MXPA02001928A - Proceso para separar alfa olefinas lineales de una corriente que contiene hidrocarburos saturados, olefinas internas, olefinas ramificadas y alfa olefinas lineales. - Google Patents
Proceso para separar alfa olefinas lineales de una corriente que contiene hidrocarburos saturados, olefinas internas, olefinas ramificadas y alfa olefinas lineales.Info
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Abstract
Procedimiento para el tratamiento de materiales basicos que comprenden alfa olefinas lineales, olefinas internas e hidrocarburos saturados, que comprende: (a) la puesta en contacto de material basico con un compuesto poliaromatico lineal para formar una mezcla de reaccion que comprende aductos de compuesto poliaromatico lineal-olefina e hidrocarburos saturados; (b) la separacion de los aductos de compuesto poliaromatico lineal-olefina de los hidrocarburos saturados en la mezcla de reaccion para formar una primera corriente de olefina aducida y corriente de hidrocarburo saturado; o(i) disociar dichos aductos de compuesto poliaromatico lineal-olefina para formar compuestos poliaromaticos lineales y composicion de olefina que comprende alfa olefinas y olefinas internas; o(ii) poner en contacto la composicion de olefina con compuestos poliaromaticos lineales para formar una mezcla de reaccion que comprende aductos de compuesto poliaromatico lineal-alfa olefina lineal y composicion de olefina interna; o(iii) separar dichos aductos de compuesto poliaromatico lineal-alfa olefina lineal para formar una corriente aducida de alfa olefina lineal y una corriente de olefina interna; y o(iv) disociar dichos aductos de compuesto poliaromatico lineal-alfa olefina lineal para formar compuestos poliaromaticos lineales y una composicion de alfa olefina lineal; con lo cual la concentracion de alfa olefinas lineales en la composicion de alfa olefina lineal se enriquece en comparacion con la concentracion de alfa olefinas lineales en la composicion de olefina, y la concentracion de alfa olefinas lineales en la composicion de olefina se enriquece en comparacion con la concentracion de alfa olefinas lineales en el material basico.
Description
PROCESO PARA SEPARAR ALFA OLEFINAS LINEALES DE UNA CORRIENTE
QUE CONTIENE HIDROCARBUROS SATURADOS, OLEFINAS INTERNAS, OLEFINAS RAMIFICADAS Y ALFA OLEFINAS LINEALES
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un procedimiento para separar olefinas de hidrocarburos saturados y, de manera más particular, a un procedimiento para la separación de olefinas de hidrocarburos saturados en una corriente de Fischer-Tropsch (FT) . Muchos procesos industriales producen corrientes de olefina/hidrocarburo saturado consistentes en mezclas de olefinas, hidrocarburos saturados y oxigenados. Las olefinas se emplean frecuentemente en la fabricación de polímeros tales como polietileno, como aditivos de barros de perforación, o como intermediarios para la producción de aditivos de aceite y detergentes. Algunos procedimientos industriales fabrican corrientes de olefina mediante la oligomerización de etileno sobre un catalizador de alfa olefina para producir mezclas de alfa olefinas y olefinas internas con un amplio rango de números de carbono. Sin embargo, estas corrientes dependen del uso de etileno como material básico, lo que representa un significativo costo REF. 136446
..--••'--, adicional en la fabricación de la olefina. Por otro lado, el proceso de Fischer-Tropsch (FT) comienza con un material básico económico, gas de síntesis, generalmente derivado de gas natural, carbón, coque, y otros compuestos carbonáceos para elaborar oligómeros comprendidos por olefinas, aromáticos, saturados y oxigenados. Sin embargo, el proceso de FT no es muy selectivo en la producción de olefinas. Si bien las condiciones de reacción y los catalizadores pueden regularse para fabricar una corriente rica en las especies deseadas dentro de la corriente de producto FT, un gran porcentaje de la corriente FT contiene otros tipos de compuestos que deben ser separados de las olefinas, olefinas que se purifican y se venden en diferentes mercados. Por ejemplo, una corriente FT comercial tipica contendrá una mezcla de hidrocarburos saturados con un amplio espectro de pesos moleculares, olefinas, aromáticos y oxigenados tales como ácidos carboxilicos orgánicos, alcoholes, éteres, esteres, cetonas y aldehidos. Todos estos compuestos deben ser separados de la corriente FT cruda antes de poder ofrecer comercialmente una composición en particular. Para complicación adicional de la operación de separación, la corriente FT contiene compuestos que tienen un amplio espectro de números de rs»? carbono, como asi también una amplia variedad de olefinas, que oscila entre especies C2-C2oo, olefinas lineales internas, alfa olefinas lineales, olefinas ramificadas internas, alfa olefinas ramificadas, y olefinas cíclicas, muchas de las 5 cuales tienen pesos moleculares similares. La separación y aislamiento de estas especies no es fácil. A menudo los métodos convencionales de destilación son inadecuados para separar especies que tienen puntos de ebullición muy parecidos . 10 Se han propuestos varios procedimientos para separar con eficiencia las diferentes especies en una corriente FT de suficiente pureza aceptable para una composición particular en la aplicación pretendida. Estos procedimientos para separar diferentes especies en una
15 corriente FT incluyen el uso de tamices moleculares, que están restringidos a un material que tenga una escala de números de carbono promedio más limitada que en el caso de una composición que contiene un amplio espectro de números de carbono promedio comprendido entre C5-C2o/ el uso de
20 resinas de intercambio, el uso de super-fraccionadores operados a menudo a alta presión, y el uso de catalizadores de oligomerización o técnicas de eterificación para modificar los puntos de ebullición de las especies en la corriente FT. Sin embargo, muchos métodos reactivos para separar especies en una corriente FT no reaccionan selectivamente con olefinas, a la vez que rechazan simultáneamente las parafinas. Seria conveniente llevar a cabo una operación de separación en una corriente FT en la que la actividad y duración del agente de separación no disminuya debido a la presencia de impurezas en la corriente, tal como oxigenados, que permanezcan activos bajo una amplia gama de números de carbono promedio de Cs-C20, y que distingan entre olefinas y parafinas en una corriente FT. La Patente estadounidense N° 4, 946,560 describe un procedimiento para la separación de olefinas internas de alfa olefinas al poner en contacto un material básico con un compuesto de aducción tal como antraceno para formar un aducto de olefina, separar el aducto del material básico, disociar el aducto de olefina mediante calor para producir antraceno y una composición de olefina enriquecida con alfa olefina, y separar el antraceno de la alfa olefina. Esta referencia no sugiere la conveniencia o capacidad del antraceno para separar olefinas de hidrocarburos saturados o alfa olefinas lineales de hidrocarburos saturados.
