MX2007012682A - Proceso para la hidroisomerizacion de doble enlace de butenos. - Google Patents

Abstract

Se describe un proceso para la conversion preferencial a 2-buteno de una corriente que contiene compuestos C4 incluyendo 1-buteno y 2-buteno. El proceso involucra mezclar la corriente C4 con una primer corriente de hidrogeno para formar una corriente de alimentacion, hidroisomerizar la corriente de alimentacion en la presencia de un primer catalizador de hidroisomerizacion a fin de convertir cuando menos una porcion del 1-buteno en 2-buteno, producir de esta manera un efluente de hidroisomerizacion, pasar el efluente de hidroisomerizacion a traves de una columna de fraccionamiento para formar una corriente superior que comprende isobutano e isobutileno y una corriente de fondos que comprende 2-buteno, retirar una corriente de reciclado de la columna de fraccionamiento en un sitio sobre el punto de alimentacion en el cual la proporcion en peso de 1-buteno a 2-buteno es elevada, y combinar la corriente de recirculacion con al menos una de la corriente C4 y la corriente de alimentacion corriente arriba del catalizador de hidroisomerizacion. Tambien se describe un aparato correspondiente.

Description

PROCESO PARA LA HIDROISOMERIZACION DE DOBLE ENLACE DE BUTENOS Campo de la Invención La presente invención en general se refiere a hidroisomerización de doble enlace de C4 olefinas. Antecedentes de la Invención En muchos procesos, es conveniente tener isomerización de dobles enlaces dentro de una molécula determinada. La isomerización de doble enlace es el movimiento de la posición del doble enlace dentro de una molécula, sin cambiar la estructura de la molécula. Esto es diferente de isomerización de esqueleto en donde cambia la estructura (más típicamente representa el intercambio entre la isoforma y la forma normal). La isomerización de esqueleto avanza por un mecanismo completamente diferente a la isomerización de doble enlace. La isomerización de esqueleto típicamente ocurre utilizando un catalizador acídico promovido. Hay dos tipos básicos de isomerización de doble enlace, es decir hidroisomerización y no-hidroisomerización. La primera utiliza pequeñas cantidades de hidrógeno frente a catalizadores de metal noble (tales como Pt o Pd) y ocurre a temperaturas moderadas, mientras que la última está libre de hidrógeno y típicamente emplea catalizadores de óxido de metal básicos a superiores temperaturas. La hidroisomerización de doble enlace a temperaturas moderadas se usa primordialmente para llevar al máximo la olefina interior (2-buteno por ejemplo en oposición a 1 -buteno) ya que el equilibrio termodinámico favorece la olefina interior a menores temperaturas. Esta tecnología se emplea cuando hay una reacción que favorece la olefina interior frente a la alfa olefina. La etilenólisis de 2- buteno para producir propileno es dicha reacción. La reacción de etilenólisis (metátesis) es 2-buteno + etileno -> 2 propilenos. El etileno y 1 -buteno no reaccionan. Si en una mezcla de C4 olefinas normales, 2-buteno puede llevarse al máximo, entonces la reacción a propileno se llevará al máximo. Es bien conocido que ocurren simultáneamente reacciones de hidroisomerización de doble enlace con reacciones de hidrogenación. En muchas aplicaciones comerciales, una alimentación con moléculas altamente saturadas (acetilénicos y/o dienos) se procesa sobre lecho fijo de catalizador de metal noble soportado en la presencia de hidrógeno. Por ejemplo, la reacción de butadieno sobre catalizadores de metal noble puede resumirse en la secuencia de reacción ilustrada a continuación: C4H6 +H2 - 1-C4H8 +H2 -> C4H10 110000 Sf 2-C4H8 La reacción de hidrogenación primaria de butadieno más hidrógeno forma 1 -buteno. Avanza rápidamente sobre los catalizadores (velocidad relativa equivalente a 1000). En la presencia de hidrógeno, ocurren dos reacciones con 1-buteno. Una es la hidroisomerización a 2-buteno (velocidad relativa de 100). Esta reacción requiere la presencia de hidrógeno para proceder pero no consume hidrógeno. La otra reacción es hidrogenación a butano normal (velocidad relativa de 10). La reacción final es la hidrogenación de 2-buteno directamente a butano normal. Esta es la reacción más lenta (velocidad relativa de 1 ) y esencialmente puede ser despreciable. Bajo condiciones normales sobre catalizadores de metales nobles, se espera que la selectividad de conversión de 1 -buteno será de 90% a 2-buteno y 10% a n-butano. Esto último representa una pérdida de olefinas y es indeseable. Se conoce que las reacciones de hidroisomerización e hidrogenación se llevan a cabo en reactores de lecho fijo. La patente de los E.U.A. No. 3,531 ,545 describe un proceso y método para isomerización de doble enlace que consiste de mezclar una corriente de hidrocarburos que contienen 1 -olefinas y al menos un compuesto que contiene azufre, con hidrógeno, calentar la corriente de hidrocarburo/hidrógeno mixta a temperaturas de reacción, contactar la corriente con un catalizador de metal noble, y después recuperar las 2-olefinas como un producto.

