos C8+ y esencialmente libre de benceno y tolueno, se retira de la parte superior de la columna LLE y se transfiere a la parte inferior de la WWC por la lmea 3 a una rata de flujo de 397 kg/hora. La corriente de extracto, que contiene 78% en peso de sulfolano, 0.6% en peso de agua, esencialmente todos los compuestos aromaticos en la alimentacion de hidrocarburos LLE y solo 0.31% en peso de compuestos no aromaticos C7+, se transfiere desde la parte inferior de la columna LLE a traves de la lmea 4 y se mezcla con 350 Kg/hora del solvente

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sulfolano (con 0.8% peso agua) de la linea 27. La corriente mixta se alimenta a la parte superior de ESC 204 a traves de la linea 29 a una rata de 4,934 Kg/hora.

Se requieren aproximadamente 249000 Kcal/hora de la energia termica, proporcionada por el vapor de presion media al calderin 206, para generar la corriente de vapor en ESC 204, y para eliminar esencialmente todos los compuestos no aromaticos del fondo ESC para producir los productos aromaticos con pureza aceptable. La temperatura inferior de la ESC es bastante alta a 173°C. El vapor de cabeza sale de ESC 204 por la linea 5 y se transfiere al acumulador 202 superior despues de ser condensado por un enfriador. La fase de hidrocarburo del acumulador 202 superior, que contiene aproximadamente 25% en peso de benceno y 10% en peso de aromaticos C7+, se recicla al fondo de la columna 200 LLE como reflujo a una rata de flujo de 380 Kg/hora a traves de la linea 6. La corriente de reciclaje requiere frecuentes purgas para liberar C5-C6 no aromaticos acumulados. El solvente rico del fondo de ESC 204, que consiste en 86% en peso de sulfolano, 0.3% en peso de agua y compuestos aromaticos C6-Cg+ sustancialmente puros, se alimenta a SRC 214 a traves de las lineas 7 y 25 a una rata de flujo de 4534 Kg/hora, temperatura de 173°C y presion de 2.3 Bar.

WWC 208 se opera a una temperatura de 60-80°C y una presion de 1.5 Bar. El agua del acumulador 216 superior SRC 214 se alimenta a la parte superior de WWC 208 para extraer en contracorriente el sulfolano del refinado LLE, en una relacion en peso de agua a refinado de 0.25. Los productos de refinacion sin solventes se eliminan de la parte superior de wWc 208 a una velocidad de 388 Kg/hora a traves de la linea 11.

Los datos de corriente del proceso para la columna 200 LLE, ESC 204 y WWC 208, que incluyen la composicion de la corriente, la rata de flujo, la temperatura y la presion se resumen en la Tabla 1.

Tabla 1

Composicion de las corrientes originales del proceso de extraccion liquido-liquido (% en peso)