_.% xk _££ a La presente invención se refiere a un procedimiento para separar olefinas de hidrocarburos saturados, y seguidamente tratar las olefinas para separar alfa olefinas lineales de olefinas internas. El procedimiento de la presente invención es muy adecuado para el tratamiento de una corriente FT . En particular, se provee un procedimiento para tratar una composición de material básico que comprende alfa olefinas lineales, olefinas internas e hidrocarburos saturados, que comprende: (a) poner en contacto la composición de material básico con un compuesto poliaromático lineal en una primera zona de reacción bajo condiciones efectivas para formar una mezcla de reacción que comprende aductos de compuesto poliaromático lineal-olefina e hidrocarburos saturados; (b) la separación de los aductos de compuesto poliaromático lineal-olefina de los hidrocarburos saturados en la mezcla de reacción para formar una primera corriente de olefina aducida y una corriente de hidrocarburo saturado; o (i) disociar aductos de compuesto poliaromático lineal-olefina en la primera corriente de olefina aducida para formar compuestos poliaromáticos lineales y una composición de olefina que comprende alfa olefinas y olefinas internas; o(ii) poner en contacto la composición de olefina con compuestos poliaromáticos lineales en una zona de 5 reacción de alfaolefina bajo condiciones efectivas para formar una mezcla de reacción que comprende aductos de compuesto poliaromático lineal-alfa olefina lineal y una composición de olefina interna; o (iii) separar los aductos de compuesto
10 poliaromático lineal-alfa olefina lineal de la mezcla de reacción obtenida de la zona de reacción de la alfa olefina para formar una corriente aducida de alfa olefina lineal y una corriente de olefina interna; y o(iv) disociar los aductos de compuesto
15 poliaromático lineal-alfa olefina lineal en la corriente aducida de alfa olefina lineal para formar compuestos poliaromáticos lineales y una composición de alfa olefma lineal; con lo cual la concentración de alfa olefinas
20 lineales en la composición de alfa olefina lineal se enriquece en comparación con la concentración de alfa olefinas lineales en la composición de olefina, y la concentración de alfa olefmas lineales en la composición de
olefina se enriquece en comparación con la concentración de alfa olefinas lineales en el material básico. De acuerdo con la presente invención, también se provee un procedimiento para poner en contacto un compuesto poliaromático lineal con una composición de material básico que comprende alfa olefinas lineales, olefinas internas, e hidrocarburos saturados, separando las olefinas de los hidrocarburos saturados en la composición de material básico para formar una composición de olefina y una corriente de hidrocarburo saturado, poniendo en contacto seguidamente un compuesto poliaromático lineal con la composición de olefina que comprende alfa olefinas lineales y olefinas internas, y separando las alfa olefinas lineales de las olefinas internas para formar una corriente de alfa olefina lineal, con lo que la concentración de alfa olefinas lineales en la corriente de alfa olefina lineal se enriquece en comparación con la concentración de alfa olefinas lineales en el material básico y en la composición de olefina. La corriente de alimentación a ser tratada comprende al menos olefinas e hidrocarburos saturados. La clase de hidrocarburos saturados, tal como se usa en la presente invención, incluye al menos una parafina. La clase de hidrocarburos saturados puede incluir también otras moléculas, tales como cicloparafinas. Una olefina se refiere a cualquier compuesto que contenga al menos un doble enlace carbono-carbono. Las olefinas pueden ser lineales, ramificadas, conjugadas, pueden contener múltiples enlaces dobles en cualquier lugar a lo largo de la cadena, sustituidas, insustituidas, contener grupos arilo o aliciclicos, o contener heteroátomos. Las olefinas pueden contener partes de arilo junto con una parte alifática o cicloalifática dentro del mismo compuesto, o pueden consistir únicamente en un alifático, cicloalifático o cicloalifático con partes alifáticas en el compuesto. Preferentemente, la olefina es un compuesto alifático. La olefina puede ser ramificada o lineal. Los ejemplos de ramificación incluyen ramificaciones de alquilo, arilo o aliciclico. La cantidad de puntos de insaturación a lo largo de la cadena tampoco está limitada. La olefina puede ser una mono-di-, tri-, etc., olefina insaturada, opcional ente conjugada. La olefina puede contener también insaturación acetilénica.
í ***.£ ---£ Una alfa olefina es una olefina cuyo enlace doble está ubicado en ambos átomos de carbono y ß. Un átomo de carbono es cualquier átomo de carbono terminal, independientemente del largo de la cadena con relación a 5 otras longitudes de cadena en una molécula. La alfa olefina puede ser lineal o ramificada. Las ramificaciones o grupos funcionales pueden estar ubicados en átomos de carbono de enlace doble, en átomos de carbono adyacentes a los átomos de carbono de doble enlace, o en cualquier otro lugar a lo
10 largo de la estructura principal de carbono. La alfa olefina puede ser también un polieno, donde dos o más puntos de msaturación pueden estar ubicados en cualquier lugar a lo largo de la molécula, siempre que al menos un enlace doble se encuentre en la posición alfa. 15 Una olefina interna es una olefina cuyo enlace doble está ubicado en cualquier lugar de la cadena de carbono excepto en cualquiera de los átomos de carbono terminales. La olefina interna puede ser lineal o ramificada. La ubicación de una cadena o sustitución en la
20 olefina interna no está limitada. Las ramificaciones o grupos funcionales pueden estar ubicados en los átomos de carbono de enlace doble, en átomos de carbono adyacentes a
los átomos de carbono de enlace doble, o en cualquier otro lugar a lo largo de la estructura principal de carbono. La olefina puede sustituirse también con grupos funcionales químicamente reactivos. Estos tipos de 5 compuestos incluyen aquellos identificados como oxigenados. Los ejemplos de grupos funcionales químicamente reactivos son el carboxilo, aldehido, ceto, tio, éter, hidroxilo y amina. La cantidad de grupos funcionales en una molécula no está limitada. Los grupos funcionales pueden estar ubicados
10 en cualquier lugar a lo largo de la estructura principal de carbono. El material básico se produce generalmente mediante procedimientos comerciales tales como la oligomerización de etileno, opcionalmente seguida por la isomerización y
15 desproporción molecular. Alternativamente, el material básico puede producirse mediante un procedimiento de Fischer-Tropsch, que habitualmente contiene una alta proporción de parafinas. Un procedimiento de Fischer-Tropsch hidrogena catalíticamente el monóxido de carbono para
20 producir composiciones que contienen cadenas moleculares alifáticas. Otros procedimientos para elaborar materiales básicos que pueden contener mezclas de olefinas y parafinas incluyen la deshidrogenación de parafina, como aquellos
