MXPA00001657A - Destilacion catalitica e hidrogenacion de insaturados pesados en una planta de olefinas - Google Patents

Abstract

En una planta de olefinas para la producción y recuperación de etileno y propileno, la hidrogenación de acetilenos C2, los acetilenos y dienos C3 y los acetilenos, dienos y olefinas C4 y más pesados y la separación selectiva de los productos resultantes, se lleva a cabo por el uso de diversos montajes (68, 78, 100, 118) de una o más columnas de destilación con reacción. Estas columnas contienen un catalizador de hidrogenación (70, 82, 102, 103, 104, 105, 116) en las secciones de enriquecimiento (81) y extracción (83) y realizar concurrentemente una reacción de hidrogenación catalítica y una función de destilación.

Description

DESTILACIÓN CATALÍTICA E HIDROGENACIÓN DE INSATURADOS PESADOS EN UNA PLANTA DE OLEFINAS Antecedentes de la Invención Esta solicitud corresponde a una continuación-en-parte de la solicitud copendiente de los E.U.A. No. 08/613,594 presentada en Marzo 12, 1996. La presente invención se refiere a un sistema de proceso para la producción de resinas y particularmente a procesar la alimentación de gas de carga para recuperar más efectivamente el producto de proceso y procesar los subproductos . Etileno, propileno y otros petroquímicos valiosos se producen por la desintegración térmica de una variedad de materiales de alimentación de hidrocarburos en la gama de etano a gasóleos pesados al vacío. En la desintegración térmica de estos materiales de alimentación, una amplia variedad de productos se elabora en la gama de hidrógeno a combustóleo de pirólisis. El efluente de la etapa de desintegración, comúnmente denominado gas de carga o gas desintegrado, está constituido por este rango íntegro de materiales que luego deben separarse (fraccionarse) en diversas corrientes de productos y sub-productos, seguido por reacción (hidrogenación) de al menos de algunos de los sub-productos insaturados.

La corriente de gas de carga típica, además de los productos deseados de etileno y propileno, contiene menos acetilenos C2, acetilenos y dienos C3 y acetilenos, dienos y olefinas C4 y más pesados, así como una cantidad significante de hidrógeno. En la mayoría de los procesos previos, los acetilenos C2 y acetilenos y dienos C3 y dienos, acetilenos y olefinas C5 y más pesados, se hidrogenan catalíticamente en reactores de lecho fijo utilizando una serie de catalizadores comercialmente disponibles. En una cantidad de aplicaciones creciente, los acetileno, dienos y olefinas C4 también se hidrogenan catalíticamente en reactores de lecho fijo. Estas etapas y de hidrogenación separadas se llevan a cabo en una de dos secuencias de proceso. En un proceso de la técnica previa típico, el gas de carga se comprime entre 2.76 y 4.14 MPa (400 y 600 psia) . Luego se enfría progresivamente condensando los C2 y componentes más pesados . El hidrógeno se recupera criogénicamente y el metano se fracciona separándolo de la corriente. La corriente C2 y más pesados restante entra a una serie de torres de fraccionamiento. La primer torre, la desetanizadora, produce una corriente superior que contiene los acetilenos, olefinas y parafinas C2. Esta corriente se envía a un reactor de fase vapor, lecho fijo, en donde el acetileno C2 se hidrogena selectivamente utilizando el hidrógeno separado criogénicamente previo de la corriente de gas de carga. La segunda torre de esta secuencia, en despropanizador, produce una corriente superior que contiene los acetilenos, dienos, olefinas y parafinas C3." Esta corriente se envía a un reactor de fase líquida a vapor del lecho fijo, en donde los acetilenos y dienos C3 se hidrogenan selectivamente utilizando el hidrógeno separado criogénicamente con anterioridad de la corriente de gas de carga. La tercer torre, del desbutanizador, produce una corriente superior que contiene los acetilenos, dienos, olefinas y parafinas C4. Esta corriente luego se envía ya sea a los límites de batería como un producto final o a un reactor de fase líquida de lecho fijo, en donde los dienos acetilenos y en algunos casos las olefinas, se hidrogenan utilizando el hidrógeno recuperado criogénicamente con anterioridad del gas de carga. Los fondos de la tercer torre contienen los dienos, acetilenos, olefinas y parafinas C5 y más pesados. Esta corriente se envía a una serie de dos reactores de fase líquida con lecho fijo. En el primero, los acetilenos y dienos se hidrogenan catalíticamente. Las olefinas se hidrogenan catalíticamente en el segundo reactor. Ambos reactores utilizan el hidrógeno recuperado criogénicamente con anterioridad del gas de carga. En algunas aplicaciones, la tercer torre produce una corriente superior que contiene tanto los acetilenos, dienos, olefinas y parafinas C4 y C5. Estos se hidrogenan como se discutió previamente para los C4 ' s solos, en un reactor de fase líquida de lecho fijo sencillo. Los dienos, acetilenos, olefinas