MX2012006124A - Proceso para la fabricacion de por lo menos un compuesto derivado de etileno. - Google Patents

Proceso para la fabricacion de por lo menos un compuesto derivado de etileno.

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MX2012006124A
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Abstract

Proceso para la fabricación de por lo menos un compuesto derivado de etileno a partir de un gas residual de bajo valor que comprende los pasos de: a) someter al gas residual de bajo valor, que opcionalmente contiene la fracción E1 reciclada del paso d), a una serie de pasos de tratamiento en una unidad de recuperación de gas residual de bajo valor para eliminar los componentes no deseados presentes en el mismo y para obtener una mezcla de productos que contienen etileno y otros constituyentes; b) someter a dicha mezcla de productos a un primer paso de separación S1 que consiste en separar a dichos productos que contienen etileno y otros constituyentes para dar una fracción que contiene a los compuestos que son más livianos que el etileno y parte del etileno que se denomina fracción F1 y una fracción F2; c) enviar a la fracción F1 a una unidad de recuperación de etileno en la cual se separa para dar una fracción enriquecida en etileno que se denomina la fracción E1 y una fracción enriquecida en los compuestos que son más livianos que el etileno que se denomina fracción liviana; d) reciclar la fracción E1 al paso a) o llevarla a la fabricación de por lo menos un compuesto derivado de etileno; e) someter a la fracción F2 a un segundo paso de separación S2 que consiste en separar a la fracción F2 para dar una fracción enriquecida en etileno que se denomina la fracción E2 o dos fracciones enriquecidas con etileno que se denominan las fracciones E2a y E2b, y una fracción enriquecida en etano e hidrocarburos que contienen por lo menos 3 átomos de carbono que se denomina la fracción pesada; f) llevar luego a la fracción E2 o a las fracciones E2a y E2b a la fabricación de por lo menos un compuesto derivado de etileno.

Description

PROCESO PARA LA FABRICACIÓN DE POR LO MENOS UN COMPUESTO DERIVADO DE ETILENO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un proceso para la fabricación de por lo menos un compuesto derivado de etileno, en particular a un proceso para la fabricación de 1,2-dicloroetano (DCE) y de por lo menos un compuesto derivado de etileno que se produce directamente a partir de etileno, que es diferente del DCE.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Hasta hoy en día, el etileno con una pureza mayor del 99.8 % se utiliza usualmente para la fabricación de compuestos derivados de etileno, en particular de DCE. Este etileno de muy alta pureza se obtiene a través del craqueo de diversos productos derivados del petróleo, seguido de numerosas operaciones de separación complejas y costosas para aislar el etileno de los otros productos del craqueo y para obtener un producto de muy alta pureza.
Debido a los altos costos relacionados con la producción de etileno de dicha alta pureza, se han desarrollado diversos procesos para la fabricación de compuestos derivados de etileno, en particular DCE, usando etileno con una pureza menor del 99.8 %. Dichos, procesos tienen la ventaja de reducir los costos simplificando el curso de la separación de los productos que se obtienen como resultado del craqueo y de esa manera dejando de lado las complejas separaciones que no son beneficiosas para la fabricación de compuestos derivados de etileno, er: particular DCE.
Por ejemplo, la solicitud de patente WO 00/26164 describe un proceso para la fabricación de DCE por craqueo simplificado de etano acoplado con cloración de etileno. Para lograr este efecto, se realiza un paso de cloración de etileno en presencia de las impurezas que se obtienen durante el craqueo del etano. " ?'·?, solr.cifud de patente WO .03./04B01E'5 . describe . la producción de etileno en baja concentración para la reacción química con cloro por medio de deshidrogenación del etano. La corriente de gas cargada de etano contiene no solo hidrógeno y metano, sino también grandes cantidades de etano sin convertir. Para un diseño económico del proceso, el etano sin convertir se debe realimentar a la deshidrogenación del etano l' r-go de realizar - o ¾p2-ic*dkv ¾ - · ·?..:-.··s?¾·¾.*! ?~ - -limpieza .-· Este proceso solo puede usar etano como materia prima. Una desventaja significativa es la muy baja concentración del etileno - menor del 60 % - así como el hecho de que los componentes adicionales de ia corriente de gas, tales como el hidrógeno, propileno, butadieno solo permiten utilizar el etileno en procesos muy especiales.
Además, las solicitudes de patente WO 2006/067188, WO 2006/067190, WO 2006/067191, WO 2006/067192, WO 2006/067193 y WO 2007/147870 describen procesos para la fabricación de DCE a partir de- una fuente de hidrocarburos, en particular nafta, gas oil, gas natural licuado, etano, propano, butano, isobutano o mezclas de los mismos, que primero se somete a un craqueo simplificado. Las ' solicitudes de patente WO2008/000705, WO2008 /000702 y WO2008/000693 describen, por su parte, procesos para la fabricación de DCE a partir de una corriente de etano que primero se somete a una oxideshidrogenación catalítica. El procesos descrito en las solicitudes de patente mencionadas anteriormente, cuya meta es producir y utilizar etileno con una pureza menor del 99.8 %, presentan sin embargo las desventajas de que requieren un primer paso de craqueo o de oxideshidrogenación catalítica que hace necesaria una importante inversión causando un aumento de los costos de producción y además de -relacionarse con- el-- uso de "una costosa fuente de hidrocarburos .
Los gases residuales de bajo valor tales como los gases residuales de refinería (que también se denominan gases residuales petroquímicos) que se producen en las refinerías de petróleo (en unidades de craqueo catalítico "de fluidos (FCC), unidades de coquificación, etc. de las refinerías de petróleo) usualmente se queman y se utilizan como combustible, por ejemplo dentro de la refinería, sin realizar ninguna recuperación de las olefinas que contienen porque el contenido de olefinas es relativamente pequeño y los costos relacionados con dicho proceso de recuperación son demasiado altos.
Un proceso cuya meta es producir y utilizar etileno con una pureza menor del 99.8 % así como valorizar dichos gases residuales de bajo valor se describe en la solicitud de patente WO 2009/106479. El proceso al que se hace referencia es un proceso para la fabricación de por lo menos un compuesto derivado de etileno comenzando a partir de dichos gases que se somete a una separación para dar dos fracciones diferentes que contienen etileno; una primera que contiene parte del etileno enriquecido con el compuesto más liviano que el etileno y una segunda que está enriquecida en etileno y que se caracteriza por tener un bajo contenido de hidrógeno. Dichas dos fracciones le etileno más adelante son transportadas por separado a la fabricación de por lo menos un compuesto derivado de etileno.
El proceso descrito en esta solicitud de patente presenta sin embargo la desventaja de que requiere una separación para dar dos fracciones de etileno cuya composición es diferente.
Otra desventaja es que las condiciones de uso de dichas dos fracciones son diferentes lo que puede perturbar los procesos en los cuales se las utiliza más adelante. Además, ciertos usos no son aceptables para las dos calidades de etileno si se toman en consideración las impurezas reactivas que contienen; por ejemplo el hidrógeno, que no es aceptable en el proceso de oxicloración del etileno. Otra desventaja es que un contenido muy grande de compuestos que son más livianos que el etileno en la fracción de etileno implica un aumento de las dimensiones de los aparatos que se deben utilizar y contribuye a aumentar las pérdidas por agotamiento lo que hace que el proceso sea - menos eficiente. Por último, la valorización de la fracción de etileno que contiene los compuestos más livianos que el etileno es más difícil porque depende de la presión y la temperatura a la salida de las unidades en las cuales se la utiliza.
Por su parte, el objetivo de la presente invención consiste en proveer un proceso para la fabricación de por lo menos un compuesto derivado-de etileno, en particular por lo menos de DCE, usando etileno con una pureza menor del 99.8 % que no presenta las desventajas de los procesos mencionados anteriormente usando etileno con una pureza menor del 99.8 %, que además permite la valorización de gases residuales de bajo valor tales como los gases residuales de refinería y además permite la valorización de los compuestos que son más livianos que el etileno, una mayor flexibilidad en la operación de las unidades corriente abajo asi como una economía en dichas unidades corriente abajo.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Para esto, la invención se refiere a un proceso para la fabricación de por lo menos un compuesto derivado de etileno a partir de un gas residual de bajo valor de acuerdo con el cual se siguen los pasos de: a) someter al gas residual de bajo valor, que opcionalmente contiene la fracción El reciclada del paso d) , a una serie de pasos de tratamiento en una unidad de recuperación de gas residual de bajo valor para eliminar los componentes no deseados presentes en el mismo y para obtener una mezcla de productos que contienen etileno y otros constituyentes; b) someter a dicha mezcla de productos a un primer paso de separación SI que consiste en separar a dichos productos que contienen etileno y otros constituyentes para dar una fracción que contiene a los -¦compuestos que son más livianos que el etileno y parte del etileno que se denomina fracción Fl y una fracción F2; c) enviar a la fracción Fl a una unidad de recuperación de etileno en la cual se la separa para dar una fracción enriquecida en etileno que se denomina la fracción El y una fracción enriquecida en los compuestos que son más livianos que el etileno que se denomina fracción liviana; d) reciclar la fracción El al paso a) o llevarla a la fabricación de por lo menos un compuesto derivado de etileno; e) someter a la fracción F2 a un segundo paso de separación S2 que consiste en separar a la fracción F2 para dar una fracción enriquecida en etileno que se denomina la fracción E2 o dos fracciones enriquecidas con etileno que se denominan las fracciones E2a y E2b, y una fracción enriquecida en etano e hidrocarburos que contienen por lo menos 3 átomos de carbono que se denomina la fracción pesada; f) llevar luego a la fracción E2 o a las fracciones E2a y E2b a la fabricación de por lo menos un compuesto derivado de etileno.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 representa esquemáticamente el proceso preferido de acuerdo con la invención para la fabricación de por lo menos un compuesto derivado de etileno y el proceso particularmente -preferido de -acuerdo con la invención para la fabricación de 1 , 2-dicloroetano .
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Para el propósito de la presente invención, se entiende que la expresión "por lo menos un compuesto derivado de etileno", significa que mediante el proceso de acuerdo con la presente invención se puede fabricar uno o más compuestos derivados de etileno.
Se entiende que, para el propósito de. la presente invención, la expresión "compuesto derivado de etileno", que de aquí en adelante se utiliza en. singular o plural, significa cualquier compuesto derivado de etileno que se produce- directamente a partir de etileno asi como cualquier compuesto derivado del mismo.
Se entiende que, para el propósito de la presente invención, la expresión "compuesto derivado de etileno que se produce directamente a partir de etileno", que se utiliza de aqui en ^adelante "en singular o plural, significa ^..cualquier compuesto que se fabrica directamente a partir de etileno.
Se entiende que, para el propósito de la ' presente invención, la expresión "compuesto derivado del mismo", que se utiliza de aqui en adelante en singular o plural, significa cualquier compuesto que se fabrica a partir de un compuesto que se fabrica en si mismo a partir de etileno asi como- cua^^uier - compuesto derivado del mismo.
Como ejemplos de dichos compuestos derivados de etileno que se producen directamente a partir de etileno, se pueden citar entre otros, óxido de etileno, alfa-olefinas lineales, alcoholes primarios lineales, homopolimeros y copolimeros de etileno, etilbenceno, acetato de vinilo, acetaldehído, alcohol etílico, propionaldehido y DCE.
Como ejemplos de dicho compuesto derivado del mismo, se pueden citar entre otros, - glicoles y éteres que se fabrican a partir de óxido de etileno, - estireno que se fabrica a partir de etilbenceno y polímeros de estireno derivados de estireno, - cloruro de vinilo (VC) que se fabrica a partir de DCE, - cloruro de vinilideno, hidrocarburos fluorados * y policloruro de vinilo (PVC) derivado de VC y polímeros fluorados derivados de hidrocarburos fluorados, así como - policToruro de vinilideno e hidrocarburos fluorados (y polímeros fluorados) derivados de cloruro de vinilideno.
El proceso de acuerdo con la invención es un proceso que parte de un gas residual de bajo valor.
Se entiende que, para el propósito de la presente invención, la expresión "un gas residual de bajo valor" (LVRG) , que se utiliza de aquí en adelante en singular, significa un gas o una mezcla de diversos gases que contienen etileno y/o precursor (es) del mismo, que son gases residuales que se obtienen como subproductos en unidades cuya meta es producir por lo menos un combustible líquido; donde el LVRG está constituido por más de 10 % en peso de gas permanente.
La expresión "gas" se debe entender, para el propósito de la presente invención, en el sentido de la definición que se da en el "NFPA69 Standard on Explosión Prevention Systems", Edición de 1997, es decir el estado de la materia caracterizado por una completa movilidad molecular y expansión ilimitada.
Se entiende que, para el propósito de la presente invención, la expresión "precursor" significa cualquiera de los compuestos hidrocarburos que contienen dos átomos de carbono diferentes del etileno, en particular etano, etanol y acetileno, más en particular etano y acetileno.
Se entiende que, para el propósito de la presente invención, la expresión "combustible liquido" significa cualquier fracción de hidrocarburo que contenga carbono, hidrógeno y posiblemente oxigeno, que es por lo menos parcialmente liquido a 21°C a su presión de carga y que es capaz de sufrir una combustión.
Para el propósito de la presente invención, la expresión "combustión" se debe entender en el sentido de la definición que s --- da en el "NFPA69 Standa -i 0:1 Exclusi n- Prevention Systems", Edición de 1997, es decir un proceso de oxidación química que ocurre con una velocidad suficientemente rápida como para producir calor y usualmente luz, en la forma ya sea de un brillo o de llamas.
Se entiende que, para el propósito de la presente invención, la expresión "gas permanente" significa cualquier gas cuya temperatura critica es menor de 0°C y no se puede licuar simplemente por compresión. Los ejemplos de gases permanentes son hidrógeno, oxigeno, nitrógeno, helio, argón, mohóxido de carbono y metano.
El se puede producir LVRG en por lo menos una clase de unidades para el tratamiento de fuentes de hidrocarburos para producir combustibles líquidos. Dichas unidades pueden ser unidades para la pirólisis de fuentes de hidrocarburos, hidro-pirólisis, pirólisis catalítica, pirólisis de arco eléctrico; de síntesis de Fischer-Tropsch o refinerías de petróleo. Las fuentes de hidrocarburos pueden- ser fuentes sólidas como carbón, lignito y madera, fuentes líquidas como aceites (petróleo) y nafta o fuentes gaseosas como gas de síntesis o gas residual de campos petrolíferos y/o de gas. Dicho LVRG usualmente se usan como combustible o se queman.
Se entiende que, para el propósito de la presente invención, la expresión "por lo menos una clase de unidades paraje-I- tratamiento de fuentes de hidrocarburos-- significa que se puede producir LVRG en una clase de unidades para el tratamiento de fuentes de hidrocarburos o en diversas clases de unidades para el tratamiento de fuentes de hidrocarburos. Preferiblemente, el LVRG se produce en una clase de unidades para el tratamiento de fuentes de hidrocarburos.
De manera ventajosa, el LVRG se encuentra a una presión mayor que la presión atmosférica y preferiblemente a una presión comprendida entre la presión atmosférica y la presión de la unidad donde se lo genera.
El LVRG que se prefiere en particular para el proceso de acuerdo con la presente invención es el LVRG que se produce en las refinerías de petróleo, que usualmente se denomina gas residual de refinería (que también se denomina gas residual petroquímico) y que de aquí en adelante se denominará ROG.
Por lo tanto, el proceso de acuerdo con la invención es preferiblemente un proceso a partir de un ROG.
•-El ROG se puede producir en una o más de las unidades presentes en las refinerías de petróleo. El ROG preferiblemente se produce en por lo menos una de las siguientes unidades presentes en las refinerías de petróleo: craqueo catalítico de fluidos (FCC) , coqueo (coqueo retardado, coqueo de fluidos, flexicoqueo) , planta de gas, reformador, hidrocraqueador, hidrotratador e hidrodesulfurador (HDS) . El ROG se · -produce más preferiblemente en por lo menos una unidad de FCC.
El ROG se puede producir en una refinería de petróleo o en varias.
Aún más preferiblemente, el ROG se produce en una refinería de petróleo y con una preferencia particular, en una unidad de FCC.
El LVRG, preferiblemente ROG, puede comprender en particular algunos de los compuestos de la lista anterior. El LVRG, preferiblemente ROG, usualmente comprende a los compuestos de la lista anterior: - hidrógeno, metano, etano, etileno, propano, propileno, hidrocarburos que contienen 4, 5 ó 6 átomos de carbono, C6+ más pesados y sulfuro de hidrógeno; - nitrógeno, argón, helio, dióxido de carbono y agua; - oxigeno, monóxido de carbono y óxidos de nitrógeno; - cloruro de hidrógeno, cianuro de hidrógeno, amoniaco, nitruros, nitrilos, sulfuro de carbonilo, compuestos orgánicos que contienen un átomo de azufre por molécula tales como mercaptanos y sulfuros, compuestos orgánicos que contienen más de un átomo de azufre como disulfuros, óxidos de azufre, acetileno, propadieno, metilacetileno, butadieno, dietanolamina, metanol, fosfinas, otros compuestos inorgánicos que contienen cloro y compuestos orgánicos que contienen nitrógeno; y - arsénico (como arsinas), mercurio, vanadio, bromo, flúor, silicio, aluminio y carbonilos metálicos.
Todos los componentes mencionados anteriormente excepto etileno se pueden denominar componentes no deseados. Para el propósito de la presente invención, se entiende que la expresión "componentes no deseados", significa todos los componentes que se deben retirar por lo menos parcialmente si son dañinos por lo menos para uno de los siguientes pasos del proceso.
Dichos componentes no deseados se pueden clasificar en particular como: - gases combustibles como hidrógeno, metano, etano, propano, hidrocarburos que contienen 4, 5 ó 6 átomos de carbono, C6+ más pesados; - gases inertes como nitrógeno, helio y argón; - compuestos oxigenados como oxigeno y óxidos de. nitrógeno; - compuestos corrosivos como dióxido de carbono, sulfuro de hidrógeno, agua, cloruro de hidrógeno, cianuro de hidrógeno, amoniaco, nitruros, nitrilos, sulfuro de carbonilo, compuestos orgánicos que contienen un átomo de azufre por molécula tales como mercaptanos y sulfuros asi como óxidos de azufre; - compuestos reactivos como propileno, acetileno, propadieno, metilacetileno, butadieno, dietanolamina, metanol, fosfinas, otros compuestos inorgánicos que contienen cloro, compuestos orgánicos que contienen nitrógeno, compuestos orgánicos que contienen más de un átomo de azufre por molécula, tales como disulfuros asi como monóxido de carbono; y compuestos que envenenan a los catalizadores como arsénico (como arsinas), mercurio, vanadio, bromo, flúor, silicio, aluminio y carbonilos metálicos.
Dichos componentes no deseados también se pueden asificar en particular como: los componentes no deseados que puede ser dañino por lo menos para el paso b) y que de manera ventajosa se eliminan sustancialmente durante el paso a) es decir - compuestos corrosivos como dióxido de carbono, sulfuro de hidrógeno, agua, cloruro de hidrógeno, cianuro de hidrógeno, amoniaco, nitruros, nitrilos, sulfuro de carbonilo, compuestos orgánicos que contienen un átomo de azufre por molécula tales como mercaptanos y sulfuros asi como óxidos de azufre; y - compuestos que envenenan a los catalizadores como arsénico (como arsinas) , mercurio, vanadio, bromo, flúor, silicio, aluminio y carbonilos metálicos. los componentes no deseados que pueden ser aceptables dentro de paso b) y ios pasos posteriores, pero que pueden ser dañinos para por lo menos uno de los pasos del proceso posteriores al paso b) y que posiblemente se puede eliminar por lo menos parcialmente durante el paso a) es decir - gases combustibles como hidrógeno, metano, etano, propano, hidrocarburos que contienen 4, 5 ó 6 átomos de carbono, C6+ más pesados; - gases inertes como nitrógeno, helio y argón; - compuestos oxigenados como oxigeno y óxidos de nitrógeno; y - compuestos reactivos como propileno, acetileno, propadieno, metilacetileno, butadieno, dietanolamina, metanol, fosfinas, otros compuestos inorgánicos que contienen cloro, compuestos orgánicos que contienen nitrógeno, compuestos orgánicos que contienen más de un átomo de azufre por molécula, tales como disulfuros asi como monóxido de carbono.
Para el propósito de la presente invención, se entiende que la expresión "eliminar por lo menos parcialmente", significa que de manera ventajosa se elimina por lo menos 25 %, preferiblemente por lo menos 40 %, más preferiblemente por lo menos 50 % de la cantidad de cada componente no deseado presente en el LVRG, preferiblemente ROG, que se alimenta al paso a) y/o que se forma durante el paso a) . De manera ventajosa, se elimina como máximo el 90 % de "la cantidad de cada uno de dichos componentes no deseados presentes en el LVRG, preferiblemente ROG, que se alimenta al paso a) y/o que se forma durante el paso a) .
Para el propósito de la presente invención, se entiende que la expresión "eliminado sustancialmente", significa que de manera ventajosa se elimina por lo menos el 95 %, preferiblemente por lo menos el 98 %, más preferiblemente por lo menos el 99 % de la cantidad de cada componente no deseado presenté en el LVRG, preferiblemente ROG, que se alimenta al paso a) y/o que se forma durante el paso a) .
