MX2008012170A - Eliminacion de agua y sales de un regenerador de catalizador para mantener la actividad del catalizador. - Google Patents

Eliminacion de agua y sales de un regenerador de catalizador para mantener la actividad del catalizador.

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Abstract

La presente invención se refiere a un proceso de conversión para producir olefinas, utilizando una composición de catalizador de filtro molecular. Más específicamente, la presente invención está dirigida a un proceso para convertir una carga de alimentación que comprende un oxigenado, en presencia de una composición de catalizador de filtro molecular, donde la alimentación de aire al regenerador de catalizador está libre o esencialmente libre de sales metálicas. Primero se enfría la alimentación de aire par eliminar agua, y luego se lava con agua para eliminar esencialmente todas las sales de la alimentación de aire. El agua eliminada en el paso de enfriamiento preferiblemente es recirculada para lavar las sales en la alimentación de aire.

Description

ELIMINACIÓN DE AGUA Y SALES DE UN REGENERADOR DE CATALIZADOR PARA MANTENER LA ACTIVIDAD DEL CATALIZADOR ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un proceso de conversión para producir olefinas utilizando una composición de catalizador de filtro molecular en presencia de una carga de alimentación de hidrocarburos, donde el aire enviado al regenerador de catalizador es secado y luego lavado para eliminar sales, a fin de mantener la actividad del catalizador. Más particularmente, la presente invención incluye un ventilador de aire que envía aire caliente a un enfriador, en el que se elimina agua por condensación, para luego enviar el aire a una torre de lavado, en la que se utiliza agua para lavar sales aéreas del aire u otro gas. En la industria petroquímica es ya sabido desde hace algún tiempo que los oxigenados, especialmente los alcoholes, son convertibles a olefinas ligeras. Existen numerosas tecnologías disponibles para producir oxigenados, incluyendo fermentación o reacción de gas de síntesis derivado de gas natural, líquidos de petróleo, materiales carbónicos incluyendo carbón, plásticos reciclados, desechos municipales o cualquier otro material orgánico. El proceso de conversión de metanol preferido se conoce generalmente como proceso metanol a olefinas (MAO) , en el que se convierte metanol principalmente a etileno o propileno en presencia de un filtro molecular, que a su vez pueden ser utilizados como ingredientes básicos para polímeros como polietileno y polipropileno. Los filtros moleculares tienen una estructura cristalina porosa con poros de tamaños uniformes de dimensiones moleculares que adsorben selectivamente moléculas que pueden entrar a los poros, y excluir las moléculas que sean demasiado grandes. Existen diversos tipos diferentes de filtros moleculares para convertir una carga de alimentación, especialmente una carga de alimentación que contenga un oxigenado, en una o más olefinas. Por ejemplo, en la patente de los EE.UU. No. 4,310,440 se revela un proceso para producir olefinas ligeras a partir de un alcohol utilizando aluminofosfatos cristalinos, muchas veces representados como ALP04. Los filtros moleculares más útiles para convertir metanol en olefinas son los filtros moleculares de silicoaluminofosfatos . Se ha descubierto que estos filtros moleculares son sensibles a varios contaminantes producidos al reducir el rendimiento de olefinas ligeras, e incluso afectan la operabilidad de un proceso de conversión. Estos contaminantes se introducen a un proceso particular de conversión de diversas formas. A veces, el filtro molecular mismo produce contaminantes que afectan el desempeño de conversión del filtro molecular. Además, en procesos a gran escala, es más probable que el efecto de varios contaminantes que entran a procesos de conversión comercial sea mayor. Los contaminantes pueden introducirse a la carga de alimentación de oxigenados o en el aire que se introduce, especialmente al regenerador de catalizador. Desafortunadamente, se ha descubierto que los contaminantes como las sales se concentran con el tiempo, al grado de producir un significativo impacto sobre los rendimientos de olefinas. Además, la exposición del catalizador a vapor a temperaturas muy elevadas en el regenerador