ES2714797T3 - Procedimiento de hidrotratamiento o hidroconversión con depurador y balón de separación de baja presión en la sección de fraccionamiento - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de hidrotratamiento o de hidroconversión de gasóleos, destilados al vacío, residuos atmosféricos o al vacío utilizando una instalación que comprende al menos: - una sección reactiva R-1, - un balón de separación caliente de alta presión B-1, alimentado por el efluente procedente de la sección reactiva R-1, y cuyo flujo de fondo alimenta el balón de separación B-5, - un balón de separación frío de alta presión B-2, alimentado por el flujo que sale en cabeza del balón de separación caliente de alta presión B-1 y cuyo flujo de fondo alimenta el depurador C-1, - una zona de compresión K del efluente gaseoso procedente de B-2, denominado hidrógeno reciclado, - un balón de separación caliente de baja presión B-5, alimentado por el flujo líquido procedente de B-1, y cuyo efluente gaseoso de cabeza constituye una parte de la carga del depurador C-1 y cuyo efluente líquido constituye la primera parte de la carga de la columna de fraccionamiento C-2, - una columna de separación C-1, también denominada depurador, alimentada por el flujo líquido procedente de B-2 y el flujo gaseoso procedente de B-5, cuyo producto de fondo constituye la otra parte de la carga de la columna de fraccionamiento C-2, - una columna de fraccionamiento C-2 principal, alimentada por el producto de fondo del depurador C-1 y por el flujo líquido procedente del fondo de B-5, y que separa las siguientes fracciones: nafta ligero y pesado, diésel, queroseno y residuo, - un horno F-1 que calienta la carga de la sección reactiva R1 y/o una parte del hidrógeno necesario para dicha sección reactiva, funcionando dicha columna de separación C-1 en las siguientes condiciones: presión total comprendida entre 0,6 y 2,0 MPa, preferentemente, comprendida entre 0,7 y 1,8 MPa y funcionando dicha columna de fraccionamiento C-2 en las siguientes condiciones de presión: presión total comprendida entre 0,1 MPa y 0,4 MPa, preferentemente, comprendida entre 0,1 MPa y 0,3 MPa.
Description
DESCRIPCION
Procedimiento de hidrotratamiento o hidroconversion con depurador y balon de separacion de baja presion en la seccion de fraccionamiento
Contexto de la invencion
La invencion se refiere al campo de los procedimientos de hidrotratamiento o hidroconversion. Los procedimientos convencionales de hidrotratamiento o hidroconversion de gasoleos, destilados al vado, residuos atmosfericos o al vado, generalmente comprenden una seccion de fraccionamiento del efluente de la seccion reactiva alcanzado principalmente dos objetivos, la eliminacion del H2S y de los ligeros y el fraccionamiento principal de los productos de la unidad. La realizacion de estos dos objetivos engendra unos consumos energeticos y representa una inversion y un coste operativo importantes tanto en terminos absolutos como con respecto al conjunto del procedimiento.
Tecnica anterior:
La patente US 3.733.260 describe un procedimiento de hidrodesulfuracion de gasoleos que comprende una seccion reactiva de hidrodesulfuracion, una separacion del efluente de esta seccion en una fraccion gaseosa y una primera fraccion lfquida a alta temperatura y alta presion, una condensacion parcial de dicha fase vapor en una fraccion gaseosa que comprende esencialmente hidrogeno y una segunda fraccion lfquida, una depuracion (sripage) del H2S y de los hidrocarburos ligeros de la primera y la segunda fraccion lfquida por medio del hidrogeno tratado previamente, una separacion de los hidrocarburos depurados en una nafta y un gasoleo de dicha nafta en la etapa de condensacion. Esta configuracion, necesita generar un reflujo para la depuracion y presenta el inconveniente de disipar una parte de la energfa contenida en el efluente de la seccion reactiva en el aerocondensador de cabeza del depurador. Ademas, al ser la temperatura optima requerida para la alimentacion de la depuracion inferior a la temperatura minima requerida para la separacion aguas abajo, se necesita un calentamiento de la carga de esta separacion.
La patente US 3.371.029 describe un procedimiento de separacion de efluentes de un reactor de conversion de hidrocarburos que contienen hidrogeno en el que no hay depuracion del H2S y unos hidrocarburos aguas arriba de la separacion principal de hidrocarburos en una nafta, un gasoleo y unos compuestos mas pesados.
Esta ultima configuracion presenta el inconveniente de que los gases acidos procedentes de la separacion principal operada a una presion proxima a la presion atmosferica, inevitablemente, deben, comprimirse tras la eliminacion del H2S antes de reenviarse hacia una red de gas combustible de una refinena.