Corriente No.: i 2 3 4 29

Parafinas C5: 0.50 0.00 1.26 0.05 0.05

Naftenos Cs: 1.10 0.00 2.78 2.55 2.37

Isoparafinas C5: 0.40 0.00 1.01 0.06 0.05

Parafinas Ce: 4.91 0.00 12.38 0.14 0.13

Naftenos Cs: 6.11 0.00 15.41 2.00 1.86

isoparafinas Cs: 6.41 0.00 16.17 0.31 0.29

Benceno: 25.25 0.00 0.00 7.64 7.10

Parafinas C7: 2.51 0.00 6.32 0.02 0.01

Naftenos C7: 2.61 0.00 6.57 0.14 0.13

isoparafinas C7: 10.82 0.00 27.29 0.16 0.15

Toiueno: 18.94 0.00 0.02 4.68 4.35

Parafinas Cs: 0.70 0.00 1.77 0.00 0.00

Naftenos Ca: 1.30 0.00 3.28 0.00 0.00

Isoparafinas Cb: 1.20 0.00 3.03 0.00 0.00

Aromaticos Cs: 16.63 0.00 0.23 3.79 3.52

Parafinas CsT: 0.10 0.00 0.24 0.00 0.00

Aromaticos Cg+: 0.50 0.00 0.04 0.11 0.10

Sulfolano: 0.00 99,20 2,17 77.72 79.25

Agua: 0.00 0.80 0.02 0.63 0.64

Rata de flujo (Kg/Hr): 1000 3600 397 4584 4934

Temperatura (°C): 75 81 80 61 62

Presion (Bar): 6.4 6.4 5.8 5.8 2.0

Corriente No.: 5 6 7 9 10

Parafinas Cs: 0.56 0.59 0.00 0.00 0.00

Naftenos Cs: 29.19 30.69 0.00 0.00 0.00

Isoparafinas C;: 0.65 0.69 0.00 0.00 0.00

Parafinas Ce: 1.62 1.71 0.00 0,00 0.00

Naftenos C6: 22.97 24.15 0.00 0.00 0.00

Isoparafinas Ce: 3.54 3.72 0.00 0.00 0.00

Benceno: 24.40 25.65 5.57 0.05 0.00

Parafinas C7: 0.18 0.19 0.00 0.00 0.00

Naftenos C7: 1.58 1.67 0.00 0.00 0.00

Isoparafinas C7: 1.81 1.91 0.00 0.00 0.00

Toluene: 6.34 6.66 4.18 0.00 0.00

Parafinas C®: 0.01 0.02 0.00 0.00 0.00

Naftenos Ce: 0.06 0.06 0.00 0.00 0.00

Isoparafinas Cs: 0.02 0.02 0.00 0.00 0.00

Aromaticos C®: 2.04 2.15 3.65 0.00 0.00

Parafinas C9*: 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

Aromaticos C9*: 0.05 0.05 0,11 0.00 0.00

Sulfolano: 0.10 0.04 86.23 1.23 7.92

Agua: 4.86 0.04 0.27 98.70 92.05

Rata de flujo (Kg/Hr): 400 380 4534 20 108

Temperatura (°C): 30 31 173 30 78

Presion (Bar): 6.4 6.4 2.3 1.0 1.5

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Tabla 1 (continuacion)

Composicion de las corrientes originales del proceso de extraccion Kquido-Kquido (% en peso)

Corriente No.: li 24 27

Parafinas C5: 1.29 0.00 0.00

Naftenos Cs: 2.84 0.00 0.00

Isoparafinas Cs: 1.03 0.00 0.00

Parafinas Ce: 12.65 0.00 0.00

Naftenos Ce: 15.75 0.00 0.00

Isoparafinas Ce: 16.53 0.00 0.00

Benceno: 0.00 0.00 0.00

Parafinas C7: 6.46 0.00 0.00

Naftenos C7: 6.71 0.00 0.00

Isoparafinas C?: 27.89 0.00 0.00

Toluene: 0.02 0.00 0.00

Parafinas Ce: 1.81 0.00 0.00

Naftenos Cs: 3.35 0.00 0.00

Isoparafinas Ce: 3.10 0.00 0.00

Aromaticos Ce: 0.24 0.00 0.00

Parafinas Cg+: 0.24 0.00 0.00

Aromaticos C9*: 0.04 0.00 0.00

Sulfolano: 0.00 0.00 99.20

Agua: 0.06 1.00 0.80

Rata de flujo (Kg/Hr): 388 100 350

Temperatura (°C): 62 35 80

Presion (Bar): 1.5 2.0 3.0

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Ejemplo 2 (el proceso de la invencion - caso renovado)

Este ejemplo demuestra que el consumo de ene^a de la ESC se reduce sustancialmente convirtiendolo en una EDC modificada que se opera sin reflujo y eliminando por completo el reflujo de la ESC a la columna LLE. Ademas de una gran reduccion en el consumo de energfa, el rendimiento del proceso renovado que consiste en la LLE y la EDC modificada tambien aumenta significativamente. Debido a que la renovacion se puede lograr con modificaciones menores de las tubenas, el usuario tiene la flexibilidad de volver a la configuracion del proceso original cuando sea necesario.

Con referencia a la Figura 2, se alimentan mil (1000) Kg/hora de alimentacion de hidrocarburos a 75°C y 6.4 Bar, continuamente a una localizacion cerca del fondo de la columna 300 LLE a traves de la lmea 41. Esta corriente tiene esencialmente la misma composicion que la de la alimentacion LLE en el ejemplo 1. Se introducen dos mil cien (2100) Kg /hora de solvente de sulfolano que contiene 0.8% de agua a 81°C y 6.4 Bar en la porcion superior de LLE 300 a traves de la lmea 42, en una localizacion que esta debajo la interfase entre la fase de refinacion y la fase de extraccion. La extraccion lfquido-lfquido a contracorriente en varias etapas se produce en la columna 300 LLE a una temperatura de alrededor de 80°C y una presion de alrededor de 6.4 bar. Una corriente de refinacion no aromatica, con solo 0.50% en peso de aromaticos Cs+ y esencialmente libre de benceno y tolueno, se retira de la parte superior de la columna 300 LLE y luego se transfiere a la parte inferior de WWC 308 a traves de las lmeas 43 y 47 despues de mezclar con corriente de refinacion de cabeza a partir de EDC 304 modificada. La corriente de extracto que contiene 74% en peso de sulfolano, 0.6% en peso de agua, esencialmente todos los aromaticos en la alimentacion de hidrocarburos LLE y menos de 1.7% en peso de compuestos no aromaticos C7+ se transfiere desde la parte inferior de la columna 300 LLE y luego es alimentada a la porcion media de EDC 304 modificada a traves de 44 a una rata de 2816 Kg/hora.