Las composiciones que se dan de aquí en adelante para el LVRG, preferiblemente ROG, se expresan en base al gas seco (no se incluye el agua) . Según se mencionó anteriormente, el LVRG, preferiblemente ROG, puede ser un gas o LVRG combinado compuesto por una mezcla de diversos gases) que contienen etileno y/o precursor (es) del mismo. Las composiciones que se dan de aquí en adelante cuando se hace referencia a LVRG individuales, preferiblemente ROG, corresponden al caso cuando el LVRG, preferiblemente ROG, es un gas que contienen etileno y/o precursor (es ) del mismo. Cuando se hace referencia a un LVRG combinado, preferiblemente ROG, las composiciones corresponden al caso cuando el LVRG, preferiblemente ROG, es una mezcla de diversos gases que contienen etileno y/o precursor (es ) del mismo.
Los LVRG individuales, preferiblemente ROG, comprenden de manera ventajosa entre 0.25 y 60 % en peso de etileno. El LVRG, preferiblemente ROG, comprende de manera ventajosa por lo menos 0.25, preferiblemente por lo menos 2, más preferiblemente por lo menos 5, aún más preferiblemente por lo menos 8 y con una preferencia particular por lo menos 10 % en peso de etileno. El LVRG, preferiblemente ROG, comprende de manera ventajosa como máximo 60, preferiblemente como máximo 55, más preferiblemente como máximo 50 y aún más preferiblemente como máximo 48 % en peso de etileno.
El LVRG combinado, preferiblemente ROG, comprende de manera ventajosa entre 10 y 60 % en peso de etileno. El LVRG, preferiblemente ROG, comprende de manera ventajosa por lo menos 10, preferiblemente por lo menos 15, más preferiblemente por lo menos 18 y aún más preferiblemente por lo menos 20 % en peso de etileno. El LVRG, preferiblemente ROG, comprende de manera ventajosa como máximo 60. preferiblemente como máximo 55, más preferiblemente como máximo 50 y aún más preferiblemente como máximo 48 % en peso de etileno.
Los LVRG individuales, preferiblemente ROG, comprenden de manera ventajosa entre 3 y 60 % en peso de etileno más su(s) precursor (es) . El LVRG, preferiblemente ROG, comprende de manera ventajosa por lo menos 3, preferiblemente por lo menos 5, más preferiblemente por lo menos 8 y aún más preferiblemente por lo menos 10 % en peso de etileno más su(s) precursor (es) . El LVRG, preferiblemente ROG, comprende de manera ventajosa como máximo 60, preferiblemente como máximo 55, más preferiblemente como máximo 50 y aún más preferiblemente como máximo 48 % en peso de etileno más su(s) precursor (es) .
El LVRG combinado, preferiblemente ROG, comprende de manera ventajosa entre 10 y 60 % en peso de etileno más su(s) precursor (es ) . El LVRG, preferiblemente ROG, .comprende de manera ventajosa por lo menos 10, preferiblemente por lo menos 15, más preferiblemente por lo menos 20, aún más preferiblemente por lo menos 22 y aún más preferiblemente por lo menos 22.5 % en peso de etileno más su(s) precursor (es ) . El LVRG, preferiblemente ROG, comprende de manera ventajosa como máximo 60, preferiblemente como máximo 55, más preferiblemente como máximo 50 y aún más preferiblemente como máximo 48 % en peso de etileno más su(s) precursor (es) .
Los LVRG individuales, preferiblemente ROG, se caracterizan por tener un menor valor calórico comprendido de manera ventajosa entre 10 y 90 MJ/kg del gas seco. El LVRG, preferiblemente ROG, se caracteriza por tener un menor valor calórico que de manera ventajosa es de por lo menos 10, preferiblemente por lo menos de 12 y más preferiblemente por lo menos 15 MJ/kg del gas seco. El LVRG, preferiblemente ROG, se caracteriza por tener un menor valor calórico que de manera ventajosa es como máximo de 90, preferiblemente como máximo del 85 y más preferiblemente como máximo 80 MJ/kg del gas seco.
El LVRG combinado, preferiblemente ROG, se caracteriza por tener un menor valor calórico comprendido de manera ventajosa entre 20 y 75 MJ/kg del gas seco. El LVRG, preferiblemente ROG, se caracteriza por tener un menor valor calórico que de manera ventajosa es de por lo menos 20, preferiblemente por lo menos de 25, más preferiblemente por lo menos de 30 y aún más preferiblemente por lo menos de 35 MJ/kg del gas seco. El LVRG, preferiblemente ROG, se caracteriza por tener un menor valor calórico que de manera ventajosa es como máximo del 75, preferiblemente como máximo del 70, más preferiblemente como máximo 60 y aún más pref riblemente como máximo 55 MJ/kg del gas seco.
Los LVRG individuales, preferiblemente ROG, comprenden de manera ventajosa como máximo un 90, preferiblemente como máximo 85, más preferiblemente como máximo 80 y aún más preferiblemente como máximo 75 % en volumen de gases inertes.
El LVRG combinado, preferiblemente ROG, comprende de manera ventajosa como máximo 25, preferiblemente como máximo 20, más -preferiblemente' -co:no máximo 18 y aún - máe preferiblemente como máximo 15 % en volumen de gases inertes.
El LVRG combinado, preferiblemente ROG, comprende de manera ventajosa como máximo 25, preferiblemente como máximo 20, más preferiblemente como máximo 18 y aún más preferiblemente como máximo 15 % en volumen de nitrógeno.
Los LVRG individuales, preferiblemente ROG, comprenden compuestos oxigenados en una cantidad total que de manera ventajosa es menor o mayor que el nivel necesario para hacer que la mezcla gaseosa sea inflamable (por lo tanto fuera del .dominio de inflamabilidad) , preferiblemente como máximo del 21, más preferiblemente como máximo 18 y aún más preferiblemente como máximo 15 % en volumen.
El LVRG combinado, preferiblemente ROG, comprende compuestos oxigenados en una cantidad total que de manera ventajosa es menor que el nivel necesario para hacer que la mezcla gaseosa sea inflamable, preferiblemente como máximo del. 10, más preferiblemente como máximo .7 y aún más preferiblemente como máximo 5 % en volumen.
El LVRG combinado, preferiblemente ROG, comprende oxigeno en una cantidad de manera ventajosa es como máximo del 9, preferiblemente como máximo del 7 y más preferiblemente como máximo del 5 % en volumen.
Los LVRG individuales, preferiblemente ROG, comprenden compuestos corrosivos-- en una cantidad total que de manera ventajosa es como máximo del 50, preferiblemente como máximo de 40 y más preferiblemente como máximo 35 % en volumen.
El LVRG combinado, preferiblemente ROG, comprende compuestos corrosivos en una cantidad total que de manera ventajosa es como máximo del 20, preferiblemente como máximo del 15 y más preferiblemente como máximo del 10 % en volumen.
El LVRG combinado, preferiblemente ROG, comprende a cada compuesto corrosivo en un cantidad individual que de manera ventajosa es como máximo del 10, preferiblemente como máximo del 8 y más preferiblemente como máximo del 5 % en volumen.
Los LVRG individuales, preferiblemente ROG, comprenden compuestos reactivos en una cantidad total que de manera ventajosa es como máximo del 40, preferiblemente como máximo del 35 y más preferiblemente como máximo del 33 % en volumen.
El LVRG combinado, preferiblemente ROG, comprende compuestos reactivos en una cantidad total que de manera ventajosa es como máximo del 20, preferiblemente como máximo del 18 y más preferiblemente como máximo del 15 % en volumen.
EL LVRG combinado, preferiblemente ROG, comprende a cada compuesto reactivo en un cantidad individual que de manera ventajosa es como máximo del 15, preferiblemente como máximo del 12 y más preferiblemente como máximo del 10 % en volumen.
El LVRG combinado, preferiblemente ROG, comprende monóxid© -de carbono en una cantidad que de manera-- en ajaba es como máximo del 5, preferiblemente como máximo del 3 y más preferiblemente como máximo del 2 % en volumen.
Los LVRG individuales, preferiblemente ROG, comprenden compuestos que envenenan a los catalizadores en una cantidad total que de manera ventajosa es como máximo del 200, preferiblemente como máximo del 100 y más preferiblemente como máximo del 50 ppm en volumen.
El LVRG combinado, preferiblemente ROG, comprende compuestos que envenenan a los catalizadores en una cantidad total que de manera ventajosa es., como máximo del 5, preferiblemente como máximo del 2 y más preferiblemente como máximo del 1 ppm en volumen.
El LVRG combinado, preferiblemente ROG, comprende compuestos que envenenan a los catalizadores en un volumen individual que de manera ventajosa es como máximo de 500, preferiblemente como máximo del 300 y más preferiblemente como máximo del 200 ppb en volumen.
En el proceso para la fabricación de por lo menos un compuesto derivado de etileno, en particular el proceso para la fabricación de DCE y de por lo menos un compuesto derivado de etileno que se produce directamente a partir de etileno, que es diferente del DCE, a partir de un LVRG, preferiblemente un ROG, de acuerdo con la presente invención, el LVRG,-—p-r-e eri- l.emente- el¦ ROG, que contiene- -opcionalmente la fracción El reciclada del paso d) se somete a una serie de pasos de tratamiento (paso a) ) en una unidad de recuperación de LVRG, preferiblemente ROG, para eliminar los componentes no deseados presentes en el mismo y para obtener una mezcla de productos que contienen etileno y otros constituyentes que se someterán al paso b) .
Cuando el LVRG, preferiblemente ROG, es una mezcla de diversos gases, se puede someter a todos los diferentes gases a la misma serie de los pasos de tratamiento en el paso a), se puede someter a cada uno de ellos a una serie dedicada uno de los pasos de tratamiento en el paso a) o se puede someter a cada uno de ellos a una combinación de una serie dedicada uno de los pasos de tratamiento y una serie de pasos de tratamiento en común en el paso a) . Preferiblemente cada uno de ellos se somete a una combinación de una serie dedicada uno de los pasos de tratamiento y una serie de pasos de tratamiento en común en el paso a) , La serie de los pasos de tratamiento en la unidad de recuperación de LVRG, preferiblemente ROG, en el paso a) de manera ventajosa se compone de los siguientes pasos, que no es necesario llevar a cabo en el orden en que se mencionan: al) opcionalmente un paso de compresión, albis) opcionalmente uno o varios pasos de extracción de polvos-,— - ·'¦ -a2) eliminación de compuestos corrosivos, a3) eliminación de los compuestos que envenenan a los catalizadores, a4) opcionalmente enfriamiento, a5) opcionalmente una eliminación por lo menos parcial de algunos de los gases combustibles, a6) opcionalmente una eliminación por lo menos parcial de algunos de los gases inertes, a7) opcionalmente una eliminación por lo menos parcial de algunos de los compuestos oxigenados; y a8) opcionalmente una eliminación por lo menos parcial de algunos de los compuestos reactivos.
Se lleva a cabo opcionalmente un paso de compresión (paso al) ) . Se lleva a cabo preferentemente un paso de compresión (paso al ) ) .
Cuando esté presente, el paso de compresión del LVRG, preferiblemente ROG, de manera ventajosa aumenta la presión-hasta por lo menos 8, preferiblemente hasta por lo menos 10, más preferiblemente hasta por lo menos 12 y aún más preferiblemente hasta por lo menos 14 kg/cm2.g y de manera ventajosa como máximo hasta 60, preferiblemente como máximo hasta 55, más preferiblemente como máximo hasta 50 y aún más preferiblemente como máximo hasta 45 kg/cm2.g.
•El paso al)¦ pre eriblemente se lleva a cabo en divérs s etapas, ya sea en un compresor de gas multi-etapas o en diversos compresores. Antes del paso de compresión al), preferiblemente se lleva a cabo una separación de gotitas.
La relación de compresión en cada etapa de compresión es tales que la temperatura a la salida de la etapa de compresión de manera ventajosa es como máximo de 150, preferiblemente como máximo 120 y más preferiblemente como máximo 100°C. Luego, el gas que sale de la etapa de manera ventajosa se enfria por enfriamiento indirecto con un medio refrigerante. El medio refrigerante se selecciona de manera ventajosa entre agua de una torre de enfriamiento, agua fría, aire atmosférico y un gas más frió entregado por el proceso. El medio refrigerante preferiblemente se selecciona entre agua de una torre de enfriamiento y aire atmosférico. El fluido refrigerante es más preferiblemente agua de una torre de enfriamiento.
De manera ventajosa, el gas se enfria hasta menos de 50, preferiblemente hasta menos de 48 y más preferiblemente hasta menos de 45°C pero de manera ventajosa no menos de 0, preferiblemente no menos de 5 y más preferiblemente no menos de 10°C.
Al final del enfriamiento, se pueden producir algunos condensados. Si se producen algunos condensados, los mismos se pueden separar- o no. Preferiblemente, se - separan. Los condensados de manera ventajosa se desgasifican por liberación de la presión, preferiblemente por liberación de la presión a la presión de la etapa corriente arriba. Se puede llevar a cabo una rectificación de los líquidos separados para recuperar las fracciones volátiles. El gas que se produce más preferiblemente se recicla con los gases de la etapa corriente arriba.
Las partículas sólidas presentes en el gas o generadas por cualquiera de los pasos de pretratamiento opcionalmente se pueden eliminar mediante .una operación apropiada es decir uno o varios pasos de extracción de polvos (paso(s) de extracción de polvos albis) ) . Entre las operaciones apropiadas se pueden citar por ejemplo sedimentación por gravedad, impacto, uso de un ciclón, filtración, electrofiltración y/o precipitación eléctrica. Se prefieren el uso de un ciclón, filtración y electrofiltración .
La eliminación de compuestos corrosivos (paso a2) ) se puede llevar a cabo en un grupo de los pasos o en varios, cada uno de los cuales comprende un paso o varios.
Un primer grupo de los pasos (pasos a2a) ) comprende de manera ventajosa un paso de absorción o varios.
La absorción es de manera ventajosa una absorción con una solución regenerable como una solución de amina (preferiblemente- alcanolamina) , una absorción- f-ísic-a-*" con - un solvente apropiado como metanol o dimetileterpolietilenglicol, o una absorción con reacción química llevada a cabo por depuración en una solución alcalina .
El álcali es preferiblemente un hidróxido, un óxido o un carbonato. Los ejemplos de álcalis son hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, óxido de calcio, óxido de magnesio, carbonato de sodio y carbonato de potasio.
La eliminación de compuestos corrosivos por absorción (pasos a2a) ) comprende preferiblemente un primer paso que es una absorción con una solución regenerable de una amina, preferiblemente alcanolamina, seguido de una absorción con una solución alcalina (torre de lavado con cáustico/agua) , preferiblemente una solución de hidróxido de sodio.
La solución regenerable se puede regenerar o no. Si se realiza una regeneración, de manera ventajosa esta ocurre en una etapa o en varias etapas, en particular para .separar dióxido de carbono y sulfuro de hidrógeno. La solución regenerable preferiblemente se regenera y más preferiblemente en dos etapas.
La eliminación de compuestos corrosivos por absorción (pasos a2a) ) comprende más preferiblemente un primer paso que es una absorción con una solución regenerable de una amina, referiblemente alcanolamina, que s regenera en- áoa etapas, seguido de una absorción con una solución alcalina (torre de lavado con cáustico/agua) , preferiblemente una solución de hidróxido de sodio.
Los compuestos corrosivos que se pueden eliminar por lo menos parcialmente mediante dichos pasos a2a) son de manera ventajosa sulfuro de hidrógeno, cloruro de hidrógeno, sulfuro de carbonilo, cianuro de hidrógeno, dióxido de carbono, amoniaco y compuestos orgánicos que contienen un átomo de azufre por molécula tales como mercaptanos y sulfuros.
Como alternativa, los compuestos orgánicos que contienen un átomo de azufre por molécula tales como mercaptanos y sulfuros, amoniaco asi como óxidos de azufre se pueden hidrolizar por lo menos parcialmente durante los pasos a2a) .
El agua también se puede eliminar por lo menos parcialmente mediante dichos pasos a2a) en particular si se utiliza un sorbente físico como metanol.
Un segundo grupo de los pasos (pasos a2b) ) comprende de manera ventajosa uno o varios pasos de hidrogenacion.
La hidrogenacion de compuestos corrosivos tales como, por ejemplo, cianuro de hidrógeno, nitruros, nitrilos, sulfuro de carbonilo, compuestos orgánicos que contienen un átomo de azufre por molécula tales como mercaptanos y sulfuros así como óxidos de azufre,, de manera ventajosa se lleva a cabo -en ---un- L-eaetor- de hidrogenacion -usando--- un- - -catali-uado-r de hidrogenacion. Luego de los pasos a2b) , de manera ventajosa se hidrogenan por lo menos parcialmente el cianuro de hidrógeno, los nitruros, nitrilos, el sulfuro de carbonilo, los compuestos orgánicos que contienen un átomo de azufre por molécula tales como mercaptanos y sulfuros así como los óxidos de azufre.
Las especies catalíticas apropiadas incluyen de manera ventajosa metales del grupo VIII, metales del grupo Ib y metales del grupo VIb. Se prefieren los catalizadores a base de paladio, níquel u oro. Los catalizadores a base de paladio o níquel son los más preferidos. Los catalizadores a base de níquel son los más preferidos con una preferencia particular por los catalizadores de níquel sulfurado. Los catalizadores de hidrogenación pueden ser soportados o no. Preferiblemente, los mismos son soportados. También se pueden utilizar catalizadores tales como aquellos que se definen para el paso a7) . . si aún está presente en la alimentación de la hidrogenación, el sulfuro de carbonilo de manera ventajosa se convierte por lo menos parcialmente a mercaptanos durante los pasos de hidrogenación a2b) , preferiblemente con un catalizador a base de paladio o níquel, más preferiblemente con un catalizador de níquel sulfurado.
•¦Los- -nitrilos presentes on la liir.entdcióa - -de la hidrogenación de manera ventajosa también se convierten por lo menos parcialmente, preferiblemente con un catalizador a base de paladio o níquel, más preferiblemente con un catalizador de níquel sulfurado, para dar aminas durante los pasos de hidrogenación a2b) .
El cianuro de hidrógeno, si aún está presente en la alimentación de la hidrogenación, de manera ventajosa se elimina por lo menos parcialmente durante los pasos de hidrogenación a2b) , preferiblemente con un catalizador a base de paladio o níquel, más preferiblemente con un catalizador de níquel sulfurado.
Los pasos a2b) de manera ventajosa se llevan a cabo a una temperatura entre 25 y 100°C.
Un tercer grupo de los pasos (pasos a2c) ) comprende de manera ventajosa uno o varios pasos de enfriamiento.
De manera ventajosa, el enfriamiento se lleva a cabo por enfriamiento directo o indirecto con un medio refrigerante. Enfriamiento directo significa el contacto físico de la corriente de proceso con un medio refrigerante. Los ejemplos de medios refrigerantes apropiados para el enfriamiento por contacto directo son agua, metanol, hidrocarburo o mezclas de los mismos. Otros ejemplos de medios refrigerantes apropiados son solución acuosa de alcanolarnina, carbonato o bicarbonato - de- -me-al-, ácido inorgánico -como ácido sulfúrico- o ácido nítrico. Otro ejemplo de medios apropiados es una solución metanólica de alcanolarnina o carbonato o bicarbonato de metal. Preferiblemente, el medio refrigerante se encuentra a una temperatura menor que la temperatura de la corriente. El enfriamiento preferiblemente se lleva a cabo por enfriamiento indirecto con un medio refrigerante. El medio refrigerante se selecciona de manera ventajosa entre agua de una torre de enfriamiento, agua fría, aire atmosférico y un gas más frío entregado por el proceso. El medio refrigerante preferiblemente se selecciona entre agua de una torre de enfriamiento y aire atmosférico. El fluido refrigerante es más preferiblemente agua de una torre de enfriamiento.
De manera ventajosa, el gas se enfria hasta menos de 50, preferiblemente hasta menos de 48 y más preferiblemente hasta menos de 45°C pero de manera ventajosa no menos de 0, preferiblemente no menos de 5 y más preferiblemente no menos de 10°C. Como alternativa, para el secado se puede utilizar un paso de liofilización.
Los condensados se pueden separar o no. Preferiblemente, se separan.
Un cuarto grupo de los pasos (pasos a2d) ) comprende de manera ventajosa uno o varios pasos de adsorción.
La adsorción es de manera ventajosa una adsorción sobre -un- -sólido- apropiado como carbón activado, - arbón, tamiz molecular, zeolita, gel de sílice o alúmina.
Adsorción de agua se realiza de manera ventajosa por lo menos parcialmente mediante un paso de adsorción en un tamiz molecular, gel de sílice o alúmina.
Preferiblemente, la eliminación del agua se lleva a cabo por lo menos parcialmente por una combinación de enfriamiento (pasos a2c) ) y adsorción (pasos a2d) ) .
Los mercaptanos derivados del sulfuro de carbonilo, el sulfuro de carbonilo asi como los sulfuros, de manera ventajosa se eliminan por lo menos parcialmente por adsorción en un lecho de un material apropiado. Los adsorbentes apropiados incluyen de manera ventajosa material carbonoso tal como carbón activado y en particular carbón activado con una superficie especifica entre 500 y 2500 m2/g, tamiz molecular 3, 4A o 13X, una zeolita, un adsorbente mesoporoso incluyendo alúmina activada tal como una alúmina activada mesoporosa con una superficie especifica BET de entre 150 m2/g y 800 m2/g, gel de sílice, un adsorbente de gel de sílice mesoporoso con una superficie específica BET de entre 150 m2/g y 800 m /g, una zeolita de tipo A, una zeolita de tipo 5A, una zeolita faujasita de tipo X, una zeolita faujasita de tipo Y y una zeolita MFI . Se prefieren el carbón activado, el tamiz molecular 3 o 4A y la alúmina activada.