El proceso descrito en esta patente utiliza azufre como un aditivo para reducir la tendencia de hidrogenación del catalizador y de esta manera incrementar la hidroisomerización. Se muestra que el azufre está ya presente en la alimentación, agregado a la alimentación o agregado a la corriente de hidrógeno. Se conoce el emplear una torre de fraccionación de hidrocarburos en combinación con un reactor de hidrogenación de lecho fijo. En la patente de los E.U.A. No. 6,072,091 , se utiliza una columna de destilación en combinación con al menos una zona de reacción de hidrogenación. La zona de reacción de hidrogenación se asocia con la sección de rectificación de la columna de destilación. Más específicamente, se retiran hidrocarburos de la sección de rectificación de la columna para hidrogenar al menos una porción de los hidrocarburos acetilénicos y diolefínicos ahí contenidos. El efluente de la zona de reacción después se re-introduce a la zona de rectificación de la columna de destilación. Se conoce llevar a cabo una reacción de hidroisomerización dentro de una torre de destilación catalítica. En la patente de los E.U.A. No. 5,087,780 (Arganbright), se describe un proceso para la isomerización de butenos en una corriente de hidrocarburos C4 mixtos. Una corriente que contiene 1 -buteno, 2-buteno, y pequeñas cantidades de butadieno se alimenta a una torre de destilación catalítica que contiene un catalizador de Pd. Una pequeña cantidad de hidrógeno también se alimenta a la torre. El 1 -buteno, que es la cantidad del más volátil de los C4s, se mueve por la parte superior mientras que el 2-buteno que es menos volátil, tiende a ir hacia el fondo de la torre. El catalizador se ubica en la zona con superiores concentraciones de 2-buteno y ocurre la hidroisomerización de 2-buteno a 1 -buteno. 2-buteno residual en el fondo también puede reciclarse en la torre. Si el isobutileno es parte de la mezcla de alimentación, también irá por la parte de arriba con el 1 -buteno. En la patente de los E.U.A. No. 6,242,661 se describe un proceso para la separación de isobutileno a partir de butenos normales. Este proceso también emplea un proceso de destilación catalítica que incorpora la reacción de hidroisomerización. Una mezcla de normal e isobutilenos se alimentan una torre junto con una pequeña cantidad de hidrógeno. La torre contiene un catalizador de Pd ubicado dentro de las estructuras de destilación dentro de la torre. En este proceso, el catalizador se ubica en la sección superior de la torre en una multiplicidad de lechos de catalizador. Conforme ocurre la fraccionación, el isobutileno se desplaza a la parte superior. 1 -buteno (también un componente volátil) tiende a moverse con isobutileno. Ya que el sistema no emplea un catalizador de isomerización esquelético, el isobutileno pasa a través de la torre sin afectar. Sin embargo, la hidroisomerización ocurre en las regiones de alto contenido de 1 -buteno y el 1 -buteno se convierte en 2-buteno. Este 2-buteno es menos volátil y se desplaza al fondo de la torre. De esta manera, isobutileno relativamente puro se obtiene en la parte superior ya que el 1 -buteno se reacciona y se mueve al fondo como 2-buteno. Los procesos anteriores todos producen una corriente que se concentra en 2-buteno. En la reacción de etilenólisis (metátesis) de 2-buteno para formar propileno, se conoce que el isobutileno no sea un componente de alimentación deseado. Isobutileno y etileno no reaccionarán. El isobutileno y 2-buteno reaccionan para formar propileno y 2-metil-2-buteno. Esta reacción tiene un efecto negativo en ia selectividad de propileno de la reacción de etilenólisis y no es conveniente. De esta manera, en la mayoría de los casos, es preferible retirar isobutileno de una corriente de 2-buteno antes de reacción con etileno. Se conoce utilizar una destilación catalítica - desisobutilenización (CD-DelB) para preparar una corriente de 2-buteno para un reactor de metátesis (etilenólisis). Similarmente a la patente de los E.U.A. No. 6,242,661 previamente referida, una CD-DelB retirará isobutileno por la parte superior mientras que lleva al máximo el flujo de 2-buteno desde los fondos conforme el 1 -buteno se hidroisomeriza para formar 2-buteno. La torre típicamente contiene estructuras alternas de catalizador y fraccionación sobre el punto de alimentación, y las estructuras de fraccionación por debajo del punto de alimentación. Usualmente hay aproximadamente cuatro secciones de catalizador en la torre. Se agrega hidrógeno por debajo del punto de alimentación de manera tal que se disperse suficientemente al tiempo que alcanza el punto de alimentación. El CD-DelB en este servicio logra dos funciones. Hidroisomeriza el 1 -buteno en 2-buteno para mejorar la recuperación de 2-buteno y llevar al máximo la producción de propileno, y también hidrogena las pequeñas cantidades restantes de butadieno después de la hidrogenación selectiva para reducir el contenido de butadieno, que es un veneno para el catalizador de metátesis. En una torre CD-DelB, el isobutano e isobutileno son los componentes más volátiles y tienden a ir a la parte superior de la torre. El 2-buteno y n-butano son los menos volátiles y tienden a ir al fondo. El 1 -buteno y butadieno tienen volatilidad intermedia e irán hacia arriba o hacia abajo dependiendo de la operación de la torre. Si la torre se diseña de manera tal que el 1 -buteno suba, contacta una sección de catalizador y se hidroisomeriza en 2-buteno al límite del equilibrio 1 -buteno / 2-buteno en la torre. El 2-buteno formado de la hidroisomerización del 1 -buteno tiende a moverse hacia abajo y el 1 -buteno restante continúa moviéndose hacia arriba. Las secciones de fraccionación de la torre separan el 2-buteno del 1 -buteno. El butadieno que entra a CD-DelB es ligeramente menor volátil que el 1 -buteno. Algo del butadieno se mueve hacia arriba en donde se hidrogena sobre el catalizador. El producto primario de la hidrogenación es 1 -buteno. Sin embargo, una porción del butadieno que se mueve hacia arriba está "completamente" hidrogenada a 1 -butano. Esto constituye una pérdida de n-butenos y de esta manera una pérdida de alimentación para una unidad de metátesis. Algo del butadieno se mueve hacia abajo con el producto 2-buteno primordialmente. Este butadieno está sin reaccionar ya que no entra en contacto con el catalizador. Butadieno puede estar presente en no más que niveles muy bajos en los fondos si 2-buteno se va a alimentar a una unidad de metátesis. La patente de los E.U.A. No. 6,420,619 se dirige a un proceso en donde se emplean tanto una unidad de hidrogenación-destilación catalítica "final" como una torre de desisobutilenizador con destilación catalítica. Este concepto reemplaza las unidades de hidrogenación selectiva de lecho fijo normalmente asociadas con los sistemas de fraccionación de las plantas de etileno. Típicamente son unidades de lecho fijo separadas para las fracciones C3, C4 y C5 para retirar acetilénicos y diolefinas a bajos niveles antes de mayor procesamiento. El sistema de la patente de los E.U.A. No. 6,420,619 utiliza una alimentación de hidrocarburos C3 a C6 de un fraccionador con vapor o unidad FCC. En la sección CDHydro de "unidad final", se utilizan torres de destilación catalítica para hidrogenar acetilénicos y diolefinas en la corriente incluyendo butadieno, metil acetileno y propadieno y producir una corriente de producto propileno. Los fondos de la torre producen una corriente C4+ que después se envía a un sistema de fraccionación que incluye un desbutanizador. La corriente superior C del desbutanizador se dirige a una unidad de CD-DelB en donde ocurre la hidroisomerización. Además de la alimentación C4 al desbutanizador, hay un reciclado de C5+ del sistema de fraccionación corriente abajo siguiente a la unidad de metátesis. Tres ventajas del sistema descrito en la patente de los E.U.A. No. 6,420,619 son: 1. Se recicla la corriente C5+ de la unidad de metátesis lo que permite una conversión de reciclado superior de los butenos ya que el sistema convencional utiliza una toma lateral de C4 del des-propilenizador que se pretende para reciclar 2-buteno sin convertir de regreso al reactor de metátesis, 2. La remoción de pesados evita acumulación de la corriente de reciclado, y 3. Un catalizador puede utilizarse en el desbutanizador que también puede utilizarse para retirar selectivamente cualesquiera trazas de butadieno. Una desventaja del sistema CD-DelB convencional es que grandes cantidades de catalizador deben emplearse. Otra desventaja, como se indicó anteriormente, es que para saturar el butadieno, la torre de fraccionación debe diseñarse para impulsar el butadieno hacia arriba del catalizador. Esto resulta en una torre grande y costosa con muy alto reflujo. Una tercera desventaja es que cuando los fondos de la torre se van a utilizar como una corriente de alimentación para una unidad de metátesis, la cantidad de isobutileno en los fondos se requiere que sea baja, de esta manera resultando en muy altos costos de utilidad para recalentamiento y condensación. Una alternativa a un CD-DelB para obtener una corriente de alimentación de 2-buteno es un sistema que emplea una unidad de hidroisomerización de lecho fijo corriente abajo de una unidad de hidrogenación selectiva. La unidad de hidrogenación selectiva primero retira butadieno a bajos niveles. Después, la corriente de alimentación C4 efluente se alimenta a un segundo reactor de lecho fijo y se introduce hidrógeno. En la unidad de lecho fijo, el 1 -buteno en la corriente hidroisomeriza a 2-buteno y la pequeña cantidad de butadieno que permanece, reacciona. El efluente entonces pasa a una torre de fraccionación convencional en donde el isobutileno e isobutano se separan por la parte superior y el 2-buteno sale por la parte inferior en donde entra a un tambor de desprendimiento en donde se ventila cualquier hidrógeno en exceso. El resto de los fondos se utiliza como alimentación para la unidad de metátesis. Este proceso requiere menos catalizador que la unidad CD-DelB debido a superiores fuerzas impulsoras para el lecho fijo. La torre de fraccionación puede diseñarse para permitir que pase más isobutileno en el efluente de fondos, de esta manera ahorrando en utilidades y costo de capital ya que puede utilizarse una torre menor o más pequeña. La desventaja del sistema de lecho fijo es que la cantidad de n-butenos es ligeramente menor que cuando se utiliza un CD-DelB. La patente de los E.U.A. No. 6,686,510 se dirige a la producción de isobutileno y propileno de alta pureza, a partir de fracciones de hidrocarburos que tienen cuatro átomos de carbono. El proceso descrito en este documento comprende tres etapas sucesivas, es decir 1 ) la hidrogenación selectiva de butadieno con isomerización de 1 -buteno en 2-buteno hasta el equilibrio termodinámico; 2) la separación por destilación en una fracción superior que contiene isobutileno y una fracción inferior que contiene 2-buteno y butano, y 3) la metátesis de la fracción 2-buteno con etileno para producir propileno. De esta manera, se conocen diversos sistemas para preparar corrientes de 2-buteno para utilizar como corrientes de alimentación para una unidad de metátesis. Sería útil desarrollar un método y aparato para la hidroisomerización selectiva de 1 -buteno en 2-buteno que tienen eficiencia mejorada frente a sistemas de la técnica previa. Compendio de la Invención Se proporciona un proceso de hidroisomerización de doble enlace para incrementar la selectividad de 2- buteno sobre 1 -buteno. El proceso aumenta el rendimiento de 2-butenos para una corriente de alimentación C4 determinada y produce una corriente de 2-buteno que contiene una menor corriente de hidrógeno; en algunos casos, una tercera corriente de hidrógeno se alimenta a la columna de fraccionación en un sitio corriente abajo del punto de alimentación de la segunda corriente de hidrógeno. Una, dos o todas las tres corrientes de hidrógeno opcionalmente además pueden comprender monóxido de carbono. En otra forma, el método además comprende la etapa de separar el producto de metátesis de componentes más pesados, para formar una corriente de componente más pesada y combinar la corriente de componente pesados con el efluente de hidroisomerización. Usualmente, la corriente superior y la corriente de fondos cada una contienen pequeñas cantidades de 1 -buteno. En algunos casos, el gasto de flujo de 1 -buteno en la corriente superior es mayor que el gasto de flujo de 1 -buteno en la corriente de fondos. En otros casos, el gasto de flujo de 1 -buteno en la corriente de fondos es mayor que el gasto de flujo de 1 -buteno en la corriente superior. El catalizador de hidroisomerización en el reactor de hidroisomerización de lecho fijo, frecuentemente comprende un metal grupo VIII en un soporte. También puede incluirse un aditivo de oro, plata y/o metales alcalinos. Otra modalidad es un aparato para la conversión preferencial en 2-buteno de una corriente de alimentación que contiene hidrógeno y compuestos C4, incluyendo 1- buteno y 2-buteno. El aparato comprende un reactor de hidroisomerización configurado para contener un catalizador de hidroisomerización, para convertir al menos una porción del 1 -buteno en la corriente de alimentación en 2-buteno, una columna de fraccionación para separar la corriente de alimentación de hidroisomerización en una corriente superior que comprende ¡sobutano e isobutileno, y una corriente de fondos que comprende 2-buteno, una extracción lateral cerca de la parte superior de la columna de fraccionación para retirar una corriente de reciclado y una entrada de reciclado para combinar la corriente de reciclado con la corriente de alimentación corriente arriba del catalizador de hidroisomerización. La invención de conformidad comprende las varias etapas y la relación de una o más de estas etapas respecto a las demás y el aparato que posee las características, propiedades y relación de elementos ejemplificados en la siguiente descripción detallada.