La invencion corrige estos inconvenientes minimizando, incluso suprimiendo el compresor de cabeza de separacion, a la vez que se maximiza la eficacia energetica del procedimiento.
El documento US 2005 / 0035028 divulga un procedimiento de hidrotratamiento.
Breve descripcion de las figuras:
Las figuras 1 y 2 presentan la misma numeracion para un mismo equipo de la instalacion.
La figura 1 describe un esquema del procedimiento segun la invencion en el que el depurador C-1 esta alimentado por la fraccion de fondo del balon de separacion fno de media presion B-4 y la fraccion mas ligera obtenida tras la separacion del efluente procedente de la seccion reactiva R-1, sucesivamente en el balon de alta presion B-1, luego, el balon de media presion B-3 y despues, el balon de baja presion B-5.
Las fracciones de fondo del balon B-5 y del depurador C-1 alimentan la columna de fraccionamiento principal C-2. La figura 2 describe un esquema del procedimiento segun la tecnica anterior en el que no hay ni balon B-5 ni depurador C-1. El efluente procedente de la seccion reactiva R-1 se envfa sucesivamente al balon de alta presion B-1, luego, el balon de media presion B-3, despues, directamente a la columna de fraccionamiento principal C-2 con la fraccion de fondo procedente del balon B-4.
Breve descripcion de la invencion:
La invencion se define en la reivindicacion 1. En una variante, la instalacion ademas comprende:
- un balon de separacion caliente de media presion B-3, alimentado por el flujo lfquido procedente de B-1 y cuyo efluente lfquido alimenta el balon B-5,
- un balon de separacion fno de media presion B-4, alimentado por el flujo lfquido procedente de B-2 y el flujo gaseoso procedente de B-3 y cuyo efluente lfquido constituye una parte de la carga del depurador C-1.
En el procedimiento segun la invencion, la columna de separacion C-1 funciona en las siguientes condiciones: presion total comprendida entre 0,6 y 2,0 MPa, preferentemente, entre 0,7 y 1,8 MPa.
En el procedimiento segun la invencion, la columna de fraccionamiento C-2 funciona en las siguientes condiciones de presion: presion total comprendida entre 0,1 MPa y 0,4 MPa, preferentemente, comprendida entre 0,1 MPa y 0,3 MPa.
Segun una variante del procedimiento segun la invencion, al menos una parte de la fraccion de cabeza procedente de la columna de fraccionamiento C-2 que contiene los gases acidos residuales, se envfa hacia una columna de lavado C-5 que opera a una presion muy baja, con el fin de eliminar al menos una parte del H2S, utilizandose, a continuacion, dicha parte de la fraccion de cabeza como combustible complementario en el horno F-1 de la seccion reactiva.
Segun otra variante del procedimiento segun la invencion, al menos una parte de la fraccion de cabeza procedente de la columna de fraccionamiento C-2 que contiene los gases acidos residuales, se envfa hacia los compresores de gases acidos de una unidad de craqueo catalftico en lecho fluidizado (FCC).
Por ultimo, segun otra variante del procedimiento segun la invencion, la temperatura del balon de separacion caliente de alta presion B-1 se selecciona de manera que no sea necesario un horno para la carga del fraccionamiento principal C2.
Descripcion detallada de la invencion
El resto de la descripcion suministra informacion complementaria sobre las condiciones operativas del procedimiento y los catalizadores utilizados en la seccion reactiva.
De manera general en el procedimiento que utiliza la instalacion segun la invencion, la seccion reactiva R-1 puede constar de varios reactores dispuestos en serie o en paralelo.
Cada reactor de la seccion reactiva comprende al menos un lecho de catalizador. El catalizador se puede implementar en un lecho fijo o en un lecho expandido o bien en lecho en ebullicion. En el caso de un catalizador implementado en un lecho fijo, es posible disponer varios lechos de catalizador en al menos un reactor.
Se puede utilizar cualquier catalizador conocido por el experto en la materia en el procedimiento segun la invencion, por ejemplo, un catalizador que comprenda al menos un elemento seleccionado de entre los elementos del Grupo VIII de la tabla periodica (grupos 8, 9 y 10 de la nueva tabla periodica) y eventualmente al menos un elemento seleccionado de entre los elementos del Grupo VIB de la tabla periodica (grupo 6 de la nueva tabla periodica).