Se alimentan dos mil ochocientos (2800) kg/hora de solvente de sulfolano que contiene 0,8% en peso de agua desde el fondo de SRC 314 a traves de las lmeas 59, 67 y 68 a la parte superior, preferiblemente a la bandeja superior de EDC 304 modificada, a 80°C y 3.0 Bar. La energfa termica, proporcionada por el vapor de presion media al calderm 306, se requiere para generar la corriente de vapor en EDC 304, y para eliminar esencialmente todos los compuestos no aromaticos del fondo de EDC 304 modificada. Sin embargo, un requerimiento adicional pero crucial de las operaciones EDC 304 modificadas es mantener virtualmente todo el benceno (el aromatico mas ligero) en los productos de fondo de la EDC 304 modificada. Para lograr estos requisitos multiples, la temperatura del fondo de la EDC modificada se mantiene a solo 143°C (mucho mas bajo que 173°C para la temperatura del fondo ESC original), y el mdice de flujo de solvente pobre a EDC 304 se mantiene en un nivel para mantener una relacion general de peso de solvente a alimentacion (S/F) de 6.8 (equivalente a una relacion de volumen de solvente a alimentacion de 4.5). El S/F es mas alto que en una operacion eDc tfpica para la recuperacion de aromaticos, porque una gran parte del solvente ya esta en la alimentacion de hidrocarburo EDC, que es la fase de extraccion desde la parte inferior de la columna LLE. Dado que el solvente es esencialmente no volatil en esta operacion debido a su alto punto de ebullicion, una mayor circulacion de solvente (mayor S/F) no afecta significativamente el requerimiento de energfa del proceso.

El vapor de cabeza sale de la EDC 304 modificada a traves de la lmea 45 y se transfiere al acumulador superior 302 despues de condensarse en un refrigerador. La fase de hidrocarburos del acumulador 302 superior, que contiene aproximadamente 1.1% en peso de benceno, compuestos aromaticos mas pesados e insignificantes, 0.03% en peso de sulfolano arrastrado y 0.03% en peso de agua, se mezcla a traves de la lmea 46 con la corriente de refinacion de cabeza LLE. La corriente mixta no aromatica que contiene aproximadamente 0.3% en peso de benceno se transfiere a WWC 308 a una velocidad de aproximadamente 396 Kg/hora a traves de la lmea 47. La energfa termica requerida en el calderm EDC 306 modificado es de solo 169000 Kcal/hora, que es sustancialmente menor que el de eSc 204 (Figura 1) en el caso base (249000 Kcal/hora). El ahorro de energfa es casi del 32% al convertir ESC 204 en EDC 304 modificada sin reflujo. La eliminacion del reflujo LLE de la EDC 304 modificada puede aumentar sustancialmente el rendimiento del proceso LLE renovado en un 37% ((984-716) Kg/hora/716 Kg/hora = 37%), suponiendo que la capacidad de la EDC 304 modificada esta limitada por el flujo de vapor en la columna, y por lo tanto, es el cuello de botella del proceso LLE renovado.

Los datos de corriente de la columna 300 LLE, la EDC modificada y la WWC 308 del proceso renovado, que incluyen la composicion de la corriente, el caudal, la temperatura y la presion, se resumen en la Tabla 2.