y parafinas C6 y más pesados, salen de los fondos de la tercer torre y se hidrogenan como se discutió previamente en los dos reactores de fase líquida de lecho fijo. En una variación del proceso típico recién descrito, el gas desintegrado o craqueado se comprime entre 2.07 y 3.45 MPa (300 y 500 psia) y envía a una torre de fraccionamiento. La salida de vapor o del domo de la torre es la porción C3 y más ligeros del gas de carga. Se envía a una serie de reactores de fase de vapor, con lecho fijo, en donde el acetileno C2 y una porción de los acetilenos y dienos C3 se hidrogenan utilizando una pequeña porción del hidrógeno contenido en la corriente de C3 y más ligeros. La porción no hidrogenada de los acetilenos y dienos C3 así como acetilenos, dienos y olefinas C4 y más pesados, se hidrogenan en una forma similar a la descrita anteriormente. En muchas nuevas plantas de olefinas, butadienos se hidrogenan en olefinas o butadienos y butenos se hidrogenan totalmente en butano. En algunos casos, los C4 ' s se saturaron y en algunos casos los C5 ' s saturados también se reciclan a los calentadores de desintegración. Mientras que se practican ampliamente, los procesos típicos descritos anteriormente tienen una cantidad de desventaja. Cuando los C3 ' s insaturados (metilo acetileno y propadieno) , C4 ' s y gasolina (incluyendo los C5's) se hidrogenan, se requieren al menos reactores de lecho fijo separados. Si se hidrogena gasolina en dos etapas, el número de reactores de lecho fijo es de cuatro. Esta cantidad de reactores de lecho fijo contribuye significativamente al costo de capital del sistema y a la complejidad operacional. Aún cuando se emplea un sistema que procesa los insaturados C4 y C5 en conjunto, en vez de los C4 ' s separadamente y los C5 ' s junto con la gasolina, una torre de fraccionamiento menor se requiere, pero la cantidad de reactores de hidrogenación permanece igual . COMPENDIO DE LA INVENCIÓN La presente invención involucra la recuperación de etileno y propileno en una planta de olefinas y la hidrogenación y separación de los insaturados más pesados. Un objetivo de la presente invención es proporcionar un método para la hidrogenación selectiva de los acetilenos C2 y los acetilenos y dienos C3 para producir adicionales etileno y propileno y la hidrogenación de acetilenos, dienos y olefinas C4 y más pesados en alcanos, todos sin la hidrogenación de etileno y propileno y la separación selectiva de los productos resultantes en un esquema de proceso que minimiza el número requerido de reactores y fraccionadores, de esta manera minimizando los costos de capital y operacionales . Más específicamente, la invención involucra el uso de una estructura novedosa de etapas de reacción- fraccionamiento combinadas que se conocen como destilación catalítica, para llevar a cabo simultáneamente las reacciones de hidrogenación y las separaciones deseadas. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es un diagrama de flujo para una planta de olefinas de la técnica previa convencional . La Figura 2 es un diagrama de flujo para una planta de olefinas de la técnica previa modificada. La Figura 3 es una diagrama de flujo para una planta de olefinas de acuerdo con la presente invención. La Figura 4 es un diagrama de flujo similar a la Figura 3 que ilustra una modalidad alterna de la presente invención. Las Figuras 5 y 6 muestran estructuras alternas para la torre de destilación catalítica de la Figura 4. Las Figuras 7 a 10 son diagramas de flujo similares a los diagramas de flujo de las Figuras 3 y 4, pero que ilustran modalidades alternas adicionales de la presente invención. DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Primero con referencia a la Figura 1, que ilustra una planta de olefinas de la técnica previa convencional, la pirólisis típica y las unidades de recuperación de calor asociadas, generalmente designadas 4, producen un gas de carga 6 y una corriente de pesados 8 que consiste primordialmente de C8 y componentes más pesados . El gas de carga 6 primero se comprime en 12 hasta una presión de 2.76 a 4.14 MPa (400 a 600 psia) . La mayoría del gas comprimido luego se somete a tratamiento criogénico en 14 para separar hidrógeno 15 seguido por separación de metano en 16. Una pequeña porción de C3 y material más pesado se condensa en el tren de compresión y a menudo deriva las etapas de desmetanización y deestanización criogénicas pasando directamente al despropanizador 30 como corriente 31. La corriente de gas 18 luego se desetaniza en 20 con los acetilenos C2 en la corriente de gas C2 hidrogenados en 22 con hidrógeno 15 y fraccionan en 24 para producir esencialmente etileno 26 y etano 28. Los fondos 29 del desetanizador 20 se despropanizan en 30 con los acetilenos y dienos C3 separados en la corriente C3 32 hidrogenada en 34 también con hidrógeno 15 y fraccionada en 36 para producir esencialmente propileno 38 y propano 40.