- Las- aminas derivadas de-- nitrilos -a»í- como -los nitrilos residuales, de manera ventajosa se eliminan por lo menos parcialmente por adsorción con la misma clase de adsorbentes que para la eliminación de mercaptanos. Los nitruros también se pueden adsorber por lo menos parcialmente durante los pasos a2d) .
De manera ventajosa el amoníaco también se elimina por lo menos parcialmente por adsorción con la misma clase de adsorbentes que para la eliminación de mercaptanos, si es que ya no habían sido eliminados.
El dióxido de carbono, si no fue eliminado durante los pasos a2a) , también de manera ventajosa también se puede eliminar por lo menos parcialmente por adsorción sobre un adsorbente apropiado. Los adsorbentes apropiados incluyen cobre activado, arcillas minerales, gel de sílice y alúmina activada .
La eliminación de los compuestos que envenenan a los catalizadores (paso a3) ) se puede llevar a caoo en un grupo de los pasos o en varios, cada uno de los cuales comprende un paso o varios.
Un primer grupo de los pasos (pasos a3a) ) comprende de manera ventajosa uno o varios pasos de adsorción.
La adsorción es de manera ventajosa una adsorción química o física sobre un sólido apropiado como carbón activado, carbón, tamiz molecular* zeoiit?. dlúmi-na que están activadas o no.
Preferiblemente, los compuestos que envenenan a los catalizadores se eliminan por lo menos parcialmente mediante una adsorción química o física sobre alúmina, preferiblemente activada, o sobre carbón activado.
De manera ventajosa para la adsorción se utilizan por lo menos 1, preferiblemente por lo menos 2 adsorbentes. De manera ventajosa para la adsorción se utilizan como máximo 6, preferiblemente como máximo 5, más preferiblemente como máximo 4 adsorbentes. Aún más preferiblemente se utilizan 3 adsorbentes .
La corriente de gas se puede poner en contacto con los adsorbentes sólidos en cualquier dispositivo apropiado. Como dispositivos apropiados se pueden citar los lechos móviles con transporte neumático y lechos fijos. Se prefieren los lechos fijos.
Los adsorbentes se pueden disponer en lechos mixtos o en lechos dedicados. Los mismos se pueden disponer en un único recipiente o en recipientes separados. Los adsorbentes preferiblemente se disponen en lechos dedicados, más preferiblemente en 3 lechos dedicados, y preferiblemente en recipientes separados.
Cada paso de adsorción se puede realizar en un lecho o en -varios lechos en paralelo. Cad paso de adsorción preferiblemente se realiza en varios lechos en paralelo, más preferiblemente en por lo menos 2 lechos separados.
La regeneración se puede realizar en el aparato en si o fuera del aparato. La regeneración preferiblemente se realiza en el aparato en si.
Un segundo grupo de los pasos (pasos a3b) ) comprende de manera ventajosa un paso de absorción o varios.
La absorción es de manera ventajosa una absorción física, por ejemplo con un solvente apropiado como dimetileterpolietilenglicol o metanol, o una absorción química, por ejemplo con una solución acuosa alcalina según se describió para los pasos a2a) .
El paso a3) , de manera ventajosa se lleva a cabo a una temperatura entre 25 y 100°C.
Además de los pasos a2c) , opcionalmente se lleva a cabo un paso de enfriamiento (paso a4)). El paso a4) preferiblemente se lleva a cabo de manera ventajosa por enfriamiento indirecto con un medio refrigerante.
Por lo tanto, la serie de pasos de tratamiento (paso a) de manera ventajosa comprende por lo menos un paso de compresión (paso al)) y un paso de enfriamiento (paso a4)).
El medio refrigerante se selecciona de manera ventajosa entre agua de una torre de enfriamiento, agua fría, hidrocarburo tal como eti-l-eno, eLcitiO-, propileno, propano o una mezcla o dos o más de los mismos, C02, refrigerante de hidro-fluorocarburo, aire atmosférico y un gas más frío entregado por el proceso. El medio refrigerante preferiblemente se selecciona entre agua de una torre de enfriamiento, hidrocarburo tal como etileno, etano, propileno, propano o mezcla de dos o más de los mismos o gas más frío que entrega el proceso o aire atmosférico. El fluido refrigerante es más preferiblemente agua de una torre de enfriamiento o hidrocarburo tal como etileno, etano, propileno, · propano o mezcla o dos o más de los. mismos o gas más frío que entrega el proceso.
De manera ventajosa, el gas se enfria hasta menos de 0, preferiblemente hasta menos de -10 y más preferiblemente hasta menos de -20°C pero de manera ventajosa no menos de -150, preferiblemente no menos de -120 y más preferiblemente no menos de -100°C.
Los condensados se pueden . separar o no. Preferiblemente, se separan.
Opcionalmente se lleva a cabo una eliminación por lo menos parcial de algunos de los gases combustibles (paso a5) ) .
Por lo menos parte de hidrógeno y/o metano se puede eliminar por lo menos parcialmente (paso a5a)). Esta eliminación se lleva a cabo- opcionalmente durante el paso a) del proceso de acuerdo con la invención. Dicho paso para la eliminación de por lo menos parte del hidrógeno y/o metano también se puede llevar a cabo durante el paso b) del proceso de acuerdo con la invención, por ejemplo durante la separación de la mezcla de productos derivados del paso a) o sobre las fracciones E2, E2a o E2b. Preferiblemente, cuando se lleva a cabo, la eliminación de por lo menos de parte de hidrógeno y/o metano se realiza durante el paso a) (paso a5a) ) del proceso de acuerdo con la invención.
.Los pasos de separación apropiados para, hidrógeno y/o metano son de manera ventajosa permeación con membranas y adsorción con cambio de presión (PSA) . Se prefiere la PSA.
Se puede eliminar por lo menos parcialmente por lo menos parte del etano, propano y/o hidrocarburos que contienen 4, 5 ó 6 átomos de carbono o C6+ más pesados (paso a5b) ) , de manera ventajosa en diversos pasos.
Esta eliminación se lleva a cabo opcionalmente durante el paso a) del proceso de acuerdo con la invención. Dicho paso para la eliminación de por lo menos parte del etano, propano y/o hidrocarburos que contienen 4, 5 ó 6 átomos de carbono o C6+ más pesados también se puede llevar a cabo durante el paso b) del proceso de acuerdo con la invención, por ejemplo durante la separación de la mezcla de productos derivados del paso a) . . ... . .
Paso de separación apropiado para el etano, propano y/o hidrocarburos que contienen 4, 5 ó 6 átomos de carbono o C6+ más pesados es de manera ventajosa una condensación. De manera ventajosa, el paso a5b) se combina con el paso de compresión al) y/o los pasos de enfriamiento a2c) y/o a4).
Opcionalmente se lleva a cabo una eliminación por lo menos parcial de algunos de los gases inertes (paso a6) ) .
Esta eliminación se lleva a cabo opcionalmente durante el paso a) del proceso de acuerdo con la invención. Dicho paso para la eliminación de por lo menos parte de los gases inertes también se puede llevar a cabo durante el paso b) del proceso de acuerdo con la invención, por ejemplo durante la separación de la mezcla de productos derivados del paso a) o sobre las fracciones E2, E2a o E2b. Preferiblemente, cuando se lleva a cabo, la eliminación de por lo menos de parte de los gases inertes se realiza durante el paso a) (paso a6) ) del proceso de acuerdo con. la invención.
Los pasos de separación apropiados para gases inertes son de manera ventajosa permeación con membranas y adsorción con cambio de presión (PSA) . Se prefiere la PSA.
Opcionalmente se lleva a cabo una eliminación por lo menos parcial de algunos de los compuestos oxigenados (paso a7)).
Por lo menos parte · del oxigeno se puede eliminar por lo menos parcialmente (paso a7a) ) por un paso químico o por un paso físico.
Un paso químico apropiado, de manera ventajosa se lleva a cabo usando un lecho de cobre reducido o un catalizador de níquel sulfurado, preferiblemente usando un catalizador de níquel sulfurado (paso a7al)) Otro paso químico apropiado es de manera ventajosa un paso de hidrogenación que puede ser catalizada o no, preferiblemente es catalizada (paso a7a2)).
El paso de hidrogenación se puede llevar a cabo por medio de cualquier catalizador de hidrogenación conocido tal como, por ejemplo, catalizadores a base de paladio, platino, rodio, rutenio, iridio, oro, plata o mezclas de dichos elementos depositados sobre un soporte tal como alúmina, sílice, sílice/alúmina, carbono, carbonato de calcio o sulfato de bario, pero también catalizadores a base de níquel y aquellos a base del complejo cobalto-molibdeno. Preferiblemente, el paso de hidrogenación se lleva a cabo por medio de un catalizador a base de paladio o platino depositado sobre alúmina o carbono, sobre un catalizador a base de níquel o sobre un catalizador a base del complejo cobalto-molibdeno. De una manera particularmente preferida, esta se lleva a cabo por medio de un catalizador a base de níquel.
El paso de- hidrogenación de manera ventajosa- utiliza parte del hidrógeno disponible en el LVRG, preferiblemente ROG.
Un proceso físico apropiado, de manera ventajosa se lleva a cabo por adsorción (paso a7a3)), por ejemplo mediante una PSA (adsorción con cambio de presión) , por absorción (paso a7a4)) o a través de un proceso con membrana (paso a7a5) ) .
El paso a7a2) se prefiere más en particular.
El paso a7a) , de manera ventajosa se lleva a cabo a una temperatura entre 25 y 100°C.
Por lo menos parte de los óxidos de nitrógeno (paso a7b) ) se pueden eliminar por lo menos parcialmente por un paso químico o por un paso físico.
Un paso químico apropiado, de manera ventajosa se lleva a cabo por de-NOx con amoníaco o urea, preferiblemente con urea (paso a7bl) ) .
Otro paso químico apropiado es de manera ventajosa un paso de hidrogenación .que puede ser catalizada o no, que preferiblemente es catalizada (paso a7b2) ) . Los catalizadores apropiados son de manera ventajosa paladio o catalizadores a base de níquel, más preferiblemente catalizadores de níquel sulfurado.
El paso de hidrogenación se puede llevar a cabo por medio de los mismos catalizadores que aquellos que se definieron para -la-- hidrogenación^ de oxígeno, con -las- mismas-preferencias . De manera ventajosa, los catalizadores de hidrogenación que se utilizan en todos los pasos de hidrogenación son los mismos. El paso de hidrogenación de manera ventajosa utiliza parte del hidrógeno disponible en el LVRG, preferiblemente ROG.
Se prefiere la hidrogenacion respecto de la de-NOx.
Un proceso físico apropiado, de manera ventajosa se lleva a cabo por adsorción (paso a7b3) ) , por ejemplo mediante una PSA (adsorción con cambio de presión) , por absorción (paso a7b4)) o a través de un proceso con membrana (paso a7b5) ) . Los adsorbentes apropiados incluyen cobre activado, arcillas minerales, gel de sílice y alúmina activada.
Los pasos a7b2) y a7b3) son los más particularmente preferidos .
El paso a7b) , de manera ventajosa se lleva a cabo a una temperatura entre 25 y 100°C.
Opcionalmente se lleva a cabo una eliminación por lo menos parcial de algunos de los compuestos reactivos (paso a8) ) .
La eliminación de compuestos reactivos (paso a8) ) se puede llevar a cabo en un grupo de los pasos o en varios, cada uno de los cuales comprende un paso o varios.
Un primer grupo de los pasos (pasos a8a) ) comprende de manera -ventajosa- uno o varios pasos de hidrogenacion.
La hidrogenacion parcial de acetileno, de manera ventajosa se lleva a cabo en un convertidor de acetileno usando un catalizador de hidrogenacion. Luego del paso a8a) , de manera ventajosa el acetileno se hidrogena por lo menos parcialmente. Las especies catalíticas apropiadas incluyen de manera ventajosa metales del grupo VIII, metales del grupo Ib y metales del grupo VIb. Se prefieren los catalizadores a base de paladio, níquel u oro. Los catalizadores a base de paladio o níquel son los más preferidos. Los catalizadores a base de níquel son los más preferidos con una preferencia particular por los catalizadores de níquel sulfurado. Los catalizadores de hidrogenación pueden ser soportados o no. Preferiblemente, los mismos son soportados. En otras palabras, se pueden utilizar catalizadores tales como aquellos que se definen para el paso a2b) .
De manera ventajosa, los compuestos orgánicos que contienen nitrógeno que están presentes en la alimentación de la hidrogenación se eliminan por lo menos parcialmente durante los pasos de hidrogenación a8a) , preferiblemente con un catalizador a base de paladio o níquel, más preferiblemente con un catalizador de níquel sulfurado.
Los compuestos orgánicos que contienen más de un átomo de azufre tales como disulfuros se pueden hidrogenar -parcialmente durante - los pasos a8a) .
Los compuestos acetilénicos superiores presentes en la alimentación de la hidrogenación que incluyen metilacetileno, propadieno y butadieno de manera ventajosa se hidrogenan por lo menos parcialmente durante los pasos a8a) , preferiblemente con un catalizador a base de paladio o níquel, más preferiblemente con un catalizador de níquel sulfurado.
Los pasos a8a) de manera ventajosa se llevan a cabo a una temperatura entre 25 y 100°C.
Un segundo grupo de los pasos (pasos a8b) ) comprende de manera ventajosa uno o varios pasos de adsorción.
La adsorción, de manera ventajosa se lleva a cabo sobre adsorbentes con especificidad química para eliminar por lo menos parcialmente a los otros componentes no deseados.
De manera ventajosa, los compuestos orgánicos que contienen más de un átomo de azufre tales como disulfuros se eliminan por lo menos parcialmente por adsorción en un lecho de un material apropiado. Los adsorbentes apropiados incluyen de manera ventajosa material carbonoso tal como carbón activado y en particular carbón activado con una superficie específica entre 500 y 2500 m2/g, tamiz molecular 3, 4A o 13X, una zeolita, un adsorbente mesoporoso incluyendo alúmina activada tal como una alúmina activada mesoporosa con una superficie específica BET de entre 150 m2/g y 800 m2/g, gel de sílice, .un adsorbente de gel de sílice mesoporoso con ana¦ superficie específica BET de entre 150 m2/g y 800 m2/g, una zeolita de tipo A, una zeolita de tipo 5A, una zeolita faujasita de tipo X, una zeolita faujasita de tipo Y y una zeolita MFI . Se prefieren el carbón activado, el tamiz molecular 3 o 4A y la alúmina activada.
Las fosfinas, metanol y los compuestos inorgánicos que contienen cloro también se pueden adsorber por lo menos parcialmente durante los pasos a8b) .
De manera ventajosa, para los pasos de adsorción a8b) se utilizan por lo menos 1, preferiblemente por lo menos 2 adsorbentes. De manera ventajosa para los pasos de adsorción a8b) se utilizan como máximo 6, preferiblemente como máximo 5, más preferiblemente como máximo del 4 adsorbentes. Aún más preferiblemente se utilizan 3 adsorbentes. Si se realizan, los pasos a8b) se pueden combinar o no con los pasos a3) .
La corriente de gas se puede poner en contacto con los adsorbentes sólidos en cualquier dispositivo apropiado. Como dispositivos apropiados se pueden citar los lechos móviles con transporte neumático y lechos fijos. Se prefieren los lechos fijos.
Los adsorbentes se pueden disponer en lechos mixtos o en lechos dedicados. Los mismos se pueden disponer en un único recipiente o en recipientes separados. Los adsorbentes -preferiblemente se disponen en lechos dedicados, - más preferiblemente en 3 lechos dedicados, y preferiblemente en recipientes separados.
Cada paso de adsorción se puede realizar en un lecho o en varios lechos en paralelo. Cada paso de adsorción preferiblemente se realiza en varios lechos en paralelo, más preferiblemente en por lo menos 2 lechos separados.
La regeneración se puede realizar en el aparato en sí o fuera del aparato. La regeneración preferiblemente se realiza en el aparato en sí.
El paso a8b) , de manera ventajosa se lleva a cabo a una temperatura entre 25 y 100°C.
Un tercer grupo de los pasos (pasos a8c) ) comprende de manera ventajosa un paso de absorción o varios.
La absorción, de manera ventajosa se lleva a cabo con un solvente apropiado, por ejemplo con dimetileterpolietilenglicol , para eliminar por lo menos parcialmente entre otros, compuestos orgánicos que contienen más de un átomo de azufre por molécula, tales como disulfuros .
De manera ventajosa, durante el paso a8c) también se pueden eliminar por lo menos parcialmente la dietanolamina y el metanol.
No es necesario llevar a cabo los diferentes pasos que se mencionaron antes en el orden en qu=- - se menciondn-. -Loa miamos se pueden realizar en cualquier otro orden.
De manera ventajosa, se pueden combinar todos o algunos de los pasos de hidrogenación a2b) , a7a2), a7b2) y a8a) . De manera ventajosa, se pueden combinar todos o algunos de los pasos de adsorción a3a) , a7a3) , a7b3) y a8b) . De manera ventajosa, se pueden combinar todos o algunos de los paso de absorción s a2a) , a3b) , a7a4), a7b4) y a8c) .
Un orden preferido de acuerdo con el cual tienen lugar los pasos de tratamiento a2) y a3) es: 1. pasos a3a) , 2. pasos a3b) , 3. pasos a2b) , 4. pasos a2a) , 5. pasos a2c) , y 6. pasos a2d) .
Cuando se realiza el paso opcional de compresión al), los pasos a3a.) , a3b) , a2b) y a2c) preferiblemente se intercalan antes de la última etapa de compresión. Cuando se realizan el (los) paso(s) opcional (es) de extracción de polvos albis), esto es preferiblemente luego de los pasos a2d) .
Cuando se realiza el paso opcional de enfriamiento a4), este es preferiblemente el último paso.
Cuando se realiza el paso a5a) , de manera ventajosa este -- se-inte-reala entre los pasos de enfriamiento a2c) - Cuando se realiza el paso a5b) , este, de manera ventajosa se lleva a cabo en diversos pasos situados en los pasos de enfriamiento a2c) y/o el paso a4).
Cuando se realiza el paso a6) , de manera ventajosa este se intercala entre los pasos de enfriamiento a2c) .
Cuando tienen lugar el paso a5a) y el paso a6) , de manera ventajosa estos se combinan.
Cuando se realiza el paso a7a2), de manera ventajosa este se combina con los pasos a2b) .
Cuando se realiza el paso a7b2), este preferiblemente se combina con los pasos a2b) .
Cuando se realiza el paso a7b3), este preferiblemente se combina con los pasos a3a) .
Cuando tienen lugar los pasos a8a) , a8b) y a8c) , de manera ventajosa estos se combinan respectivamente con los pasos a2b) , a3a) y a3b) .
Un orden "más preferido de acuerdo con el cual tienen lugar los pasos de tratamiento es: 1. primera (s) etapa (s) del paso al) con los siguientes pasos intercalados antes de la última o única etapa de compresión, 2. pasos a3a) combinados con los pasos a8b) y el paso a7b3) , sos n3b) combinados con los pasos aGc) , - ·. - 4. pasos a2b) combinados con el paso a7a2), pasos a8a) y el paso a7b2 ) , 5. pasos a2a) , 6. última etapa de compresión del paso al), 7. pasos a2c) combinados con parte del paso a5b) , 8. pasos a2d) , 9. paso (s) albis) , y 10. paso a4) combinado con parte del paso a5b) .
Un orden más preferido de acuerdo con el cual tienen lugar los pasos de tratamiento es: 1. primera (s) etapa (s) del paso al) con los siguientes pasos intercalados antes de la última o única etapa de compresión, 2. pasos a3a) combinados con los pasos a8b) y el paso a7b3) , 3. pasos a3b) combinados con los pasos a8c) , 4.. pasos a'2b) combinados con el paso a7a2) , pasos a8a) y el paso a7b2 ) , 5. pasos a2a) , 6. última etapa de compresión del paso al), 7. pasos a2c) combinados con el paso a5a) , paso a6) y parte del paso a5b) , 8. pasos a2d) , 9:· paso(s) albis), y 10. paso a4) combinado con parte del paso a5b) .
De manera ventajosa, en el proceso de acuerdo con la invención, la mezcla de productos que contienen etileno y otros constituyentes derivados del paso a) comprende hidrógeno, metano, etano, etileno, propano, hidrocarburos que contienen 4, 5 ó 6 átomos de carbono y más pesados C6+, gases inertes, compuestos oxigenados, compuestos reactivos y una cantidad sustancialmente reducida de compuestos corrosivos y de compuestos que envenenan a los catalizadores.
Opcionalmente, . la concentración de gases inertes se reduce por lo menos parcialmente respecto de su concentración en la admisión.
Opcionalmente, el contenido de algunos de los compuestos reactivos se reduce por lo menos parcialmente respecto de su contenido en la admisión. Preferiblemente, se reduce su contenido por lo menos parcialmente respecto del mismo en la admisión.
Opcionalmente, la concentración de los gases combustibles (diferentes del etileno) se reduce por lo menos parcialmente respecto de su concentración en la admisión. Preferiblemente, la concentración de algunos de los gases combustibles con un punto de ebullición normal mayor que el punto de ebullición normal del etileno se reduce por lo menos parcialmente respecto de su concentración en la admisión. Venta osamente, la concentración de algunos de los gases combustibles con un punto de ebullición normal menor que el punto de ebullición normal del etileno se reduce por lo menos parcialmente respecto de su concentración en la admisión. Más preferiblemente, la concentración de algunos de los gases combustibles con un punto de ebullición normal menor que el punto de ebullición normal de etileno y la concentración de algunos de los gases combustibles con un punto de ebullición normal mayor que el punto de ebullición normal de etileno se reducen por lo menos parcialmente respecto de su concentración en la admisión.