contribuye significativamente a la desactivación del catalizador. Designamos esta desactivación como "desactivación hidrotérmica" . Las temperaturas en el regenerador son típicamente de 625°C o más, comparado con 475°C en un reactor metanol a olefinas. Debido a los efectos adversos de estas temperaturas elevadas sobre la actividad del catalizador, se ha descubierto en la presente invención que es muy importante mantener el nivel de humedad como sea razonablemente posible en el regenerador. Por consiguiente, es sumamente deseable controlar la contaminación para no afectar adversamente al catalizador de filtro molecular. Controlar la contaminación es particularmente deseable en reacciones oxigenados a olefinas, particularmente en reacciones metanol a olefinas, donde las cargas de alimentación y los catalizadores son relativamente costosos. Se ha descubierto que es altamente deseable secar, o cuando menos secar parcialmente el aire que va al regenerador, a fin de reducir significativamente la velocidad de la desactivación del catalizador causada por exposición a vapor en el regenerador. Además, Janssen y colab. han reportado previamente en la patentes de los EE.UU. Nos. 2004/0034264 Al y 2004/0034265 Al que las cargas de alimentación deben estar libres, o esencialmente libres, de sales. Sin embargo, se ha descubierto que se pueden causar graves daños al catalizador si éste queda expuesto al cloruro de sodio que está presente en el aire de zonas costeras, como en las que frecuentemente están ubicadas las plantas petroquímicas. La presente invención proporciona un proceso para proteger el catalizador de daños producidos por ésta y otras sales que podrían estar presentes en el aire que entra al reactor, y particularmente en lo que se refiere al aire que entra al tanque de regeneración de catalizador. SUMARIO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un proceso para regenerar un catalizador de filtro molecular que comprende: eliminar humedad y sales aéreas del aire antes de enviar el aire a un regenerador de catalizador, introducir un catalizador de filtro molecular gastado al regenerador; y calentar el catalizador de filtro molecular durante tiempo suficiente y a una temperatura suficiente para regenerar el catalizador de filtro molecular. La presente invención especifica un proceso para convertir una carga de alimentación en presencia de un filtro molecular en una o más olefinas, al tiempo que controla la contaminación del catalizador. Se puede reducir la contaminación del catalizador suministrando una alimentación de regeneración de aire que posee un contenido reducido de humedad, y esencialmente ninguna sal. El catalizador de filtros moleculares utilizado en la presente invención requiere una regeneración periódica, a fin de mantener la actividad del catalizador. El regenerador de catalizadores debe tener una corriente de aire que entra al regenerador, a fin de suministrar el oxigeno necesario para quemar depósitos carbónicos en el catalizador. Se ha descubierto que es ventajoso condensar agua y sales del aire que entra al regenerador. Puede haber un ventilador de aire principal para enviar aire al regenerador. Debido al calor de. compresión, este aire se calentará, generalmente a una temperatura de entre 149 y 204°C. En el arranque del reactor, se puede utilizar un calentador de aire para que el regenerador alcance la temperatura operativa apropiada. Antes de entrar al regenerador, se envía el aire a un enfriador de descarga, donde se extrae el agua de la corriente de aire por condensación. Luego se envía el aire a una torre de lavado para eliminar sales aéreas. El agua extraída en el enfriador se utiliza entonces para lavar las sales del aire. Para tal propósito, se puede añadir agua adicional, si ello es necesario. Si bien el contenido de agua del aire se incrementa ligeramente dentro de la torre de lavado si se añade agua adicional, el aire permanece lo suficientemente seco para mantener la longevidad del catalizador. Se ha descubierto que la combinación del enfriador y la torre de lavado es una forma más simple y económica para introducir aire más seco y libre de sales al regenerador de catalizador de lo que se especifica en la técnica anterior, como las revelaciones de la solicitud de patente de los EE.UU. con No. de Serie 11/287,032, que revela el uso de un contactor