Breve Descripción del Dibujo La Figura 1 es un dibujo esquemático de una primera modalidad en donde se produce una corriente de 2-buteno. La Figura 2 es un dibujo esquemático de una segunda modalidad en donde se produce una corriente de 2-buteno, con compuestos C5+ retirados antes de fraccionación de los compuestos C4. La Figura 3 es un dibujo esquemático de una modalidad en donde se produce una corriente de 2-buteno y utiliza como la corriente de alimentación en una reacción de metátesis. La Figura 4 es un dibujo esquemático de otra modalidad en donde se produce una corriente de 2-buteno y utiliza como la corriente de alimentación en una reacción de metátesis. La Figura 5 es una gráfica que muestra perfiles de conversión y selectividad para la hidroisomerización de 1 -buteno en 2-buteno. La Figura 6 es una gráfica que muestra la proporción de 1 -butenos en 2-butenos en una torre de desisobutilenizadora que está corriente abajo de un reactor de lecho fijo. La Figura 7 es una gráfica que muestra la fuerza impulsora en diversas etapas en una torre de desisobutilenizadora que no tiene una toma lateral para retirar 2-butenos cerca de la parte superior de la columna. La Figura 8 es una gráfica que muestra el contenido de 1 -buteno en diversas etapas de una torre de desisobutilenizadora cuando no hay toma lateral de la parte superior de la columna y cuando las tomas laterales de diversos gastos de flujo se emplean. Descripción Detallada de la Invención La invención proporciona un aparato y método para obtener mejorados rendimientos de 2-buteno a partir de una corriente C4 en comparación con técnicas conocidas previas. De acuerdo con la invención, un reactor de hidroisomerización de lecho fijo se utiliza en conjunto con una torre de desisobutilenizadora. Una toma lateral se retira de la torre en un sitio en donde la fuerza impulsora para la reacción de hidroisomerización en 2-buteno es alta y esta toma lateral se recicla a un reactor de hidroisomerización de lecho fijo. Con referencia a los dibujos y primero a la Figura 1 , un aparato y proceso se ilustran para producir una corriente de 2-buteno de una corriente C4. La corriente C4 contiene 1 -buteno y 2-buteno, y típicamente también contiene butadieno y butano. Esta corriente a menudo también contiene algo de C5 y materiales de superior peso molecular. El proceso total se designa como 10. Una corriente C4, que se designa como 12, se combina con una corriente de reciclado 18 para formar al corriente 20, que se alimenta a un reactor de hidroisomerización de lecho fijo 22. Una corriente de alimentación C4 típica al reactor de hídroisomerización 22 contiene 2-50 partes en peso de 1 -buteno, 2-50 partes en peso de 2-buteno, 2-50 partes en peso de isobutileno, 2-50 partes en peso de ¡sobutano, 2-50 partes en peso de n-butano y 0-1 parte en peso de butadieno, el total de partes en peso es 100. En muchos casos, butadieno no es mayor a 1500 ppmw. El hidrógeno en la corriente 16 se alimenta directamente al reactor de hidroisomerización 22 o se combina con las corrientes 12 y 18 para formar la corriente 20. En el reactor de hidroisomerización 22, 1 -buteno se hidroisomeriza en 2-buteno. Presiones de reactor típicas son 2-30 barg, y usualmente 5-18 barg. Temperaturas a la entrada de reactor típicas son 26.7 a 121.1 grados C (80-250 grados F) y usualmente 48.9 a 82.2 grados C (120-180 grados F). Hidrógeno y otros no condensables se ventilan de la corriente efluente del reactor 24 en la corriente 25. Puede utilizarse cualquier catalizador de hidroisomerización conveniente. Ejemplos de estos catalizadores son metales nobles (aproximadamente Pd) soportados en alúmina. Aditivos a los metales incluyendo Ag, Au, etc., pueden utilizarse para modificar las características de la reacción. El resto del efluente del reactor, en la corriente 26, se alimenta a una torre desisobutilenizadora 36. Las temperaturas de torre típicas son 26.7 a 104.4 grados C (80-220 grados F) y usualmente 37.8 a 71.1 grados C (100-160 grados F). Presiones de reactor típicas son 2-12 barg y usualmente 3-8 barg. La corriente superior 38 de la torre desisobutilenizadora 36 contiene isobutileno e isobutano.