Las condiciones operativas de la seccion reactiva de hidrotratamiento o de hidroconversion R-1 en general son las siguientes:
La temperatura tfpicamente esta comprendida entre aproximadamente 200 y aproximadamente 460 °C,
La presion total tfpicamente esta comprendida entre aproximadamente 1 MPa y aproximadamente 20 MPa, generalmente, entre 2 y 20 MPa, preferentemente, entre 2,5 y 18 MPa y, de manera muy preferente, entre 3 y 18 MPa,
La velocidad espacial horaria global de carga lfquida para cada etapa catalftica tfpicamente esta comprendida entre aproximadamente 0,1 y aproximadamente 12, y preferentemente, entre aproximadamente 0,4 y aproximadamente 10 h'1 (estando la velocidad espacial horaria definida como el caudal volumetrico de carga dividido por el volumen de catalizador),
La pureza del hidrogeno reciclado utilizado en el procedimiento segun la invencion tfpicamente esta comprendida entre 50 y 100 % en volumen,
La cantidad de hidrogeno reciclado con respecto a la carga lfquida tfpicamente esta comprendida entre aproximadamente 50 y aproximadamente 2500 Nm3/m3.
Para la implementacion del procedimiento segun la invencion, se puede utilizar un catalizador clasico de hidroconversion que comprenda, sobre un soporte amorfo, al menos un metal o compuesto de metal que tenga una funcion hidro-deshidrogenante. Este catalizador puede ser un catalizador que comprenda metales del grupo VIII, por ejemplo, mquel y/o cobalto, la mayona de las veces, en asociacion con al menos un metal del grupo VIB, por ejemplo, molibdeno y/o tungsteno.
Por ejemplo, se puede emplear un catalizador que comprenda de un 0,5 a un 10 % en peso de mquel (expresado en terminos de oxido de mquel NiO) y de un 1 a un 30 % en peso de molibdeno, preferentemente, de un 5 a un 20 % en peso de molibdeno (expresado en terminos de oxido de molibdeno MoO3) sobre un soporte mineral amorfo.
La cantidad total en oxidos de metales de los grupos VI y VIII en el catalizador generalmente esta comprendida entre un 5 y un 40 % en peso y, preferentemente, entre un 7 y un 30 % en peso. La relacion ponderal (expresada en base a oxidos metalicos) entre metal (o metales) del grupo VI y metal (o metales) del grupo VIII es, en general, de aproximadamente 20 a aproximadamente 1 y la mayona de las veces de aproximadamente 10 a aproximadamente 2. El soporte se selecciona, por ejemplo, del grupo formado por alumina, sflice, sflices-aluminas, magnesia, arcillas y mezclas de al menos dos de estos minerales.
Este soporte puede contener generalmente otros compuestos y, por ejemplo, oxidos seleccionados de entre el oxido de boro, la circona, el oxido de titanio, el antudrido fosforico.
La mayona de las veces se utiliza un soporte de alumina y preferentemente alumina n o y.
El catalizador tambien puede contener un elemento promotor tal como el fosforo y/o el boro. Este elemento se puede haber introducido en la matriz o preferentemente haberse depositado sobre el soporte. Tambien se puede depositar silicio sobre el soporte, solo o con el fosforo y/o el boro.
De manera preferente, los catalizadores contienen silicio depositado sobre un soporte tal como alumina, eventualmente con fosforo y/o boro depositado(s) sobre el soporte y tambien contienen al menos un metal del grupo VIII (Ni, Co) y al menos un metal del grupo VIB (Mo,W). La concentracion en dicho elemento normalmente es inferior a aproximadamente 20 % en peso (sobre la base oxido) y la mayona de las veces inferior a aproximadamente 10 %. La concentracion de trioxido de boro (B2O3) normalmente es de aproximadamente 0 a aproximadamente 10 % en peso.
Otro catalizador es una sflice-alumina que comprende al menos un metal del grupo VIII y al menos un metal del grupo VIB.
Otro tipo de catalizador utilizable en el procedimiento segun la invencion es un catalizador que contiene al menos una matriz, al menos una zeolita Y, y al menos un metal hidro-deshidrogenante. Las matrices, metales y elementos adicionales descritos anteriormente pueden asimismo entrar en la composicion de este catalizador.
Unas zeolitas Y ventajosamente en el marco del procedimiento segun la invencion, se describen en las solicitudes de patente WO00/71641, EP-911 077, asf como, US-4.738.940 y US-4.738.941.