adsorbente giratorio o rueda adsorbente colocada de forma que la corriente de aire a secarse pasa por sector adsorbente de la rueda adsorbente antes de pasar por el regenerador. La presente invención es también más simple de lo que se especifica en la patente de los EE.UU. No. 2006/0040821 Al, publicada el 23 de febrero de 2006, en la que se utilizan lechos adsorbentes para secar el aire a un grado mucho mayor de lo que se ha descubierto como necesario en la presente invención. Hemos descubierto que un secado moderado de la corriente de aire, para que éste contenga entre 25 y 60% de agua, comparado con el aire ambiente, junto con la eliminación de esencialmente todas las sales contenidas en el aire, permite mantener un nivel significativo de actividad del catalizador. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención está dirigida a un proceso de conversión de una carga de alimentación de hidrocarburos, particularmente metanol, en presencia de una composición de catalizador de filtro molecular, a una o más olefinas. En la presente invención, el gas alimentado a un regenerador de catalizador tiene bajo contenido de contaminantes, particularmente humedad y sales, significativamente para no producir un efecto adverso sobre la vida del catalizador o la selectividad en la conversión de la corriente de alimentación, para producir el producto deseado. El gas hacia el regenerador de catalizador tiene una cantidad reducida de agua, pero se seca sólo moderadamente en comparación con el gas no tratado (normalmente aire) . De conformidad con la presente invención, es de esperarse alguna reducción en la vida del catalizador como resultado del aire de regeneración que contiene contaminantes, incluyendo contaminantes que están presentes en el aire de regeneración, debido a la proximidad a agua de mar. Estos contaminantes son más particularmente agua y contaminantes de metales de los Grupos IA o IIA, como sales aéreas . Los catalizadores utilizados en las reacciones metanol a olefinas son sensibles a altas temperaturas en presencia de humedad, lo cual también se conoce como desactivación hidrotérmica . Las temperaturas son más elevadas en el regenerador (aproximadamente 625°C o más) , y a tales temperaturas es importante reducir el nivel de humedad. El catalizador también se contamina y desactiva por metales intercambiables en la alimentación, particularmente iones de sodio. Por consiguiente, es necesario aplicar medidas para eliminar todo rastro de sodio, en su mayor parte proveniente de NaCl, que pueda estar presente en cualquier corriente de alimentación al reactor. Típicamente, en el interior del reactor las condiciones de reacción son de 475°C a 138 kPa, y 60% molar de vapor en el efluente del reactor, o 1.4 bar absolutos de presión parcial de la corriente. Este vapor se genera como producto secundario de la reacción, y no puede reducirse cuando la alimentación al reactor es metanol puro. La única manera de reducir el nivel de vapor por control de la corriente de alimentación sería alimentar al reactor éter dimetílico o mezclas de éter dimetílico/metanol . El regenerador de catalizador metanol a olefinas opera típicamente a una temperatura promedio de 625°C y 138 kPa . En el regenerador hay dos fuentes de vapor, la humedad que entra al regenerador con el aire y vapor generados por combustión del hidrógeno contenido en el coque que se quema en el catalizador. Una típica fórmula de coque es CHi.6 a CHi.8- Si el aire está húmedo, por ejemplo 3.74% molar de agua y tiene hasta 30% de oxigeno excedente, el humo contendrá 7.57% molar de vapor, que corresponde a una presión parcial de vapor de 0.18 bar absolutos. Aunque esta presión parcial de vapor es mucho menos que la presión de vapor en el reactor, se ha calculado que la temperatura más elevada en el regenerador causa una contribución del 60% al índice de desactivación del catalizador, que bajo tales condiciones se estiman en 0.67% por día (0.26% del reactor, y 0.41% del regenerador) . En la presente invención se ha descubierto que se puede reducir el índice de desactivación secando completa o parcialmente el aire que va hacia el regenerador. Cuando se utiliza aire seco, el humo contendrá 4.35% molar de vapor, correspondiente a una presión parcial de 0.10 bar absolutos, y produciendo un índice general de desactivación de 