Las composiciones que se dan de aquí en adelante para la mezcla de productos que contienen etileno y otros constituyentes derivados del paso a) , se expresan en base al gas seco (no se incluye el agua) .
La mezcla de productos que contienen etileno y otros constituyentes derivados del paso a) de manera ventajosa comprende por lo menos 10, preferiblemente por lo menos 15, más preferiblemente por lo menos 20 % en volumen de etileno. De manera ventajosa, esta comprende como máximo 60, preferiblemente como máximo 55, más preferiblemente como máximo un 50 % en volumen de etileno.
La mezcla de productos que contienen etileno y otros constituyentes derivados del paso -a) --de manera- ventajosa se caracteriza por tener un menor valor calórico que de manera ventajosa es de por lo menos 30, preferiblemente por lo menos de 33, más preferiblemente por lo menos de 35 y aún más preferiblemente por lo menos de 37 MJ/kg del gas seco. La mezcla de productos que contienen etileno y otros constituyentes derivados del paso a) de manera ventajosa se caracteriza por tener un menor valor calórico que de manera ventajosa es como máximo del 75, preferiblemente como máximo 70, más preferiblemente como máximo 65 y aún más preferiblemente como máximo de 60 MJ/kg del gas seco.
La presión parcial del agua comprendida en la mezcla de productos que contienen etileno y otros constituyentes derivados del paso a) es de manera ventajosa menor que 55, preferiblemente menor que 25, más preferiblemente menor que 15 y aún más preferiblemente menor que 10 mm de mercurio.
La mezcla de productos que contienen etileno y otros constituyentes derivados del paso a) comprende' cada uno de los siguientes constituyentes, es decir dióxido de carbono, sulfuro de hidrógeno, sulfuro de carbonilo, compuestos orgánicos que contienen un átomo de azufre por molécula tales como mercaptanos y sulfuros, óxidos de azufre, amoniaco, nitruros, nitrilos, cloruro de hidrógeno, cianuro de hidrógeno, mercurio, arsénico (como arsinas) , vanadio, bromo, •flúor, silicio, aluminio y carbonilo.; uietáiicos , en una cantidad que de manera ventajosa es como máximo del 5 %, preferiblemente como máximo 2 % y más preferiblemente como máximo del 1 % de la cantidad del mismo constituyente en el LVRG, preferiblemente ROG, que se alimenta al paso a) y/o que se forma durante el paso a) .
Luego del paso a) definido anteriormente, la mezcla de productos que contiene etileno y otros constituyentes se somete a un paso b) que es un primer paso de separación SI que consiste en separar a dichos productos que contienen etileno y otros constituyentes para dar una fracción- que contiene a los compuestos que son más livianos que el etileno y parte del etileno que se denomina fracción Fl y una fracción F2.
Antes de su separación, la mezcla de productos que contiene etileno y otros constituyentes se pueden someter a un paso de ajuste térmico.
Se entiende que el término "paso de ajuste térmico" significa una sucesión de intercambios de calor para ajustar la temperatura de la mezcla a los requerimientos de la separación y/o para optimizar el uso de la energía, preferiblemente para ajustar la temperatura de la mezcla a los requerimientos de la separación y para optimizar el uso de la energía.
— Cuando el paso - de ajuste térmico -consiste en un enfriamiento, el enfriamiento es de manera ventajosa un enfriamiento gradual de la mezcla de productos en un tren de intercambiadores que primero se enfrían con agua sin tratar, luego con agua enfriada con hielo, y luego con fluidos cada vez más fríos y además intercambiadores de flujo cruzado para recuperar el calor sensible de las corrientes que se producen, opcionalmente con el calor latente cuando esté disponible. De manera ventajosa, los condensados que se producen durante el paso de enfriamiento se separan físicamente de la corriente de gas y son dirigidos .hacia un lugar apropiado del siguiente tratamiento. El ajuste térmico que se incluye en el paso SI es preferiblemente un enfriamiento y los condensados que se separan preferiblemente son dirigidos hacia un lugar apropiado del paso S2.
De manera ventajosa, el primer paso de separación SI consiste en el fraccionamiento de la mezcla de productos que contiene etileno y otros constituyentes para dar las dos fracciones diferentes mencionadas anteriormente.
Se entiende que, para el propósito de la presente invención, el término "fraccionamiento" significa cualquier parte del proceso que potencialmente puede constar de múltiples pasos que se pueda considerar que cumplen una única función. El paso de fraccionamiento se puede realizar en uno o en varios aparatos interconeotadc- .
Algunos ejemplos de fraccionamiento son destilación, destilación extractiva, extracción líquido-líquido, pervaporación, permeación de gas, adsorción, adsorción con variación de presión (PSA), adsorción con variación de temperatura (TSA) , absorción, cromatografía, osmosis inversa y filtración molecular. Se prefiere la destilación.
Por lo tanto, el paso Si preferiblemente consiste en el fraccionamiento de la mezcla de productos que contiene etileno y otros constituyentes en el interior de una columna de destilación (denominada columna Cl) para dar las dos fracciones diferentes, es decir la fracción Fl que de manera ventajosa sale de la sección rectificadora de la columna Cl y la fracción F2 que de manera ventajosa sale de la sección de agotamiento de la columna Cl De acuerdo con la presente invención, columna de destilación, significa una columna que comprende cualquier número de. torres interconectadas . "torre", significa una única envolvente donde se realiza el contacto contracorriente entre liquido y gas.
De manera ventajosa, la columna Cl no comprende más de dos torres interconectadas. Preferiblemente, la columna Cl consiste en una única torre.
La columna Cl se puede seleccionar entre columnas de destilación de platos ,· columnas de destilación con relleno alazar, columnas de destilación con relleno estructurado y columnas de destilación que combinan dos o más de los diseños interiores mencionados anteriormente.
De manera ventajosa, la columna Cl se dota de accesorios asociados tales como, por ejemplo, por lo menos una fuente de calentamiento y una fuente de enfriamiento. La fuente de calentamiento es preferiblemente un rehervidor. La fuente de enfriamiento puede ser un enfriamiento directo o indirecto. Un ejemplo de enfriamiento indirecto es un condensador parcial. Un ejemplo de enfriamiento directo es la evaporación rápida y adiabática del liquido que produce un condensador parcial. Se prefiere el enfriamiento directo por la evaporación rápida y adiabática del liquido que produce un condensador parcial. El gas sometido a condensación parcial en el condensador parcial puede provenir de la columna Cl o de la mezcla de productos que se alimentan a la columna Cl luego de un posible paso de ajuste térmico, preferiblemente en la columna Cl. La corriente que se origina en la columna se puede tomar de la sección de agotamiento o de la sección rectificadora, preferiblemente de la sección de agotamiento de la columna Cl. Esta se puede tomar en cualquier lugar en la sección de agotamiento, preferiblemente en el tercio superior de la sección de agotamiento, más preferiblemente en un lugar que- · se encuentra- justo debajo del lugar donde - se alimenta la mezcla de productos.
Dicha mezcla de productos se pueden introducir a la columna Cl como una única fracción o como varias subfracciones . Preferiblemente, se la introduce como varias subfracciones .
El paso SI mencionado anteriormente de manera ventajosa se lleva a cabo a una presión absoluta de por lo menos 5, preferiblemente por lo menos 10 y preferiblemente en particular de por lo menos 12 bar. De manera ventajosa, el paso SI se lleva a cabo a una presión absoluta que como máximo es de 40, preferiblemente como máximo 38 y en particular preferiblemente como máximo 36 bar.
La temperatura a la cual se lleva a cabo el paso SI es de manera ventajosa de por lo menos -40, preferiblemente por lo menos -35 y en particular preferiblemente por lo menos -30°C en el fondo de la sección de agotamiento de la columna Cl . De manera ventajosa, la misma es como máximo de 80, preferiblemente como máximo 60 y en particular preferiblemente como máximo 40°C en el fondo de la sección de agotamiento de la columna Cl.
La temperatura a la cual se lleva a cabo el paso SI de manera ventajosa es de por lo menos -110, preferiblemente por lo menos -105 y en particular preferiblemente por lo menos -100°C en la -parte- superi-or de la sección rectificador-a -de la columna Cl. De manera ventajosa, la misma es como máximo de 0, preferiblemente como máximo -15 y en particular preferiblemente como máximo -25°C en la parte superior de la sección rectificadora de la columna Cl.
Luego del paso b) definido anteriormente, se envía a la fracción Fl a una unidad de recuperación de etileno en la cual se la separa para dar una fracción enriquecida en etileno que se denomina la fracción El y una fracción enriquecida en los compuestos que son más livianos que el .etileno que se denomina fracción liviana (paso c) ) .
La separación en la unidad de recuperación de etileno consiste de manera ventajosa en el fraccionamiento de la fracción Fl para dar las dos fracciones diferentes mencionadas anteriormente. Se hace referencia a la definición del término "fraccionamiento" asi como a los ejemplos de fraccionamiento mencionados anteriormente para el paso b) .
De acuerdo con una primera forma de realización del paso c) , de manera ventajosa la fracción Fl se somete a un paso de absorción seguido de un paso de desorción en el cual dicha fracción Fl preferiblemente se pone en contacto con un agente de lavado que contiene un solvente, para separarla en la fracción El y la fracción liviana.
Se entiende que la expresión "agente de lavado que contiene nn solvente"- o má,s simplemente "agente de- lavado" significa una composición en la cual el solvente está presente en el estado liquido.
Por lo tanto, el agente de lavado que se puede utilizar de acuerdo con la presente invención de manera ventajosa contiene un solvente en el estado liquido. La presencia de otros compuestos en dicho agente de lavado no está excluida en absoluto del alcance de la invención. Sin embargo, se prefiere que el agente de lavado contenga por lo menos 50 % en volumen del solvente, más en particular por lo menos 65 % en volumen y más en particular preferiblemente por lo menos 70 % en volumen.
Un primer grupo de solventes que se puede utilizar son los solventes que de manera ventajosa se caracterizan por una temperatura de fusión menor o igual que -110°C, preferiblemente menor o igual que -105°C, más preferiblemente menor o igual que -100°C.
Un segundo grupo de solventes que se puede utilizar son los solventes que se caracterizan por una temperatura de fusión mayor que la temperatura de fusión de los solventes del primer grupo. Sin embargo, en dicho último caso de manera ventajosa se aplica un paso apropiado de ajuste térmico de la fracción Fl . Preferiblemente, el ajuste térmico es un paso de ajuste térmico según se lo define en el paso b) .
Como -solventes¦ de acuerdo- con el primer grupo- -se- pueden -citar por ejemplo a los hidrocarburos saturados, los hidrocarburos insaturados y los aceites minerales.
Los hidrocarburos saturados o insaturados se pueden utilizar como hidrocarburo puro o como mezclas de hidrocarburos. Los ejemplos de hidrocarburos saturados e insaturados son mezclas de propano/butano (LPG) , benceno, la fracción pesada que produce el proceso de acuerdo con la invención, ciclopentano y derivados, ciclopenteno y derivados en particular metilciclopenteno y etilciclopenteno, ciclohexano y derivados, en particular metilciclohexano y etilciclohexano, ciclohexeno y derivados e isoparafinas C8-C9. Los preferidos son metilciclohexano, etilciclohexano y las isoparafinas C8-C9. Son particularmente preferidos el metilciclohexano y el etilciclohexano.
Como solventes de acuerdo con el segundo grupo, se pueden citar por ejemplo los solventes clorados (como DCE) , los alcoholes, los glicoles, los polioles,- los éteres., la mezclas de glicol(es) y éter(es).
Los solventes del primer grupo son preferidos respecto de los solventes del segundo grupo.
El agente de lavado que se utiliza para el paso de absorción puede estar compuesto de agente de lavado nuevo o de todo el agente de lavado recuperado durante el paso de desorción que -se expli a- más- adelante o una parte d-el—Tiisrao. luego de un tratamiento opcional, opcionalmente con el agregado de agente de lavado nuevo.
La proporción entre los respectivos rendimientos de agente de lavado y la fracción Fl no es critica y puede variar en gran medida. En la práctica, el mismo, solo está limitado por el costo de regenerar el agente de lavado. En general, el rendimiento del agente de lavado es por lo menos 0.1, preferiblemente por lo menos 0.2 y en particular preferiblemente por lo menos 0.25 toneladas por tonelada de la fracción Fl . En general, el rendimiento del agente de lavado es como máximo 100, preferiblemente como máximo 50 y en particular preferiblemente como máximo 25 toneladas por tonelada de la fracción Fl .
De manera ventajosa, el paso de absorción se lleva a cabo por medio de un absorbedor tal como, por ejemplo, un absorbedor de película ascendente o descendente o una columna de absorción que. se selecciona entre columnas de platos, columnas con relleno al azar, columnas con relleno estructurado, columnas que combinan uno o más de los interiores mencionados anteriormente y columnas con pulverización. El paso de absorción preferiblemente se lleva a cabo por medio de una columna de absorción y en particular preferiblemente por medio de una columna de absorción de platos-.- -.·¦- · - . - _ — - - - ·-· - · · La columna de absorción puede estar dotada de un intercambiador de calor asociado o no. Cuando se utilizan solventes del primer grupo, de manera ventajosa la columna de absorción no está equipada con un intercambiador de calor asociado. Cuando se utilizan solventes del segundo grupo, de manera ventajosa la columna de absorción está equipada con un intercambiador de calor asociado.
Cuando se usan solventes del primer grupo, el paso de absorción mencionado anteriormente se lleva a cabo a una presión absoluta de por lo menos 15, preferiblemente por lo menos de 20 y en particular preferiblemente por lo menos de 25 bar. De manera ventajosa, el paso de absorción se lleva a cabo a una presión absoluta que como máximo es de 40, preferiblemente como máximo 35 y en particular preferiblemente como máximo 30 bar.
Cuando se usan los solventes del primer grupo, la temperatura a la que se lleva a cabo el paso de absorción de manera ventajosa es de por lo menos -110, preferiblemente por lo menos -105 y en particular preferiblemente por lo menos -100°C en la parte superior del absorbedor o la columna de absorción. De manera ventajosa, esta es como máximo -50, preferiblemente como máximo -60 y en particular preferiblemente como máximo -65 °C en la parte superior del absorbedor o la columna- de absorción. Además, - la- temperatura a la cual se lleva a cabo el paso de absorción es de manera ventajosa 2, preferiblemente 5°C mayor que la temperatura de fusión del solvente.
Cuando se usan los solventes del primer grupo, la temperatura en el fondo del absorbedor o la columna de absorción es por lo menos -110, preferiblemente por lo menos -105 y en particular preferiblemente por lo menos -100°C. De manera ventajosa, esta es como máximo -50, preferiblemente como máximo -60 y en particular preferiblemente como máximo - 65°C.
Cuando se usan solventes del segundo grupo, el paso de absorción mencionado anteriormente se lleva a cabo a una presión absoluta de por lo menos 15, preferiblemente por lo menos de 20 y en particular preferiblemente por lo menos de 25 bar. De manera ventajosa, el paso de absorción se lleva a cabo a una presión absoluta que como máximo es de 40, preferiblemente.' como máximo 35 y en particular preferiblemente como máximo 30 bar.
Cuando se usan los solventes del segundo grupo, la temperatura a la que se lleva a cabo el paso de absorción de manera ventajosa es de por lo menos -10, preferiblemente por lo menos 0 y en particular preferiblemente por lo menos 10°C en la parte superior del absorbedor o la columna de _.absorción.- De- .manera ventajosa, esta --es · como máximo -60, preferiblemente como máximo 50 y en particular preferiblemente como máximo 40 °C en la parte superior del absorbedor o la columna de absorción.
Cuando se usan los solventes del segundo grupo, la temperatura en el fondo del absorbedor o la columna de absorción es por lo menos 0, preferiblemente por lo menos 10 y en particular preferiblemente por lo menos -20°C. De manera ventajosa, esta es como máximo 70, preferiblemente como máximo 60 y en particular preferiblemente como máximo 50°C.
La corriente que se obtiene como resultado del paso de absorción, que es la fracción Fl purificada de los compuestos que son más livianos que el etileno y enriquecida en el agente de lavado, de manera ventajosa se somete al paso de desorción.
Preferiblemente, el agente de lavado recuperado luego del paso de desorción se vuelve a transportar completa o parcialmente al paso de absorción,- luego del tratamiento opcional mencionado anteriormente, con adición opcional de agente de lavado fresco.
De manera ventajosa, el paso de desorción se lleva a cabo por medio de un desorbedor tal como, por ejemplo, a desorbedor de película ascendente o descendente, un calderín o una columna de desorción que se selecciona entre columnas de- plato-s , -columnas con relleno al azar, columnas-c-on iel.leño estructurado, columnas que combinan uno o más de los interiores mencionados anteriormente y columnas con pulverización. El paso de desorción preferiblemente se lleva a cabo por medio de una columna de desorción y en particular preferiblemente por medio de una columna de desorción de platos .
De manera ventajosa, la columna de desorción está equipada con accesorios asociados tales como, por ejemplo, por lo menos un condensador o un enfriador que es interno o externo a la columna y por .lo menos un calderin.
De manera ventajosa, la presión de desorción se selecciona de tal manera que el contenido de etileno en el solvente regenerado es menor o igual que un 4, preferiblemente menor o igual que un 3,2 % en peso.
Cuando se usan solventes del primer grupo, el paso de desorción mencionado anteriormente se lleva a cabo a una presión · absoluta de por lo menos 1, preferiblemente por lo menos de 2 y en particular preferiblemente por lo menos de 3 bar. De manera ventajosa, el paso de desorción se lleva a cabo a una presión absoluta que como máximo es de 25, preferiblemente como máximo 20 y en particular preferiblemente como máximo 18 bar.
Cuando se usan los solventes del primer grupo, la temperatura-a-la que se lleva a cabo el pase de- desorción de manera ventajosa es de por lo menos -10, preferiblemente por lo menos 0 y en particular preferiblemente por lo menos 10°C en la parte superior del desorbedor o la columna de desorción. De manera ventajosa, esta es como máximo 60, preferiblemente como máximo 50 y en particular preferiblemente como máximo 45 °C en la parte superior del desorbedor o la columna de desorción.
Cuando se usan los solventes del primer grupo, la temperatura en el fondo del desorbedor o la columna de desorción es por lo menos 20,· preferiblemente por lo menos 25 y en particular preferiblemente por lo menos 30°C. De manera ventajosa, esta es como máximo 200, preferiblemente como máximo 160 y en particular preferiblemente como máximo 150°C.
Cuando se usan solventes del segundo grupo, el paso de desorción mencionado anteriormente se lleva a cabo a una presión absoluta de por lo menos 1, preferiblemente por lo menos de 2 y en particular preferiblemente por lo. menos dé 3 bar. De manera ventajosa, el paso de desorción se lleva a cabo a una presión absoluta que como máximo es de 20, preferiblemente como máximo 15 y en particular preferiblemente como máximo 10 bar.
Cuando se usan los solventes del segundo grupo, la temperatura a la que se lleva a cabo el paso de desorción de --m¾TMfcre-· ·¾'· a -osa es de por lo ir^- > -1 . .¾.· £*-ri-'v·'· ßt.·.& por lo menos 0 y en particular preferiblemente por lo menos 10°C en la parte superior del desorbedor o la columna de desorción. De manera ventajosa, esta es como máximo 60, preferiblemente como máximo 50 y en particular preferiblemente como máximo 45 °C en la parte superior del desorbedor o la columna de desorción.
Cuando se utilizan solventes del segundo grupo, la temperatura en el fondo del desorbedor o la columna de desorción es de por lo menos 60, preferiblemente por lo menos 80 y en particular preferiblemente por lo menos 100°C. De manera ventajosa, la misma es como máximo de 200, preferiblemente como máximo 160 y en particular preferiblemente como máximo 150°C.
El solvente regenerado de manera ventajosa se reutiliza por lo menos parcialmente en la absorción luego de un paso de ajuste térmico que preferiblemente incluye el enfriamiento en un :,„.intercambiador de calor de corriente cruzada con el solvente que sale de la columna de absorción.
Se asigna una preferencia más particular al caso donde el paso de absorción se lleva a cabo en una columna de absorción y el paso de desorción en una columna de desorción.
En el caso particular en que el proceso de acuerdo con la invención es para la fabricación de DCE, se puede ser -int'er- ?ante - usar un agente de lavado compvest-s- -.le-I - DCE. En dicho caso, el agente de lavado que se utiliza para el paso de absorción puede estar compuesto del DCE en bruto que sale de la unidad de cloración, el DCE en bruto que sale de la unidad de oxicloración o una mezcla de los dos que no ha sido purificada. Este también puede estar compuesto de dicho DCE que ha sido purificado previamente o todo el agente de lavado recuperado durante el paso de desorción o una parte del mismo, luego de un tratamiento opcional, opcionalmente con el agregado de agente de lavado nuevo. La desorción también se puede llevar a cabo por inyección directa de vapor para recolectar el DCE.
Una ventaja esencial del caso cuando el agente de lavado es DCE, se basa en el hecho de que la presencia de este DCE no es en absoluto problemático, ya que este es el compuesto que se forma principalmente durante la oxicloración o cloración .
De' acuerdo con una. segunda forma de realización del paso c) , de manera ventajosa la fracción Fl se somete a un paso de adsorción seguido de un paso de desorción para separarla en la fracción El y la fracción liviana.