Jto?tai? preparados por los procedimientos Pacol™ de UOP, y el craqueo de ceras. El material básico preferido es el obtenido mediante una síntesis de Fischer-Tropsch (FT) . Los catalizadores FT y las condiciones de reacción pueden seleccionarse para proveer una mezcla particular de especies en la corriente del producto de reacción. Por ejemplo, el catalizador particular y las condiciones de reacción pueden ser regulados para aumentar la cantidad de olefinas y disminuir la cantidad de parafinas y oxigenados en la corriente. Alternativamente, el catalizador y las condiciones de reacción pueden ser regulados para aumentar la cantidad de parafinas y disminuir la cantidad de olefinas y oxigenados en la corriente. En general, las condiciones de reacción variarán dependiendo del tipo de equipo empleado. Las temperaturas de la reacción FT varian entre 100°C y 500°C, una presión de gas de entrada al reactor comprendida entre la atmosférica a 10,3 MPa (1500 psig), y una relación de hidrógeno/monóxido de carbono comprendida entre 0,5:1 y 5:1, preferentemente entre 1,8:1 y 2,2:1, y una velocidad espacial horaria de gas comprendida entre 1 y 10.000 v/v/hora. Puede utilizarse una variedad de configuraciones de recipiente de reactor, incluyendo un lecho fluidizado (retenido) , un lecho fijo, y
... S.^ .. ¿ í-- un lecho de lechada. La temperatura en estos lechos puede ser regulada por los especialistas para optimizar la formación de productos FT, incluyendo hidrocarburos, y particularmente olefinas y tipos de olefinas. Para ilustrar 5 sin limitación, en un lecho o lechos fluidizados (retenidos) , la temperatura de reacción es generalmente alta -p.ej. comprendida entre 280° y 350°C, preferentemente entre 310° y 340°C. Si se usa un reactor o reactores de lecho fijo, la temperatura de reacción oscila generalmente entre 200°C y 10 250°C, preferentemente entre 210° y 240°C, y cuando se usa un reactor o reactores de lecho de lechada, la temperatura se encuentra generalmente entre los 190°C y los 270°C. El catalizador usado en el procedimiento FT es cualquiera de los conocidos en la técnica, pero 15 preferentemente se selecciona entre molibdeno, tungsteno y compuestos del Grupo VIII, incluyendo hierro, cobalto, rutenio, rodio, platino, paladio, iridio, osmio, combinaciones de los que anteceden, combinaciones con otros metales, y cada uno en la forma de metal libre o como 20 aleaciones, o como óxido o carburo u otro compuesto, o como sal. Los catalizadores basados en hierro y basados en cobalto han encontrado un uso comercial común, y el rutenio ha ganado importancia como metal para el catalizador que
».i-iitaaa j-t ¿a-t,d3. «ja, , » ,-,«,,-,-,- „. . -^ «, „ . -. -j,-.. -. .. .... i-i-i favorece la formación de especies cerosas de alta temperatura de fusión bajo condiciones de alta presión. Los especialistas en la técnica reconocerán cuáles catalizadores y combinaciones favorecerán la fabricación de especies deseadas en la composición de reacción FT. Por ejemplo, el hierro fundido que contiene un promotor tal como potasio u óxidos en un soporte de sílice, alúmina, o silice-alúmina, son conocidas como catalizadores FT sintéticos. Otro ejemplo es el uso de un metal de cobalto. El cobalto tiene la ventaja de producir menos metano durante la síntesis en comparación con los catalizadores previos basados en níquel, y produce un amplio espectro de especies. Con la selección apropiada de soportes, promotores, y otras combinaciones de metal, el catalizador de cobalto puede regularse para fabricar una composición rica en las especies deseadas. Se conocen otros catalizadores tales como catalizadores de aleación de hierro-cobalto, por su selectividad hacia las olefinas bajo ciertas condiciones de procesamiento. Los catalizadores pueden ser condensados o precipitados, o sintetizados, cementados, impregnados, amasados o fundidos sobre un soporte adecuado. Los catalizadores pueden contener también promotores para promover la actividad, estabilidad o
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selectividad del catalizador. Los promotores adecuados incluyen metales álcali o alcalino térreos, en forma libre o combinada como óxido, hidróxido, sal o sus combinaciones. Una corriente FT no contiene por lo general, prácticamente, compuestos de azufre o nitrógeno, que pueden ser perjudiciales para otros catalizadores que derivan las olefinas o catalizan la reacción de olefinas en otros procesos de oligomerización o polimerización. Independientemente del método usado, sin embargo, el procedimiento FT no es muy selectivo con respecto a una especie en particular, y rinde una amplia variedad de especies dentro de una composición. El compuesto poliaromático lineal usado en el procedimiento de la invención, sin embargo, es particularmente apto para la separación de olefinas de hidrocarburos saturados en una corriente FT en presencia de oxigenados debido a que los oxigenados no perjudican significativamente el desempeño del compuesto poliaromático lineal . Si bien se hace referencia a una corriente FT, debe entenderse que cualquier corriente elaborada por cualquier procedimiento que contenga olefinas e hidrocarburos saturados constituye un material básico para el
ti--, --«- _» - ¿j,ia,-..¿ procedimiento de la presente invención. La mayoría de las corrientes FT crudas contienen entre el 5% en peso y el 95% en peso de olefinas, siendo el resto hidrocarburos saturados que comprenden parafinas y cicloparafinas, y opcionalmente otros compuestos tales como aromáticos que contengan opcionalmente ramas de alquilo saturado o insaturado, y oxigenados, sobre la base del peso de todos los ingredientes en la corriente de material básico del procedimiento de la invención. La cantidad preferida de olefinas presentes en la corriente FT oscila entre el 15% en peso y el 70% en peso, sobre la base del peso de la corriente FT. La cantidad de alfa olefina lineal en la corriente FT no está limitada, pero oscila preferentemente entre el 15% en peso y el 65% en peso, sobre la base del peso de la corriente FT. La cantidad de otras olefinas, incluyendo alfa olefinas ramificadas y olefinas internas, tanto lineales como ramificadas, tampoco está limitada, pero oscila preferentemente entre el 1% en peso y el 55% en peso, más preferentemente entre el 5% en peso y el 45% en peso, sobre la base del peso de la corriente FT. La cantidad de parafina en la mayoría de las corrientes FT está comprendida entre el 5% en peso y el 95% en peso sobre la base del peso de todos los ingredientes en
«---A---, el material básico. En algunas corrientes FT, el catalizador FT se regula para aumentar la concentración de olefina y reducir la concentración de parafina. En estas corrientes, la cantidad de parafina oscila en general, entre el 5% y el 65% en peso de la corriente. En otras corrientes FT en las que el catalizador FT se regula para aumentar la cantidad de parafina, la cantidad de parafina en la corriente oscila entre el 65% en peso y el 95% en peso. Las cantidades de otros compuestos en una corriente FT, tales como oxigenados y aromáticos, constituyen el resto de la corriente FT, y están generalmente presentes en cantidades que oscilan entre el 5% en peso y el 40% en peso. En la mayoría de las corrientes FT pueden estar presentes cantidades menores, de menos del 5% en peso, de otros subproductos e impurezas. El material básico puede ser una corriente FT procesada que ha sido fraccionada y/o purificada mediante destilación, extracción u otra operación de separación convencional para obtener un corte de número de carbonos deseado, incluyendo una composición que contenga una mezcla de números de carbono o una composición de corte de carbono único, y para eliminar compuestos de puntos de ebullición alto y bajo, incluyendo olefinas, parafinas, aromáticos y oxigenados de la corriente cruda. Cuando la operación de separación se realiza mediante la destilación de la mezcla de reacción que contiene el aducto, se prefiere que el material básico empleado en el procedimiento de la invención contenga un número de carbonos promedio de C5-C20 y donde la especie de olefina predominante en el material básico se encuentre en la escala de C5-C20 inclusive. El compuesto poliaromático lineal separa eficientemente los hidrocarburos saturados de las olefinas cuando el número de carbono promedio del material básico y la especie olefínica predominante se encuentra dentro de este rango, inclusive. Cuando el número de carbono promedio del material básico supera C20, el aducto de compuesto poliaromático-olefina hierve a menor temperatura que muchas de las especies en la composición de C20 + material básico, dejando por lo tanto estas especies de alto punto de ebullición en los residuos de la mezcla de reacción que contiene el aducto. De acuerdo con ello, el compuesto poliaromático lineal particular y la composición de material básico en particular deben seleccionarse de forma que la composición de aducto de compuesto poliaromático lineal-olefina en la mezcla de reacción hierva a una temperatura superior a la de la especie de parafina sin reaccionar en el material básico que se desea separar. Por lo tanto, la corriente de material