Pequeñas cantidades de 1 -buteno y 2-buteno típicamente se incluyen en la corriente superior 38. La corriente de fondos 40 contiene la mayoría de 2-buteno. De acuerdo con la invención, se retira una porción de líquido del extremo superior 37 de la columna en una extracción lateral superior 39. La extracción lateral 39 de preferencia constituye la corriente de reciclado 18 que se combina con la corriente de alimentación 12 como se indicó anteriormente, de esta manera proporcionando conversión adicional del 1 -buteno presente en la corriente 18 en el reactor de hidroisomerización 22. Como resultado de la extracción lateral 39, la modalidad de la Figura 1 utiliza significativamente menos catalizador que un proceso CD-DelB convencional. Además, la modalidad de la Figura 1 convierte más de 1 -buteno que se origina en la corriente de alimentación C4 12 en 2-buteno, en comparación con un sistema convencional que emplea un lecho fijo y una torre de fraccionación en donde no se utiliza extracción lateral. La extracción lateral 39 de preferencia se ubica a la derivación en la torre desisobutilenizadora 36 en donde la concentración de 1 -buteno será la más alta si no se incluyera la extracción lateral. Típicamente, esto es cerca de la parte superior de la columna. Para determinar la elevación apropiada para la extracción lateral en un sistema particular, el punto de fuerza impulsora máxima para la reacción de hidroisomerización se determina en las condiciones bajo las cuales se establece que opere la columna. La reacción entre 1 -buteno y 2-buteno puede representarse por la ecuación (1 ) en donde B1 es 1 -buteno, B2 es 2 buteno, kb? es la reacción k para B1 a B2 y k 2 es la reacción k para B2 a B1.

M B1 < - — > B2 kD2 La velocidad de reacción es la reacción k por la concentración del reactivo. La proporción de las k's de la reacción, el coeficiente de equilibrio keq es igual a la proporción de kb? a kb2. La proporción de desaparición de B1 por hidroisomerización de B1 a B2 es: Velocidad = -kb1[B1] + kb2[B2] En donde [B1] y [B2] son el porcíento en mol de 1 y 2 buteno respectivamente. La fuerza impulsora para reacción de 1 buteno puede definirse al dividir ambos lados por-kb1 resulta en lo siguiente: Fuerza impulsora = [B1] - [B2]/Keq. Este factor de fuerza impulsora puede trazarse como una función de posición en la torre para un sistema particular y es la técnica preferida para ubicar el punto óptimo para la ubicación de extracción lateral. A continuación con referencia a la Figura 2, se ilustra otra modalidad para producir una corriente de 2-buteno de una corriente de alimentación C4 en donde una extracción lateral se retira de una torre desisobutilenizadora. En esta modalidad, cualesquiera compuestos C5+ en la alimentación o compuestos de azufre más pesados en la alimentación se retiran corriente arriba de la torre desisobutilenizadora. Además, la producción de butano durante la reacción de hidroisomerización se reduce al mínimo por el uso de múltiples corrientes de alimentación de hidrógeno y/o la inclusión de pequeñas cantidades de monóxido de carbono en una o más de las corrientes de hidrógeno. Los inventores han encontrado sorprendentemente que CO actúa como un inhibidor para las reacciones de hidrogenación de butenos en butanos mientras que permite que continúen las reacciones de hidroisomerización de doble enlace. Al alimentar el hidrógeno o la mezcla de hidrógeno/CO en múltiples sitios sobre la longitud de un reactor de lecho fijo, butadieno en la alimentación se hidrogena en butenos mientras que al mismo tiempo se reduce al mínimo la hidrogenación de butenos en butanos. Se nota que el uso de una o más corrientes que contienen H2 y CO también puede utilizarse en la modalidad ilustrada en la Figura 1. El sistema mostrado en la Figura 2 se designa como 110. Una corriente de alimentación C4, que se designa como 112 se combina con una corriente de reciclado 118 para formar la corriente 120, que se alimenta a un reactor de hidroisomerización de lecho fijo 122. Hidrógeno en la corriente 116 se alimenta directamente al reactor de hidroisomerización 122 o se combina con las corrientes 112 y 118 para formar la corriente 120. El monóxido de carbono opcionalmente se incluye con el hidrógeno en la corriente 116. Hidrógeno y/o monóxido de carbono opcionalmente también pueden inyectarse en el reactor 122 en un segundo sitio aproximadamente a la mitad sobre la longitud del reactor 122 en la corriente 121. En el reactor de hidroisomerización 122, 1-buteno se hidroisomeriza en 2-buteno, formando la corriente de efluente del reactor 124.

Hidrógeno y otros productos no condensables se ventilan de la corriente de efluente del reactor 124 en la corriente 125. El efluente del reactor restante en la corriente 126 se alimenta a una primera torre de fraccionación 130. En la primera torre de fraccionación 130, los compuestos C4 se retiran de la parte superior de la corriente 132 y los compuestos C5+ se retiran como fondos en la corriente 134. Un lecho de catalizador de hidrogenación 131 , también conocido como "lecho protector", hidrogena los butadienos restantes para formar butenos. La corriente 132 subsecuentemente se alimenta a una torre desisobutilenizadora 136. La corriente superior 138 de la torre desisobutilenizadora 136 contiene isobutileno e isobutano y pequeñas cantidades de 1 -buteno y 2-buteno. La corriente de fondo 140 contiene la mayoría de 2-buteno. En el extremo superior 137 de la torre desisobutilenizadora 136, hay una elevación en la cual están al máximo las concentraciones de 1 -buteno si no se emplea extracción lateral. Una corriente lateral superior 139 se ubica en esta elevación. La extracción lateral 139 forma la corriente de reciclados de líquido 1 18 que se combina con la corriente de alimentación 112 como se indicó anteriormente. La ubicación de la extracción lateral 139 de preferencia se elige en la misma forma que la modalidad de la Figura 1 , es decir la elevación de la cual la proporción de 1 -buteno a 2-buteno está al máximo si no se hace extracción lateral. La Figura 3 ilustra un sistema 210 para producir propileno de una corriente C4 212. La corriente C4 212 se combina con una corriente de reciclado 218 para formar la corriente 220, que se alimenta a un reactor de hidroisomerización de lecho fijo 222. Hidrógeno en la corriente 216 se combina con las corrientes 212 y 218 para formar la corriente 220 o puede alimentarse directamente al reactor 222.

Monóxido de carbono opcionalmente se incluye con el hidrógeno en la corriente 216. Hidrógeno y opcionalmente también monóxido de carbono pueden inyectarse en el reactor 222 en un segundo sitio aproximadamente a un tercio del recorrido sobre la longitud del reactor 222 en la corriente 221 y en un tercer sitio aproximadamente a dos tercios del recorrido sobre la longitud del reactor 222 en la corriente 223. Si se emplean múltiples puntos de inyección, el volumen de hidrógeno y opcional de monóxido de carbono introducido en la corriente 216 se reduce, a fin de que el volumen total de hidrógeno y CO no es mayor que lo necesario para lograr el resultado deseado. La ventaja de dividir el hidrógeno en tres puntos de alimentación diferentes es reducir la producción de butanos en el reactor 222. La ventaja de incluir monóxido de carbono en las corrientes 216, 221 y/o 223 es inhibir reacciones de hidrogenación mientras que permite que procedan reacciones de hidroisomerización. Cuando una sola inyección de una corriente mixta de H2/CO se utiliza, como se muestra en la Figura 1 , el CO y H2 de preferencia se inyectan en un solo punto corriente arriba del reactor de hidroisomerización. En este caso, la proporción de CO y H2 está entre 0.1% y 3% en una base molar, más preferible 0.1-0.5% y típicamente 0.2-0.4% en una base molar. Cuando se emplean múltiples inyecciones, como se ilustra en las Figuras 2 y 3, se proporciona de preferencia hidrógeno en cada punto de alimentación, de manera tal que el volumen total de catalizador en el reactor de hidroisomerización está en un estado activo. La proporción de CO a H2 en cada punto de inyección de preferencia pero no necesariamente es la misma que los otros puntos de inyección. También es posible el que una de las corrientes contenga solo hidrógeno. En el reactor de hidroisomerización 222, 1-buteno se hidra iso me riza en 2-buteno. La corriente efluente del reactor 224 se ventila para retirar hidrógeno y los otros no condensables de la corriente 225 y después se combina con una corriente de reciclado de metátesis 227 para formar la corriente 226, que se alimenta a una torre desisobutilenizadora 236. Sobre el punto de alimentación en la torre desisobutilenizadora 236, en el extremo corriente arriba 237 de la torre desisobutilenizadora hay una elevación en la cual las concentraciones de 1 -buteno están al máximo si no se incluye la extracción lateral. Una extracción lateral superior 239 se ubica en este sitio, formando la corriente de reciclado 218. La corriente de reciclado 218 se combina con la corriente de alimentación 212 y entra al reactor de hidroisomerización 222 como se indicó anteriormente. La corriente superior 238 de la torre desisobutilenizadora 236 contiene isobutileno e isobutano en pequeñas cantidades de 1 -buteno y 2-buteno. La corriente de fondo 240 contiene la mayoría de 2-buteno. De preferencia, el contenido de butadieno de la corriente 240 es menor que 50 ppm con base en peso y más preferiblemente menor que 10 ppm con base en peso, ya que butadieno es un veneno para catalizadores de metátesis. La corriente 240 opcionalmente se purifica en uno o más lechos de protección 243. Una corriente de alimentación de etileno 242 se combina con la corriente de fondo 240 para formar una corriente de alimentación de reactor de metátesis 244. Esta corriente entra al reactor de metátesis 246 en donde el 2-buteno y etileno reaccionan para formar una corriente de producto de metátesis 248. La corriente de producto de metátesis 248 contiene propileno, butenos e hidrocarburos C5+. El propileno se separa de los hidrocarburos más pesados en el separador 250 y se retira como el producto de la corriente 252. Los hidrocarburos C4, C5 y más pesados se reciclan en la corriente de reciclado de metátesis 227 y se combinan con la corriente 224 para formar la corriente 226.