0.50% por día (0.26% del reactor y 0.24% del regenerador). Por consiguiente, el índice de desactivación del catalizador se reduce en 40%. Muchas plantas pueden estar ubicadas cerca de una costa, donde es común la presencia de aerosoles salinos en el aire. Si el aire de entrada al regenerador contiene incluso un bajo nivel de sal de 1 partes por mil millones del peso de sodio, puede causar la acumulación de hasta 1.0 a 1.5 partes por millón de sodio en el catalizador al cabo de un año de operación. Es factible que el aire de entrada contenga significativamente más sodio que una parte por mil millones, con una acumulación de sodio proporcionalmente más elevada en el catalizador. Se sabe que el sodio y otros metales intercambiables son contaminantes irreversibles del catalizador para la conversión de oxigenados a olefinas, dado que neutralizan los sitios ácidos activos en el catalizador. Un incremento en el contenido de sodio causa la pérdida progresiva de actividad del catalizador. Por consiguiente, es importante proporcionar un dispositivo para secar el aire y purificarlo al enviarlo al regenerador, a fin de disminuir la velocidad de desactivación del catalizador. Los catalizadores adecuados para catalizar la reacción de conversión de oxigenados a olefinas de la presente invención incluyen catalizadores de filtros moleculares. Los catalizadores de filtros moleculares pueden ser zeoliticos (zeolitas) o no zeoliticos (no zeolitas). También se pueden formar catalizadores útiles a partir de mezclas de catalizadores de filtros moleculares zeoliticos y no zeoliticos. Deseablemente, el catalizador es un filtro molecular no zeolitico. Los catalizadores de filtros moleculares zeoliticos útiles incluyen, sin limitación, mordenita, chabazita, erionita, ZSM-5, ZSM-34, ZS -48, y mezclas de estos. Los métodos para producir estos catalizadores son conocidos en la técnica, y no es necesario discutirlos aquí. Los silicoaluminofosfatos ("SAPO") son un grupo de catalizadores de filtros moleculares no zeoliticos útiles en la presente invención. Los procesos para producir SAPO útiles son conocidos en la técnica. En particular, son deseables los SAPO de poros pequeños. Los SAPO adecuados para utilizarse en la presente invención incluyen, sin limitarse necesariamente a ellos, SAPO-34, SAPO-17, SAPO-18, SAPO-44, SAPO-56, y mezclas de estos. En una modalidad más deseable, el SAPO es SAPO-34. Los SAPO sustituidos forman una clase de filtros moleculares conocidos como "MeSAPO", que también son útiles para la presente invención. Los procesos para producir MeSAPO son conocidos en la técnica. Los SAPO con sustituyentes , como MeSAPO, también pueden ser adecuados para utilizarse en la presente invención. Los sustituyentes adecuados, "Me", incluyen, sin limitarse necesariamente a estos, níquel, cobalto, manganeso, zinc, titanio, estroncio, magnesio, bario y calcio. Los MeSAPO deseados son de poros pequeños, con un tamaño menor a 5 angstroms. Los MeSAPO de poros pequeños incluyen, sin limitarse necesariamente a estos, NiSAPO-34, CoSAPO-34, NiSAPO-17, CoSAPO-17, y mezclas de estos. Los aluminofosfatos (ALPO) con sustituyentes, también conocidos como "MeALPO", son otro grupo de filtros moleculares que pueden ser adecuados para su uso en la presente invención, donde los MeAPO deseados son MeALPO de poros pequeños. Los procesos para producir MeALPO son conocidos en la técnica. Los sustituyentes adecuados incluyen, sin limitarse necesariamente a estos, níquel, cobalto, manganeso, zinc, titanio, estroncio, magnesio, bario y calcio. Se puede incorporar el catalizador a una composición sólida, preferiblemente partículas sólidas, en la que el catalizador está presente en una cantidad efectiva para promover la reacción de conversión deseada. Las partículas sólidas pueden incluir una cantidad catalíticamente efectiva del catalizador y un material de matriz, preferiblemente cuando menos uno de entre un material de relleno y un material aglutinante, para producir una propiedad o propiedades deseadas, por ejemplo dilución de catalizador, resistencia mecánica y similares, a la composición sólida. Los filtros moleculares más preferidos son silicoaluminofosfatos con ocho anillos y un tamaño medio de poros de menos de 5 angstroms, preferiblemente en el rango de 3 a 5 angstroms, más preferiblemente de 3 a 4.5 angstroms, y más