Corriente No.: 4[ 42 43 44 45

Parafinas C5: 0.50 0.00 1.19 0.06 1.41

Naftenos Cs: 1.30 0.00 2.25 0.23 5.74

Isoparafinas C5: 0.40 0.00 0.94 0.05 1.17

Parafinas Cb: 4.90 0.00 12.52 0.48 11.64

Naftenos Cs: 6.10 0.00 13.44 0.81 19.77

Isoparafinas C6: 6.40 0.00 15.92 0.67 16.30

Benceno: 25.20 0.00 0.00 8.95 1.09

Parafinas C7: 2.50 0.00 6.86 0.20 4.78

Naftenos C7: 2.60 0.00 6.37 0.28 6.71

Isoparafinas C7: 10.80 0.00 28.58 0.95 23.24

Tolueno: 18.90 0.00 0.02 6.71 0.03

Parafinas Cs: 0.70 0.00 2.01 0.05 1.10

Naftenos Cs: 1.30 0.00 3.60 0.09 2.24

Isoparafinas Ca: 1.20 0.00 3.42 0.08 1.98

Aromaticos Cs: 16.60 0.00 0.39 5.86 0.00

Parafinas C9*: 0.10 0.00 0.23 0.01 0.05

Aromaticos Cg*: 0.50 0.00 0.08 0.17 0.00

Sulfolano: 0.00 99.20 2.17 73.76 0.10

Agua: 0.00 0.80 0.02 0.59 2.66

Rata de flujo (Kg/Hr): 1000 2100 284 2816 115

Temperatura (°C): 75 81 80 61 89

Presion (Bar): 6.4 6.4 5.8 5.8 1.1

10

Tabla 2 (continuacion)

Composicion de las corrientes renovadas del proceso de extraccion Kquido-Kquido (% en peso)

Corriente No. Parafinas C5 Naftenos C5 Isoparafinas C5 Parafinas Cs Naftenos C6 Isoparafinas C5 Benceno Parafinas C7 Naftenos C7 Isoparafinas C7 Tolueno Parafinas Cs Naftenos C8 Isoparafinas Cs Aromaticos Cs Parafinas Cg* Aromaticos Cg+ Sulfolano Agua

Rata de flujo (Kg/Hr) Temperatura (°C) Presion (Bar)

46: 47 48 50 51

1.45: 1.26 0.00 0.00 0.00

5.90: 3.28 0.00 0.00 0.00

1.20: 1.01 0.00 0.00 0.00

11.97: 12.37 0.00 0.00 0.00

20.32: 15.38 0.00 0.00 0.00

16.75: 16.15 0.00 0.00 0.00

1.12: 0.32 4.56 0.00 0.00

4.91: 6.31 0.00 0.00 0.00

6.90: 6.52 0.00 0.00 0.00

23.89: 27.26 0.00 0.00 0.00

0.03: 0.02 3.43 0.00 0.00

1.13: 1.76 0.00 0.00 0.00

2.31: 3.24 0.00 0.00 0.00

2.03: 3.03 0.00 0.00 0.00

0.00: 0.28 3.00
0.00
0.00

0.05: 0.18 0.00 0.00 0.00

0.00: 0.06 0.09
0.00
0.00

0.03: 1.57 88.25 2.76 3.01

0.03: 0.02 0.66 97.23 96.98

112: 396 5501 3.0 206

35: 68 143 35 61

1.0
1.0: 1.4 1.0 1.5

5

Corriente No. Parafinas Cs Naftenos Cs Isoparafinas Cs Parafinas Cb Naftenos C6 Isoparafinas Ce Benceno Parafinas C7 Naftenos C7 isoparafinas C7 Tolueno Parafinas Cb Naftenos Ce Isoparafinas Cs Aromaticos Ce Parafinas Cs* Aromaticos Ce* Sulfolano Agua

Rata de flujo (Kg/Hr) Temperatura (°C) Presion (Bar)

52: 65 68

1.28: 0.00 0.00

3.33: 0.00 0.00

1.03: 0.00 0.00

12.56: 0.00 0.00

15.62: 0.00 0.00

16.41: 0.00 0.00

0.32: 0.00 0.00

6.41: 0.00 0.00

6.63: 0.00 0.00

27.69: 0.00 0.00

0.02: 0.00 0.00

1.79: 0.00 0.00

3.29: 0.00 0.00

3.07: 0.00 0.00

0.28: 0.00 0.00

0.18: 0.00 0.00

0.06: 0.00 0.00

0.00
0.00: 99.20

0.03: 1.00 0.80

390: 200 2800

42: 30 80

1.5: 2.0 3.0

Lo anterior ha descrito los principios, la realization preferida y los modos de operation de la presente invention. Sin embargo, la invencion no debe interpretarse como limitada a las realizaciones particulares discutidas. En cambio, las realizaciones descritas anteriormente deben considerarse como ilustrativas en lugar de restrictivas, y debe preciarse 10 que los expertos en la tecnica pueden hacer variaciones en esas realizaciones sin apartarse del alcance de la presente invencion como se define en las siguientes reivindicaciones.