La Figura 4 ilustra un sistema 310 para producir propileno de una corriente C4. Una corriente de alimentación C4 312 se pasa a través de una unidad de hidrogenación selectiva 313 que hidrogena butadieno produciendo corriente de alimentación C4 de bajo contenido de butadieno 314. Una corriente de hidrógeno 316 y una corriente de reciclado 318 se combinan con la corriente 314 para formar la corriente 320. La corriente 320 se alimenta a un reactor de hidroisomerización de lecho fijo 322 en donde 1 -buteno se hidroisomeriza en 2-buteno. La alimentación dividida de hidrógeno al reactor de hidroisomerización y la inclusión de monóxido de carbono con el hidrógeno pueden emplearse en esta modalidad, así como en cualquiera de las modalidades de las Figuras 1-4. La corriente efluente del reactor 324 se ventila para retirar hidrógeno y otros no condensables en la corriente 325 y el resto se combina con una corriente de reciclado de metátesis 327 para formar la corriente 326, que se alimenta a una torre de fraccionación 330. En la torre de fraccionación 330, los compuestos C4 se retiran de la parte superior en la corriente 332 y los compuestos C5+ se retiran como fondos en la corriente 334. Un lecho catalizador de hidrogenación 331 , también conocido como "lecho de protección" hidrogena los butadienos restantes para formar butenos. La corriente 332 subsecuentemente se alimenta a una torre desisobutilenizadora 336. Sobre el punto de alimentación en la torre desisobutilenizadora 336, en el extremo superior 337 de la torre desisobutilenizadora 336, próximo o en la ubicación en la cual las concentraciones de 1 -buteno y butadieno están al máximo, se ubica una toma lateral superior 339, la toma lateral 339 forma la corriente de reciclado 318. La corriente de reciclado 318 se combina con la corriente de alimentación 312 y entra al reactor de hidroisomerización 322. La corriente superior 338 de la torre desisobutilenizadora 336 contiene isobutileno e isobutano y pequeñas cantidades de 1 -buteno y 2-buteno. La corriente de fondo 340 contiene 2-buteno. La corriente 340 opcionalmente se purifica en uno o más lechos de protección 343. Una corriente de alimentación de etileno 342 se combina con la corriente de fondo 340 para formar una corriente de alimentación de reactor de metátesis 344. Esta corriente entra al reactor de metátesis 346 en donde 2-butano y etileno reaccionan para formar una corriente de producto de metátesis 348. La corriente de producto de metátesis 348 contiene propileno, buteno e hidrocarburos C5+. El propileno se separa de los hidrocarburos más pesados en el separador 350 y se retira como el producto en la corriente 352. Los hidrocarburos C4, C5 y más pesados se reciclan en la corriente 327 y se combinan con la alimentación desbutanizadora de la corriente 324 (usualmente después de ventilación) en la corriente 326. La remoción de una extracción lateral y reciclado de la extracción lateral de regreso al reactor de hidroisomerización proporciona varias ventajas de procesamiento. Primero, al retirar 1 -buteno de la parte superior de la torre desisobutilenizadora y reciclarlo al reactor de hidroisomerización, puede emplearse una menor proporción de conversión de 1 -buteno a 2-buteno en el reactor de hidroisomerización, de esta manera resultando en una velocidad de conversión menor de butenos a butanos. Como resultado, salen más butenos de la torre desisobutilenizadora, resultando en una superior proporción de producción de propileno para una cantidad determinada de alimentación C4 cuando el sistema es seguido por una reacción de metátesis. En segundo, al retirar butadieno en una corriente de reciclado, se encontrará una menor concentración de butadieno en la corriente de fondos. Esta reducción en butadieno a su vez reduce la incrustación de catalizador de metátesis en el reactor de metátesis. En tercero, la corriente de reciclado provoca que una mayor proporción de 1 -buteno sea reciclado en vez de retirar de la parte superior de la torre de fraccionación con el isobutileno e isobutano. Esto resulta en una mayor cantidad de 1 -buteno convertida en 2-buteno en el proceso total. La invención es particularmente útil para procesar corrientes C4 del fraccionador con vapor y corrientes C4 de refinería. Típicamente, las corrientes C4 del fraccionador con vapor contienen cantidades apreciables de butadieno y por lo tanto requieren inclusión de una unidad de hidrogenación selectiva para convertir butadieno a butano. Las corrientes C4 de refinería tienen un bajo contenido de butadieno que puede ser procesado dentro de la unidad de hidroisomerización y de esta manera no se requiere inclusión de una unidad de hidrogenación selectiva. La inclusión de un fraccionador corriente arriba de la torre desisobutilenizadora permite la remoción de materiales pesados que entran al sistema junto con los C4s. Las corrientes C4 de refinería a menudo contienen compuestos de azufre más pesados incluyendo dimetil sulfuro (DMDS) y dietil disulfuro (DEDS) ambos de los cuales pueden retirarse por una primera torre de fraccionación como se ¡lustra en las Figura 2 y 4. EJEMPLOS Los ejemplos muestran varias opciones de procesamiento para una sola corriente de alimentación C4 que tiene la composición mostrada a continuación en la Tabla 1. Mientras que cualquier tipo de corriente C4 puede utilizarse en la invención, estas corrientes típicamente se generan de una corriente C4 de fraccionador con vapor, una corriente C4 de una unidad FCC o una mezcla de las dos. TABLA 1 El metano es metano soluble de una unidad de hidrogenación selectiva corriente arriba, en donde el butadieno se ha reducido de aproximadamente 45,000 ppm en peso en la alimentación a 1 ,300 ppm en peso en el efluente. El hidrógeno de esa reacción contiene algunas cantidades de metano. Como resultado de la etapa de hidrogenación selectiva, el total de 2-buteno es 26.63% en peso y 1 -buteno es 11.63% en peso. Esto resulta en una proporción de 2-buteno en 1 -buteno de 2.29. Esto es lejano de la proporción de equilibrio de hidroisomerización a la temperatura de reactor de hidroisomerización nominal de 60 grados O A 60 grados C, la proporción en equilibrio de 2-buteno a 1 -buteno es 21.6. El hidrógeno empleado en los ejemplos consiste en una mezcla de 95% en peso de hidrógeno y 5% en peso de metano con un peso molecular de 2.11. En el reactor de hidroisomerización de lecho fijo, el 1 -buteno se reacciona para formar 2-buteno y el butadieno restante se hidrogena en 1 -buteno. También hay reacción del 1-buteno en la alimentación (y/o formado de butadieno) en n-butano. La selectividad se define como aquella porción del 1 -buteno convertido, que se convierte en n-butano. En este ejemplo particular, la mezcla en equilibrio de 1 -buteno y 2-buteno resultará en la conversión de 84.9% del 1 -buteno. Hay que notar que no puede obtenerse conversión completa en una sola etapa debido a la limitación de equilibrio. La Figura 5 muestra la conversión/selectividad para reacción de la corriente C4 sobre un reactor de hidroisomerización que contiene un catalizador Pd soportado. La Figura 5 muestra el desempeño cuando se utiliza una sola alimentación de hidrógeno puro y la mejora que puede resultar del uso de pequeñas cantidades de CO con hidrógeno inyectado en múltiples puntos de alimentación en el reactor de hidroisomerización. Cuando un solo punto de inyección de hidrógeno se emplea en un reactor de hidroisomerización de 3.05 m (10 ft) L x 1.37 m (4.5 ft) ID la conversión en 1 -buteno es 65% con una selectividad a n-buteno de 6.7%. La selectividad al butano se define como el total de butano producido dividido por el 1-buteno convertido. Como se describió anteriormente, bajo condiciones normales, se forma butano simultáneamente conforme el 1 -buteno se hidroisomeriza en 2-buteno. Cuando se emplean dos alimentaciones de hidrógeno/CO, la velocidad de reacción se suprime ligeramente y se reduce la selectividad a butano. Un reactor de hidroisomerización ID de 4.6 m (15 ft) L x 1.37 m (4.5 ft) que contiene más catalizador, se utiliza y la conversión mejora a 79% con 5.4% de selectividad a n-butano. Para la alimentación mostrada y para la temperatura del reactor, la conversión en equilibrio (sin hidrogenación) es 84.9%. Es importante definir la ubicación adecuada para la extracción lateral. La ubicación de preferencia es el punto de máxima fuerza de desplazamiento para la reacción de hidroisomerización. Esta ubicación se define al considerar los perfiles de composición de la torre utilizando un lecho fijo solo (sin extracción lateral). El perfil de composición sobre la torre para el Ejemplo 2 con una extracción lateral de 0, se ilustra en la Figura 6. La Figura 6 muestra la proporción de 2-buteno a 1-buteno. Como puede verse, para la mayoría de la torre, la proporción es inferior al equilibrio indicando una reacción favorable potencial de 1 -buteno a 2-buteno. La Figura 7 muestra la "fuerza impulsora" como se definió anteriormente. Como puede verse, las ubicaciones potenciales para retirar una extracción lateral están entre las etapas 9 y 29 con la ubicación óptima en la etapa 18. Esta ubicación variará dependiendo de los datos específicos del material de alimentación y las condiciones de operación de fraccionación. Sin embargo se desea que la ubicación esté en o cerca del punto de fuerza impulsora óptima con ubicaciones preferidas que tienen fuerzas impulsoras al menos 85% del máximo y usualmente al menos 90% del máximo, como se define por el perfil de composición sin extracción lateral. La Figura 8 muestra el impacto de la velocidad de extracción lateral en la composición de 1 -buteno en la columna de fraccionación. Una mayor extracción lateral resulta en una menor concentración de 1 -buteno en la parte superior de la columna.