preferiblemente de 3.5 a 4.2 angstroms. Los filtros moleculares más preferidos son filtros moleculares SAPO, y filtros moleculares con sustituyentes metálicos. El metal se selecciona del grupo que consiste en Co, Cr, Cu, Fe, Ga, Ge, Mg, Mn, Ni, Sn, Ti, Zn y Zr, y mezclas de estos. Los filtros moleculares zeolíticos más preferidos incluyen uno o combinación de entre SAPO-18, SAPO-34, SAPO-35, SAPO-44, SAPO-56, ALPO-18 y ALPO-34, aún más preferiblemente uno o una combinación de entre SAPO-18, SAPO-34, ALPO-34 y ALPO-18, y filtros moleculares de estos que contengan metales, y más preferiblemente uno o una combinación de entre SAPO-34 y ALPO-18, y filtros moleculares de estos que contengan metales. Las composiciones de catalizadores de filtros moleculares anteriormente descritas son particularmente útiles en procesos de conversión de diferentes cargas de alimentación. Los ejemplos no limitantes de compuestos de contenido alifático incluyen: alcoholes como metanol y etanol, alquil-mercaptanos de como metil mercaptano y etil mercaptano, sulfuros de alquilo como sulfuro de metilo, aminas de alquilo como amina de metilo, éteres de alquilo como éter de dimetilo, éter de dietilo y éter de metiletilo, haluros de alquilo como cloruro de metilo y cloruro de etilo, cetonas de alquilo como cetona de dimetilo, formaldehidos , y diversos ácidos como ácido acético. En una modalidad preferida del proceso de la presente invención, la carga de alimentación contiene uno o más oxigenados, más específicamente uno o más compuestos orgánicos que contienen cuando menos un átomo de oxígeno. En la modalidad más preferida del proceso de la presente invención, el oxigenado en la carga de alimentación es uno o más alcoholes, preferiblemente alcoholes alifáticos, donde la mitad alifática de los alcoholes tiene de 1 a 20 átomos de carbono, preferiblemente de 1 a 10 átomos de carbono, y más preferiblemente de 1 a 4 átomos de carbono. Los alcoholes útiles como carga de alimentación en el proceso de la presente invención incluyen alcoholes alifáticos menores de cadenas lineales y ramificadas y sus contrapartes no saturadas . Los ejemplos no limitantes de oxigenados incluyen metanol, etanol, n-propanol, isopropanol, éter metiletilico , éter dimetilico, éter dietilico, éter di-isopropilico, formaldehido, carbonato de dimetilo, cetona dimetilica, ácido acético y mezclas de estos. En la modalidad más preferida, se selecciona la carga de alimentación de uno o más de entre metanol, etanol, éter dimetilico, éter dietilico o una combinación de estos, más preferiblemente metanol y dimetil éter dimetilico, y más preferiblemente metanol. La carga de alimentación que contiene oxigenados, más particularmente una carga de alimentación que contiene un alcohol, se convierte primariamente a una o más olefinas. Las olefinas o monómeros de olefina producidos a partir de la carga de alimentación típicamente tiene de 2 a 4 átomos de carbono, con algunos productos secundarios de carbono de mayor peso molecular, y más preferiblemente etileno o propileno . El proceso de la presente invención se conoce generalmente como gas a olefinas (GAO) o, alternativamente, como metanol a olefinas (MAO) . En un proceso MAO, típicamente una carga de alimentación de oxigenados, más preferiblemente una carga de alimentación que contiene metanol, es convertida en presencia de una composición de catalizador de filtro molecular en una o más olefinas, preferiblemente y predominantemente, etileno o propileno, con frecuencia designados olefinas ligeras. El proceso para convertir una carga de alimentación, especialmente una carga de alimentación que contiene uno o más oxigenados, en presencia de una composición de catalizador de filtro molecular de la presente invención, se realiza en un proceso de reacción en un reactor, donde el proceso es un proceso de lecho fijo, un proceso de lecho fluidizado (incluye un proceso de lecho turbulento) , preferiblemente un proceso de lecho fluidizado continuo, y más preferiblemente un proceso de lecho fluidizado continuo de alta velocidad. El sistema reactor preferiblemente es un sistema de reactor de lecho fluido que posee una primera zona de reacción dentro de uno o más reactores elevadores y una segunda zona de reacción dentro de cuando menos un tanque de separación, que preferiblemente comprende uno o más ciclones.