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básico es de preferencia, una que contiene un número de carbono promedio comprendido entre 5 y 20, y más preferentemente entre 6 y 18, y donde la especie de olefina predominante está comprendida dentro de estas escalas, inclusive. Estos tipos de corrientes FT son procesadas por lo general, mediante una de las técnicas identificadas con anterioridad para eliminar sustancialmente cortes que contengan ingredientes que se encuentren por debajo o por encima del rango de C5-C2o. Además de las mezclas de olefinas comprendidas en esta escala, también pueden emplearse los denominados cortes simples de carbono de olefinas como materiales básicos, donde el corte simple se encuentra dentro de este rango. Por ejemplo, el material básico empleado puede ser un solo corte de carbono C6, corte de carbono C8, o corte de carbono Cío, corte de carbono C?2, corte de carbono C?4 y corte de carbono C?6. Estos cortes de carbono son útiles como comonómeros para el polietileno, polialfa olefinas, sulfonatos de alfa olefina, y como fluidos para perforación. En el caso en que se desee emplear un material básico fuera de la escala de Cs-C20, pueden emplearse otras técnicas de separación para separar el aducto de la mezcla de reacción sin reaccionar, incluyendo la selección de
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compuestos poliaromáticos de mayor punto de ebullición y/u otras técnicas de separación tales como la extracción liquido/líquido o cristalización. Estas técnicas, por supuesto, también pueden utilizarse con materiales comprendidos en la escala de C5-C2o, inclusive. El compuesto poliaromático lineal se utiliza en el procedimiento de la presente invención para formar el aducto con las olefinas en la corriente de alimentación. Tal como se emplea en la presente, "compuesto poliaromático lineal" se refiere a un compuesto poliaromático lineal que tiene al menos tres anillos aromáticos fundidos, que pueden ser insustituidos o sustituidos y poseen propiedades de aducción similares a las de la molécula insustituida, y sus mezclas. La linealidad debe extenderse a la totalidad de los tres anillos fundidos si se emplea un compuesto de tres anillos fundidos y al menos cuatro anillos cíclicos consecutivamente fundidos si se usa un compuesto de cuatro o más anillos fundidos. El compuesto poliaromático lineal se refiere también a mezclas de compuestos que contengan como uno de sus ingredientes el compuesto poliaromático lineal, incluyendo, sin limitación, alquitranes de hulla, aceite de antraceno y cualquiera de las mezclas crudas que contengan cortes separados del naftaleno. El compuesto poliaromático
1a . a.-.
lineal incluye también moléculas aromáticas unidas entre sí por un grupo puente, tal como una cadena de hidrocarburo, un enlace éter, o una cadena con contenido de un grupo cetona siempre que estén presentes al menos tres anillos fundidos en disposición lineal; como así también aquellos que contienen un heteroátomo que no interfiera en la separación de olefinas de hidrocarburos saturados. El compuesto poliaromático lineal tiene una selectividad preferencial hacia la aducción con compuestos de alfa olefina lineal, y en segundo lugar con otras olefinas, y por último con parafinas, con las cuales el compuesto prácticamente no reacciona bajo ninguna condición operativa fuera de las condiciones de craqueo. El compuesto poliaromático lineal de elección es uno que tenga selectividad hacia compuestos de alfa olefina lineal por sobre otras olefinas de más de 1:1 en mol, preferentemente 2:1 y mejor aun 4:1. Los ejemplos no limitantes del compuesto poliaromático lineal incluyen antraceno, 2, 3-bezantraceno, pentaceno y hexaceno. Los ejemplos adecuados de sustituyentes en compuestos poliaromáticos lineales sustituidos incluyen, sin limitarse a ellos, alquilo inferior, p.ej. metilo, etilo, butilo; halo, p.ej. cloro, bromo, flúor; nitro; sulfato; sulfoniloxi; carboxilo; carbo-alcoxi inferior, p.ej. carbometoxi, carbetoxi; amino; mono-y di-alquilamino inferior, p.ej. metilamino, dimetilamino, metiletilamino; amido; hidroxi; ciano; alcoxi inferior, p.ej. metoxi, etoxi; alquilanoxi inferior, p.ej. acetoxi; arilos monocíclicos, p.ej. fenilo, xililo, tolilo, bencilo, etc. El tamaño del sustituyente particular, su número, y su ubicación, deben seleccionarse de modo que sea relativamente inerte bajo las condiciones de reacción y no tan grande como para bloquear la formación del aducto de Diels-Alder. Los compuestos poliaromáticos lineales sustituidos adecuados pueden determinarse mediante experimentación de rutina. Los ejemplos de compuestos poliaromáticos lineales adecuados incluyen 9, 10-dimetilantraceno, 9, 10-dicloroantraceno, 9-metilantraceno, 9-acetilantraceno, 9- (metilaminometil) antraceno, 2-clorantraceno, 2-etil-9, 10-dimetoxiantraceno, antrarobina, y 9-antrilo trifluorometilo cetona. Los compuestos poliaromáticos lineales preferidos son benzatraceno y/o antraceno sustituido o insustituido, particularmente 2, 3-benzatraceno y antraceno insustituido. En una primera zona de reacción en el paso (a) , la composición de material básico, preferentemente una corriente de material básico FT que tenga un número de
. .->J»¡fefcd?¿t carbono promedio de Cß-Cis, se pone en contacto con un compuesto poliaromático lineal. En la zona de reacción de Alfa olefina (AO) en el paso o(ii), el producto de la primera zona de reacción y separación, la composición de olefina se pone también en contacto con un compuesto poliaromático lineal. En cada zona de reacción, la reacción de formación del aducto de Diels-Alder se lleva a cabo en forma convencional. Los ejemplos de equipos adecuados en los que las reacciones se llevan a cabo incluyen un reactor de tanque continuamente agitado, configurado como una sola unidad, o unidades en paralelo o en serie, donde el material básico o una composición de olefina y el compuesto poliaromático lineal se agregan en forma continua a un tanque agitado para formar una mezcla de reacción líquida bajo calor, y la mezcla de reacción se extrae continuamente del tanque agitado. En forma alterna, la reacción puede ser llevada a cabo en una columna de borboteo, o en un reactor discontinuo, o utilizando un esquema de reacción de flujo de pistón. Las reacciones de aducción del material básico y la composición de olefina se llevan a cabo habitualmente a temperaturas comprendidas entre 150° y 290°C, de preferencia entre 200° y 280°C, y más preferentemente entre 240° y 265°C.