De manera ventajosa, el paso de adsorción comprende hacer pasar la fracción Fl a través de un lecho con adsorbente cargado con un adsorbente. El lecho con adsorbente puede ser ;Un"~. -lecho.-, fluidizado o un --lecho fijo-. Se ' puede utilizar cualquier adsorbente conocido en el arte. Los ejemplos de dichos adsorbentes son aquellos a base de compuestos de plata o de compuestos de cobre. Dichos compuestos de plata o de cobre usualmente se fijan sobre un soporte con un área superficial suficientemente alta. Los ejemplos de soportes son carbón activado, carbón, alúmina activada y zeolita. Los adsorbentes usualmente son sólidos, en la forma de pellets o cuentas .
De manera ventajosa, el paso de adsorción se lleva a cabo a una presión absoluta de por lo menos 15, preferiblemente por lo menos de 20 y en particular preferiblemente por lo menos de 25 bar. De manera ventajosa, el paso de adsorción se lleva a cabo a una presión absoluta que como máximo es de 40, preferiblemente como máximo 35 y en particular preferiblemente como máximo 30 bar.
De manera ventajosa, la temperatura a la cual se lleva a cabo el paso de adsorción es de por"" lo menos -10, preferiblemente por lo menos 0, más preferiblemente por lo menos 10 y aún más preferiblemente por lo menos 20°C. De manera ventajosa, la misma es como máximo de 70, preferiblemente como máximo 60, más preferiblemente como máximo 50 y aún más preferiblemente como máximo 40°C.
El paso de desorción se puede llevar a cabo fácilmente ; haciendo bajar la presión, aumentando -.~- temperatura o haciendo bajar la presión y aumentando la temperatura del lecho adsorbente para obtener como resultado un adsorbente regenerado.
De manera ventajosa, el paso de desorción se lleva a cabo a una presión absoluta de por lo menos 1, preferiblemente por lo menos 2 y en particular preferiblemente por lo menos 3 bar. De manera ventajosa, el paso de desorción se lleva a cabo a una presión absoluta que como máximo es de 20, preferiblemente como máximo 15 y en particular preferiblemente como máximo 10 bar.
De manera ventajosa, la temperatura a la cual se lleva a cabo el paso de desorción es de por lo menos -10, preferiblemente por lo menos 10, más preferiblemente por lo menos 20 y aún más preferiblemente por lo menos 60°C. De manera ventajosa, la misma es como máximo de 200, preferiblemente como máximo 160, más preferiblemente como máximo 100 y aún más preferiblemente como, máximo 60°C.
De manera ventajosa, cuando se utiliza un lecho fluidizado, el adsorbente circula de manera continua desde el lecho de adsorción hacia el lecho de desorción.
Cuando se utiliza un lecho fijo, es ventajoso trabajar por ciclos, preferiblemente con varios lechos en paralelo, más preferiblemente por lo menos uno en fase de adsorción y -por—lo menos uno en fas -de desorción. .·· La primera forma de realización del paso c) es preferible respecto de la segunda forma de realización.
La fracción liviana se enriquece en los compuestos que son más livianos que el etileno. Dichos compuestos son generalmente hidrógeno, oxigeno, nitrógeno, helio, argón, monóxido de carbono y metano.
De manera ventajosa, la fracción liviana contiene por lo menos 75 %, preferiblemente por lo menos 80 % y más preferiblemente por lo menos 85 % del metano contenido en la fracción Fl sometida al paso c) .
De manera ventajosa, la fracción liviana contiene por lo menos 90 %, preferiblemente por lo menos 95 % y más preferiblemente por lo menos 97 % del nitrógeno, oxigeno, hidrógeno, monóxido de carbono, argón y helio que están contenidos en la fracción Fl sometida al paso c) .
De manera ventajosa, la fracción liviana contiene menos del 2 %, preferiblemente menos del 1.5 % y más preferiblemente menos del 1 % en volumen de etileno.
Luego de haber sido recuperada, la fracción liviana se puede quemar como combustible o se la puede valorizar químicamente, preferiblemente se la valoriza químicamente.
La fracción liviana se puede someter a una reacción química como una oxidación parcial o un reformado con vapor, •para convertir de manera- -v-an- ajosa- su contenido de hidrocarburos en hidrógeno, antes de ser valorizada químicamente. Cuando la fracción liviana es particularmente rica en hidrógeno, se la puede utilizar para cualquier reacción de hidrogenación como por ejemplo para la hidrogenación de la solución de trabajo en la fabricación del peróxido de hidrógeno por autooxidación o para la síntesis directa de peróxido de hidrógeno.
Como alternativa, la fracción liviana se puede valorizar en gas de síntesis luego de la conversión del contenido de hidrocarburos por reformado con vapor u oxidación - parcial seguido del desplazamiento del agua gaseosa para producir derivados tales como metanol o en una unidad de Fischer Tropsch .
Como alternativa, se puede producir gas natural sintético .
La energía de la fracción liviana también se puede recuperar por turbo expansión.
De manera ventajosa, la fracción El contiene por lo menos 50 %, preferiblemente por lo menos 60 % y más preferiblemente por lo menos 66 % del contenido de etileno en la fracción Fl sometida al paso c) .
Luego del paso c) definido anteriormente, la fracción El se recicla al paso a) o se la transporta a la fabricación de por lo menos un corrpuesto der-ivado-d÷ etileno (paso d) ) .
En el caso en que se recicla la fracción El al paso a) , la fracción El se puede reciclar a cualquier lugar en el paso a) . La fracción El se puede reciclar a la entrada del paso a) y/o en uno o más de uno de los pasos al) a a8) .
De manera ventajosa, la fracción El se recicla a la entrada del paso a), al paso al) y/o al paso a4). Preferiblemente, la fracción El se recicla al paso al) y/o al paso a ) .
La fracción El se puede reciclar con una adaptación de su presión.. o sin esta..
Cuando es necesaria una adaptación de su presión, la fracción El de manera ventajosa se somete a una compresión, posiblemente combinada con un enfriamiento corriente arriba o corriente abajo ya sea en la unidad de recuperación de etileno en si o luego de salir de esta unidad, antes de ser reciclada a la entrada del paso a) y/o a uno o más de uno de los pasos al) a a8) . La compresión se puede realizar por cualquier proceso conocido como por ejemplo con un compresor mecánico, eyector de gas, eyector de liquido. Preferiblemente, la compresión se realiza por un compresor mecánico .
Cuando se recicla la fracción El sin adaptar su presión, de manera ventajosa, la fracción El se recicla a la entrada del paso a) y/o a uno o más- de vin do los pasos al) a a8-)-donde la presión sea apropiada, en otras palabras, donde la presión sea menor que la presión de la fracción El.
La fracción El se puede reciclar en una parte o en varias partes. De manera ventajosa, la fracción El se recicla en una parte .
Más preferiblemente, la fracción El se recicla al paso al) o al paso a ) .
Cuando se recicla la fracción El al paso al), de manera ventajosa se la recicla sin adaptar su presión. Preferiblemente, luego la fracción El se recicla, ya sea a una etapa del compresor de gas multi-etapa cuando se utiliza solo un compresor, o al compresor del tren de compresores cuando se utilizan varios compresores, que se encuentran a la mayor presión que sea menor que la presión de la fracción El.
Cuando se recicla la fracción El al paso a4), de manera ventajosa se la recicla luego de adaptar su presión, preferiblemente sometiéndola a . una compresión.
Aún más preferiblemente, la fracción El se recicla al paso al) sin adaptar su presión según se describió anteriormente .
Como alternativa, la fracción El se puede llevar a la fabricación de por lo menos un compuesto derivado de etileno. La fracción El se puede llevar como tal a dicha fabricación o se puede mese-lar cor. la -fracción E2- -o una de las frace-iones E2a y E2b que se obtuvieron en el paso e) antes de enviarla a dicha fabricación. Cuando la fracción El se lleva a la fabricación de por lo menos un compuesto derivado de etileno, preferiblemente se la lleva a la cloración del etileno para dar 1, 2-dicloroetano.
La energía de la fracción El se puede recuperar por turbo expansión.
Una parte de la fracción El se puede reciclar al paso a) mientras que otra parte se puede llevar a la fabricación de por lo menos un compuesto derivado de etileno.
Preferiblemente, la fracción El se recicla al paso a) . Por lo tanto, preferiblemente la fracción El que contiene LVRG reciclada del paso d) se somete a la serie de pasos de tratamiento definidos en el paso a) .
De acuerdo con el paso e) , la fracción F2 se somete a un segundo paso de separación S2 que consiste en separar a la fracción F2 para dar una fracción enriquecida en etileno que se denomina la fracción E2 o dos fracciones enriquecidas con etileno que se denominan las fracciones E2a y E2b, y una fracción enriquecida en etano e hidrocarburos que contienen por lo menos 3 átomos de carbono que se denomina la fracción pesada .
Antes de su separación, la fracción F2 se puede someter a un paso de aj-u-st-e térmico. -' --..·. - — Se entiende que el término "paso de ajuste térmico" significa una sucesión de intercambios de calor para ajustar la temperatura de la fracción F2 a los requerimientos de la separación y/o para optimizar el uso de la energía, preferiblemente para ajustar la temperatura de la fracción F2 a los requerimientos de la separación y para optimizar el uso de la energía. Opcionalmente, la fracción F2 se evapora por expansión en forma adiabática a la presión de la posición de S2 por donde se alimenta el vapor y los condensados que se producen durante la evaporación rápida y adiabática se separan físicamente de la corriente de gas y son dirigidos hacia un lugar apropiado de S2.
El segundo paso de separación S2 consiste de manera ventajosa en el fraccionamiento de la fracción F2 para dar las diferentes fracciones mencionadas anteriormente.
Se entiende que, para el propósito de la presente invención, el término "fraccionamiento" significa cualquier parte del proceso que potencialmente puede constar de múltiples pasos que se pueda considerar que cumplen una única función. El paso de fraccionamiento se puede realizar en uno o en varios aparatos interconectados .
Algunos ejemplos de fraccionamiento son destilación, destilación extractiva^ extracción líquido-líquido, pervaporación-, permeac-ión de gas, adsorción, adsorción con variación de presión (PSA), adsorción con variación de temperatura (TSA) , absorción, cromatografía, osmosis inversa y filtración molecular. Se prefiere la destilación.
Por lo tanto, el paso S2 preferiblemente consiste en el fraccionamiento de la fracción F2, de manera ventajosa en el interior de por lo menos una columna de destilación, preferiblemente una o dos columnas de destilación, para dar las diferentes fracciones mencionadas anteriormente.
De acuerdo con la presente invención, "columna de destilación", significa una columna que- comprende cualquier número de torres interconectadas . "torre", significa una única envolvente donde se realiza el contacto contracorriente entre liquido y gas.
Preferiblemente, cada columna de destilación comprende no más de dos torres interconectadas. Más preferiblemente, cada columna de destilación consiste en una única torre.
Cada columna de destilación se puede seleccionar entre: columnas de destilación de platos, columnas de destilación con relleno al azar, columnas de destilación con relleno estructurado y columnas de destilación que combinan dos o más de los diseños interiores mencionados anteriormente.
De acuerdo con una primera forma de realización del paso e) , la fracción F2 de manera ventajosa se somete a un segundo paso -de- separación - S2 -que--con-siste en separar a -la fracción.¦ F2 para dar la fracción E2 y la fracción pesada.
De acuerdo con una primera variación de la primera forma de realización del paso e) , el segundo paso de separación S2 preferiblemente consiste en el fraccionamiento de la fracción F2 dentro de una columna de destilación (denominada columna C2) para dar dos fracciones diferentes, es decir la fracción E2 que de manera ventajosa sale de la sección rectificadora de la columna C2 y la fracción pesada que de manera ventajosa sale de la sección de agotamiento de la columna 0.2.
La . columna C2 de manera ventajosa está dotada de accesorios asociados tales como, por ejemplo, por lo menos una fuente de calentamiento y una fuente de enfriamiento. La fuente de calentamiento es preferiblemente un rehervidor. La fuente de enfriamiento puede ser enfriamiento directo o indirecto. Un ejemplo de enfriamiento indirecto es un condensador parcial. Un ejemplo de enfriamiento directo es la evaporación rápida y. adiabática del liquido que produce un condensador parcial. Se prefiere el enfriamiento directo por la evaporación rápida y adiabática del liquido que produce un condensador parcial. La optimización de los requerimientos de energía se puede realizar por cualquiera de las técnicas conocidas en el arte tales como intercambio de calor de flujo cruzado con fluidos apropiados, integración térmica de la columna -ccn r corr.p-rcr. i 6n del vapor, ciclo d<s -- Ee onvporesión combinado con enfriamiento y evaporación rápida y adiabática.
La fracción F2 se puede introducir a la columna C2 como una única fracción o como varias subf acciones . Preferiblemente se la introduce como una única fracción.
De acuerdo con la primera forma de realización del paso e) , el paso S2 se lleva a cabo de manera ventajosa a una presión absoluta de por lo menos 5, preferiblemente por lo menos 10 y en particular preferiblemente por lo menos 12 bar. De manera ventajosa, el paso S2 se lleva a cabo a una presión absoluta que como máximo es de .40, preferiblemente como máximo 38 y en particular preferiblemente como máximo 36 bar.
De acuerdo con la primera forma de realización del paso e) , la temperatura a la cual se lleva a cabo el paso S2 de manera ventajosa es de por lo menos -50, preferiblemente por lo menos -40 y en particular preferiblemente por lo menos -30°C en el fondo de la sección de agotamiento de la columna C2. De manera ventajosa, la misma es como máximo de 80, preferiblemente como máximo 75°C en el fondo de la sección de agotamiento de la columna C2.
De acuerdo con la primera forma de realización del paso e) , la temperatura a la cual se lleva a cabo el paso S2 de manera ventajosa es de por lo menos -80, preferiblemente por lo menos -70 y en particular preferiblemente por lo menos -6S°C en la- -parte · -superior de la sección rectificadora- ele- la columna C2. De manera ventajosa, esta es como máximo 5, preferiblemente como máximo 0 y en particular preferiblemente como máximo -3 °C en la parte superior de la sección de rectificación de la columna C2.
De acuerdo con una segunda variación de la primera forma de realización del paso e) , el segundo paso de separación S2 consiste de manera ventajosa en la separación de la fracción F2 para dar dos separaciones diferentes, donde un primer paso de separación se denomina el paso S2' y un segundo paso de separación se denomina el paso S2" para obtener la fracción E2 y la fracción pesada.
De acuerdo con esta segunda variación de la primera forma de realización del paso e) , la fracción F2 se somete a un primer paso de separación S2' que consiste en la separación de la fracción F2 para dar una primera fracción enriquecida en etileno que se denomina la fracción E2' y una fracción enriquecida en étano e hidrocarburos que contienen por lo menos 3 átomos de carbono que contiene parte del etileno que se denomina fracción F2' ; y un segundo paso de separación S2" que consiste en la separación de la fracción F2' para dar una segunda fracción enriquecida en etileno que se denomina la fracción E2" y la fracción pesada.
- De ..map.er.a- ver-tajos?., más adelante la frsc--ión- -E3 '· ·· -y · 1¿-fracción E2" se mezclan. Las mismas se pueden mezclar inmediatamente después de haber sido obtenidas, luego de haber circulado por las instalaciones para recuperación de la energía y/o luego de haber sido integradas en un ciclo de enfriamiento que se utiliza en los pasos b) a e) .
Preferiblemente, las mismas se mezclan luego de haber circulado por las instalaciones para recuperación de la energía y/o luego de haber sido integradas en un ciclo de enfriamiento que se utiliza en los pasos b) a e) . Más preferiblemente, las mismas se mezclan luego de haber circulado por las instalaciones para recuperación de la energía y luego de haber sido integradas en un ciclo de enfriamiento que se utiliza en los pasos b) a e) .
El paso S2' preferiblemente consiste en el fraccionamiento de la fracción F2 en una primera columna de destilación (denominada columna C2' ) para dar dos fracciones diferentes, es. decir la fracción E2' que de manera ventajosa sale de la sección rectificadora de la columna C2' y la fracción F2' que de manera ventajosa sale de la sección de agotamiento de la columna C2' .
El paso S2" preferiblemente consiste en el fraccionamiento de la fracción F2' en una segunda columna de destilación (denominada columna C2") para dar dos fracciones diferentes,- es- -deci r la fracción E2" que de manera ventajosa sale de la sección rectificadora de la columna C2" y la fracción pesada que de manera ventajosa sale de la sección rectificadora de la columna C2".
De manera ventajosa, la columna C2' está dotada de accesorios asociados tales como, por ejemplo, por lo menos una fuente de calentamiento y una fuente de enfriamiento. La fuente de calentamiento es preferiblemente un rehervidor. La fuente de enfriamiento puede ser enfriamiento directo o indirecto. Un ejemplo de enfriamiento indirecto es un condensador parcial. Un ejemplo de enfriamiento directo es la evaporación rápida y adiabática del líquido que produce un condensador parcial. Se prefiere el enfriamiento directo por la evaporación rápida y adiabática del líquido que produce un condensador parcial.
La optimización de los requerimientos de energía se puede realizar por cualquiera de las técnicas conocidas en el arte tales como . intercambio de calor de flujo cruzado con fluidos apropiados; integración térmica en uno de los ciclos de enfriamiento que se utilizan en los pasos b) , c) y e) (preferiblemente en el ciclo de enfriamiento que se utiliza en los pasos b) , c) y e) ) ; integración térmica de la columna C2' con recompresión del vapor o ciclo de recompresión combinado con enfriamiento y evaporación rápida y adiabática; integración tórm-ica de la columna C2' y la coluron -G^"- -merced a una selección de las presiones apropiadas en las columnas de manera tal que el condensador de una de la columnas es el rehervidor de la otra, preferiblemente haciendo operar la columna C2" a una presión mayor que la columna C2' de tal manera que el condensador de la columna C2" pueda actuar como rehervidor de la columna C2' . Más preferiblemente, la optimización de los requerimientos de energía se realiza por integración térmica en uno de los ciclos de enfriamiento que se utilizan en los pasos b) , c) y e) (preferiblemente en el ciclo de enfriamiento que se utiliza en los pasos b) , c) y e) ) .
La fracción F2 se puede introducir a la columna C2' durante el paso S2' como una única fracción o como varias subfracciones . Preferiblemente se la introduce como una única fracción.
De acuerdo con una segunda variación de la primera forma de realización del paso e) , el paso S2' se lleva a cabo de manera ventajosa a una presión absoluta de por lo menos 5, preferiblemente por lo menos 10 y en particular preferiblemente por lo menos 12 bar. De manera ventajosa, el paso S2' se lleva a cabo a una presión absoluta que como máximo es de 40, preferiblemente como máximo 38 y en particular preferiblemente como máximo 36 bar.
—De acue do -con la segunda variación de la primera- -forma de realización del paso e) , la temperatura a la cual se lleva a cabo el paso S2' de manera ventajosa es de por lo menos -50, preferiblemente por lo menos -45 y en particular preferiblemente por lo menos -43°C en el fondo de la sección de agotamiento de la columna C2' . De manera ventajosa, la misma es como máximo de 30, preferiblemente como máximo 20 y en particular preferiblemente como máximo 10°C en el fondo de la sección de agotamiento de la columna C2' .
De acuerdo con la segunda variación de la primera forma de realización del paso e.) , la temperatura a la cual se lleva a cabo el paso S2' de manera ventajosa es de por lo menos -70, preferiblemente por lo menos -65 y en particular preferiblemente por lo menos -63°C en la parte superior de la sección rectificadora de la columna C2' . De manera ventajosa, esta es como máximo 0, preferiblemente como máximo -15 y en particular preferiblemente como máximo -25 °C en la parte superior de la sección de rectificación de la columna' C2' , Antes de introducirla en la columna 0.2" , la fracción F2' se puede someter a un paso de ajuste térmico, según se lo define para el paso SI, y un paso de ajuste de la presión bombeando el liquido que se produce en el fondo de la sección de agotamiento de la columna 02' a la columna C2".
De manera ventajosa, la columna C2" está dotada de accesorios - asociados tales como, per ej m j , - per- -menos una fuente de calentamiento y una fuente de enfriamiento con las mismas características que se definieron aquí anteriormente para la columna C2' .
La fracción F2 se puede introducir a la columna C2" durante el paso S2" como una única fracción o como varias subfracciones . Preferiblemente se la introduce como una única fracción.
De acuerdo con la segunda variación de la primera forma de realización del paso e) , el paso S2" se lleva a cabo de manera ventajosa a una presión absoluta de por lo menos 5, preferiblemente por lo menos 10 y en particular preferiblemente por lo menos 12 bar. De manera ventajosa, el paso S2' ' se lleva a cabo a una presión absoluta que como máximo es de 40, preferiblemente como máximo 38 y en particular preferiblemente como máximo 36 bar.
De acuerdo con una primera sub-variación de la segunda variación de la primera forma de realización del paso e),"las fracciones E2' y E2" se mezclan inmediatamente después de haber sido obtenidas. En dicha sub-variación, el paso S2" se lleva a cabo de manera ventajosa a una presión igual o diferente a la presión a la cual se lleva a cabo S2' . Preferiblemente, el paso S2" se lleva a cabo a una presión diferente de la presión a la cual se lleva a cabo S2' . El paso- £2" · se- -lleva a cabo de manera ventajosa¦ a- una - presión ligeramente menor que la presión a la cual se lleva a cabo el paso S2' .