En una modalidad, el uno o más reactores elevadores y tanques de separación están contenidos dentro de un solo tanque reactor. Se alimenta una carga de alimentación nueva, que preferiblemente contiene uno o más oxigenados, opcionalmente con uno o más diluyentes, al uno o más reactores elevadores, a los que se introduce una composición de catalizador de filtro molecular o versión coquificada de ésta. En una modalidad, la composición de catalizador de filtro molecular o versión coquificada de ésta es contactada con un liquido o gas, o combinación de estos, antes de ser introducida a los reactores elevadores, donde preferiblemente el líquido es agua o metanol, y el gas es un gas inerte como nitrógeno. La carga de alimentación que entra al sistema reactor preferiblemente es convertida, parcial o completamente, en la primera zona de reactor a un efluente gaseoso que entra al tanque de separación junto con una composición coquificada de catalizador de filtro molecular. Los ciclones dentro del tanque de separación están diseñados para separar la composición de catalizador de filtro molecular, preferiblemente una composición coquificada de catalizador de filtro molecular, del efluente gaseoso que contiene una o más olefinas dentro de la zona de separación. El sistema de separación incluye un tanque de separación; típicamente una porción inferior del tanque de separación es una zona de destilación. En la zona de destilación se contacta la composición coquificada de catalizador de filtro molecular con un gas, preferiblemente uno o una combinación de entre vapor, metano, bióxido de carbono, monóxido de carbono, hidrógeno o un gas inerte como argón, preferiblemente vapor, para recuperar hidrocarburos adsorbidos de la composición coquificada de catalizador de filtro molecular, que luego se introduce al sistema de regeneración . La temperatura de conversión utilizada en el proceso de conversión, específicamente dentro del sistema reactor, está en el rango de entre 200 y 1,000°C, preferiblemente de 250 a 800°C, y más preferiblemente de 350 a 550°C. La presión de conversión utilizada dentro del sistema reactor varía dentro de un amplio rango, incluyendo presión autógena. La presión de conversión se basa en la presión parcial de la carga de alimentación, cualquiera que sea el diluyente que contenga. Típicamente, la presión de conversión utilizada en el proceso está en el rango de entre 0.1 kPa a 5 MPa, preferiblemente de 5 kPa a 1 MPa, y más preferiblemente de 20 kPa a 500 kP . Se extrae la composición coquificada de catalizador de filtro molecular del tanque de separación, preferiblemente a través de uno o más ciclones, y se introduce al sistema de regeneración. El sistema de regeneración comprende un regenerador en el que se contacta la composición coquificada de catalizador con un medio de regeneración, preferiblemente un gas que contiene oxigeno, a condiciones generales de temperatura, presión y tiempo de residencia de regeneración. Los ejemplos no limitantes del medio de regeneración incluyen uno o más de entre oxigeno, 03, S03, N20, NO, N02, N205, aire, aire diluido con nitrógeno o bióxido de carbono, oxigeno y agua (patente de los EE.UU. No. 6,245,703), monóxido de carbono o hidrógeno. En la mayoría de los diseños, el medio de regeneración es aire. Las condiciones de regeneración son aquellas capaces de quemar coque de la composición coquificada de catalizador, preferiblemente a un nivel menor al 0.5% del peso, con base en el peso total de la composición coquificada de