Igualmente, los fondos del despropanizador 30 se desbutanizan en 42 produciendo una corriente C4 44 que se hidrogena en 46. La corriente C5 + 48 se alimentan al hidrotratador de gasolina 50 junto con los pesados 8 del extremo frontal del sistema e hidrógeno 15. La corriente C5 + incluyendo los pesados del extremo frontal, usualmente se hidrogena en dos etapas. En la primer etapa, las diolefinas y acetilenos se hidrogenan. En la segunda etapa, las olefinas se hidrogenan y los compuestos de azufre se convierten en sulfuro de hidrógeno. El producto parcialmente hidrogenado 52 del primer hidrotratador de gasolina 50 luego se fracciona en 54 que retira los C5 ' s a C8 ' s como productos de salida de vapor 56 dejando los C9+ como producto de fondos 58. Los productos de la salida de vapor 56 luego se hidrogenan adicionalmente en 60 seguido por fraccionamiento en 62, produciendo los productos de la parte superior 64 de C5 ' s saturados y productos de gasolina de fondos 66 de C6 ' s y C8 ' s saturados. La corriente C5 ' s 64 se combina con la corriente C4 ' s saturada de la etapa de hidrogenación 46 y la corriente combinada 65 de los C4 ' s y C5 ' s usualmente se recicla a los calentadores de pirólisis. Las corrientes de etano y propano 28 y 40 también pueden reciclarse a los calentadores de pirólisis.

La Figura 2 ilustra una variación de la técnica previa del proceso mostrado en la Figura 1, en donde los insaturados C4 y C5 se procesan en conjunto en lugar de procesar los C4 ' s separados de los C5 ' s como en la Figura 1, en donde los C5 ' s se procesan con la gasolina. En esta modalidad de la Figura 2, los fondos C4+ del despropanizador 30 junto con los pesados 8 del extremo frontal del sistema se alimentan al fraccionador 42, que ahora se opera como un despentanizador para separar los C4 ' s y los C5 ' s en el producto de la parte superior 44. De nuevo, el producto de la parte superior 44 se hidrogena en 46, para producir esencialmente la misma corriente C4 y C5 65 como en la Figura 1. La corriente de fondos 48 del despentanizador 42 que ahora contiene los componentes C6+ incluyendo aquéllos de la corriente de pesados 8, de nuevo se alimenta al hidrotratador de gasolina 50 para hidrogenación parcial al fraccionador 54 para separación de la fracción C9+ y el hidrotratador 60 para la hidrogenación final dejando la corriente de gasolinas C6 a C8 66 tal como en la Figura 1. Como puede verse, esta modalidad de la Figura 2 emplea un fraccionador menos que la modalidad de la Figura 1, pero ambos de estos esquema utilizan cinco hidrogenadores o hidrotratadores separados. El objetivo de estos procesos de la técnica previa consiste en separar las fracciones deseadas e hidrogenar selectivamente los acetilenos y dienos C2 y C3 así como los acetilenos, dienos y olefinas C4 y más pesados, sin hidrogenar las olefinas deseadas, es decir el etileno y propileno. Por ejemplo, la hidrogenación selectiva de un corte de propileno no solo es esencial para la producción de propileno de alta pureza sino la hidrogenación del metil acetileno y propadieno en este corte (colectivamente referidos como MAPD) produce adicional propileno, resultando con mayor rendimiento. En la presente invención, estas separaciones e hidrogenaciones se llevan a cabo al menos en parte por hidrogenación con destilación catalítica. La destilación catalítica es un proceso que combina destilación convencional con reacciones catalíticas. En el proceso de la presente invención, la reacción catalítica es hidrogenación. La destilación catalítica emplea el material catalítico dentro de la columna de destilación tanto como un catalizador para la reacción como un empaque de columna para la destilación. El catalizador tiene tanto una función de destilación como una función catalítica. Para información adicional referente a destilación catalítica en general e hidrogenación con destilación catalítica en particular, se hace referencia a las patentes de los E.U.A. Nos. 4,302,356; 4,443,559 y 4,982,022. La destilación catalítica previamente se ha descrito para utilizar en la purificación de corrientes ricas en propileno que contienen pequeñas cantidades y un número limitado de compuestos acetilénicos y de olefinas para formar propileno adicional por hidrogenación y recuperar el propileno existente y formado. Ver la solicitud de patente Internacional PCT No. PCT/US94/07758 , Publicación Internacional No. WO 95/15934. Sin embargo, la presente invención se dirige a procesamiento de una corriente de alimentación de gas desintegrado que contiene el rango completo de componentes de números de carbono en cantidad significante, incluyendo etileno, propileno, acetilenos y dienos C3, acetilenos y dienos y olefinas C4 y C5 y componentes C6+ incluyendo insaturados. La presente invención tiene el objetivo no solo de hidrogenar los acetilenos y dienos para producir propileno adicional y otras olefinas sino también hidrogenar las olefinas C4+ para formar alcanos sin perder ninguna cantidad significante del propileno original o el propileno recientemente formado y sin incrustar los lechos de catalizador. En la presente invención, el proceso total y las porciones de destilación catalítica del proceso se dirigen específicamente al lograr estos objetivos. Pasando ahora a la presente invención y primero con referencia a la modalidad como se ilustra en la Figura 3, los fondos del desetanizador 29 se alimentan a la torre