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

REIVINDICACIONES

1. Un metodo para convertir un proceso existente de extraccion Kquido-Kquido basado en solvente sulfolano (LLE) que emplea una columna LLE, una columna de extraccion extractiva (ESC), una columna de recuperacion de solvente (SRC), una columna de lavado de agua de refinacion (WWC), y un regenerador de solvente (SRG) en un procedimiento mejorado para la recuperacion de hidrocarburos aromaticos a partir de una mezcla de los mismos con hidrocarburos no aromaticos, en donde el proceso existente incluye las etapas de:

(i) introducir a traves de una primera lmea una mezcla de hidrocarburos en la columna LLE a traves de una localizacion central de la misma;

(ii) introducir a traves de una segunda lmea un solvente pobre libre de hidrocarburo desde el fondo de la SRC en la columna LLE a traves de una localizacion superior del mismo;

(iii) transferir a traves de una tercera lmea un extracto aromatico rico en solventes del fondo de la columna LLE en la parte superior de la ESC;

(iv) retirar una corriente de refinacion no aromatica desde la parte superior de la columna LLE a traves de una cuarta lmea y alimentar a una porcion inferior de la WWC;

(v) mezclar la corriente de extracto aromatico rico en solvente con un solvente pobre secundario o un solvente rico de un corte lateral de la SRC para formar una corriente combinada que se alimenta a la parte superior de la ESC a traves de una quinta lmea;

(vi) retirar un vapor de cabeza que sale de la parte superior de la ESC y transferir el vapor a un primer acumulador superior que efectua una separacion de fases entre una fase de hidrocarburo y una fase acuosa, en donde la fase de hidrocarburo se recicla a traves de una sexta lmea a una porcion inferior de la columna LLE como reflujo y la fase acuosa se convierte en vapor que se transfiere a traves de una septima lmea a la SRC;

(vii) transferir una corriente aromatica rica en solvente desde la parte inferior de la ESC a una porcion media de la SRC a traves de una octava lmea;

(viii) retirar un concentrado aromatico de la SRC y transferir el concentrado a un segundo acumulador superior que efectua una separacion de fases entre una fase aromatica y una fase acuosa en la que se retira una parte de la fase aromatica como producto y otra parte de la fase aromatica reciclada a la SRC como reflujo, en donde la conversion comprende los pasos de:

(a) instalar una novena lmea para introducir una porcion de un solvente pobre libre de hidrocarburos desde el fondo de la SRC en una columna de destilacion extractiva modificada (EDC) a traves de una localizacion superior del mismo, en donde la EDC modificada se obtiene modificando la ESC;

(b) instalar una decima lmea para introducir un extracto aromatico rico en solvente del fondo de la columna LLE en la EDC modificada a traves de una localizacion inferior del mismo;

(c) instalar una undecima lmea para transferir un concentrado no aromatico desde el acumulador superior de la EDC modificada y mezclar con una corriente de refinacion no aromatica desde la parte superior de la columna LLE;

(d) eliminar la lmea existente tres para introducir el extracto aromatico rico en solventes del fondo de la columna LLE en la parte superior de la EDC modificada;

(e) eliminar la lmea existente seis para transferir el reflujo desde el acumulador superior de la EDC modificada a la columna LLE a traves de una localizacion inferior del mismo; y

(f) eliminar una lmea existente para introducir el solvente pobre libre de hidrocarburos del fondo de la SRC en la lmea inferior de la columna LLE que contiene el extracto aromatico rico en solventes o eliminar una lmea existente para introducir solvente rico que contiene aromaticos del corte lateral de la SRC en la lmea inferior de la columna LLE que contiene el extracto aromatico rico en solventes.
2. El metodo de la reivindicacion 1, en donde el proceso existente incluye ademas los pasos de

(ix) desviar el solvente pobre a traves de una corriente dividida e introducir el solvente pobre desviado a traves de una decima lmea en el SRG; e

(x) introducir vapor en el SRG a traves de una undecima lmea, en donde la conversion comprende ademas los pasos de:

(g) instalar una decimoquinta lmea para introducir una porcion del solvente pobre libre de hidrocarburos desde el fondo de la SRC en la WWC a traves de una localizacion inferior del mismo por debajo del punto de entrada de la corriente de refinacion no aromatica;

(h) instalar un filtro magnetico en la parte inferior de la WWC para eliminar el hierro y el lodo polimerico trampa; y

(i) eliminar el SRG existente y todas sus lmeas asociadas.
3. El metodo de la reivindicacion 1 o 2 que comprende ademas instalar una lmea de reciclaje para reciclar al menos una porcion del refinado no aromatico de la lmea cuatro en la etapa (iv) en la corriente de alimentacion de hidrocarburo a la columna LLE para mejorar la separacion de fases entre la fase de extracto que contiene aromaticos y la fase de refinacion no aromatica en la columna.