Algunos compuestos que tienen un caracter basico, como el nitrogeno basico, son bien conocidos por reducir significativamente la actividad de craqueo de los catalizadores acidos tal como las sflices-aluminas o las zeolitas, Cuanto mas pronunciado es el caracter acido que presenta el catalizador (sflice-alumina, incluso zeolita), mayor es el efecto beneficioso que tiene la disminucion de la concentracion en compuestos basicos por disolucion sobre la reaccion de hidrocraqueo suave.
La columna de separacion (depurador) C-1, busca eliminar los gases procedentes del craqueo (denominados, en general, gases acidos) y, concretamente, el H2S, procedentes de las reacciones de la seccion reactiva. Esta columna C-1 puede utilizar cualquier gas de depuracion como, por ejemplo, un gas que contenga hidrogeno o vapor de agua. Preferentemente, se utiliza vapor de agua para realizar la depuracion segun la invencion.
En una variante de la invencion la columna de separacion C-1 (depurador) se puede reebullir.
La presion de esta columna de separacion C-1, en general, es lo suficientemente elevada para que los gases acidos procedentes de esta separacion, previamente, purificados del H2S que contienen, puedan inyectarse en la red de gas combustible del sitio. La presion esta comprendida entre 0,6 y 2,0 MPa, preferentemente, entre 0,7 y 1,8 MPa. Preferentemente, la columna de fraccionamiento C-2 se alimenta por medio de cualquier gas de depuracion, preferentemente, vapor. La presion total de la columna de fraccionamiento C-2 esta comprendida entre 0,1 MPa y 0,4 MPa, preferentemente, comprendida entre 0,1 MPa y 0,3 MPa.
La fraccion de cabeza de la columna de fraccionamiento C-2 contiene los gases acidos residuales que se comprimen en el compresor K-2 antes de ser enviados hacia la seccion de tratamiento de los gases acidos que utilizan en general una columna de lavado con aminas. Esta fraccion de gases acidos tras el lavado se dirige a continuacion, hacia la red de gas combustible.
Segun esta variante al menos una parte de la fraccion de cabeza procedente de la columna de fraccionamiento C-2 que contiene los gases acidos residuales, se envfa hacia una columna de lavado C-5 que opera a una presion muy baja, con el fin de eliminar al menos una parte del H2S, utilizandose dicha parte de la fraccion de cabeza como combustible complementario en el horno F-1 de la seccion reactiva.
Segun otra variante de la invencion, particularmente adaptada para las unidades de hidrodesulfuracion con vistas a constituir la carga de una unidad de craqueo catalftico, al menos una parte de la fraccion de cabeza procedente de la columna de fraccionamiento C-2 que contiene los gases acidos residuales, se env^a hacia los compresores de gases acidos de una unidad de craqueo catalftico en lecho fluidizado (FCC). Esto permite entonces, eliminar el compresor de gases acidos de la unidad de hidrodesulfuracion.
El balon de separacion caliente de alta presion B-1 generalmente se opera a presion ligeramente inferior, por ejemplo, a una presion de 0,1 MPa a 1,0 MPa mas baja que la del reactor R-1. La temperatura del balon de separacion caliente B-1 generalmente esta comprendida entre 2 O0 °C y 450 °C, preferentemente, entre 250 °C y 380 °C y, de manera muy preferente, entre 260 °C y 360 °C.
Segun una variante preferente, la temperatura del balon de separacion caliente de alta presion B-1 se selecciona de manera que no sea necesario un horno para la carga del fraccionamiento principal
El balon de separacion fno de alta presion B-2, cuya carga es el flujo gaseoso procedente del balon de separacion caliente B-1, se opera a una presion ligeramente inferior a la de B-1, por ejemplo, a una presion de 0,1 MPa a 1,0 MPa mas baja que la de B-1.
El efluente gaseoso procedente de B-2, denominado hidrogeno reciclado, eventualmente se lava en la columna C-3, luego, se comprime en el compresor K-1.
La temperatura del balon de separacion fno de alta presion B-2 generalmente es la mas baja posible habida cuenta de los medios de enfriamiento disponibles sobre el terreno, con el fin de maximizar la pureza del hidrogeno reciclado.
Segun una variante de la invencion, el ftquido procedente del balon de separacion fno B-2 se descomprime en una valvula o una turbina y se dirige a un balon de separacion fno de media presion B-4. La presion total de este ultimo es preferentemente la requerida para recuperar de manera eficaz el hidrogeno comprendido en la fraccion gaseosa separada en el balon. Esta recuperacion del hidrogeno preferentemente se realiza en una unidad de adsorcion por inversion de presion.
La presion del balon B-4 generalmente esta comprendida entre 1,0 MPa y 3,5 MPa, preferentemente, comprendida entre 1,5 MPa y 3,5 MPa.