de hidrogenación con destilación catalítica 68 usualmente junto con los pesados 8 del extremo frontal y condensados del compresor 31. Aunque pueden emplearse diversos catalizadores de hidrogenación conocidos, un catalizador preferido es óxido de paladio a 0.3% en peso en un soporte de óxido de aluminio esférico con un tamaño de partículas aproximada de 3.2 mm (1/8 de pulgada) . Otros ejemplos de catalizadores de hidrogenación típicos son los metales del grupo VIII de la Tabla Periódica de los Elementos solos o en combinación y con promotores y modificadores tales como paladio/oro, paladio/plata, cobalto/zirconio y níquel de preferencia depositado en un soporte de catalizador típico. La torre 68 tiene un lecho de catalizador 70 en la sección de enriquecimiento 71 sobre la zona de alimentación ubicada centralmente en general 74 y solo dispositivos de fraccionamiento, platos o empacado en la sección de extracción 73 por debajo de la zona de alimentación 74. La corriente de hidrógeno 15 se alimenta a la torre 68 por debajo del lecho de catalizador 70. Las condiciones de destilación de temperatura y presión dentro de la torre 68 se mantienen de manera tal que los componentes C3 a C5 se destilen por la salida de vapor y C6+ se retire como fondos 75. Los MAPD, acetilenos y di-olefinas C4 ' s y C5 ' s primordialmente se hidrogenan en el lecho superior 70 con MAPD hidrogenado en propileno y C4 y C5 hidrogenados a las olefinas correspondientes. Ya que los acetilenos y dienos se hidrogenarán primero, hay poca o ninguna hidrogenación de propileno u olefinas C4 y C5 en este lecho 70. Solo se agrega suficiente hidrógeno para hidrogenar los acetilenos y di-olefinas. La corriente de la salida de vapor 76 de la torre 68 que contienen los componentes C3-C5 monoinsaturados y saturados, se alimenta la torre 78 que contiene platos o empacado 80 en la sección de enriquecimiento 81 y los platos 79 (o empacado) seguido por el lecho de catalizador 82 en la sección de extracción 83. El propileno se destila por la salida de vapor en 84 y los insaturados C4 y C5, primordialmente olefinas se hidrogenan en el lecho 82 con la corriente de hidrógeno 15. En la destilación catalítica, en general se prefiere el hidrogenar en la región de enriquecimiento de la torre en vez de la región de extracción. Esto es, debido a que pueden formarse oligómeros de superior peso molecular y se lavan por arrastre más fácilmente del lecho de catalizador. En la torre 78, la hidrogenación se lleva a cabo en la sección de extracción. Sin embargo, todos los acetilenos y dienos ya se han retirado en la torre 68. De esta manera, se reduce significativamente la tendencia para formar oligómeros. Los dispositivos de fraccionamiento, tales como platos o empacado, de preferencia se insertan entre la alimentación de la torre 78 y el lecho de catalizador 82. Estos platos reducirán la concentración de propileno en el lecho de catalizador 82, reduciendo las pérdidas de hidrogenación de propileno e incrementado el flujo total de propileno que sale de la corriente 84. El propano y los resultantes alcanos C4 y C5 se retiran como fondos 85. La corriente C3 a C5 saturada 85 típicamente se reciclará a los calentadores de desintegración para producir un producto de deshidrogenado deseado adicional, típicamente etileno y propileno. Los fondos 75 de la torre 68 que ahora contienen los componentes C6+ primordialmente no hidrogenados, se hidrogenan adicionalmente en una unidad hidrogenadora de lecho fijo convencional 86 y luego fraccionan en 87 para retirar los componentes C9+ como fondos 88 y luego adicionalmente hidro-tratan en 90 en otra unidad de hidrogenación de lecho fijo convencional, con corriente hidrógeno 15 para completar la hidrogenación. El producto 92 es un corte principal C6-C8 saturado. Los aromáticos pueden retirarse de esta corriente utilizando tecnología convencional. Como puede verse, esta modalidad de la invención, que logra separaciones y reacciones equivalentes como en los procesos de las Figuras 1 y 2, substituyen las dos unidades de hidrogenación con destilación catalítica 68 y 78 para el despropanizador 30, el hidrogenador 34, el fraccionador 36 y el hidrogenador 46. Una de las preocupaciones pasadas respecto a hidrogenar el tipo de corriente de alimentación de la presente invención, ha sido la pérdida de propileno. En la presente invención, la corriente de salida de vapor de la torre 68 contiene todo el propileno que entra a la torre más propileno adicional formado de la hidrogenación de MA y PD. Debido a la preferencia del catalizador para la hidrogenación de los hidrocarburos acetileno y dieno más altamente insaturados antes que ocurra la hidrogenación de las olefinas, hay alta selectividad y poca o ninguna hidrogenación del propileno u otras olefinas. La hidrogenación de las olefinas C4 y C5 solo se lleva a cabo después de que el propileno se ha separado en las secciones de plato 79 y 80 en la torre 78. Se agrega hidrógeno en la corriente 15 para proporcionar solo el hidrógeno requerido para la hidrogenación de acetileno y dieno en olefinas con solo un ligero exceso. Altas proporciones de reflujo también se mantienen en la torre 68. Este reflujo retira el calor de reacción. De manera más significativa, disminuye la concentración de propileno en la fase líquida en el lecho de catalizador 70. Esta baja concentración reduce adicionalmente la tendencia de propileno en hidrogenar.