Las presiones están comprendidas habitualmente entre 101.33 MPa a 10.13 MPa (la presión atmosférica y 100 atmósferas) . Las reacciones pueden ser llevadas a cabo en la fase gaseosa al vacío o en fase líquida o en fase mixta gaseosa-líquida, dependiendo de la volatilidad del material básico, pero generalmente en la fase líquida. Las relaciones estequiométricas o un exceso de olefina o compuesto poliaromático lineal pueden ser usados para formar los aductos. La relación molar entre olefinas y compuesto poliaromático lineal está comprendida preferentemente entre 0,25:1 y 10:1. Preferentemente, se usa un exceso molar de compuestos poliaromáticos lineales para asegurar una recuperación completa e importante de todas las olefinas en la primera y subsiguientes zonas de aducción. Sin embargo, en la sucesiva zona de reacción de aducción en la que se desea una mayor selectividad hacia la formación de aductos con alfa olefinas lineales, la relación molar entre compuestos poliaromáticos lineales y olefinas puede ser moderada, por ejemplo, convenientemente cercana a una relación molar comprendida entre 1,5:1 y 0,5:1. El tiempo de residencia es suficiente como para producir la aducción de la cantidad deseada de compuesto poliaromático lineal con la
. -¿.'.i -¿.--. i,.---ab-,. , ¿ _ - .- - «.—-.« .. i t olefina. Los tiempos de residencia característicos oscilan entre 30 minutos y 4 horas en una reacción discontinua. Puede emplearse un solvente inerte para disolver las olefinas del material básico o el compuesto poliaromático lineal o ambos en el reactor. Los solventes preferidos son los solventes de hidrocarburo que son líquidos a las temperaturas de reacción y donde las olefinas, compuesto poliaromático lineal y aductos de defina/compuesto poliaromático lineal sean solubles. Los ejemplos ilustrativos de solventes útiles incluyen alcanos tales como pentano, iso-pentano, hexano, heptano, octano y nonano; cicloalcanos tales como ciclopentano y ciciohexano; y aromáticos tales como benceno, tolueno, etilbenceno y dietilbenceno. La cantidad de solvente a ser empleado puede variar en una amplia escala sin que se produzcan efectos perjudiciales en la reacción. Preferentemente, la aducción del material básico y, particularmente, la formación del aducto de compuesto poliaromático lineal-olefina se lleva a cabo en ausencia de un solvente para mejorar la velocidad o reacción y evitar equipos y pasos de procedimiento adicionales para separar el solvente.
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Luego de la formación del aducto de compuesto poliaromático lineal-olefina en el paso (a) , la corriente de aducto fluye a un recipiente de separación efectivo para separar los hidrocarburos saturados del aducto compuesto poliaromático lineal-olefina para formar una corriente de hidrocarburo saturado y una corriente de olefina aducida en el paso (b) . Debido al gran peso molecular y diferencia estructural entre los aductos y los demás ingredientes en las mezclas de reacción, tales como los hidrocarburos saturados y olefinas internas, son bastante adecuadas las técnicas de separación convencionales para retirar los hidrocarburos saturados sin reaccionar del paso (b) y las olefinas internas del paso o (iii) de los respectivos aductos. Por ejemplo, los hidrocarburos saturados del paso (b) y las olefinas internas del paso o (iii) pueden ser retiradas en la evaporación o en fracciones, por vacío parcial o destilación instantánea de la mezcla de reacción para dejar los aductos y compuestos poliaromáticos lineales sin reaccionar como residuos líquidos. Es conveniente elevar la temperatura en el fondo de la columna de destilación lo suficiente como para mantener los residuos en estado líquido, mientras se mantienen la temperatura y el tiempo de residencia lo más bajos posible con el fin de evitar la
disociación de los aductos. Las temperaturas adecuadas en el fondo del recipiente de separación oscilan entre 210°C y
280°C, más preferentemente entre 230°C y 270°C. Si bien la presión no es particularmente limitada, y la separación puede ser llevada a cabo a presión atmosférica, se prefiere llevar a cabo la separación bajo un ligero vacío, p.ej. 200 mmHg a 700 mmHg, para reducir la temperatura de operación y el tiempo de residencia dentro del recipiente de separación. El tiempo de residencia dentro del recipiente debe ser breve para evitar una disociación excesiva de los aductos, tal como de 1 a 30 minutos. En el paso (b) , el destilado de la corriente de hidrocarburo saturado sin reaccionar incluye parafinas y puede incluir, si está presente en la composición del material básico, aromáticos y oxigenados tales como alcoholes, cetonas, ácidos, junto con olefinas internas y ramificadas que no lograron la aducción con el compuesto poliaromático lineal. Alternativamente, los aductos pueden separarse mediante el enfriamiento de la mezcla de reacción hasta la cristalización de los aductos, seguido por filtración o centrifugado para retirar los hidrocarburos saturados sin
-,l--i»fe<rf-,-L..»: reaccionar del paso (b) o las olefinas internas sin reaccionar del paso o (iii). En la mayoría de los casos, cualquier compuesto poliaromático lineal sin reaccionar se separará con el aducto en la corriente de olefina aducida y la corriente de alfa olefina lineal aducida. Otros ingredientes, tales como pequeñas cantidades de olefinas sin reaccionar de mayor peso molecular, olefinas internas y olefinas ramificadas, pueden permanecer en la corriente de olefina aducida y la corriente de alfa olefina lineal aducida. El procedimiento de la invención provee la flexibilidad para ajustar la recuperación de una corriente en cada paso de aducción y separación para optimizar el rendimiento de la corriente deseada y la concentración de especies en la corriente deseada. Por ejemplo, si se desea una corriente de alfa olefina muy concentrada en materia de alfa olefina, la recuperación de olefinas del material básico será moderada para evitar la retención de cantidades excesivas de otras olefinas, parte de las cuales quedaría de otro modo atrapada en sucesivas separaciones diluyendo así la concentración de alfa olefina lineal. Sin embargo, la concentración excesiva de alfa olefinas lineales da como resultados menores rendimientos en la corriente de alfa