De nuevo, segun una variante de la invencion, el flujo ftquido procedente del balon de separacion caliente de alta presion B-1 se dirige a un balon de separacion caliente de media presion B-3. La presion de dicho balon de separacion B-3 se selecciona de manera que pueda alimentar el balon de separacion fno de media presion B-4 con el flujo gaseoso separado en el balon de separacion caliente de alta presion B-3.
Segun una variante preferente, una parte del ftquido procedente de B3, puede volver a inyectarse en B-2 con el fin de favorecer la disolucion de los hidrocarburos ligeros en este ultimo y maximizar la pureza en hidrogeno del gas reciclado.
Preferentemente, el flujo ftquido procedente del balon de separacion caliente de media presion B-3 se descomprime y se dirige hacia un balon de separacion caliente de baja presion B-5. La presion de dicho balon B-5 se selecciona para que sea suficientemente elevada, con el fin de que el efluente gaseoso procedente de B-5 pueda dirigirse hacia la columna de separacion C-1. La presion total del balon de separacion B-5 tfpicamente esta comprendida entre aproximadamente 0,2 MPa y aproximadamente 2,5 MPa, generalmente, entre 0,3 y 2,0 MPa, preferentemente, entre 0,4 y 1,8 MPa.
La invencion difiere de la tecnica anterior, en que:
• Al contrario que en la tecnica anterior, segun la figura 2, en la que no hay columna de separacion aguas arriba del fraccionamiento principal C-2, la fraccion ligera del efluente del reactor R-1 es objeto en el procedimiento segun la invencion de una separacion que busca eliminar estos compuestos ligeros y, concretamente, el H2S. Esta separacion la realiza el depurador C-1. Esta separacion aguas arriba de la columna de fraccionamiento C-2 permite una reduccion importante de los gases acidos de dicha columna de fraccionamiento principal C-2 y una disminucion de la potencia y del tamano, incluso en algunos casos, la supresion del compresor de gases expulsados (Off-Gas, segun la terminologfa anglosajona).
• La fraccion mas ligera del efluente de la zona reactiva R-1 que es objeto de la depuracion en la columna C-1 colocada aguas arriba del fraccionamiento principal (columna C-2), es eliminada por el flujo de cabeza del depurador C-1 y solo la fraccion pesada del efluente del reactor (flujo 38 a la salida del balon B-5 y flujo de fondo del depurador C-1) es dirigida, tras unas eventuales descompresiones sucesivas, hacia el fraccionamiento principal C-2.
La temperatura en el o en los balones separadores calientes se selecciona de manera que se aporte a la columna de fraccionamiento C-2 el calor requerido para obtener los productos fraccionados 50, 52 y 55. Segun la invencion, la
temperature del balon caliente de alta presion B-1 puede seleccionarse de manera que no sea necesario un horno para la carga del fraccionamiento principal.
• Ademas, el fraccionamiento del efluente pesado de la seccion reactiva R-1 se realiza mtegramente en la columna de separacion C-2 a la presion mas baja. Al ser la separacion por destilacion mas facil de realizar a baja presion, la eficacia energetica del procedimiento mejorara, concretamente, gracias a una reduccion de las perdidas energeticas en los aerocondensadores de cabeza de las columnas.
Descripcion de un modo de realizacion de la invencion
La siguiente descripcion se ha hecho segun la figura 1 que describe uno de los modos de realizacion posibles del procedimiento segun la invencion. La zona reactiva R-1 es una zona de hidrocraqueo, sin que esto constituya una limitacion de la presente invencion que trata sobre la instalacion de un conjunto de balon de separacion (B-5) y depurador (C-1) aguas arriba de la columna de fraccionamiento principal C-2.
La carga es un corte que presenta unos puntos de ebullicion comprendidos entre 350 °C y 530 °C, una mezcla al 70 % en masa de destilado al vado pesado y al 30 % en masa de gasoleo pesado de coquefaccion, que tiene las siguientes caractensticas:
La carga, es alimentada a traves de la lmea 1 por la bomba P-1. El hidrogeno complementario, preferentemente, en exceso con respecto a la carga, es alimentado a traves de la lmea 2 y el compresor K-2, luego, la lmea 3, y se mezcla con la carga 1 antes de ser admitido en un intercambiador de carga-efluente (E-1) a traves de la lmea 4.