Es posible eliminar el reactor de catalizador de lecho fijo como se ilustra en la Figura 4. Este esquema difiere de la Figura 3 en que la torre 68 ahora tiene un catalizador de hidrogenación en la sección de extracción. La torre 68 tiene un lecho de catalizador 70 en la sección de enriquecimiento 71 sobre la zona de alimentación ubicada centralmente en general 74 y otro lecho de catalizador 72 en la sección de extracción 73 por debajo de la zona de alimentación 74. Una sección de plato o empacado se localiza por debajo de la alimentación antes del lecho de catalizador 72. Corrientes de hidrógeno 15 se alimentan a la torre 68 por debajo de cada uno de los lechos de catalizador 70 y 72. Las condiciones de destilación de temperatura y presión dentro de la torre 68 se mantienen de manera tal que los componentes C3 a C5 se destilan por la salida de vapor y C6 + se retiran como fondo 75. Los MAPD, C4 ' s y C5 ' s primordialmente se hidrogenan en el lecho superior 70 con MAPD hidrogenados en propileno y C4 y C5 hidrogenados a otras olefinas. Ya que los acetilenos y dienos se hidrogenarán primero, hay poca o ninguna hidrogenación del propileno u olefinas C4 y C5 en este lecho 70. Similarmente, los acetilenos y dienos y estireno C6+ por igual se hidrogenan primordialmente en alquenos en el lecho inferior 72. El producto superior 76 de la torre 68 que contiene los componentes C3-C5 saturados e insaturados, se alimenta a la torre 78 que contiene las platos 80 en la sección de enriquecimiento 81 y un lecho de catalizador 82 en la sección de extracción 83. El propileno se destila por la salida de vapor en 84 y los insaturados C4 y C5 primordialmente olefinas se hidrogenan en lecho 82 con la corriente de hidrógeno 15. El propano y los alcanos C4 y C5 resultantes se retiran como fondos 85. Los fondos 75 de la torre 68 que ahora contienen los componentes C6+ hidrogenados pueden mezclarse directamente en gasolina en 77. En forma alterna, la corriente 75 puede fraccionarse en 87 para retirar los componentes C9+ como fondos 88 y luego adicionalmente hidrotratarse en 90 con corriente de hidrógeno 15 para completar la hidrogenación. El producto 92 es un corte principal C6- C8 saturado del cual pueden recuperarse aromáticos. Como puede verse, esta modalidad de la invención que logra separaciones y reacciones equivalentes como los procesos de las Figuras 1 y 2, substituye las dos unidades de hidrogenación con destilación catalítica 68 y 78 por el despropanizador 30, el hidrogenador 34, el fraccionador 36, el hidrogenador 46 y el hidrotratador 50, un ahorro significante en equipo. Una de las razones por las que no se ha empleado la hidrogenación en una sección de extracción de una torre tal como la torre 68 en el pasado (tal como en la Solicitud Internacional PCT/US94/07758 previamente mencionado) es el potencial por incrustación del lecho de catalizador tal como el lecho 72. La hidrogenación de acetilenos y dienos tiene la más alta posibilidad de crear incrustación a través de la formación de oligómeros o polímeros de cadena larga. En la presente invención, los acetilenos y dienos C3-C5 esencialmente están hidrogenados por completo en la sección de enriquecimiento. Por lo tanto, en la Figura 3, solo son olefinas las que se hidrogenan en la sección de extracción, reduciendo de esta manera considerablemente el problema de incrustación. La Figura 5 muestra una estructura alterna para la torre 68 para aliviar adicionalmente el problema de incrustación para el montaje mostrado en la Figura 4. En esta estructura, el lecho 72 se divide en dos o aún más lechos separados 72A y 72B. El lecho 72A puede ser un catalizador más selectivo ya que primordialmente solo soportará la hidrogenación de los compuestos más altamente insaturados. Por lo tanto, en este sitio en la torre en donde puede estar presente algo de propileno, solo se hidrogenan los acetilenos y dienos. Por otra parte, el catalizador en el lecho 72B puede ser más activo y selectivo, lo que provocará la hidrogenación de todos los insaturados restantes presentes en ese sitio. Como un ejemplo solamente, el catalizador en el lecho 72B puede tener un superior contenido de metal, tal como óxido de paladio, que el contenido de metal del catalizador en el lecho 72A. Otra técnica empleada en la Figura 5 para evitar la hidrogenación de propileno en la porción superior de la sección de extracción, es bombear líquido alrededor de la sección de extracción. Una corriente secundaria de fondos 96 se retira por la bomba 97 y enfría 98 y luego se inyecta de nuevo en la zona de alimentación 74 sobre la zona de extracción 73. En forma alterna, en la Figura 6, una corriente de vapor puede retirarse, condensarse 98 y luego bombearse en 97 de regreso a la salida de vapor del lecho de catalizador. Retirando una