Ejemplo 1 (Comparativo) - Torre CD-DelB Convencional Una simulación computarizada sofisticada se ejecuta en donde corrientes de alimentación que tienen la composición mostrada anteriormente se enviaron a tres diferentes torres CD-DelB convencionales. Un total de 4,589.5 kg (10,109 Ib/hr) de 1 -buteno está en la alimentación. Además, hay 10,094.7 kg (22,235 Ib/hr) de 2-buteno y 52.7 kg (116 Ib/hr) de butadieno. La primera torre, torre 1A, consiste de 94 etapas en equilibrio y una proporción de reflujo de 4.5 (reflujo a la alimentación). Esta torre tuvo un contenido de 10,705.8 kg (23,581 Ib) de catalizador en estructuras de 57.8 m3 (2,042 ft3) de destilación catalítica. Esto representa un espacio velocidad aproximado de 2.3 en peso de catalizador por peso de 1 -buteno alimentado a la torre. El resto de la torre se llena con empaque de fraccionación de alta eficiencia. Se agrega hidrógeno por debajo de los lechos de catalizador y por debajo de la alimentación para suministrar la hidrogenación requerida de hidroisomerización de butadieno y 1-buteno. La segunda torre, Torre 1 B, consiste de 129 etapas en equilibrio y tuvo una proporción de reflujo de 4.5 (reflujo a alimentación). Las 35 etapas adicionales ayudaron a lograr mejor separación. Esta torre también tuvo un contenido de 10,705.8 kg (23,581 Ib) de catalizador en 57.8 m3 (2,042 ft3) de estructuras. El resto de la torre se llenó con empaque de fraccionación de alta eficiencia. Se agregó hidrógeno para suministrar la hidrogenación requerida de hidroisomerización de butadieno y 1-buteno. La tercer torre, designada como Torre 1C, consistió de 94 etapas en equilibrio y se operó a una proporción en reflujo de 6.2 (reflujo a la alimentación). El superior reflujo mejoró la fraccionación pero requirió más utilidades (recalentamiento y servicio de condensación). Esta torre también tuvo un contenido de 10,705.8 kg (23,581 Ib) de catalizador en 57.8 m3 (2,042 ft3) de estructuras. El resto de la torre se llenó con empaque de fraccionación de alta eficiencia. Se agrego hidrógeno para suministrar la hidrogenación requerida de hidroisomerización de butadieno y 1 -buteno. En una torre de CD-DelB de la técnica previa, la fraccionación e hidroisomerización proceden en paralelo. Sobre una multiplicidad de etapas, el 1-buteno reacciona para formar 2-buteno mientras que simultáneamente el 2-buteno se mueve hacia abajo por fraccionación y el 1 -buteno se mueve hacia arriba por fraccionación. De esta manera, conforme la mezcla se mueve hacia arriba a través de la torre, la mezcla de reacción se mueve continuamente lejos del equilibrio por fraccionación y hacia el equilibrio por reacción. Para lograr alta conversión, una multiplicidad de etapas de reacción se requiere para igualar la multiplicidad de las etapas de fraccionación. Esto resulta en una gran cantidad de catalizador. Esta secuencia ocurre en toda las tres torres. En todas las tres torres, el material de alimentación es como se ilustra en la Tabla 1. Hay una cantidad considerable de 1 -buteno y butadieno en la alimentación. El objetivo del diseño es producir una corriente de fondos que contiene una alta fracción de 2-buteno y una cantidad mínima de butadieno. Como se discutió anteriormente, el 1 -buteno tiende a elevarse en la torre y el butadieno tiende a moverse hacia abajo. Esto impacta al desempeño de la torre ya que las condiciones de fraccionación deben variarse para lograr una mezcla con bajo butadieno. Como se ilustra en la Tabla 2, en la Torre 1A hay insuficiente fraccionación para lograr una alta recuperación de n-butenos en los fondos como se desea para un proceso de metátesis. Ya que la alimentación a la torre está sin reaccionar, la velocidad de producto por la parte superior tiende que aumentarse para mover el butadieno arriba en la torre y de esta manera sobre el catalizador de hidrogenación/hidroisomerización. Esto fue requerido para reducir el butadieno en el efluente a 10 ppm. Con el superior flujo de producto por la parte superior, se perdió significante 2-buteno en la parte superior. La recuperación fue 76.1 % de la alimentación como n-butenos en los fondos cuando se encuentra un bajo nivel de butadieno en el producto de fondos. También es importante notar que cuando el butadieno debe impulsarse a la parte superior una gran cantidad de hidrogenación ocurre resultando en una superior selectividad a butano. Esto es indeseable. En la Torre 1 B, un número incrementado de etapas de fraccionación (129 contra 94) se empleó para mejorar la recuperación. La recuperación aumentó a 91%. Esta opción requiere más costo de capital en la torre de fraccionación. La Torre 1C utiliza reflujo para mejorar el desempeño de fraccionación. En este caso, se utilizó una superior proporción de reflujo (6.2 contra 4.5). Esto mejoró la recuperación a 93.8%. Sin embargo, esta opción requirió más costo de capital debido al superior tráfico en la torre, requirió un diámetro mayor de la torre. Además, el requerimiento de energía fue mayor debido a los superiores servicios de recalentamiento y condensador. Tabla 2 Ejemplo 2 - Extracción Lateral de la Torre Desisobutilenizadora Una simulación computarizada sofisticada se ejecutó en donde una corriente de alimentación que tiene la misma composición de las corrientes de alimentación utilizadas en el Ejemplo comparativo 1 , se envió a una unidad de hidroisomerización de lecho fijo de ID de 3.05 m (10 ft) L X 1.37 m (4.5 ft). Como se describió anteriormente, este reactor utilizó una sola alimentación de hidrógeno y tuvo una conversión de 1 -buteno de 66%. Después del lecho fijo, el efluente fluyoó a una torre de fraccionación para separar el isobutileno e isobutano de 2-buteno y n-butano. La torre siguiente al lecho fijo consistió de 94 platos teóricos con una proporción de reflujo de 4.5. El reactor simulado fue un lecho fijo con 6.7% de selectividad de 1 -buteno a butano. Los servicios de recalentamiento y condensador fueron equivalentes a aquellos de la torre CD-DelB 1A en el ejemplo comparativo 1 , ya que se ajustan por la proporción de reflujo. El proceso resultó en 66% de conversión de 1 -buteno (Ejemplo Comparativo 2). Los resultados se ilustran en la Tabla 3. Esto representa el desempeño del lecho fijo de la técnica previa más el sistema de fraccionación. Un total de 90.3% de butenos normales (1- y 2-butenos) se recupera en el producto de fondos. El proceso anterior se repitió excepto porque una extracción lateral se retiró de la torre de fraccionación en el plato 18 en una cantidad de 4,540 kg (10,000 Ib) (Ejemplo 2A) o 9,080 kg (20,000 lb)/hr (Ejemplos 2B-2C). Los resultados se muestran en la Tabla 3. Una extracción lateral de 4,540 kg (10,000 lb)/hr resultó en una aumento en la cantidad de recuperación de n-buteno (incluyendo 2-buteno) en los fondos de 90.33% a 93.87%). Este es un resultado de la superior conversión de 1 -buteno posible por el reciclado de la extracción lateral. Una extracción lateral de 9,080 kg (20,000 lb)/hr resultó en una recuperación de n-buteno en los fondos de 96.73% (Ejemplo 2B). Sin embargo, el contenido de isobutileno en los fondos fue también relativamente alto a 17.87%. Para los dos casos que tienen una extracción lateral de 9,080 kg (20,000 lb)/hr, la diferencia es la cantidad de producto destilado que se toma. Cuando la torre se ajustó para tener un contenido de 2.73% de isobutileno en los fondos, el % de alimentación de n-buteno en los fondos fue 92.55% (Ejemplo 2C). La velocidad de producto destilado (superior) controla la cantidad de isobutileno y butadieno que está en el producto de fondos. A fin de lograr una cantidad menor de isobutileno en el producto de fondos, hay varias opciones. Un flujo de producto de destilado superior puede tomarse, pueden emplearse más platos o puede utilizarse más reflujo. Todas son opciones comercialmente útiles. Para este ejemplo, la torre de fraccionacción se considera que permanece igual a 94 platos teóricos y una proporción de reflujo fijo de 4.5. Es importante notar que en todos los casos, el butadieno es menor que el obtenido bajo condiciones similares para CD-DelB. Este es un resultado de conversión de butadieno en el reactor de hidroisomerización corriente arriba de la torre de fraccionación. Para todos los casos, la cantidad de catalizador requerido para todos los casos de lecho fijo se reduce considerablemente de la requerida para CD-DelB. Como se describió, ese sistema utiliza una gran cantidad de catalizador por la naturaleza de su secuencia de reacción dentro de la torre. Tabla 3 Ejemplo 3 - Extracción Lateral de la Torre de Desisobutilenizadora Combinada con División de Alimentación de Hidrógeno y CO en Reactor de Hidroisomerización El procedimiento del Ejemplo Comparativo 2 se repitió excepto porque una alimentación combinada de hidrógeno y CO, se agregó en dos sitios diferentes sobre la longitud del reactor de hidroisomerización, y el reactor simulado fue un lecho fijo con 5.4% de saturación de 1 -buteno. Este caso muestra desempeño mejorado frente al Ejemplo Comparativo 2. La recuperación es superior en condiciones de fraccionación equivalentes. Los volúmenes de catalizador reflejan en forma superior la actividad ligeramente reducida pero superior selectividad debido al uso de CO. El uso de dos corrientes H2/CO aumenta la recuperación a 93.8% (Ejemplo 3) de 90.3 (Ejemplo 2) como resultado de menores pérdidas de butenos a n-butano (selectividad mejorada). Mientras que este ejemplo requiere más catalizador que el Ejemplo Comparativo 2, tanto el Ejemplo Comparativo 2 como el Ejemplo 3 requieren substancialmente menores cantidades de catalizador que los casos de CD-DelB del Ejemplo Comparativo 1. El procedimiento del Ejemplo 3 se repitió excepto porque una extracción lateral se agregó en la etapa 18 en una cantidad de 4,540 kg (10,000 lb)/hr. La extracción lateral se mezcló con la corriente de alimentación C4 y re-inyectó en el reactor de hidroisomerización. El uso de la extracción lateral aumentó el % de recuperación de n-butenos en los fondos desde 93.82% (Ejemplo 3) a 96.21% (Ejemplo 3A). El procedimiento del Ejemplo 3A se repitió excepto porque la extracción lateral en la etapa 18 se aumentó a una cantidad de 9,080 kg (20,000 lb)/hr. Esta extracción lateral se mezcló con la corriente de alimentación C4 y re-inyectó en el reactor de hidroisomerización. Uso de la extracción lateral incrementada aumentó el % de recuperación de n-butenos en los fondos desde 96.21% (Ejemplo 3A) a 97.72% (Ejemplo 3B). Hay que notar que bajo especificaciones de operación de torre idénticas (Ejemplos 3, 3a y 3B), el Ejemplo 3B resultó en un aumento en isobutileno en los fondos aumentando a más de 17%.