El intercambiador E-1 permite precalentar la carga por medio del efluente del reactor de hidrocraqueo R-1. Despues de este intercambio, la carga se lleva a traves de la lmea 5 a un horno F-1 lo que permite alcanzar el nivel de temperatura necesario para la reaccion de hidrocraqueo, luego la carga caliente se envfa, a traves de la lmea 6, a la seccion de hidrocraqueo, constituida por al menos un reactor de hidrocraqueo R-1 que comprende al menos un catalizador de hidrocraqueo.
La seccion reactiva R-1 esta compuesta por 2 reactores en serie, de 3 lechos de catalizador cada uno. El primer lecho del primer reactor esta compuesto por catalizadores Axens HMC 868, HF858 y HR844. Los otros lechos estan constituidos por el catalizador Axens HR844.
Los lechos se operan aproximadamente a 12,5MPa y a unas temperaturas comprendidas entre 350 °C y 370 °C. El consumo de hidrogeno en la seccion reactiva es de un 2 % con respecto a la carga fresca.
El efluente de la seccion reactiva se envfa a continuacion, a traves de la lmea 10 hacia el intercambiador E-1, luego, a traves de la lmea 11 hacia el balon de separacion caliente de alta presion B-1. Una fraccion gaseosa de cabeza se separa en este balon y se recupera a traves de la lmea 12.
La fraccion lfquida se recupera en el fondo del balon B-1 a traves de la lmea 20. Dicha fraccion gaseosa (12) comprende hidrogeno que no ha reaccionado, el H2S formado en el transcurso de la reaccion, asf como, unos hidrocarburos ligeros procedentes de la conversion de los hidrocarburos de la carga en la seccion reactiva de hidrocraqueo R-1.
Tras el enfriamiento en un intercambiador E-2 y un aerocondensador A-1, esta fraccion se lleva, a traves de la lmea 13, a un balon de separacion fno de alta presion B-2 que permite realizar a la vez una separacion gas-lfquido y una decantacion de la fase lfquida acuosa. La fase hidrocabonada lfquida, despues de la descompresion en la valvula o la turbina lfquida V-1, se dirige a un balon de separacion fno de media presion B-4 a traves de la lmea 21.
El efluente lfquido procedente del balon B-1, despues de la descompresion en la valvula o la turbina lfquida V-2, se dirige a un balon de separacion caliente de media presion B-3 a traves de la lmea 20. Una fraccion gaseosa se separa en este balon y se recupera a traves de la lmea 22. La fraccion gaseosa comprende hidrogeno que no ha reaccionado, H2S, asf como, generalmente, hidrocarburos ligeros procedentes de la conversion de los hidrocarburos de la carga en la seccion reactiva R-1.
Tras el enfriamiento en un aerocondensador A-2, esta fraccion se lleva, a traves de la lmea 23, al balon de separacion fno de media presion B-4. Se recupera una fraccion lfquida en el fondo, se descomprime en la valvula o la turbina lfquida V-3 y se dirige a traves de las lmeas 30 y 31 hacia el balon de separacion de baja presion B-5.
La fraccion gaseosa procedente del balon de separacion fno de alta presion B-2 se env^a a traves de la lmea 14 hacia un absorbedor a base de aminas o una columna de lavado C-3 que permite eliminar al menos una parte del H2S. La fraccion gaseosa que contiene hidrogeno se recicla a continuacion, a traves de las lmeas 15 y 16 hacia el reactor de hidrocraqueo, tras comprimirse por medio del compresor K-1 y mezclarse con la carga 1.
El efluente lfquido hidrocarbonado procedente del balon B-4 alimenta el depurador C-1 a traves de las lmeas 32 y 33, la valvula o la turbina lfquida V-5 y el intercambiador E-3.
Segun una variante preferente, se anade vapor preferentemente, a traves de las lmeas 60 y 61 al efluente de cabeza de los balones B-1 y/o B-3 para facilitar el fraccionamiento. Esta agua se separa en los balones B-2 y B-4 y se evacua tras su separacion a traves de la lmea 57. El agua separada en el balon B-2 se envfa a traves de la lmea 56 y la valvula V4 al balon B-4. La lmea 58 permite evacuar un flujo gaseoso.
El depurador C-1 se opera a 0,9 MPa en la cabeza de la columna, a 45 °C en el balon de reflujo B-6 para una temperatura de fondo de 180 °C.