corriente de vapor resulta una menor concentración de oligómeros y otros materiales pesados que se reciclan a la salida de vapor del lecho de catalizador. Este bombeo no solo retira calor de reacción e incrementa el humectado del catalizador, sino también diluye la concentración de acetilenos y dienos que están presentes y que de otra forma tenderían a provocar incrustación . Otro factor que disminuye el efecto de formación de oligómeros en el esquema de la Figura 4 es la alta concentración de aromáticos presentes en la sección de extracción. La fracción C6-C9 de un desintegrador con vapor, comprende predominantemente aromáticos. La concentración de acetilenos y dienos es baja. Esto es debido a que estos compuestos ciclizan en las bobinas del calentador de desintegración formando aromáticos. Ya que los compuestos aromáticos son buenos solventes, tienden a reducir la velocidad de incrustación. Una variación adicional de la presente invención se ilustra en la Figura 7, en donde la unidad de hidrogenación con destilación catalítica 100 contiene dos lechos de catalizador 102 y 103 en la porción superior sobre la alimentación y dos lechos de catalizador 104 y 105 más en la porción inferior por debajo de la alimentación. Una sección de platos entre el punto de alimentación y la sección de catalizador 104 es conveniente. MAPD, C4 ' s y C5 ' s se hidrogenan primordialmente en la porción superior mientras que C6+ se hidrogenan primordialmente en la porción inferior. El producto de la salida de vapor 106 de la columna despentanizadora 100 que contiene los componentes C3-C5 se alimenta al despropilenizado°r 108 en donde el producto propileno se separa de los componentes C3-C5 básicamente saturados 112 que se reciclan al calentador de pirólisis. Los fondos C6+ 114 del despentanizador 100 pueden mezclarse directamente en la gasolina. En esta modalidad de la Figura 7, algunas de las mismas técnicas se emplean como en la Figura 3. Altas proporciones de reflujo se utilizan para retirar calor de reacción y diluir la concentración de propileno en la fase líquida. El circuito de recirculación de bombeo generalmente designado 107 se emplea por las mismas razones que en la Figura 5. Además, la sección de enriquecimiento ahora también tiene dos lechos de catalizador separados 102 y 103 y emplea un circuito de recirculación de bombeo 109. En general, el lecho de catalizador 102 hidrogenará acetilenos y diolefinas y el lecho de catalizador 103 hidrogenará algo o todo de las olefinas C4-C5. El catalizador en el lecho 102 será menos activo y más selecto que el catalizador en el lecho 103. El circuito de bombeo 109 sirve para mantener un alto flujo másico en el lecho de catalizador 102 para regular temperaturas y concentraciones de reactivos y mantener el catalizador altamente cargado con líquido . La sección de extracción también contiene dos lechos de catalizador, con el lecho superior 104 más selectivo que el lecho de fondo 105. Acetilenos y dienos y estírenos en general se hidrogenan en el lecho de catalizador 104 y olefinas en general se hidrogenan en el lecho de catalizador 105. La corriente de productos (88 y 92) es una corriente de bajo contenido de insaturados adecuada para mezcla de gasolinas sin mayor tratamiento si se emplean materiales de alimentación que tienen bajo contenido de azufre en los calentadores de pirólisis. Este esquema de la Figura 7 tiene superior pérdidas de propileno y mayor tendencia para incrustación de catalizador que los esquemas de proceso de las Figuras 3 a 6 pero "el costo de capital es menor ya que toda la hidrogenación está contenida en una torre . La Figura 8 es una variación adicional de la invención involucra el uso de hidrogenación con destilación catalítica, en conjunto con el desestanizador . Uno o más lechos de catalizador de hidrogenación 116 se colocan en el fondo de la columna deestanizadora 118. Los productos por la salida de vapor del desestanizador que aún contienen los acetilenos C2, el etileno y el etano, se manejan en la misma forma que en la Figura 3 a 6. En los lechos de catalizador 116 en la parte de fondo del desestanizador 118, los acetilenos y dienos C3+ pueden ser totalmente o al menos primordialmente hidrogenados. Son de interés las tendencias por incrustación de catalizador; sin embargo se mitigan por la alta concentración de aromáticos presentes. También, el uso de dos o más lechos de catalizador y de recirculación de bombeo minimizarán las tendencias e incrustación de catalizador. La incrustación del recalentador se minimiza conforme los acetilenos y dienos se hidrogenan antes del recalentador. Ya que ahora se lleva a cabo la hidrogenación en el desentanizador , el despropilenizador 120 no tiene destilación catalítica e hidrogenación como en la estructura de las Figuras 3 a 6.