De acuerdo con una segunda sub-variación de la segunda variación de la primera forma de realización del paso e) , las fracciones E2' y E2" se mezclan luego de haber circulado por las instalaciones para recuperación de la energía y/o luego de haber sido integradas en un ciclo de enfriamiento que se utiliza en los pasos b) a e) . En dicha sub-variación, el paso S2" se lleva a cabo de manera ventajosa a una presión igual o diferente a la presión a la cual se lleva a cabo S2' . Preferiblemente, el paso S2" se lleva a cabo a una presión diferente de la presión a la cual se lleva a cabo S2' . El paso S2" se lleva a cabo de manera ventajosa a una presión mayor que la presión a la cual se lleva a cabo el paso S2' . El paso S2" se lleva a cabo a una presión que es preferiblemente por lo menos 2 bar, más preferiblemente por lo menos 4 bar, aún más preferiblemente por lo menos 5 bar mayor que la presión a la cual se lleva a cabo el paso S2' . El paso S2" se lleva a cabo a una presión que es preferiblemente como máximo 33 bar, más preferiblemente como máximo 30 bar, aún más preferiblemente como máximo 20 bar mayor que la presión a la cual se lleva a cabo el paso S2' .
. De acuerdo con una segunda variación de la primera forma de realización del paso e) , l?. te perafu--a a- :> o¾¾<l se lleva a cabo el paso S2" de manera ventajosa es de por lo menos -50, preferiblemente por lo menos -40 y en particular preferiblemente por lo menos -30°C en el fondo de la sección de agotamiento de la columna C2". De manera ventajosa, la misma es como máximo de 80, preferiblemente como máximo 75 y en particular preferiblemente como máximo 72°C en el fondo de la sección de agotamiento de la columna C2".
De acuerdo con una segunda variación de la primera forma de realización del paso e) , la temperatura a la cual se lleva a cabo el paso S2" de manera ventajosa es de por lo menos -70, preferiblemente por lo menos -65 y en particular preferiblemente por lo menos -63°C en la parte superior de la sección rectificadora de la columna C2". De manera ventajosa, esta es como máximo 0, preferiblemente como máximo -15 y en particular preferiblemente como máximo -25 °C en la parte superior de la sección de rectificación de la columna C2' ' .
: De acuerdo con una segunda forma de realización del paso e), la fracción F2 de manera ventajosa se somete a un segundo paso de separación S2 que consiste en separar a la fracción F2 para dar las fracciones E2a y E2b, y la fracción pesada.
De acuerdo con esta segunda forma de realización del paso e) , el segundo paso de separación S2 consiste de manera ventajosa en la separación de la fracción F2 para dar dos -flspa-racíones diferentes, donde un primer pc .o -.de- separación se denomina el paso S2''' y un segundo paso de separación denominado paso S2"" para obtener las fracciones E2a y E2b y la fracción pesada.
De acuerdo con esta segunda forma de realización del paso e) , la fracción F2 se somete to -un primer paso de separación $2''' que consiste en la separación de la fracción F2 para dar la fracción E2a y una fracción enriquecida en etano e hidrocarburos que contienen por lo menos 3 átomos de carbono que contiene parte del etileno que se denomina fracción F2' ' ' ; y -un segundo paso de separación S2"" que consiste en la separación de la fracción F2' ' ' para dar la fracción E2b y la fracción pesada.
El paso S2' ' ' preferiblemente consiste en el fraccionamiento de la fracción F2 en una primera columna de destilación (denominada columna C2' ' ' ) para dar dos : fracciones diferentes, es decir la fracción E2a que de manera ventajosa sale de la sección rectificadora de la columna C2' ' ' y la fracción F2' ' ' que de manera ventajosa sale de la sección de agotamiento de la columna C2' ' ' .
El paso S2"" preferiblemente consiste en el fraccionamiento de la fracción F2''' en una segunda columna de destilación (denominada columna C2"") para dar dos fracciones diferentes, ej decir la fracción fcí2b "que de manera ventajosa sale de la sección rectificadora de la columna C2"" y la fracción pesada que de manera ventajosa sale de la sección rectificadora de la columna C2"".
La columna C2' ' ' de manera ventajosa está dotada de accesorios asociados tales como, por ejemplo, por lo menos una fuente de calentamiento y una fuente de enfriamiento. La fuente de calentamiento es preferiblemente un rehervidor. La fuente de enfriamiento puede ser enfriamiento directo o indirecto. Un ejemplo de enfriamiento indirecto es un condensador parcial. Un ejemplo de enfriamiento directo es la evaporación rápida y adiabática del liquido que produce un condensador parcial. Se prefiere el enfriamiento directo por la evaporación rápida y adiabática del liquido que produce un condensador parcial.
La optimización de los requerimientos de energía se puede realizar por cualquiera de las técnicas conocidas en el arte tales' como intercambio de calor de flujo cruzado con fluidos apropiados; integración térmica de la columna con la recompresión del vapor o el ciclo de recompresión combinado con enfriamiento y evaporación rápida y adiabática; integración del material de una de las columnas C2' ' ' o C2"" (preferiblemente C2' ' ' ) con el ciclo de enfriamiento que se utiliza para los pasos b) , c) y e) ; integración térmica de ur.a--.de las columnas e- integración del- rc to-rial de la otra; integración térmica de la columna C2' ' ' y la columna C2"" merced a una selección de las presiones apropiadas en las columnas de manera tal que el condensador de una de la columnas es el rehervidor de la otra, preferiblemente, haciendo operar la columna C2"" a una presión mayor que la columna C2' ' ' de tal manera que el condensador de la columna C2"" pueda actuar como rehervidor de la columna C2' ' ' . Más preferiblemente, la optimización de los requerimientos de energía se realiza por integración térmica de la columna C2' ' ' y la columna C2"" según se explicó anteriormente.
La fracción F2 se puede introducir a la columna C2''' durante el paso S2' ' ' como una única fracción o como varias subfracciones . Preferiblemente se la introduce como una única fracción .
De acuerdo con la segunda forma de realización del paso e) , el paso S2' ' ' se lleva a cabo de manera ventajosa a una presión absoluta de por lo menos 5, preferiblemente por lo menos 10 y en particular preferiblemente por lo menos 12 bar. De manera ventajosa, el paso S2''' se lleva a cabo a una presión absoluta que como máximo es de 40, preferiblemente como máximo 38 y en particular preferiblemente como máximo 36 bar .
De acuerdo con la segunda forma de realización del paso -e) , la temperatura a -la cual se Hev,- A cabo el paso S2' ' ' de manera ventajosa es de por lo menos -50, preferiblemente por lo menos -40 y en particular preferiblemente por lo menos -30°C en el fondo de la sección de agotamiento de la columna C2' ' ' . De manera ventajosa, la misma es como máximo de 80, preferiblemente como máximo 60 y en particular preferiblemente como máximo 55°C en el fondo de la sección de agotamiento de la columna C2'''.
De acuerdo con la segunda forma de realización del paso e), la temperatura a la cual se lleva a cabo el paso S2' ' ' de manera ventajosa es de por lo menos -70, preferiblemente por lo menos -60 y en particular preferiblemente por lo menos -55°C en la parte superior de la sección rectificadora de la columna C2' ' ' . De manera ventajosa, esta es como máximo 0, preferiblemente como máximo -15 y en particular preferiblemente como máximo -25 °C en la parte superior de la sección de rectificación de la columna C2'''.
Ant<=s. de i troducirla n la columna" C?"", la fracción F2' ' ' se puede someter a un paso de ajuste térmico según se lo define para el paso SI, y a un paso de ajuste de la presión bombeando el liquido que se produce en el fondo de la sección de agotamiento de la columna C2''' a la columna C2"".
De manera ventajosa, la columna C2"" está dotada de accesorios asociados tales como, por ejemplo, por lo menos una fuente de - ?e-~ -Tuv r.t--*- -de enfriamiento ovias mismas características que se definieron aquí anteriormente para la columna C2' ' ' .
La fracción F2' ' ' se puede introducir a la columna C2' '" durante el paso S2' ' " como una única fracción o como varias subf acciones . Preferiblemente se la introduce como una única fracción .
De acuerdo con la segunda forma de realización del paso e) , de manera ventajosa el paso S2"" se lleva a cabo a una presión absoluta de por lo menos 5, preferiblemente por lo menos 10 y en particular preferiblemente por lo menos 12 bar. De manera ventajosa, el paso S2' ' ' ' se lleva a cabo a una presión absoluta que como máximo es de 40, preferiblemente como máximo 38 y en particular preferiblemente como máximo 36 bar.
De acuerdo con la segunda forma de realización del paso e) , de manera ventajosa el paso S2"" se lleva a cabo a una presión igual a la cual se lleva.a cabo 3?''' o a una presión diferente. Preferiblemente, el paso S2"" se lleva a cabo a una presión diferente de la presión a la cual se lleva a cabo S2'''. De manera ventajosa el paso S2"" se lleva a cabo a una presión mayor que la presión a la cual se lleva a cabo el pasó S2' ' ' . El paso S2"" se lleva a cabo a una presión que es preferiblemente por lo menos 2 bar, más preferiblemente por lo menos 4 bar,- aún más pre-ferih] rnen e por lo mencs 5 b<r.r mayor que la presión a la cual se lleva a cabo el paso S2''' . El paso S2"" se lleva a cabo a una presión que es preferiblemente como máximo 33 bar, más preferiblemente como máximo 30 bar, aún más preferiblemente como máximo 20 bar mayor que la presión a la cual se lleva a cabo el paso S2''' .
De acuerdo con la segunda forma de realización del paso e) , la temperatura a la cual se lleva a cabo el paso S2"" de manera ventajosa es de por lo menos -50, preferiblemente por lo menos -40 y en particular preferiblemente por lo menos -30°C. en el fondo de la sección de agotamiento . de la columna C2"". Ce manera ventajosa, la misma es como máximo de 80, preferiblemente como máximo 60 y en particular preferiblemente como máximo 55°C en el fondo de la sección de agotamiento de la columna C2"".
De acuerdo con la segunda forma de realización del paso e) , la temperatura a la cual se lleva a cabo el paso S2"" de manera ventajosa es de por lo .menos -80, preferiblemente por lo menos -70 y en particular preferiblemente por lo menos -65°C en la parte superior de la sección rectificadora de la columna C2"". De manera ventajosa, esta es como máximo 0, preferiblemente como máximo -15 y en particular preferiblemente como máximo -25 °C en la parte superior de la sección de rectificación de la columna C2' ' ' ' .
De acuerdo- con las dos- formas de realización del paso e) definidas anteriormente, la fracción pesada se puede extraer en una única fracción o en varias fracciones, preferiblemente dos fracciones, más preferiblemente una en el estado gaseoso enriquecido en etano, que preferiblemente se extrae del tercio inferior de la sección de agotamiento de la columna, y úna en el estado líquido empobrecido en etano, que •preferiblemente se extrae del fondo de la sección de agotamiento de la columna.
La segunda variación de la primera forma de realización es preferible respecto de la segunda; forma de realización y respecto de la primera variación de la primera forma de realización. La segunda sub-variación de la segunda variación de la primera forma de realización es preferible respecto de la primera sub-variación de la segunda variación de la primera forma de realización. La segunda forma de realización es preferible respecto de la primera variación de la primera forma' de realización.
Las cantidades que se definen más adelante para caracterizar la fracción E2 son las correspondientes a la salida del paso de separación S2.
De manera ventajosa, la fracción E2 se caracteriza por un contenido en volumen de gases combustibles diferentes del etileno que de manera ventajosa es menor que un 20 %, preferiblemente menor que- un 15 % y ••iiá¾-"¡.>¿feferiblemente menor que un 12 %.
De manera ventajosa, la fracción E2 se caracteriza por un contenido de hidrógeno menor o igual al 2 %, preferiblemente menor o igual al 0.5 % y de una manera particularmente preferida menor o igual al 0.1 % en volumen con relación al volumen total de la fracción E2.
De manera ventajosa, la fracción E2 se caracteriza por un contenido de gases inertes menor o igual que un 2 %, preferiblemente menor o igual que 0.5 % y de manera particularmente preferida menor o igual que 0.1 % en volumen con relación al volumen total de la fracción E2.
De manera ventajosa, la fracción E2 se caracteriza por un contenido en volumen de compuestos oxigenados que es menor que un 2 %, preferiblemente menor que un 1 % y más preferiblemente menor que un 0.8 %.
De manera ventajosa, la fracción E2 se caracteriza por un contenido en volumen de oxigeno que es menor' que un 1.8 %, preferiblemente menor que un 1 % y más preferiblemente menor que un 0.8 % .
De manera ventajosa, la fracción E2 se caracteriza por un contenido en volumen de óxidos de nitrógeno que es menor que un 0.00025 %, preferiblemente menor que un 0.0002 % y más preferiblemente menor que un 0.00015 %.
-De · manera ventaj osa-, - la- -fracción E2- s-e-'-caracteriza por un contenido en volumen de compuestos corrosivos que es menor que un- 0.2 %, preferiblemente menor que un 0.1 % y más preferiblemente menor que un 0.08 %.
De, manera ventajosa, la fracción E2 se caracteriza por un contenido en volumen de sulfuro de hidrógeno que es menor que un 0.005 %, preferiblemente menor que un 0.001 % y más preferiblemente menor que un 0.0005 %.
De manera ventajosa, la fracción E2 se caracteriza por un contenido en volumen de compuestos reactivos que es menor que un 2 %, preferiblemente menor que un 1 % y más preferiblemente menor que un 0.8 %.
De manera ventajosa, la fracción E2 se caracteriza por un contenido en volumen de compuestos reactivos diferentes del monóxido de carbono que es menor que un 0.02 %, preferiblemente menor que un 0.01 % y más preferiblemente menor que un 0.005 %.
- " De manera ventajosa, la fracción -E2 se caracteriza por un contenido en volumen de acetileno que es menor que un 0,2 %, preferiblemente menor que un 0.1 %, más preferiblemente menor que un 0.05 % y aún más preferiblemente menor que un 0.02 %.
La fracción E2 se caracteriza por un contenido de compuestos que contienen por lo menos 3 átomos de carbono, que de manera ventajosa es menor o igual que un 0.01 %, — referiblemente -menor -o igual- que -ü -?-??05- % y de una manera- particularmente preferida menor o igual que un 0.001 % en volumen con relación al volumen total de la fracción E2.
De manera ventajosa, la fracción E2 se caracteriza por un contenido en volumen de compuestos que envenenan a los catalizadores que es menor que un 0.001 %, preferiblemente menor que un 0.0005 % y más preferiblemente menor que un 0.0002 %.
De manera ventajosa, la fracción E2 contiene entre 60 % y 99.5 % en volumen de etileno con relación al volumen total de la fracción E2. .De manera ventajosa, o. la fracción E2 contiene por lo menos 60 %, preferiblemente por lo menos 70 %, de manera particularmente preferida por lo menos 80 % y de una manera particular más preferida por lo menos 85 % en volumen de etileno con relación al volumen total de la fracción E2. De manera ventajosa, la fracción E2 contiene como máximo 99.5 %, preferiblemente como máximo 98.5 %, de manera particularmente preferida como máximo 97.5 % y de una manera particular más preferida como máximo 96 % en volumen de etileno con relación al volumen total de la fracción E2. Por lo tanto, la fracción E2 se caracteriza porque de manera ventajosa contiene por lo menos 4 %, preferiblemente por lo menos 2.5 %, más preferiblemente por lo menos 1.5 % y aún más preferiblemente por lo menos 0.5 % de compuestos diferentes d l- etileno con relación -al volume LoLal de -la -'-fracción E2.
Las cantidades que se definen más adelante para caracterizar las fracciones E2a y E2b son las correspondientes a la salida del paso de separación S2.
De manera ventajosa, la fracción E2a se caracteriza por un contenido en volumen de gases combustibles diferentes del etileno que de manera ventajosa es menor que un 20 %, preferiblemente menor que un 15 ¾ y más preferiblemente menor que un 12 %.
De manera ventajosa, la fracción E2a se caracteriza por un ¦ contenido, de hidrógeno menor o igual al .2 %, preferiblemente menor o igual al 0.5 % y de una manera particularmente preferida menor o igual al 0.1 % en volumen con relación al volumen total de la fracción E2.
De manera ventajosa, la fracción E2a se caracteriza por un. contenido de gases inertes menor o igual al 2 %, preferiblemente menor o igual al 0.5 % y de una manera particularmente preferida menor o igual' al 0,1. % en volumen con relación al volumen total de la fracción E2.
De manera ventajosa, la fracción E2a se caracteriza por un contenido en volumen de compuestos oxigenados que es menor que un 2 %, preferiblemente menor que un 1 % y más preferiblemente menor que un 0.8 %.
De manera ventajosa, la fracción E2a se caracteriza por un--eontenido en volume - de oxigeno que' ¿a nenor que un 1,8 %, preferiblemente menor que un 1 % y más preferiblemente menor que un 0.8 % .
De manera ventajosa, la fracción E2a se caracteriza por un contenido en volumen de óxidos de nitrógeno que es menor que un 0.00025 %, preferiblemente menor que un 0.0002 % y más preferiblemente menor que un 0.00015 %.
De manera ventajosa, la fracción E2a se caracteriza por un contenido en volumen de compuestos corrosivos que es menor que un 0.02 %, preferiblemente menor que un 0.01 % y más preferiblemente menor que un 0.008 %.
De manera ventajosa, la fracción E2a se caracteriza por un contenido en volumen de sulfuro de hidrógeno¦ menor del 0.0005 %, preferiblemente menor del 0.0001 % y más preferiblemente menor del 0.00005 %.
De manera ventajosa, la fracción E2a se caracteriza por un contenido en volumen de compuestos reactivos que es menor que un 0.2 %, preferiblemente menor que un 0-1 % y más preferiblemente menor que un 0.08 %.
De manera ventajosa, la fracción E2a se caracteriza por un contenido en volumen de compuestos reactivos diferentes del monóxido de carbono que es menor que un 0.002 %, preferiblemente menor que un 0.001 % y más preferiblemente menor que un 0.0005 %.
-·· De manera ventajosa, la - f aceióí: S2a s caracteriza' por un contenido en volumen de acetileno que es menor que un 0,2 %, preferiblemente menor que un 0.1 %, más preferiblemente menor que un 0.05 % y aún más preferiblemente menor que un 0.02 %.
La fracción E2a se caracteriza por un contenido de compuestos que contienen por lo menos 3 átomos de carbono, que de manera ventajosa es menor o igual que un 0.001 %, preferiblemente menor o igual que un 0.0005 % y de una manera particularmente preferida menor o igual que un 0.0001 % en volumen con relación al volumen total de la fracción E2.
De manera ventajosa, la fracción E2a se caracteriza por un contenido en volumen de compuestos que envenenan a los catalizadores que es menor que un 0.0001 %, preferiblemente menor que un 0.00005 % y más preferiblemente menor que un 0.00002 %.
De manera ventajosa, la fracción E2a se caracteriza por un contenido de etileno que es similar al contenido de Ja fracción E2.
De manera ventajosa, la fracción E2b se caracteriza por un contenido en volumen de gases combustibles diferentes del etileno que de manera ventajosa es menor que un 20 %, preferiblemente menor que un 15 % y más preferiblemente menor que un 12 %.
De manera ventajosa, -la fracción E2b se caracteriza por un contenido de hidrógeno menor o igual al 0.2 %, preferiblemente menor o igual al 0.05 % y de una manera particularmente preferida menor o igual al 0.01 % en volumen con relación al volumen total de la fracción E2.
De manera ventajosa, la fracción E2b se caracteriza por un contenido de gases inertes menor o igual al 0.2 %, preferiblemente menor o igual al 0.05 % y de una manera particularmente preferida menor o igual al 0.01 % en volumen con relación al volumen total de la fracción E2.
De manera ventajosa, la fracción E2b se caracteriza por un contenido en volumen de compuestos oxigenados que es menor que un 0.2 %, preferiblemente menor que un 0.1 % y más preferiblemente menor que un 0.08 %.
De manera ventajosa, la fracción E2b se caracteriza por un contenido en volumen de oxigeno que es menor que un 0.18 %, preferiblemente menor que un 0.1 % y más preferiblemente menor que un 0.08 %.
De manera ventajosa, la fracción E2b se caracteriza por un contenido en volumen de óxidos de nitrógeno que es menor que un 0.000025 %, preferiblemente menor que un 0.00002 % y más preferiblemente menor que un 0.000015 %.
De manera ventajosa, la fracción E2b se caracteriza por un contenido en volumen de compuestos corrosivos que es menor que un 0.2 %, preferiblemente menor- que un 0.1 % y ?\?? -preferiblemente menor que un 0.08 %.
De manera ventajosa, la fracción E2b se caracteriza por un contenido en volumen de sulfuro de hidrógeno que es menor que un 0.005 %, preferiblemente menor que un 0.001 % y más preferiblemente menor que un 0.0005 %.
De manera ventajosa, la fracción E2b se caracteriza por un contenido en volumen de compuestos reactivos que es menor que un 2 %, preferiblemente menor que un 1 % y más preferiblemente menor que un 0.8 %.
..De manera ventajosa, la fracción E2b se caracteriza por un contenido en volumen de compuestos reactivos diferentes del monóxido de carbono que es menor que un 0.02 %, preferiblemente menor que un 0.01 % y más preferiblemente menor que un 0.005 %.
De manera ventajosa, la fracción E2b se caracteriza por un contenido en volumen de acetileno que es menor que un 0,2 %, preferiblemente menor que un 0.1 %f más preferiblemente menor que un 0.05 % y aún más preferiblemente menor que un 0.02 %.
La fracción E2b se caracteriza por un contenido de compuestos que contienen por lo menos 3 átomos de carbono, que de manera ventajosa es menor o igual que un 0.01 %, preferiblemente menor o igual que un 0.005 % y de una manera particularmente- preferida -menor o igual que un 0.001 % - un volumen con relación al volumen total de la fracción E2.