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olefinas lineales que lo que sería el caso si la recuperación de niveles de olefina del material básico se estableciera en un punto más alto. Por otro lado, si el rendimiento de la corriente de alfa olefina lineal es más conveniente que la obtención de altas concentraciones de alfa olefinas lineales en la corriente de alfa olefina lineal, la recuperación de olefinas del material básico se establecería en un nivel alto para asegurar que queden atrapadas mayores cantidades de olefinas, incluyendo alfa olefinas lineales, en la composición de olefina durante la etapa de separación, dando pues como resultado, corriente abajo, un mayor rendimiento de la corriente de alfa olefina, pero a menores concentraciones de alfa olefina. La recuperación de una corriente en una operación de separación se determina mediante la relación molar entre el compuesto poliaromático lineal y las olefinas, el tiempo de residencia en la aducción, la temperatura dentro del recipiente de separación y, más importante, el tiempo de residencia (velocidad de separación) de la mezcla de reacción en el recipiente de separación. Para obtener una gran recuperación de la composición de olefina, se regula una cualquiera o una combinación de las siguientes variables: una alta relación entre compuesto poliaromático lineal y olefina, p.ej. >1, largos tiempos de residencia para asegurar una aducción completa, y temperaturas de destilación moderadas para evitar la disociación de los aductos. Para obtener una menor recuperación de la composición de olefina y concentrar en gran medida las alfa olefinas lineales en la composición de alfa olefinas lineales, se ajusta cualquiera o una combinación de las siguientes variables: relación molar moderada o aproximada a 1:1 entre compuestos poliaromáticos lineales y olefinas en el material básico y menores tiempos de residencia para aducir selectivamente las alfa olefinas lineales en el material básico. En cualquiera de los casos, sin embargo, la concentración de la alfa olefina lineal, o cualquier otra especie deseada, se enriquece en la última corriente en comparación con la concentración de alfa olefina lineal, o de otras especies deseadas, en la composición tratada precedente y en el material básico. El índice de recuperación de olefina del material básico no está limitado, y por lo general dependerá de la cantidad de olefina presente en el material básico. En una modalidad, el índice de recuperación de aductos de olefina del primer recipiente de separación, en moles/tiempo unitario, oscila entre 0,10 y 0,40, más preferentemente
- 3-s -fc-.--.-t *..a*---.w-fe-. ------- - - r* ... -.- -' «^-.^- ^-'t ~- «>- ^--1' -»---> J it---- entre 0,15 y 0,35, cada uno basado en un índice de material básico de 1,00. A estos índices, puede recuperarse en la composición de olefina dei 45% al 100% de las olefinas del material básico. En otra forma de modalidad, el índice de recuperación está comprendido entre 0,20 y 0,30, sobre la base de un índice de material básico de 1,00. En general, cuando el producto deseado es una alfa olefina lineal muy concentrada, se puede recuperar en la composición de olefina entre el 50% y el 70% de las alfa olefinas lineales del material básico, y cuando se pone énfasis en la cantidad de alfa olefina lineal con una leve reducción en la concentración de alfa olefina lineal en la corriente de alfa olefina lineal, la recuperación de olefinas del material básico oscila entre el 70% y el 100%. Como se notara previamente, en cualquiera de los casos, la concentración de la especie deseada en la corriente final será enriquecida en comparación con la concentración de la especie deseada en alimentaciones precedentes. El Índice de recuperación de aductos de alfa olefina lineal en el recipiente de separación del paso o (iii) es también variable y no limitado. En general, el porcentaje de alfa olefina lineal recuperada de la composición de olefina se fija de forma tal que de un total
.A , i l A de 30% a 60% de alfa olefinas lineales se recupera en la corriente de alfa olefina lineal, sobre la base de la cantidad de alfa olefina lineal presente en el material básico. Si se pone énfasis sobre la recuperación de mayores cantidades de alfa olefina lineal en la corriente de alfa olefina lineal, el porcentaje de alfa olefina lineal recuperado de la composición de olefina se fija de forma que un total de más del 60% al 95% de alfa olefinas lineales sobre la base de la cantidad de alfa olefinas en el material básico se recupera en la corriente de alfa olefina lineal. Sobre la base de lo que antecede como ejemplo para la optimización de la concentración o cantidad de alfa olefinas lineales en una corriente de alfa olefina lineal, los especialistas pueden fijar los índices de recuperación y porcentaje de una especie deseada recuperada en cada paso de separación con el fin de optimizar la concentración o cantidad de otras especies en el material básico que se desee recuperar. El siguiente paso o (i) del presente procedimiento es disociar el aducto de compuesto poliaromático lineal- olefina lineal en una zona de disociación. El procedimiento de disociación puede ser logrado introduciendo la corriente de olefina aducida en un recipiente de disociación en el que
la corriente de olefina aducida se calienta y piroliza a una temperatura comprendida entre 200° y 500°C, preferentemente entre 300° y 350°C, durante un tiempo suficiente para disociar los aductos. La pirólisis libera las definas del 5 compuesto poliaromático lineal. Pueden emplearse uno o más recipientes de disociación en serie para llevar a cabo la disociación, y los recipientes de disociación también pueden ser operados bajo vacío parcial hasta presiones super- atmosfericas. 10 El compuesto poliaromático lineal, en forma opcional, pero preferida, se separa de la mezcla resultante a través de cualquier medio convencional, lo que puede ocurrir en forma simultánea con la operación de pirólisis, como ser mediante vacio o destilación instantánea de las
15 olefinas junto con cualquiera de las impurezas a las temperaturas de pirólisis, y la eliminación de compuesto poliaromático lineal como residuo de la zona de disociación. El recipiente de disociación se opera bajo un ligero vacío para disminuir el punto de ebullición de la alfa olefina
20 lineal disociada y a una temperatura suficiente para disociar el aducto. Otras técnicas de separación incluyen filtración y centrifugado. Alternativamente, la composición disociada que comprende la composición de olefina y el
*_*' Í? . -¿?-_-tí-_¡_t"- -e compuesto poliaromático lineal puede ser reciclada e introducida en la primera zona de aducción y/o la zona de reacción aductora AO donde los compuestos poliaromáticos lineales disociados se transforman en fuente de los compuestos poliaromáticos lineales usados para la reacción aductora en la primera zona de aducción y/o la zona de reacción A/0, opcionalmente con una fuente nueva de compuesto poliaromático lineal derivada de compuestos poliaromáticos lineales obtenidos a partir de operaciones de separación en otras partes del procedimiento o de materia virgen. La composición de olefina, separada o en mezcla con los compuestos poliaromáticos lineales disociados, se enriquece ahora en la concentración de olefinas en comparación con la concentración de olefinas en el material básico. Dado que el compuesto poliaromático lineal presenta una preferencia hacia la aducción con alfa olefinas lineales, la concentración de alfa olefina lineal en la composición de olefina se enriquece en comparación con la concentración de alfa olefinas lineales presentes en el material básico, sobre la base