El despropilenizador 120 ahora simplemente involucra fraccionamiento para separar el propileno de los fondos 78. En este esquema, el resto de la hidrogenación que no se completa en el desetanizador 118, se completa esencialmente en el despentanizador 94. Como se muestra en esta Figura 8, el desetanizador 118 utilizará un condensador lateral 117 en la recirculación de bombeo para retirar el calor de la reacción de hidrogenación además de utilizar bombeo de recirculación . Otros esquemas de proceso también son posibles utilizando los principios generales establecidos. Por ejemplo, en la Figura 9, el hidrocarburo se alimenta a la torre 120 que ahora funciona como un despropilenizador. El lecho de destilación catalítica 122 en la sección de enriquecimiento ahora tiene platos 124 y 126 sobre y por debajo así como platos 127 en la sección de extracción. En este lecho de destilación catalítica 122, MA y PD se hidrogenan primordialmente en propileno. La alta proporción de reflujo requerida para la separación de propileno, retira fácilmente el calor de reacción y proporciona suficiente flujo de líquido para óptimo desempeño de catalizador. Los fondos de la columna, corriente 128, se alimentan a un despentanizador 130. El despentanizador tiene un lecho de destilación catalítica en la sección de enriquecimiento y los platos 134 en la sección de extracción. En este lecho de destilación catalítica 132, todos los acetilenos, dienos y olefinas C4 -C5 se hidrogenan en alcanos C4 - C5. Una alta proporción de reflujo se emplea para retirar calor de reacción. Los fondos 136 del despentanizador 130 se envían a la hidrogenación de gasolina convencional. En la Figura 10, el mismo esquema se utiliza excepto porque el despentanizador 130 tiene una sección de destilación catalítica en la sección de extracción y genera un producto adecuado para mezcla de gasolinas. Esta Figura 10 también ilustra cada lecho de catalizador dividido en dos secciones. También, cada uno de los lechos en la sección de enriquecimiento y los lechos en la sección de extracción se han ilustrado como divididos en dos secciones separadas que pueden contener catalizadores de diferente actividad. Un sistema de enfriamiento por bombeo 140 alrededor del lecho catalizador por debajo de la alimentación ayudará en retirar calor de reacción.

Claims (15)

1. REIVINDICACIONES 1. Un método para procesar una corriente de alimentación fisurada que contiene hidrógeno, componentes C2 incluyendo etileno, componentes C3 incluyendo propileno, acetilenos, y dienos, componentes C4 y C5 incluyendo acetilenos, dienos y olefinas, y componentes C6+ incluyendo insaturados para recuperar el etileno y propileno e hidrogenar los acetilenos y dienos C3 para producir propileno adicional y para hidrogenar al menos algo de los acetilenos, dienos y olefinas C4 y C5 en saturados e hidrogenar los insaturados C6 + a una mezcla de olefinas y saturados sin hidrogenación significante del etileno y propileno, caracterizado porque comprende las etapas de: a) separar el hidrógeno y los componentes C2; b) separar el etileno como un producto de los componentes C2 separados ; c) introducir la corriente C3+ y una cantidad de hidrógeno en la zona de alimentación y una columna de destilación por reacción que tiene una sección de enriquecimiento sobre la zona de alimentación y una sección de extracción por debajo de la zona de alimentación y en donde al menos la sección de enriquecimiento contiene un catalizador de hidrogenación; d) destilar los insaturados C6+ como fondos; e) contactar los fondos C6+ con hidrógeno y un catalizador de hidrogenación con lo que los insaturados C6+ se hidrogenan en olefinas C6+ y saturados; f) destilar los componentes C3, C4 y C5 y concurrentemente contactar los componentes C3/ C4 y C5 con el catalizador de hidrogenación en la zona de enriquecimiento para producir un producto de la salida de vapor y mantener condiciones dentro de la zona de enriquecimiento incluyendo la concentración de hidrógeno producido por la cantidad de hidrógeno introducido, con lo que los acetilenos y dienos C3 se hidrogenan para producir propileno adicional y con lo que los acetilenos y dienos y olefinas C4 y C5 al menos se hidrogenan parcialmente; y g) separar y recuperar el propileno como un producto de la salida de vapor y además hidrogenar los acetilenos y dienos y olefinas C4 y C5 parcialmente hidrogenados en la corriente de salida de vapor para producir componentes C4 y C5 saturados .
2. 2. Un método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la sección de extracción también contiene un catalizador de hidrogenación y en donde las etapas (d) y (e) de destilación e hidrogenación de los insaturados C6+ concurrentemente ocurre en la sección de extracción.
3. 3. Un método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la etapa de recuperar propileno comprende la etapa de fraccionar propileno de los componentes C4 y C5.
4. 4. Un método de conformidad con la reivindicación 3 , caracterizado porque los componentes C6+ y componentes C6 a C8 y componentes C9+ y además incluye la etapa de fraccionar los fondos y separar una corriente de salida de vapor, que contiene esencialmente todos los componentes C6 a C8 y una corriente de fondo que contiene esencialmente todos los componentes C9+ y además hidrogenar la corriente superior C6 y C8.
5. 5. Un método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la corriente de alimentación fisurada además incluye gasolina fuertemente fisurada y en donde al menos una porción de la gasolina fisurada fuerte se separa de la corriente de alimentación fisurada antes de la etapa (a) de separar los componentes C2 y además incluye la etapa de alimentar la gasolina fuertemente fisurada separada en la columna de destilación por reacción junto con la corriente C3+ e hidrógeno.