De manera ventajosa, la fracción E2b se caracteriza por un contenido en volumen de compuestos que envenenan a los catalizadores que es menor que un 0.001 %, preferiblemente menor que un 0.0005 % y más preferiblemente menor que un 0.0002 %.
De manera ventajosa, la fracción E2b se caracteriza por un contenido de etileno que es similar al contenido de la fracción E2.
. La fracción pesada está enriquecida en etano e hidrocarburos que contienen por lo menos 3 átomos de carbono. Los compuestos que comprenden por lo menos 3 átomos de carbono son el resultado que se obtiene de la mezcla de productos que contiene etileno y otros constituyentes derivados del paso a) . Entre los compuestos que comprenden por lo menos 3 átomos de carbono, se pueden mencionar propano, propileno, butanos y sus derivados insaturados asi como todos los compuestos más pesados, saturados o insaturados .
De manera ventajosa, la fracción pesada contiene por lo menos el 95 %, preferiblemente por lo menos el 98 % y en particular preferiblemente por lo menos el 99 % de compuestos que comprenden por lo menos 3 átomos de carbono contenidos en la mezcla de--productos que" deriva del- paso a).
De manera ventajosa, la fracción pesada contiene como máximo 1 %, preferiblemente como máximo 0.8 % y en particular preferiblemente como máximo 0.5 % en peso de etileno con relación al peso total de la fracción pesada.
De manera ventajosa, la fracción pesada está enriquecida en componentes más pesados que el etileno. Preferiblemente, la fracción pesada se quema como combustible o se la valoriza químicamente. Más preferiblemente, la fracción pesada se valoriza químicamente.
De acuerdo con el paso f ) , luego se lleva a la fracción E2 o a las fracciones E2a y E2b a la fabricación de por lo menos un compuesto derivado de etileno, preferiblemente a la fabricación de DCE y opcionalmente de cualquier compuesto derivado del mismo, opcionalmente luego de haber sido sometidas a una hidrogenación del acetileno, y a la fabricación de por lo menos un compuesto derivado de etileno que sea diferente del DCE, fabricado directamente a partir del etileno, y opcionalmente de cualquier compuesto derivado del mismo, más preferiblemente a la fabricación de DCE y opcionalmente de cualquier compuesto derivado del mismo, opcionalmente luego de haber sido sometidas a una hidrogenación del acetileno, aún más preferiblemente ya sea a un reactor de cloración y/o a un reactor de oxicloración, en cuyo reactor la may r " pa-rce del etileno presente en las fracciones E2 o E2a y/o E2b se convierte en DCE.
Luego de eso, de manera ventajosa el DCE que se obtiene se separa en el paso g) a continuación del paso f ) , de las corrientes de productos derivados del reactor de cloración y/o de oxicloración y preferiblemente, en el paso h) a continuación del paso g) , se somete a un paso de craqueo del DCE para producir VC que luego, aún más preferiblemente, se polimeriza en el paso i) a continuación del paso h) , para producir PVC.
Antes del paso f ) , las fracciones E2 o E2a y/o E2b se someten opcionalmente a un paso de hidrogenación del acetileno opcionalmente seguido de un paso de secado, en particular cuando se lo deriva hacia la fabricación de DCE y opcionalmente de cualquier compuesto derivado del mismo. Preferiblemente, las fracciones E2 o E2a y/o E2b que se derivan hacia la fabricación de DCE y opcionalmente de cualquier compuesto derivado del mismo se somete (n) a una hidrogenación de acetileno. Más preferiblemente, las fracciones E2 o E2a y/o E2b que se derivan hacia la fabricación de DCE por cloración directa se somete (n) a un paso de hidrogenación del acetileno seguido de un paso de secado. Más preferiblemente, cuando se envía a las fracciones E2 o E2a y/o E2b a la fabricación de DCE por oxicloración se las somete a una hidrogenación del acetileno sifi -un- - paso - de secado. En el último caso, la hidrogenación de la fracción enriquecida en etileno se puede operar independiente o simultáneamente con la hidrogenación del cloruro de hidrógeno que se separa de la corriente de productos derivados de la pirólisis antes de enviarla a la oxicloración.
Preferiblemente, esta se opera simultáneamente con la hidrogenacion del cloruro de hidrógeno.
La hidrogenacion de acetileno, de manera ventajosa se lleva a cabo según se describió previamente para el paso a8a) . De manera ventajosa, en el caso de dicha hidrogenacion del acetileno de las fracciones E2 o E2a y/o E2b, de manera ventajosa las fracciones tratadas se caracterizan por un contenido en volumen de acetileno menor del 0.01 %, preferiblemente menor del 0.005 %, más preferiblemente menor del 0.002 % y aún más preferiblemente menor del 0.001 %.
De acuerdo con una primera forma de realización del paso f ) , de manera ventajosa la fracción E2 se lleva a la fabricación de por lo menos un compuesto derivado de etileno.
De acuerdo con esta primera forma de realización, de manera ventajosa el proceso de acuerdo con la invención se lleva a cabo de manera tal que, luego de los pasos a) a e) , f) la fracción E2 es llevada luego a la fabricación de por lo menos un compuesto derivado de etileno, preferiblemente a la fabricación de DCE opcionalmente de cualquier compuesto derivado del mismo, opcionalmente luego de haber sido sometida a una hidrogenacion del acetileno, y a la fabricación de por lo menos un compuesto derivado de etileno que sea diferente del DCE, fabricado directamente a partir del etileno, y opcionalmente de cualquier compuesto derivado del mismo, más preferiblemente a la fabricación de DCE y opcionalmente de cualquier compuesto derivado del mismo, opcionalmente luego de haber sido sometida a una hidrogenación del acetileno.
De acuerdo con una primera variación de la primera forma de realización del paso f ) , de manera ventajosa la fracción E2 se lleva como una sola fracción.
De acuerdo con esta primera variación, de manera ventajosa el proceso de acuerdo con la invención se lleva a cabo de manera tal que, luego de los pasos a) a e) , f) la fracción E2 se lleva como una sola fracción a la fabricación de por lo menos un compuesto derivado de etileno, ya sea a la fabricación de DCE y opcionalmente de cualquier compuesto derivado del mismo, opcionalmente luego de haber sido sometida a una hidrogenación del acetileno, o bien a la fabricación de por lo menos un compuesto derivado de etileno que sea diferente del DCE, fabricado directamente a partir del etileno, y opcionalmente de cualquier compuesto derivado del mismo. - . — Preferiblemente, la fracción E2 se lleva como una sola fracción a la fabricación de DCE y opcionalmente de cualquier compuesto derivado del mismo, opcionalmente luego de haber sido sometida a una hidrogenación del acetileno, ya sea a un reactor de cloración o a un reactor de oxicloración, en cuyo reactor la mayor parte del etileno presente en la fracción E2 se convierte en DCE.
Luego de eso, el DCE que se obtiene se separa más preferiblemente en el paso g) a continuación del paso f ) , de las corrientes de productos derivados del reactor de cloración u oxicloración y aún más preferiblemente, en el paso h) a continuación del paso g) , se somete a un paso de craqueo del DCE para producir VC que luego aún más preferiblemente, en el paso i) a continuación del paso h) , se polimeriza para producir PVC.
Este caso es particularmente interesante cuando solo es necesaria una fracción para el paso f ) .
De acuerdo con una segunda variación de la primera forma de realización del paso f ) , de manera ventajosa la fracción E2 se divide por lo menos en dos fracciones con la misma composición o con composiciones diferentes, preferiblemente para dar la fracción E2d' y la fracción E2d" con la misma composición o con composiciones diferentes.
Este -último tso es particularmente interesante cuando para el paso f) es necesario llevar diferentes fracciones, ya sea con la misma composición o con composiciones diferentes, a la respectiva fabricación del compuesto derivado de etileno .
De acuerdo con esta segunda variación, de manera ventajosa el proceso de acuerdo con la invención se lleva a cabo de manera tal que, luego de los pasos a) a e) , f ) la fracción E2 se divide por lo menos en dos fracciones, preferiblemente para dar la fracción E2d' y la fracción E2d", con la misma composición o con composiciones diferentes, antes de llevarlas a la fabricación de por lo menos un compuesto derivado de etileno.
Preferentemente, se lleva una fracción entre las fracciones E2d' y E2d" hacia la fabricación de DCE y opcionalmente de cualquier compuesto derivado del mismo, opcionalmente después de haber sido sometida a una hidrogenación de acetileno, mientras que la otra se lleva hacia la fabricación de por lo menos un compuesto derivado de etileno que se produce directamente a partir de etileno, que es diferente de DCE y opcionalmente de cualquier compuesto derivado del mismo.
Más preferiblemente, las dos fracciones se llevan a la fabricación de DCE y opcionalmente de cualquier compuesto derivado -del -m-i-smo, opcionalmente luego de- - haber sido sometidas a una hidrogenación del acetileno, una a un reactor de cloración y la otra a un reactor de oxicloración, en cuyos reactores la mayor parte del etileno presente en cada fracción se convierte en DCE.
Luego de eso, de manera ventajosa el DCE que se obtiene se separa en el paso g) a continuación del paso f) , de las corrientes de productos que se obtienen en los reactores de cloración y de oxicloración y preferiblemente, en el paso h) a continuación del paso g) , se somete a un paso de craqueo del DCE para producir VC que luego, más preferiblemente, se polimeriza para producir PVC en el paso i) a continuación del paso h) .
En la expresión "la fracción E2 se divide por lo menos en dos fracciones" se entiende que el término "se divide" (o "división") significa, para el propósito de la invención, la separación de la fracción E2 en dos o más sub-mezclas de manera tal que todas las sub-mezclas se caracterizan, dentro del rango de presiones que se especifica, por una composición comprendida en el rango definido por la composición de la fracción E2 en el punto de burbuja y por la composición de la fracción E2 en el punto de roció.
Se entiende que la expresión "punto de burbuja" significa, para el propósito de la invención, el punto en el cual, dura.-Le - el- calentamiento de la fracción -E2 -a- r-e-si'ón constante a partir de una temperatura inicial, la fracción E2 se encuentra en el estado liquido donde se forma la primera burbuja de vapor; donde la composición del punto de burbuja es la composición del vapor de esta primera burbuja.
Se entiende que la expresión "punto de roció" significa, para el propósito de la invención, el punto en el cual, durante el enfriamiento de la fracción F2 a presión constante a partir de una temperatura inicial, la fracción F2 se encuentra en el estado vapor en que se forma la primera burbuja de liquido, donde la composición del punto de roció es la composición del liquido de esta primera burbuja.
La división de la fracción E2 para dar por lo menos dos fracciones, preferiblemente para dar la fracción E2' y la fracción E2", de manera ventajosa se opera dividiendo la fracción E2 en varias fracciones, preferiblemente dos, con la misma composición o con composiciones diferentes utilizando cualquier' medio conocido.
El paso de división se puede realizar en uno o en varios aparatos. De manera ventajosa el paso de división incluye una operación de división. Los ejemplos de operaciones de división son la división de una mezcla en sub-mezclas de composición idéntica, condensación parcial de una mezcla gaseosa, vaporización parcial de una mezcla liquida, solidificación -parcial de una mezcla liquida ; La división de la fracción E2 en por lo menos dos fracciones, preferiblemente para dar la fracción E2d' y la fracción E2d" de composiciones diferentes, se puede realizar por cualquier medio conocido. Ventajosamente, la fracción E2 se enfria por enfriamiento indirecto en un intercambiador de calor donde la fracción E2 se vaporiza luego de expandirla a una presión apropiada y se sobreenfria por contacto indirecto en un intercambiador de calor enfriado con un medio refrigerante apropiado hasta obtener una determinada disminución de su temperatura. La mezcla de liquido y vapor preferiblemente se divide para producir la fracción de vapor E2d' y la fracción liquida E2d". El descenso de temperatura es de manera ventajosa mayor de 5, preferiblemente mayor de 7 y más preferiblemente mayor de 8°C. De manera ventajosa, el descenso de temperatura es menor de 30, preferiblemente menor de 25 y más preferiblemente menor de 22°C.
De manera ventajosa, la fracción E2d' contiene, más del 10, preferiblemente más del 20 y más preferiblemente más del 25 % de la cantidad de etileno contenida en la fracción E2. De manera ventajosa, la fracción E2d' contiene menos del 90, preferiblemente menos del 80 y más preferiblemente menos del 75 % de la cantidad de etileno contenida en la fracción E2.
De manera ventajosa, la fracción E2d' está enriquecida en hidrógeno 'en comparación con la fracción -?2. De "manera ventajosa, la proporción entre' la concentración molar de hidrógeno en la fracción E2d' y la concentración molar de hidrógeno en la fracción E2d' 1 es mayor de 25, preferiblemente mayor de 50 y más preferiblemente mayor de 60.
De manera ventajosa, la fracción E2d' está enriquecida en metano en comparación con la fracción E2. De manera ventajosa, la proporción entre la concentración molar de metano en la fracción E2d' a la concentración molar de metano en la fracción E2d'', es mayor de 2.5, preferiblemente mayor de 4 y más preferiblemente mayor de 5.
De manera ventajosa, la fracción E2d' está empobrecida en etano en comparación con la fracción E2. De manera ventajosa, la proporción entre la concentración molar de etano en la fracción E2d' y la concentración molar de etano en la fracción E2d'' es menor de 0.9, preferiblemente menor de 0.85 y más preferiblemente menor de 0.8.
De acuerdo con una segunda forma de realización del paso f ) , de manera ventajosa las fracciones E2a y E2b se llevan a la fabricación de por lo menos un compuesto derivado de etileno.
De acuerdo con esta segunda forma de realización, de manera ventajosa el proceso de acuerdo con la invención se 1-1e a -a cabo de manera tal que,- luego J_- los pasos ) a e) , f) las fracciones E2a y E2b se llevan luego a la fabricación de por lo menos un compuesto derivado de etileno, preferiblemente a la fabricación de DCE y opcionalmente de cualquier compuesto derivado del mismo, opcionalmente luego de haber sido sometidas a una hidrogenación del acetileno, y a la fabricación de por lo menos un compuesto derivado de etileno que sea diferente del DCE, fabricado directamente a partir del etileno, y opcionalmente de cualquier compuesto derivado del mismo, más preferiblemente a la fabricación de DCE y opcionalmente de cualquier compuesto derivado del mismo, opcionalmente luego de haber sido sometidas a una hidrogenación del acetileno.
De acuerdo con una primera variación de la segunda forma de realización del paso f) , las fracciones E2a y E2b se llevan por separado.
De acuerdo con esta primera variación, de manera ventajosa el proceso de acuerdo con la invención se lleva a cabo de manera tal que, luego de los pasos a) a e), f) las fracciones E2a y E2b se llevan por separado a la fabricación de por lo menos un compuesto derivado de etileno.
Preferentemente, se lleva una fracción entre las fracciones E2a y E2b hacia la fabricación de DCE y opcionalmente de cualquier compuesto derivado del mismo, opeiónalmente después de haber sl-io sbrrietidá - a una hidrogenación de acetileno, mientras que la otra se lleva hacia la fabricación de por lo menos un compuesto derivado de etileno que se produce directamente a partir de etileno, que es diferente de DCE y opcionalmente de cualquier compuesto derivado del mismo.
Más preferiblemente, las dos fracciones se llevan a la fabricación de DCE y opcionalmente de cualquier compuesto derivado del mismo, opcionalmente luego de haber sido sometidas a una hidrogenación del acetileno, donde una, preferiblemente la fracción E2a, se envía a un reactor de cloración y la otra, preferiblemente la fracción E2b, se envía a un reactor de oxicloración, en cuyos reactores la mayor parte del etileno presente en cada fracción se convierte en DCE.
Luego de eso, de manera ventajosa el DCE que se obtiene se separa, en el paso g) a continuación del paso f ) , de las corrientes de productos que se obtienen en los reactores de cloración y de oxicloración y preferiblemente, en el paso h) a continuación del paso g) , se somete a un paso de craqueo del DCE para producir VC que luego, más preferiblemente, se polimeriza para producir PVC en el paso i) a continuación del paso h) .
Este caso es particularmente interesante cuando para el -paso -f) es necesario llevar di erente. fracciones a la respectiva fabricación del compuesto derivado de etileno.
De acuerdo con una segunda variación de la segunda forma de realización del paso f) , las fracciones E2a y E2b se mezclan antes de transportarlas.
Las fracciones E2a y E2b se pueden mezclar por cualquier medio conocido tal como por ejemplo una te mezcladora, una mezcladora estática, un lecho relleno de partículas inertes, una sucesión de placas perforadas o de orificios así como una máquina rotativa (bomba o compresor) .
De acuerdo con esta, segunda variación, de manera ventajosa el proceso de acuerdo con la invención se lleva a cabo de manera tal que, luego de los pasos a) a e) , f ) las fracciones E2a y E2b se mezclan antes de llevarlas a la fabricación de por lo menos un compuesto derivado de etileno, ya sea a la fabricación de DCE y opcionalmente de cualquier compuesto derivado del mismo, opcionalmente luego de haber sido sometidas a una hidrogenación del acetileno, o bien a la fabricación de por lo menos un compuesto derivado de etileno que sea diferente del DCE, fabricado directamente a partir del etileno, y opcionalmente de cualquier compuesto derivado del mismo.
Preferiblemente las fracciones E2a y E2b se mezclan antes de llevarlas a la fabricación de DCE y opcionalmente de eual-qui-er compuesto derivado del mismo, opcionalmente luego de haber sido sometidas a una hidrogenación del acetileno, ya sea a un reactor de cloración o a un reactor de oxicloración, en cuyo reactor la mayor parte del etileno presente en la fracción E2 se convierte en DCE.
Luego de eso, en el paso g) a continuación del paso f)., el DCE que se obtiene se separa más preferiblemente de las corrientes de productos derivados del reactor de cloración u oxicloración y aún más preferiblemente, en el paso h) a continuación del paso g) , se somete a un paso de craqueo del DCE para producir VC que luego, aún más preferiblemente, se polimeriza para producir PVC en el paso i) a continuación del paso h) .
Este caso es particularmente interesante cuando para el paso f) solo es necesaria una fracción.
Como ejemplos de compuestos derivados de etileno fabricados directamente a partir de etileno que son diferentes del DCE que se pueden fabricar según las formas de realización descritas anteriormente se pueden citar entre otros, óxido de etileno, alfa-olefinas lineales, alcoholes primarios lineales, homopolimeros y copolimeros de etileno, etilbenceno, acetato de vinilo, acetaldehído, alcohol etílico y propionaldehído. Se otorga preferencia a la fabricación de etilbenceno y una particular preferencia a la fabricación del etilbenceno en sí que es transportado a la fabricación de estireno que más adelante se polimeriza para obtener polímeros de estireno.
Como ejemplos del compuesto opcional derivado de estos, se pueden citar entre otros, glicoles fabricados a partir de óxido de etileno, estireno fabricado a, partir de etilbenceno y los polímeros de estireno derivados del estireno.
La reacción de cloración (llamada usualmente cloración directa) se lleva a cabo de manera ventajosa en una fase líquida (preferentemente principalmente el DCE) que contiene un catalizador disuelto tal como FeCl3 u otro ácido de Lewis. Es posible combinar de manera ventajosa este catalizador con cocatalizadores tales como los cloruros de metales alcalinos. Un par que ha dado buenos resultados es el complejo de FeCl3 con LiCl ( tetracloroferrato de litio - según se describe en la solicitud de patente NL 6901398).
Las cantidades del FeCl3 que se utilizan de manera ventajosa son de entre aproximadamente 1 y 30 g de FeCl3 por kg de materia líquida. De manera ventajosa, la proporción molar de FeCl3 a LiCl es del orden de entre 0.5 y 2.
Además, la reacción de cloración se realiza preferiblemente en un medio líquido orgánico clorado. Más preferiblemente, este medio líquido orgánico clorado, que también se denomina materia líquida, consiste principalmente en DCE.
La reacción de cloración de acuerdo con la invención se realiza de manera ventajosa a temperaturas entre 30 y 150°C. Se obtuvieron buenos resultados independientemente de la presión tanto a la temperatura por debajo del punto de ebullición (proceso de cloración en condiciones de sobreenfriamiento) como en el punto de ebullición en si (proceso de cloración en el punto de ebullición) .
Cuando el proceso de cloración de acuerdo con la invención es un proceso de cloración en condiciones de sobreenfriamiento, dio buenos resultados operar. a una temperatura que de manera ventajosa fue mayor o igual a 50°C y preferiblemente mayor o igual a 60°C, pero de manera ventajosa menor o igual a 80°C y preferiblemente menor o igual a 70°C, y con una presión absoluta en la fase gaseosa que de manera ventajosa fue mayor o igual a 1 y preferiblemente mayor o igual a 1.1 bar, pero de manera ventajosa menor o igual a 20, preferiblemente menor o igual a 10 y en particular preferiblemente menor o igual a 6 bar.
Puede preferirse un proceso de cloración en el punto de ebullición para recuperar útilmente el calor de la reacción. En este caso, la reacción se lleva a cabo de manera ventajosa a una temperatura mayor o igual a 60°C, preferiblemente mayor o igual a 70°C y en particular preferiblemente mayor o igual a 85°C, pero de manera ventajosa menor o igual a 150pC-y preferiblemente menor o igual a 135°C, y con una presión absoluta en la fase gaseosa que de manera ventajosa es mayor o igual a 0.2, preferiblemente mayor o igual a 0.5, en particular preferiblemente mayor o igual a 1.1 y más en particular preferiblemente mayor o igual a 1.3 bar, pero de manera ventajosa menor o igual a 10 y preferiblemente menor o igual a 6 bar.