del peso de todos los ingredientes en el material básico y la composición de olefina. En el caso en que el material básico comprenda olefinas ramificadas, la concentración de olefmas ramificadas en la composición de olefina puede ser reducida en comparación con la concentración de olefinas ramificadas en el material básico. En el caso en que la composición de olefina no se separe de los compuestos poliaromáticos lineales antes de la introducción de la composición de olefina en la zona de reacción por aducción AO, la concentración de los ingredientes en la composición de olefina, excluyendo el peso y cantidad de compuestos poliaromáticos lineales, se enriquece en comparación con la concentración de olefinas en la composición de material básico. Además, la concentración de hidrocarburos saturados y la concentración de parafinas en la composición de olefina se reducen en comparación con la del material básico. En forma similar, cuando se separan los hidrocarburos saturados del aducto de compuesto poliaromático lineal-olefina en el recipiente de separación como corriente de hidrocarburo saturado, la corriente de hidrocarburo saturado se enriquece en su concentración de hidrocarburos saturados en comparación con la concentración de hidrocarburos saturados en el material básico a la zona de reacción de aducto, y la concentración de olefinas en la corriente de hidrocarburo saturado se reduce en comparación
**• * £• -.- fc«------«M---a-~ >---»- - i - -con la concentración de olefinas en el material básico que ingresa a la zona de reacción del aducto. La corriente de hidrocarburo saturado puede recuperarse y aislarse para su uso en otras aplicaciones o como intermediaria en otros procedimientos reactivos. En el siguiente paso del procedimiento, paso o(ii), la composición de olefina se pone en contacto con compuestos poliaromáticos lineales en una zona de reacción AO bajo condiciones efectivas para formar una mezcla de reacción que comprende aductos de compuesto poliaromático lineal-olefina y olefinas internas. Las condiciones de reacciones y recipientes adecuados incluyen aquellos usados en la zona de reacción por aducción del material básico. Debido a que la composición de olefina usada como alimento está esencialmente, si no completamente, libre de hidrocarburos saturados que de lo contrario tendrían como efecto la dilución de un material básico, la conversión de olefinas en la composición de olefina hacia aductos de compuesto poliaromático lineal -alfa olefina lineal es más alta que la conversión del material básico hacia aductos de compuesto poliaromático lineal-alfa olefina lineal. La selectividad preferente del compuesto poliaromático lineal con respecto a alfa olefinas lineales posibilita la separación entre las alfa olefinas lineales y otras especies en la composición de olefina, tal como olefinas internas lineales, olefinas internas ramificadas, y alfa olefinas ramificadas. Una vez que se ha formado el aducto de compuesto poliaromático lineal-alfa olefina lineal en la zona de reacción AO en el paso o(ii), la corriente de aducto fluye hacia un recipiente de separación en el paso o (iii) efectivo para separar las olefinas internas y otras olefinas sin reaccionar de los aductos de compuesto poliaromático lineal-alfa olefina lineal para formar una corriente de olefina interna y una corriente aducida de alfa olefina. Los métodos y condiciones adecuados para la separación de aductos de la mezcla de reacción incluyen cualquiera de los métodos usados para retirar las olefinas aducidas de la mezcla de reacción en la primera zona de separación. Preferentemente, la mezcla de reacción se destila y la corriente de olefina interna se retira en la parte superior de la columna de destilación, mientras que los aductos de alfa olefina lineal se retiran de la columna como corriente de residuos líquidos. El destilado de corriente de olefina interna sin reaccionar separada incluye olefinas internas lineales, olefinas internas ramificadas, y alfa olefinas ramificadas. La
. -fe,-.., -i --. --.*-^l--concentración de las olefinas internas lineales, olefinas internas ramificadas y alfa olefinas ramificadas está enriquecida en comparación con la concentración de estas olefinas en la composición de olefinas y en el material básico. Los aductos de compuesto poliaromático lineal-alfa olefina lineal en la corriente del aducto de alfa olefina lineal retirada del paso o (iii) se disocian en el paso o(iv) en una zona de disociación para formar compuestos poliaromáticos lineales y una composición de alfa olefina lineal. Los métodos y condiciones adecuados para disociar los aductos en la corriente de aducto de alfa olefina lineal incluyen cualquiera de los métodos mencionados como adecuados para disociar los aductos en la corriente de olefina aducida. Esta corriente está enriquecida en la concentración de alfa olefina lineal en comparación con la alfa olefina lineal en la composición de olefina. La composición de alfa olefina lineal comprende una alta concentración de alfa olefinas lineales, y cantidades menores de otras olefinas tales como olefina interna lineal, olefina interna ramificada, y alfa olefinas ramificadas. La concentración de estas otras olefinas es reducida en la composición de alfa olefina lineal en comparación con la concentración de estas otras olefinas en la composición de olefina. Opcional y preferentemente, en el paso o(v), la composición de olefina se separa y aisla de los compuestos poliaromáticos lineales disociados. La composición de alfa olefina lineal, en este paso, o en el último paso de disociación en el caso en que se lleven a cabo múltiples pasos de aducción/separación/disociación, se retira del recipiente de disociación para formar una corriente de alfa olefina lineal. La alfa olefina lineal puede ser retirada del recipiente de disociación a través de la parte superior de un recipiente de craqueo operado bajo un ligero vacío y a una temperatura suficiente para vaporizar el aducto de alfa olefina lineal y disociar el aducto. En una forma de modalidad más preferida, la remoción de alfa olefina lineal se lleva a cabo en el mismo recipiente empleado para contener la reacción de disociación en el paso o(iv). La corriente de hidrocarburo saturado formada en el paso (b) puede ser sometida a una segunda y repetidas reacciones de aducción con compuestos poliaromáticos lineales, separaciones y disociaciones para enriquecer adicionalmente la concentración de hidrocarburos saturados y separar cualquiera de las olefinas, tales como olefinas internas, que puedan estar presentes en la corriente de hidrocarburo saturado. Las olefinas internas separadas de los hidrocarburos saturados pueden combinarse con las olefinas internas separadas de la composición de olefina. Asi, el procedimiento total de la presente invención recupera y aisla una corriente de hidrocarburo saturado concentrado, una corriente de alfa olefina lineal, y una corriente de olefina interna de un material básico crudo que comprende una mezcla de hidrocarburos saturados, alfa olefinas lineales, y olefinas internas. La concentración de cada especie deseada aumenta con cada paso sucesivo de aducción, separación y disociación en el procedimiento, y la concentración de cada especie no deseada en una corriente particular disminuye con cada paso sucesivo de aducción, separación y disociación en el procedimiento. Con el propósito de medir la reducción porcentual de una especie en una corriente, la concentración