Una fraccion gaseosa se separa en el balon B-5. Esta fraccion gaseosa alimenta el depurador C-1 a traves de la lmea 34. El depurador C-1 esta alimentado por el vapor de depuracion a traves de la lmea 35 segun una relacion de 7 kg/hr de vapor para 1 m3 estandar de producto de fondo de columna. En la cabeza del depurador, se recupera una fraccion gaseosa (generalmente denominada gas acido) a traves de la lmea 36, y, a traves de la lmea 37 una nafta que presenta un punto de ebullicion final la mayona de las veces superior a 100 °C por un balon B-6 y un intercambiador E-6. El lfquido recuperado en el fondo del depurador a traves de la lmea 39 se envfa a la columna de fraccionamiento principal C-2, sin que sea necesario recalentarlo en un horno o un intercambiador.
La fraccion lfquida procedente del balon B-5, alimenta directamente el fraccionamiento principal C-2 a traves de la lmea 38 sin que sea objeto de una operacion de separacion de los gases acidos en una columna de depuracion o una columna de separacion de reebullicion.
La columna de fraccionamiento principal C-2 se opera a poca presion 0,29 MPa en la cabeza de la columna, a 45°C en el balon de reflujo B-7 (tras el paso por un aerocondensador A-3 y una bomba P-2) para una temperatura de fondo de 330 °C. El calor necesario para la separacion preferentemente, es aportado por la temperatura del balon de separacion caliente B-5, operado a 340°C y a 1,1 MPa. Esta columna C-2 esta alimentada, asimismo, por el vapor de depuracion a traves de la lmea 40 segun una relacion de 7 kg/hr de vapor para 1 m3 estandar de producto de fondo de la columna.
La fraccion de cabeza recuperada a traves de la lmea 41 contiene los gases acidos residuales que estan comprimidos en el compresor K-2 antes de la exportacion hacia el tratamiento de los gases acidos (generalmente, un lavado con aminas o una columna de lavado) antes de dirigirse hacia una red de gas combustible a traves de la lmea 42.
Segun una variante de la invencion, los gases acidos residuales se envfan a traves de la lmea 43 hacia un absorbedor a base de aminas o una columna de lavado C-5 que opera a muy baja presion lo que permite eliminar al menos una parte del H2S, antes de ser utilizada de manera minoritaria como combustible en el horno R-1 de la seccion reactiva a traves de la lmea 44.
Segun otra variante de la invencion, particularmente adaptada para las unidades de hidrodesulfuracion con vistas a constituir la carga de una unidad de craqueo catalftico, estos gases acidos residuales se dirigen hacia los compresores de gases acidos de la unidad de craqueo en lecho fluidizado a traves de la lmea 45.
El producto obtenido en la lmea 50 por la bomba P-3 esta constituido por cortes de nafta que presentan un punto de ebullicion final casi siempre inferior a 200°C.
La fraccion intermedia procedente de la columna de fraccionamiento principal C-2 a traves de la columna intermedia C-4 (opcional), eventualmente equipada con un reebullidor E-7, a traves de la lmea 51 se enfna, por ejemplo, mediante un intercambiador E-4 tras su paso por una bomba P-5, luego, se recupera a traves de la lmea 52. Se trata, por ejemplo, de un corte de gasoleo que presenta una temperatura de destilacion al 95 % en volumen (norma NF EN ISO 3405) inferior a 360 °C.
La fraccion pesada procedente de la columna de fraccionamiento principal a traves de las lmeas 53 y 54 se enfna, asimismo, tras su paso por una bomba P-4 por medio del intercambiador E-5. La fraccion asf obtenida a traves de la lmea 55 es un gasoleo al vacrn que presenta unos puntos de corte proximos a la carga inicial.
Segun otro modo de funcionamiento, es posible recuperar a traves de la lmea 50 una fraccion que va de la nafta al gasoleo ligero y a traves de la lmea 55 una fraccion de gasoleo pesado complementaria. En este caso, la columna de fraccionamiento C-2 no comprende un fraccionamiento intermedio C-4 y las lmeas 51 y 52 estan ausentes.
Segun otro modo de funcionamiento de la columna de fraccionamiento C-2, unas extracciones laterales de un corte de queroseno y de un corte de diesel son posibles (no representadas en la figura 1).
Ejemplo:
La tabla 1 compara un procedimiento de hidrocraqueo suave segun la tecnica anterior, es decir, sin depurador C-1 (figura 2), con un procedimiento de hidrocraqueo suave segun la invencion, es decir, con balon B-5 y depurador C-1(figura1).
Tabla 1
En el procedimiento segun la invencion, la cantidad de gas acido en cabeza de la columna de fraccionamiento principal de baja presion (flujo 41) que se debe comprimir en el compresor K-2 esta dividida por 6 con respecto al procedimiento segun la tecnica anterior (107 Kg/h frente a 608 Kg/h).