El proceso de cloración también puede ser un proceso de enfriamiento de circuito híbrido para cloración en el punto de ebullición. Se entiende que la expresión.. "proceso de enfriamiento de circuito híbrido para cloración en el punto de ebullición" significa un proceso en el cual el enfriamiento del medio de reacción se lleva a cabo, por ejemplo, por medio de un intercambiador inmerso en el medio de reacción o por un circuito con circulación en un intercambiador, a la vez que se produce en la fase gaseosa por lo menos la cantidad del DCE formado. Ventajosamente, la temperatura y la presión de reacción se ajustan para que el DCE que se produce salga en la fase gaseosa y para que el resto del calor proveniente del medio de reacción pueda ser extraído a través del área superficial del intercambiador.
La fracción que se envió a la cloración y también el cloro molecular (en sí mismo puro o diluido) se pueden introducir, juntos o separados, - al medio reacción usando-cualquier dispositivo conocido. La introducción por separado de la fracción que se envió a la cloración puede ser ventajosa con el fin de incrementar su presión parcial y facilitar su disolución, lo que frecuentemente constituye un paso limitante del proceso.
El cloro molecular se agrega en una cantidad suficiente para convertir la mayor parte del etileno y sin requerir el agregado de un exceso de cloro sin convertir. La proporción cloro/etileno que se utiliza es preferiblemente entre 1.2 y 0.8 y en particular preferiblemente entre. 1.05 y 0.95 mol/mol.
Los productos clorados que se obtienen contienen principalmente DCE y también pequeñas cantidades de subproductos tales como 1, 1, 2-tricloroetano o pequeñas cantidades de productos de cloración del etano o metano.
La separación del DCE que se' obtiene de la corriente de productos derivados del reactor de cloración se lleva a cabo de acuerdo con los modos conocidos y en general hace posible aprovechar el calor de la reacción de cloración. Por lo tanto, preferiblemente se la lleva a cabo por condensación y separación gas/liquido.
Los productos sin convertir (metano, etano, monóxido de carbono, nitrógeno, oxigeno e hidrógeno) de manera ventajosa se someten luego a -una -separ-aeicn más fácil de lo que habría sido necesario para separar el etileno puro a partir de la mezcla inicial.
En particular, se puede extraer hidrógeno de los productos sin convertir y se lo puede quemar como combustible o valorizar químicamente, por ejemplo para la hidrogenación de la solución de trabajo en la fabricación del peróxido de hidrógeno o para la síntesis directa de peróxido de hidrógeno.
De manera ventajosa, la reacción de oxicloración se realiza en presencia de un catalizador que comprende elementos activos que incluyen cobre depositado sobre un soporte inerte. De manera ventajosa, el soporte inerte se selecciona entre alúmina, geles de sílice, óxidos mixtos, arcillas y otros soportes de origen natural. La alúmina constituye un soporte inerte preferido.
Se prefieren los catalizadores que comprenden elementos activos cuyo número de manera ventajosa es' por lo menos dos, uno de los cuales es el cobre. Entre los elementos activos diferentes del cobre, se pueden mencionar los metales alcalinos, metales alcalinotérreos, metales de tierras raras y los metales del grupo que consiste de rutenio, rodio, paladio, osmio, iridio, platino y oro. Son particularmente ventajosos los catalizadores que contienen los siguientes elementos activos:- cobre/magnesie/potasió, cobre/magnesio/sodio; cobre/magnesio/ litio, cobre/magnesio/eesio, cobre/magnesio/sodio/litio, cobre/magnesio/potasio/litio y cobre/magnesio/cesio/litio, cobre/magnesio/sodio/potasio, cobre/magnesio/sodio/cesio y cobre/magnesio/potasio/cesio. Los catalizadores descritos en la Solicitud de patentes EP-A 255 156, EP-A 494 474, EP-A-657 212 y EP-A 657 213, que se incorporan por referencia, son los más preferidos en particular.
El contenido de cobre, calculado en forma de metal, de manera ventajosa es de entre 30 y 90 g/kg, preferiblemente entre 40 y 80 g/kg y en particular preferiblemente entre 50 y 70 g/kg de catalizador.
El contenido de magnesio, calculado en forma de metal, de manera ventajosa es de entre 10 y 30 g/kg, preferiblemente entre 12 y 25 g/kg y en particular preferiblemente entre 15 y 20 g/kg de catalizador.
El contenido de metal alcalino, calculado, en forma de metal, de manera ventajosa es de entre 0.1 y 30 g/kg, preferiblemente entre 0.5 y 20 g/kg y en particular preferiblemente entre 1 y 15 g/kg de catalizador.
Las proporciones atómicas de Cu:Mg:metal (es) alcalino (s) de manera ventajosa son de 1:0.1-2:0.05-2, preferiblemente de 1:0.2-1.5:0.1-1.5 y en particular preferiblemente de 1:0.5- 1:0.15*1-·. - Son particularmente ventajosos los catalizadores con un área superficial especifica, medida de acuerdo con el método BET con nitrógeno que de manera ventajosa es de entre 25 m2/g y 300 m2/g, preferiblemente entre 50 y 200 m2/g y en particular preferiblemente entre 75 y 175 m2/g.
El catalizador se puede utilizar en un lecho fijo o en un lecho fluidizado. Se prefiere esta segunda opción. El proceso de oxicloración se opera dentro del rango de condiciones que usualmente se recomiendan para esta reacción. De manera ventajosa, la temperatura es de ..entre 150 y 300°C, preferiblemente entre 200 y 275°C y aún más preferiblemente entre 215 y 255°C. De manera ventajosa, la presión es mayor que la presión atmosférica. Los valores de presión absoluta de entre 2 y 10 bar dieron buenos resultados. Se prefiere el rango de entre 4 y 7 bar absolutas. Ésta presión se puede ajustar de manera útil para conseguir un tiempo de residencia óptimo en el reactor y para mantener un flujo constante para diversas velocidades operativas. Los tiempos de residencia usuales varían dentro del rango entre 1 y 60 segundos y preferiblemente entre 10 y 40 segundos.
La fuente de oxígeno para esta oxicloración puede ser aire, oxígeno puro o una mezcla de los mismos, preferiblemente oxígeno puro. Se prefiere la última solución, que permite reciclar fácilmente los reactivos si/i- cónverti .
Los reactivos se pueden introducir al lecho mediante cualquier dispositivo conocido. Generalmente es ventajoso introducir el oxígeno separado de los otros reactivos debido a razones de seguridad. Dichas razones de seguridad también es necesario mantener a la mezcla gaseosa que deja el reactor o que se recicla al mismo fuera los limites de inflamabilidad a las presiones y temperaturas en cuestión. Es preferible mantener una asi llamada mezcla rica, es decir que contienen demasiado poco oxigeno con relación al combustible para encenderse. Al respecto, la abundante presencia (> 2 % en volumen, preferiblemente > 5 % en volumen) de hidrógeno puede constituir una desventaja debido al amplio rango de inflamabilidad de este compuesto.
La proporción cloruro de hidrógeno/oxigeno que se utiliza de manera ventajosa es de entre 3 y 6 mol/mol. La proporción de etileno/cloruro de hidrógeno es de manera ventajosa de entre 0.4 y 0.6 mol/mol.
Los productos clorados que se obtienen contienen principalmente DCE y también pequeñas cantidades de subproductos tales como 1, 1, 2-tricloroetano.
El DCE que se separa de las corrientes de productos derivados del reactor de cloración se puede mezclar o no con el DCE que se separa de las corrientes de productos derivados del- reactor de- oxicioración antes del paso -de craqueo - del DCE. Cuando se mezclan ambos DCE, los mismos se pueden mezclar total o parcialmente.
Las personas con experiencia en el arte conocen las condiciones las que se puede llevar a cabo el paso de craqueo del DCE. El craqueo del DCE se puede realizar en presencia o ausencia de terceros compuestos entre los que se pueden citar los catalizadores; el craqueo del DCE en este caso es un craqueo catalítico del DCE. Sin embarqo el craqueo del DCE preferiblemente se realiza en ausencia de terceros compuestos y bajo la acción del calor solamente; en este caso el craqueo del DCE frecuentemente se denomina pirólisis.
La pirólisis se obtiene de manera ventajosa por una reacción en fase gaseosa en un horno tubular. Las temperaturas de pirólisis usuales son de entre 400 y 600°C con preferencia dentro del rango entre 480°C y 540°C. De manera ventajosa, el tiempo de residencia es de entre 1 y 60 segundos y con preferencia dentro del rango entre 5 y 25 segundos. La proporción de conversión de DCE de manera ventajosa se limita a entre 45 y 75 % a fin de limitar la formación de subproductos y las incrustaciones de los tubos del horno.
La separación del VC y del cloruro de hidrógeno que se obtienen de la corriente de productos derivados de la pirólisis* -se lleva a cabo de acuerdo con modos- eenécidos, usando cualquier dispositivo conocido, a fin de recoger el VC purificado y el cloruro de hidrógeno. Luego de la purificación, de manera ventajosa los DCE sin convertir se transfieren al horno de pirólisis.
Más adelante, el VC preferiblemente se polimeriza para producir PVC.
La fabricación de PVC puede ser un proceso de polimerización en masa, en solución o en una dispersión acuosa, preferiblemente se trata de un proceso de polimerización en dispersión acuosa.
Se entiende que la expresión polimerización en dispersión acuosa significa polimerización de radicales libres en suspensión acuosa asi como la polimerización de radicales libres en emulsión acuosa y polimerización en microsuspensión acuosa.
Se entiende que la expresión polimerización de radicales libres en suspensión acuosa significa cualquier proceso de polimerización de radicales libres realizada en medio acuoso en presencia de agentes dispersantes e iniciadores de radicales libres solubles en aceite.
Se entiende que la expresión polimerización de radicales libres en emulsión acuosa significa cualquier proceso de polimerización de radicales libres realizada en medio .ac-ue-so en presencia de agentas -emulsionant-es e iniciadores de radicales libres solubles en agua.
Se entiende que la expresión polimerización en microsuspensión acuosa, que también se denomina polimerización en dispersión acuosa homogenizada, significa cualquier proceso de polimerización de radicales libres en el cual se utilizan iniciadores solubles en aceite y se prepara una emulsión de gotas de monómeros en virtud de una poderosa agitación mecánica y la presencia de agentes emulsionantes.
La primera forma de realización del paso f) es preferible respecto de la segunda.
Una característica del proceso de acuerdo con la invención es que el mismo se lleva a cabo de manera ventajosa a través de todos sus pasos, preferiblemente en los pasos b) , c) y e), más preferiblemente en los pasos b) y e), a una temperatura que de manera ventajosa es de por lo menos -110, preferiblemente de por lo menos -105 y en particular preferiblemente de por lo menos -100°C.
Un proceso preferido de acuerdo con la ' invención es un proceso para la fabricación de por lo menos un compuesto derivado de etileno comenzando a partir de un gas residual de bajo valor en el cual se sigue el procedimiento de: a) someter al gas residual de bajo valor, que contiene la- -fracción El- reciclada del paso d) , a una se i© de pacos de tratamiento en una unidad de recuperación de gas residual de bajo valor para eliminar los componentes no deseados presentes en el mismo y para obtener una mezcla de productos que contienen etileno y otros constituyentes; b) someter a dicha mezcla de productos a un primer paso de separación SI que consiste en separar a dichos productos que contienen etileno y otros constituyentes para dar una fracción que contiene a los compuestos que son más livianos que el etileno y parte del etileno que se denomina fracción Fl y una fracción F2; c) enviar a la fracción Fl a una unidad de recuperación de etileno en la cual se la separa para dar una fracción enriquecida en etileno que se denomina la fracción El y una fracción enriquecida en los compuestos que son más livianos que el etileno que se denomina fracción liviana; d) reciclar la fracción El al paso a) ; e) someter a la fracción F2 a un segundo paso de separación S2 que consiste en separar, en una o en dos separaciones, a la fracción F2 para dar una fracción enriquecida en etileno que se denomina la fracción E2 y una fracción enriquecida en etano e hidrocarburos que contienen por lo menos 3 átomos de carbono que se denomina la fracción pesada; -·¦ ·- f)- -1-u yo, llevar la fracción · E2 a la fabricación de por lo menos un compuesto derivado de etileno.
Un proceso particularmente preferido de acuerdo con la invención es un proceso para la fabricación de 1,2-dicloroetano comenzando a partir de un gas residual de bajo valor que comprende a los pasos a) a f) que se definieron aquí anteriormente de acuerdo con el cual el compuesto derivado de etileno es 1, 2-dicloroetano .
Una primera ventaja del proceso de acuerdo con la invención es que permite usar etileno con una pureza menor del 99.8 %.
Otra ventaja del proceso de acuerdo con la invención es que en el mismo se recupera y convierte una corriente de gas que contienen significativas cantidades de etileno y/o precursor (es) del mismo que previamente se caracterizaban por un bajo valor (gas residual de bajo valor) .
Otra ventaja del proceso de acuerdo con la invención es que el mismo no comprende pasos de craqueo seguido de pasos de enfriamiento en medio orgánico y acuoso ni tampoco pasos de oxideshidrogenación catalítica que hagan necesaria una importante inversión que cause un aumento de los costos de producción y se relaciona con el uso de costosas fuentes de hidrocarburos .
Una ventaja del proceso de acuerdo con la invención en comparació:". con los procesos descritos en el arte anterior es también que no requiere una separación para dar dos fracciones de etileno que son diferentes en la composición en cuanto al etileno y cuyas condiciones de uso son diferentes, lo que puede perturbar los procesos en los cuales se las utiliza más adelante y que puede limitar el uso de las mismas si se toman en consideración las impurezas reactivas que contienen; por ejemplo hidrógeno que no es aceptable en el proceso de oxicloración del etileno.
Otras ventajas que se pueden atribuir al proceso de acuerdo con la invención son las ventajas relacionadas con el hecho de que los compuestos que son más livianos que el etileno se separan de la fracción de etileno. Entre ellas, se puede citar la ventaja de que no es necesario aumentar las dimensiones de los aparatos en los que se opera el proceso y que se evitan las pérdidas por agotamiento que reducen la eficiencia del proceso.
Al permitir la separación de la fracción enriquecida en los compuestos más livianos que el etileno, el proceso de acuerdo con la invención hace que su valorización sea más fácil .
Otra ventaja de este proceso es que posibilita separar los compuestos que comprenden por lo menos 3 átomos de carbono en la fracción pesada, ya que dichos compuestos ¦generalmente son causantes de algunas -Cdceíen a- -secundarias no deseadas que causan la formación de derivados no deseados difíciles de separar.
Por último, una ventaja del proceso de acuerdo con la invención es que el mismo posibilita tener, en las mismas instalaciones industriales, un proceso completamente integrado .
Ahora se ilustrarán los procesos preferidos y particularmente preferidos de acuerdo con la invención con referencia a la figura 1 adjunta a la presente descripción.
Un gas residual de bajo valor (1), que contiene la fracción reciclada El (2), se somete a una serie de pasos de tratamiento en una unidad de recuperación (3) del gas residual de bajo valor para eliminar los componentes no deseados presentes en el mismo y para obtener una mezcla de productos que contiene etileno y otros constituyentes (4) . Esta mezcla (4) se somete a un primer paso de separación SI (5) que consiste en separar a dicha mezcla para dar una fracción que contiene los compuestos que son más livianos que el etileno y parte del etileno que se denomina fracción Fl (6) y una fracción F2 (7). La fracción Fl (6) se envía luego a una unidad de recuperación de etileno (8) donde se la separa para dar una fracción enriquecida en etileno que se denomina la fracción El (2) que se recicla al primer paso y —una - fiú-a-cei-ón- enriquecida en- los compuesto.;- que - son más livianos- que el etileno que se denomina fracción liviana (9) . La fracción F2 (7) se somete a un segundo paso de separación S2 (10) que consiste en separar, en una o en dos separaciones, a la fracción F2 (7) para dar una fracción enriquecida en etileno que se denomina la fracción E2 (11) y una fracción enriquecida en etano e hidrocarburos que contienen por lo menos 3 átomos de carbono que se denomina la fracción pesada (12) . Luego, la fracción E2 (11) se lleva a la fabricación de por lo menos un compuesto derivado de etileno y preferiblemente, de acuerdo con el proceso particularmente preferido acorde a la invención, a la fabricación de 1, 2-dicloroetano que luego se puede someter a un craqueo (no se representa en la figura 1) para producir cloruro de vinilo que más adelante se puede polimerizar para producir poli (cloruro de vinilo).

Claims (11)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito el presente invento, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes. REIVINDICACIONES
1 - Proceso para la fabricación de por lo menos un compuesto derivado de etileno a partir de un gas residual de bajo valor caracterizado porque comprende los pasos de: a) someter al gas residual de bajo valor, que opcionalmente contiene la fracción El reciclada del paso d) , a una serie de pasos de tratamiento en una unidad de recuperación de gas residual de bajo valor para eliminar los..componentes no deseados presentes en el mismo y para obtener una mezcla de productos que contienen etileno y otros constituyentes; b) someter a dicha mezcla de productos a un primer paso de separación SI que consiste en separar a dichos productos que contienen etileno y otros constituyentes para dar una fracción que contiene a los compuestos que son más livi-a-nos - que el et-i-leno y parte -del- etileno que se denomina fracción Fl y una fracción F2; c) enviar a la fracción Fl a una unidad de recuperación de etileno en la cual se le separa en una fracción enriquecida en etileno que se denomina la fracción El y en una fracción enriquecida en los compuestos que son más livianos que el etileno que se denomina fracción liviana; d) reciclar la fracción El al paso a) o llevarla a la fabricación de por lo menos un compuesto derivado de etileno; e) someter a la fracción F2 a un segundo paso de separación S2 que consiste en separar la fracción F2 para dar una fracción enriquecida en etileno que se denomina la fracción E2 o dos fracciones enriquecidas con etileno que se denominan las fracciones E2a y E2b, y una fracción enriquecida en etano e hidrocarburos que contienen por lo menos 3 átomos de carbono que se denomina la fracción pesada; f) llevar luego a la fracción E2 o a las fracciones E2a y E2b a la fabricación de por lo menos un compuesto derivado de etileno.
2 - Proceso de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el gas residual de bajo valor es un gas residual de refinería.
3 - Proceso de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque el gas residual de refinería se produce en por lo menos una unidad de craqueo -catalítico de fluidos .-
4 - Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el gas residual de bajo valor es una mezcla de diversos gases que contienen etileno y/o precursor (es) del mismo y comprende entre 10 y 60 % en peso de etileno.
5 - Proceso de acuerdo con la reivindicación 4 , caracterizado porque el gas residual de bajo valor se caracteriza por tener un menor valor calórico comprendido entre 20 y 75 MJ/kg del gas seco.
6. - Proceso de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el paso d) consiste en reciclar la fracción El' al paso a) .
7 - Proceso de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el paso e) consiste en someter a la fracción F2 a un segundo paso de separación S2 que consiste en separar a la fracción F2 para dar la fracción E2 y la fracción pesada.
8 - Proceso de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el paso f) consiste en llevar la fracción E2 a la fabricación de por lo menos un compuesto derivado de etileno.
9 - Proceso de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el paso f) consiste en llevar a la fracción E2 o -a- las fracciones E2a y E2b a la fabricación- de-DCE y opcionalmente de cualquier compuesto derivado del mismo, opcionalmente luego de haber sido sometidas a una hidrogenación del acetileno, y a la fabricación de por lo menos un compuesto derivado de etileno que sea diferente del DCE, fabricado directamente a partir del etileno, y opcionalmente de cualquier compuesto derivado del mismo.
10 - Proceso de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el paso f) consiste en llevar a la fracción E2 o a las fracciones E2a y E2b a la fabricación de DCE. y opcionalmente de cualquier compuesto, derivado del mismo, opcionalmente luego de haber sido sometidas a una hidrogenación del acetileno.
11 - Proceso de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque las fracciones E2, E2a y E2b contienen como máximo un 99.5 % en volumen de etileno con relación a su volumen total. RESUMEN DE LA INVENCIÓN Proceso para la fabricación de por lo menos un compuesto derivado de etileno a partir de un gas residual de bajo valor que comprende los pasos de: a) someter al gas residual de bajo valor, que opcionalmente contiene la fracción El reciclada del paso d) , a una serie de pasos de tratamiento en una unidad de recuperación de gas residual de bajo valor para eliminar los componentes no deseados presentes en el mismo y para obtener una mezcla de productos que contienen etileno y otros constituyentes; b) someter a dicha mezcla de productos a un primer paso de separación SI que consiste en separar a dichos productos que contienen etileno y otros constituyentes para dar una fracción que contiene a los compuestos que son más livianos que el etileno y parte del etileno que se denomina fracción Fl y una fracción F2; c) enviar a la fracción Fl a una unidad de recuperación de etileno en la cual se separa para dar una fracción enriquecida en etllene que se denomina la -fracción El y una fracción enriquecida en los compuestos que son más livianos que el etileno que se denomina fracción liviana; d) reciclar la fracción El al paso a) o llevarla a la fabricación de por lo menos un compuesto derivado' de etileno; e) someter a la fracción F2 a un segundo paso de separación S2 que consiste en separar a la fracción F2 para dar una fracción enriquecida en etileno que se denomina la fracción E2 o dos fracciones enriquecidas con etileno que se denominan las fracciones E2a y E2b, y una fracción enriquecida en etano e hidrocarburos que contienen por lo menos 3 átomos de carbono que se denomina la fracción pesada; f) llevar luego a la fracción E2 o a las fracciones E2a y E2b a la fabricación de por lo menos un compuesto derivado de etileno.
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