catalizador de filtro molecular que entra al sistema de regeneración. La composición de catalizador de filtro molecular extraída del regenerador forma una composición regenerada de catalizador de filtro molecular. El aire alimentado a un regenerador de catalizador puede secarse a fin de reducir el nivel de daño hidrotérmico en el catalizador debido a la combinación de humedad y altas temperaturas. Por ejemplo, si el aire de entrada es húmedo, con un contenido de humedad de 4.0% molar, el gas de salida de un regenerador contendrá 7.5% molar de humedad. A 625°C, la exposición del catalizador a este gas húmedo y caliente puede causar una pérdida de actividad relativa de entre 0.4 y 0.6% al día. Sin embargo, si se seca el aire de la entrada, el gas de escape del regenerador contendrá solamente 3.5% molar de humedad. A 625°C, la exposición del catalizador a estas condiciones causará una pérdida de actividad relativa de entre 0.1 y 0.3% por día. De conformidad con la presente invención, se elimina algo de agua de la corriente de aire que entra al regenerador. Sin embargo, cuando la corriente de aire está relativamente seca, se elimina poca o ningún agua. Los solicitantes también descubrieron que el aire que entra al tanque de regeneración puede ser una significativa fuente de sales indeseables. Por ejemplo, si la salinidad del aire contiene 0.5 partes por millón de sodio, con el tiempo y sin extraer o añadir catalizador, el nivel de sodio en el catalizador alcanzaría 4,500 partes por millón del peso, lo que causaría una significativa pérdida de sitios activos. Preferiblemente, la salinidad del aire es de 0 a 100 partes por mil millones del peso. Si, por ejemplo, se puede reducir la salinidad del aire a 30 partes por mil millones del peso, la acumulación de sodio en el catalizador a condiciones similares sería de solamente 20 a 250 partes por mil millones del peso, lo que no produce un efecto significativo sobre la actividad del catalizador. Más preferiblemente, la salinidad del aire es de 0 a 50 partes por mil millones del peso, y aún más preferiblemente la salinidad del aire está dentro del rango de 0 a 20 partes por mil millones del peso o por debajo de los limites medibles. Para una estabilidad a largo plazo del catalizador, es deseable mantener el nivel de sodio por debajo de las 500 partes por mil millones del peso. Se utiliza un condensador para primero separar agua y algo de sodio, asi como otras impurezas. Se retendría el agua para circularse sobre el aire en varias bandejas u otro dispositivo de contacto, como apilamientos u otros materiales que causan contacto entre agua y aire, para lavar las sales. Si es necesario en caso de que el aire sea bajo en humedad relativa, se puede añadir primero agua adicional desde el exterior del sistema, para lavar cuando menos una parte del contenido de sodio, seguido por un secado del agua añadida así como de agua residual. En anteriores diseños de reactores, el aire atmosférico sería calentado y enviado a un regenerador de catalizador. Se utilizaría un ventilador de aire para enviar aire calentado a entre 121 a 204°C al regenerador de catalizador. En el caso de las unidades FCC, el valor del catalizador es suficientemente bajo, y los métodos de añadido son innecesarios para extender la vida útil del catalizador. Sin embargo, en relación a un sistema catalizador más valioso, como el catalizador SAPO-34 utilizado en el proceso metanol a olefinas, es económicamente provechoso eliminar sales aéreas y humedad del aire de regeneración.