En algunos casos, este es indeseable para procesamiento corriente abajo. El procedimiento del Ejemplo 3B se repitió excepto porque se agregó una extracción lateral en la etapa 18 en una cantidad de 9,080 kg (20,000 lb)/hr y la torre se ajustó para tener un contenido de 2.85% en peso de isobutileno en los fondos. La extracción lateral se mezcló con la corriente de alimentación C4 y re-inyectó en el reactor de hidroisomerización. Aproximadamente el mismo isobutileno en el producto de fondos, el uso de la extracción lateral incrementó el % de recuperación de n-butenos en los fondos de 93.82% (Ejemplo 3A) a 95.08% (Ejemplo 3C). Hay que notar sin embargo, que al aumentar el flujo de productos por la parte superior para recuperar más isobutileno por la parte superior, la recuperación neta de n-butenos en el producto de fondos disminuyó de 97.72% a 95.08%. Los resultados se ilustran en la Tabla 4. Tabla 4 Como puede verse, el uso de una extracción lateral resulta en superior recuperación de n-buteno que los casos con un lecho fijo solo seguido por una torre convencional sin extracción lateral (Ejemplo Comparativo 2) o un CD-DelB solo (Ejemplo 1 ). En todos los casos, los costos de catalizador para las opciones de lecho fijo son menores que para CD-DelB. En resumen, las comparaciones en las mismas condiciones de fraccionación (94 platos teóricos y proporción de reflujo = 4.5) son: Tabla 5 Como será aparente para personas con destreza en la especialidad, diversas de las características y funciones anteriormente descritas y otras o sus alternativas, pueden ser convenientemente combinadas en muchos otros sistemas o aplicaciones diferentes. Además, diversas alternativas, modificaciones, variaciones y mejoras actualmente no previstas o no anticipadas, pueden realizarse subsecuentemente por aquellos con destreza en la técnica, que también se pretenden abarcadas por las siguientes reivindicaciones.