En el caso de un hidrocraqueo suave segun la tecnica anterior (segun la figura 2), es la totalidad de la fraccion de fondo del balon de separacion caliente de media presion B3 y de la fraccion de fondo del balon fno de media presion B-4 la que alimenta la columna de fraccionamiento C-2.
En el procedimiento segun la invencion (figura 1), la temperatura en el balon de separacion caliente de baja presion B-5 es de 340 °C, lo que permite evitar tener que poner un horno para calentar la carga 38, extrafda del fondo del balon de baja presion B-5, que alimenta la columna C-2.
Claims (5)
1. Procedimiento de hidrotratamiento o de hidroconversion de gasoleos, destilados al vado, residuos atmosfericos o al vado utilizando una instalacion que comprende al menos:
- una seccion reactiva R-1,
- un balon de separacion caliente de alta presion B-1, alimentado por el efluente procedente de la seccion reactiva R-1, y cuyo flujo de fondo alimenta el balon de separacion B-5,
- un balon de separacion fno de alta presion B-2, alimentado por el flujo que sale en cabeza del balon de separacion caliente de alta presion B-1 y cuyo flujo de fondo alimenta el depurador C-1,
- una zona de compresion K del efluente gaseoso procedente de B-2, denominado hidrogeno reciclado, - un balon de separacion caliente de baja presion B-5, alimentado por el flujo lfquido procedente de B-1, y cuyo efluente gaseoso de cabeza constituye una parte de la carga del depurador C-1 y cuyo efluente lfquido constituye la primera parte de la carga de la columna de fraccionamiento C-2,
- una columna de separacion C-1, tambien denominada depurador, alimentada por el flujo lfquido procedente de B-2 y el flujo gaseoso procedente de B-5, cuyo producto de fondo constituye la otra parte de la carga de la columna de fraccionamiento C-2,
- una columna de fraccionamiento C-2 principal, alimentada por el producto de fondo del depurador C-1 y por el flujo lfquido procedente del fondo de B-5, y que separa las siguientes fracciones: nafta ligero y pesado, diesel, queroseno y residuo,
- un horno F-1 que calienta la carga de la seccion reactiva R1 y/o una parte del hidrogeno necesario para dicha seccion reactiva,
funcionando dicha columna de separacion C-1 en las siguientes condiciones: presion total comprendida entre 0,6 y 2,0 MPa, preferentemente, comprendida entre 0,7 y 1,8 MPa y funcionando dicha columna de fraccionamiento C-2 en las siguientes condiciones de presion: presion total comprendida entre 0,1 MPa y 0,4 MPa, preferentemente, comprendida entre 0,1 MPa y 0,3 MPa.
2. Procedimiento de hidrotratamiento o de hidroconversion de gasoleos, destilados al vado, residuos atmosfericos o al vado, segun la reivindicacion 1, en el que la instalacion ademas comprende:
- un balon de separacion caliente de media presion B-3, alimentado por el flujo lfquido procedente de B-1 y cuyo efluente lfquido alimenta el balon B-5,
- un balon de separacion fno de media presion B-4, alimentado por el flujo lfquido procedente de B-2 y el flujo gaseoso procedente de B-3 y cuyo efluente lfquido constituye una parte de la carga del depurador C-1.
3. Procedimiento de hidrotratamiento o de hidroconversion de gasoleos, destilados al vado, residuos atmosfericos o al vado, segun una de las reivindicaciones 1 a 2, en el que al menos una parte de la fraccion de cabeza procedente de la columna de fraccionamiento C-2 que contiene los gases acidos residuales, se envfa hacia una columna de lavado C-5 que opera a una presion muy baja, con el fin de eliminar al menos una parte del H2S, utilizandose, a continuacion, dicha parte de la fraccion de cabeza como combustible complementario en el horno F-1 de la seccion reactiva.
4. Procedimiento de hidrotratamiento o de hidroconversion de gasoleos, destilados al vado, residuos atmosfericos o al vado, segun una de las reivindicaciones 1 a 2, en el que al menos una parte de la fraccion de cabeza procedente de la columna de fraccionamiento C-2 que contiene los gases acidos residuales, se envfa hacia los compresores de gases acidos de una unidad de craqueo catalttico en lecho fluidizado (FCC).
5. Procedimiento de hidrotratamiento o de hidroconversion de gasoleos, destilados al vado, residuos atmosfericos o al vado, segun una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la temperatura del balon de separacion caliente de alta presion B-1 se selecciona de manera que no sea necesario un horno para la carga del fraccionamiento principal C2.
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