A fin de solucionar este problema, se añade un enfriador al aire descargado del ventilador de aire, y se añade una torre de lavado para lavar las sales del aire. Se ha descubierto que si se enfria el aire atmosférico calentado a, por ejemplo, 38°C, se condensa una porción del agua en el flujo de aire (a menos que el aire sea bajo en humedad) . En la presente invención, se ha descubierto que se puede recircular esta agua condensada a una torre de lavado para lavar gran parte de la sal aérea con el flujo de aire atmosférico. Se circula el agua eliminada del aire utilizando una bomba, y se pueden incluir varias bandejas de contacto u otros dispositivos de contacto dentro de la torre de lavado para aumentar el tiempo de contacto entre el aire y el agua. De este modo, el agua eliminará la sal del aire. Se extrae agua de la torre de lavado conforme aumenta su nivel dentro de la torre de lavado. El agua extraída tendrá una muy reducida concentración de sales, por lo que el agua no requerirá tratamiento especial. El uso del agua dentro de la torre de lavado causará un incremento incidental de humedad. Si se desea un secado adicional, se pueden añadir secadores adicionales al sistema. EJEMPLO En un lugar tropical, el aire atmosférico está a 32°C, con una humedad relativa del 75%. Si la descarga del ventilador está a 241 kPa y las condiciones dentro de la torre de lavado son 38°C a 207 kPa, se eliminará aproximadamente el 42% del agua y esencialmente todas las sales de la torre de lavado. La temperatura de regeneración de catalizador en el regenerador está en el rango de entre 200 y 1,500°C, preferiblemente entre 300 y 1,000°C, más preferiblemente entre 450 y 750°C, y más preferiblemente entre 550 y 700°C. La presión de regeneración está en el rango de entre 103 y 3,448 kPa, preferiblemente entre 138 y 1,724 kPa, más preferiblemente entre 172 y 1,034 kPa, y más preferiblemente entre 207 y 414 kPa. El tiempo de residencia preferido de la composición de catalizador de filtro molecular en el regenerador está dentro del rango de entre un minuto a varias horas, más preferiblemente entre 1 y 100 minutos, y el volumen de oxigeno preferido de oxigeno en el gas que sale del regenerador está dentro del rango de entre 0.01 y 5% molar, con base en el volumen total del gas. El gas que sale del regenerador contendrá CO y C02 que resultan de la combustión de materiales carbónicos. Debido a la presencia de oxigeno residual en el gas de escape, la post-combustión de CO puede tener lugar en la fase gaseosa.

Claims (10)

  1. REIVINDICACIONES 1. Un proceso para secar y purificar un gas que fluye a un tanque de regeneración de catalizador, que comprende: a) introducir un gas de regeneración caliente; b) enfriar el gas de regeneración a una temperatura a la que una porción significativa del contenido de agua del gas se condensa y elimina del gas de regeneración; c) enviar el gas de regeneración a una torre de lavado; d) pasar una cantidad de agua por la torre de lavado para eliminar sales del gas de regeneración; y e) enviar el gas de regeneración al tanque de regeneración de catalizador.
  2. 2. El proceso de la reivindicación 1, donde el gas está seleccionado del grupo que consiste en oxigeno, 03, S03, N20, NO, N02, N2O5, aire, aire diluido con nitrógeno o bióxido de carbono, oxigeno y agua, monóxido de carbono o hidrógeno .
  3. 3. El proceso de la reivindicación 1, donde el gas es aire.
  4. 4. El proceso de la reivindicación 1, donde el agua eliminada en el paso b) es cuando menos una porción de la cantidad de agua en el paso d) .
  5. 5. El proceso de la reivindicación 1, donde la torre de lavado contiene un dispositivo de contactado para contactar el gas con agua.
  6. 6. El proceso de la reivindicación 5, donde el dispositivo de contacto comprende cuando menos dos bandejas de contacto.
  7. 7. El proceso de la reivindicación 1, donde la sal está seleccionada del grupo que consiste en cloruro de sodio, cloruro de litio y cloruro de potasio.
  8. 8. El proceso de la reivindicación 1, donde el gas de regeneración contiene menos agua al entrar al tanque de regeneración de catalizador, comparado con antes de enfriar el gas de regeneración.
  9. 9. El proceso de la reivindicación 1, donde el gas de regeneración contiene de 0 a 50 partes por mil millones de sodio en NaCl antes de ser enfriado.
  10. 10. El proceso de la reivindicación 1, donde se regenera un catalizador SAPO-34 para conversión de oxigenados a olefinas en el tanque de regeneración de catalizador.
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