Claims (22)

1. REIVINDICACIONES 1. Un proceso para la conversión preferencial a 2-buteno de una corriente C4 que contiene 1 -buteno y 2-buteno, caracterizado porque comprende: mezclar la corriente C4 con una primera corriente de hidrógeno para formar una corriente de alimentación, hidroisomerizar la corriente de alimentación en la presencia de un catalizador de hidroisomerización a fin de convertir al menos una porción del 1 -buteno a 2-buteno, de esta manera produciendo un efluente de hidroisomerización, pasar el efluente de hidroisomerización a través de una columna de fraccionación para formar una corriente superior que comprende isobutano e isobutileno y una corriente de fondos que comprende 2-buteno, retirar una corriente de reciclado de la columna de fraccionación en un sitio sobre el punto de alimentación en el cual la proporción en peso de 1 -buteno a 2-buteno es alta, y combinar la corriente de reciclado con al menos una de la corriente C4 y la corriente de alimentación corriente arriba del catalizador de hidroisomerización.
2. 2. El proceso de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque la corriente C4 además comprende butadieno, además comprende hidrogenar la corriente C4 antes o durante el mezclado de la corriente C4 con la primera corriente de hidrógeno para reducir el contenido de butadieno de la corriente C4 a no mayor a aproximadamente 1% en peso.
3. 3. El proceso de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la corriente de reciclado se mezcla con la corriente C4 después de hidrogenación.
4. 4. El proceso de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque la corriente de reciclado se retira a la elevación en la columna en la cual la concentración de 1 -buteno será a un máximo sino se retirara la corriente de reciclado.
5. 5. El proceso de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque además comprende mezclar la corriente de fondos con un reactivo de metátesis conveniente para formar una corriente de alimentación de metátesis, y alimentar la corriente de alimentación de metátesis a un reactor de metátesis y reaccionar el 2-buteno con el reactivo de metátesis para formar un producto de metátesis.
6. 6. El proceso de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque además comprende mezclar la corriente de fondos con un reactivo de metátesis conveniente para formar un corriente de alimentación de metátesis y alimentar la corriente de alimentación de metátesis a un reactor de metátesis y reaccionar el 2-buteno con el reactivo de metátesis para formar un producto de metátesis.
7. 7. El proceso de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el reactivo de metátesis comprende etileno y el producto de metátesis comprende propileno.
8. 8. El proceso de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque la corriente C4 incluye C5 y/o componentes más pesados, además comprende retirar el C5 y/o componentes más pesados del efluente de hidroisomerización antes de pasar el efluente de hidroisomerización a través de la columna de fraccionación.
9. 9. El proceso de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque además comprende purificar una de la corriente de fondos y la corriente de alimentación de metátesis antes de alimentar la corriente de alimentación de metátesis al reactor de metátesis.
10. 10. El proceso de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque además comprende alimentar una segunda corriente de hidrógeno al reactor de hidroisomerización en un sitio corriente abajo del punto de alimentación de la primera corriente de hidrógeno.
11. 11. El proceso de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque además comprende alimentar una tercer corriente de hidrógeno al reactor de hidroisomerización en un sitio corriente abajo del punto de alimentación de la segunda corriente de hidrógeno.
12. 12. El proceso de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque la primera corriente de hidrógeno además comprende monóxido de carbono.
13. 13. El proceso de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque al menos una de la primera y segunda corrientes de hidrógeno además comprende monóxido de carbono.
14. 14. El proceso de conformidad con la reivindicación 1 1 , caracterizado porque al menos una de la primera, segunda y tercer corrientes de hidrógeno además comprende monóxido de carbono.
15. 15. El proceso de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la primera corriente de hidrógeno además comprende monóxido de carbono.
16. 16. El proceso de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque además comprende separar el producto de metátesis de los componentes más pesados para formar una corriente de componentes pesados y combinar la corriente de componentes pesados con el efluente de hidroisomerización.
17. 17. El proceso de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque la corriente de reciclado se retira a la elevación en la columna de fraccionación en la cual la fuerza impulsora de la hidroisomerización de 1 -buteno a 2-buteno será al menos 85% de la fuerza impulsora máxima dentro de la columna si no se retirara corriente de reciclado.
18. 18. El proceso de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque la corriente de reciclado se retira a la elevación en la columna de fraccionación en la cual la fuerza impulsora para la hidroisomerización de 1 -buteno a 2-buteno será al menos 90% de la fuerza impulsora máxima dentro de la columna, si no se retirara corriente de reciclado.
19. 19. El proceso de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el catalizador de hidroisomerización en el reactor de hidroisomerización de lecho fijo comprende un metal de grupo VIII en un soporte.
20. 20. El proceso de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el catalizador de hidroisomerización incluye un aditivo seleccionado del grupo que consiste de oro, plata y metales alcalinos.
21. 21. Un proceso para la producción de propileno a partir de una corriente C4 que contiene butadieno, 1 -buteno y 2-buteno, caracterizado porque comprende: mezclar la corriente C4 con una primera corriente de hidrógeno para hidrogenar butadieno y formar una corriente de alimentación que tiene un contenido de butadieno no mayor a aproximadamente 1% en peso, hidroisomerizar la corriente de alimentación en la presencia de un catalizador de hidroisomerización a fin de convertir al menos una porción del 1 -buteno en 2-buteno, de esta manera produciendo un efluente de hidroisomerización, pasar el efluente de hidroisomerización a través de una columna de fraccionación para formar una corriente superior que comprende isobutano e isobutileno y una corriente de fondos que comprende 2-buteno, retirar una corriente de recicladp de la columna de fraccionación en un sitio en la columna en el cual la proporción en peso de 1 -buteno a 2-buteno está a un máximo, combinar la corriente de reciclado con al menos una de la corriente C4 y la corriente de alimentación corriente arriba del catalizador de hidroisomerización, mezclar la corriente de fondos con etileno para formar una corriente de alimentación de metátesis, y alimentar la corriente de alimentación de metátesis a un reactor de metátesis y reaccionar el 2-buteno con el etileno para formar propileno.
22. 22. Un aparato para la conversión preferencial a 2-buteno de una corriente de alimentación que contiene hidrógeno y compuestos C4 incluyendo 1-buteno y 2-buteno, caracterizado porque comprende: un reactor de hidroisomerización configurado para contener un catalizador de hidroisomerización para convertir al menos una porción del 1 -buteno en la corriente de alimentación a 2-buteno, una columna de fraccionación para separar la corriente de alimentación de hidroisomerización en una corriente superior que comprende isobutano e isobutileno y una corriente de fondos que comprende 2-buteno, una extracción lateral cerca de la parte superior de la columna de fraccionación para retirar una corriente de reciclado, y una entrada de reciclado para combinar la corriente de reciclado con la corriente de alimentación, corriente arriba del catalizador de hidroisomerización.