6. 6. Un método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la etapa (a) de separar los componentes C2 de la corriente de alimentación que deja una corriente C3 + y la etapa de introducir la corriente C3 + e hidrógeno en una columna de destilación por reacción que contiene un catalizador de hidrogenación, comprende la etapa de introducir la corriente de alimenación en una columna de destilación por reacción que contiene una sección de destilación en la porción superior para separación de los componentes C2 y una sección de destilación por reacción que contiene el catalizador en la porción inferior para la separación combinada de componente C2 e hidrogenación de componentes C3+.
7. 7. Un método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la corriente de alimentación de gas desintegrado se obtiene por la etapa de fisurar un material de alimentación de hidrocarburos y en donde la corriente C3+ además contiene propano y en donde las etapas de destilar la corriente C3+ incluye la etapa de separar la corriente C3+ que comprende la etapa se separar el propano y los saturados C4 y C5 y reciclar el propano separado y los saturados C4 y C5 a la etapa de desintegración.
8. 8. Un método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque las etapas de entre (d) y (e) de destilar e hidrogenar los componentes C6 + en la sección de extracción además incluye la etapa de alimentar por bombeo de recirculación hacia arriba desde la parte inferior de la sección de extracción, a sobre la sección de extracción con catalizador de hidrogenación.
9. 9. Un método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el catalizador de hidrogenación en la sección de extracción comprende una sección superior de catalizador de hidrogenación y una sección inferior de catalizador de hidrogenación y en donde la sección superior contiene un catalizador de hidrogenación con catalizador de hidrogenación menos activo en la sección inferior.
10. 10. Un método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque además incluye la etapa de alimentar por bombeo de recirculación desde la parte inferior de la sección superior a por encima de la sección superior.
11. 11. Un método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la etapa (g) de recuperar propileno de la corriente de la salida de vapor comprende la etapa de: i) introducir la corriente de la salida de vapor en la zona de alimentación de una segunda columna de destilación con reacción, que tiene una sección de enriquecimiento sobre la zona de alimentación y una sección de extracción por debajo de la zona de alimentación y en donde la sección de extracción contiene catalizador de hidrogenación; ii) introducir hidrógeno en la segunda columna de destilación por reacción por debajo del catalizador de hidrogenación; iii) destilar la corriente de la salida de vapor de propileno e hidrogenar los C3, C4 y C„.
12. 12. Un método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la etapa (g) de recuperar propileno de la corriente de la salida de vapor, comprende las etapas de: i) introducir la corriente de la salida de vapor en la zona de alimentación de una segunda columna de destilación con reacción que tiene una sección de enriquecimiento sobre la zona de alimentación y una sección de extracción por debajo de la zona de alimentación y en donde la sección de extracción contiene un catalizador de hidrogenación; ii) introducir hidrógeno en la segunda columna de destilación con reacción por debajo del catalizador de hidrogenación; iii) introducir la corriente C3+ en una serie de columnas de destilación con reacción, que incluye al menos una sección de enriquecimiento de destilación con reacción que contiene un catalizador de hidrogenación y al menos una sección de extracción por destilación con reacción que contiene un catalizador de hidrogenación; iv) introducir hidrógeno en las secciones de enriquecimiento y extracción de destilación con reacción; v) hidrogenar al menos los acetilenos y dienos C3 en propileno en una de las secciones de enriquecimiento de destilación con reacción sin hidrogenar el propileno; vi) hidrogenar los acetilenos, dienos y olefinas C4 y C5, al menos parcialmente en saturados en una de las secciones de destilado de reacción; vii) destilar el propileno como un producto de los componentes C4 y C5; y viii) hidrogenar los insaturados C6 + en una de las secciones de extracción por destilación con reacción.
13. 13. Un procedimiento para tratar una corriente de alimentación de gas desintegrado que contiene componentes insaturados C3 incluyendo propileno, acetilenos y dienos y componentes insaturados C4 y C5 que incluyen acetilenos, dienos y olefinas para hidrogenar los acetilenos y dienos C3 e hidrogenar al menos uno de los insaturados C4 y los insaturados C5 sin hidrogenar el propileno por hidrogenación selectiva de los acetilenos y dienos C3 en un primer lecho de destilación catalítico en una primer unidad de destilación catalítica, de esta manera produciendo propileno adicional, destilando el propileno y la corriente de salida de vapor de propileno adicional y produciendo una corriente que contiene componentes insaturados C4 y C5, hidrogenar en forma no selectiva al menos uno de los componentes insaturados C4 y componentes insaturados C5 en un segundo lecho de destilación catalítica, en una segunda unidad de destilación catalítica .
14. 14. Un procedimiento de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el primer lecho de destilación catalítica está en la sección de enriquecimiento de la primer unidad de destilación catalítica y el segundo lecho de destilación catalítica está en la región de enriquecimiento de la segunda unidad de destilación catalítica.
15. 15. Un procedimiento de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el primer lecho de destilación catalítica está en la sección de enriquecimiento de la primer unidad de destilación catalítica y el segundo lecho de destilación catalítica está en la sección de extracción de la segunda unidad de destilación catalítica.