(todas las concentraciones se determinan sobre la base del peso total de todos los ingredientes presentes en la corriente en cuestión) de la especie o serie de especies en cuestión contenidas en la corriente del producto se resta de la concentración de la especie o serie de especies en cuestión contenidas en la corriente anterior en cuestión,
i-Aá-A¿-AA^A--fc-fc--«i---i--('-'--'*j"--*--^--.?-s» -«-.-_. .--' « - -- ->.-_- ._- -. .iM-_----.-.--u^ dividiéndose luego la diferencia por la concentración de la misma especie en el material básico multiplicada por 100. Con el fin de medir el enriquecimiento porcentual de una especie en una corriente, la concentración de la especie o serie de especies en la corriente precedente o de material básico se resta de la concentración de especie o serie de especies en cuestión contenidas en la corriente de producto, dividiéndose luego la diferencia por la concentración de aquellas mismas especies presentes en la corriente de material básico y multiplicando por 100. Con el fin de sumar una serie de especies, se suma la suma total de la serie en la corriente precedente y luego se suma la suma total de las especies en la corriente de producto. El total en la corriente de producto se compara luego con el total en la corriente precedente para determinar si el total de la serie en la corriente del producto se enriqueció o redujo en comparación con el total de la suma en la corriente precedente. El cálculo apropiado arriba mencionado se aplica seguidamente dependiendo de si las series en la corriente de producto se redujeron o enriquecieron. El procedimiento de la presente invención enriquecerá la concentración total de olefinas, enriquecerá la concentración de alfa olefinas lineales, y reducirá la
concentración de hidrocarburos saturados, cada uno en la composición de olefina en comparación con la concentración de todas las olefinas, alfa olefinas lineales e hidrocarburos saturados contenidos en la corriente de 5 material básico. El procedimiento de la presente invención enriquecerá también la concentración de hidrocarburos saturados presentes en la corriente de hidrocarburo saturado en comparación con la concentración de hidrocarburo saturado en la corriente de material básico. El procedimiento de la
10 presente invención enriquecerá la concentración de alfa olefina lineal y reducirá la concentración de olefinas internas en la composición de alfa olefina lineal en comparación con la concentración de alfa definas lineales y olefinas internas presentes en la composición de olefina. 15 Las concentraciones de todas las olefinas en la corriente de hidrocarburo saturado preferentemente se reducirán a través del procedimiento de la invención en sólo una pasada en al menos el 15%, más preferentemente al menos el 30%, mejor aun al menos el 40%, en comparación con la
20 concentración del total de olefinas en el material básico. Debido a que el compuesto poliaromático lineal es más selectivo hacia la aducción con alfa olefinas lineales en relación con otras olefinas, la concentración de alfa
olefinas lineales en la corriente de hidrocarburo saturado preferentemente se reduce en una pasada en al menos el 30%, más preferentemente en ai menos el 40%, mejor aun en al menos el 50%, sobre la concentración de alfa olefinas lineales presentes en la corriente de material básico. La cantidad excedente de compuesto poliaromático lineal presente en la zona de reacción por aducción, el tiempo de residencia, y la temperatura, afectarán la cantidad de olefinas internas o ramificadas aducidas con el compuesto poliaromático lineal, y por lo tanto, la cantidad de olefinas internas o ramificadas sin reaccionar que pasan a la corriente de hidrocarburo saturado. Si bien el compuesto poliaromático lineal se adiciona preferentemente con una alfa olefina lineal, la presencia de un gran exceso de compuesto poliaromático con relación a la cantidad de alfa olefinas lineales presentes en el material básico junto con largos tiempos de residencia, dejará compuestos poliaromáticos lineales sin aducción libres para adicionarse con las olefinas internas y ramificadas, aumentando por lo tanto, la reducción de estas olefinas en la corriente de hidrocarburo saturado en comparación con la concentración de estas olefinas en la corriente de material básico. La concentración de olefinas internas presentes en la corriente
Í-jJ^^*~-jJ-toA-j--.---afc-i<--.t. -- - ,»-t¿-«-——.- -• - -«v .. - : -= -* -i ' —~ -*• * **r*-Í- & i-"-de hidrocarburo saturado se reduce de preferencia entre el 1 y el 50% sobre la concentración de olefinas internas lineales presentes en el material básico. Con respecto a la concentración de olefinas ramificadas, su concentración en la corriente de hidrocarburo saturado oscila generalmente entre una leve reducción y un enriquecimiento con relación a la concentración de las olefinas ramificadas presentes en el material básico. La concentración de olefinas ramificadas puede reducirse sólo entre el 1 y el 30%, o enriquecerse entre el 1 y el 30%, o permanecer igual, en comparación con la concentración de estas olefinas ramificadas presentes en el material básico. La concentración de hidrocarburo saturado en la corriente de hidrocarburo saturado se enriquece sobre la concentración de hidrocarburo saturado en la corriente de material básico. La concentración se enriquece de preferencia en al menos el 5%, más preferentemente en al menos el 20%, y puede ser enriquecida en un 100-400%, sobre todo cuando es baja la concentración de hidrocarburo saturado en el material básico. En general, el grado de enriquecimiento de hidrocarburo saturado en la corriente de hidrocarburo saturado varía en relación inversa con respecto a la concentración de los hidrocarburos saturados en el material básico particular empleado. La concentración de hidrocarburos saturados en la composición de olefina se reduce de preferencia a lo largo 5 del procedimiento de la invención en una sola pasada en al menos el 80%, más preferentemente en al menos el 90%, mejor aun en al menos el 95% en comparación con la concentración de hidrocarburo saturado en el material básico, y más preferentemente en el 100%. 10 Como se mencionó, la reducción o enriquecimiento porcentual de olefinas ramificadas y olefinas internas en la composición de olefina depende de la cantidad de compuesto poliaromático lineal, de la temperatura y tiempo de residencia del material básico en la zona de reacción por 5 aducción. La concentración de olefinas ramificadas en la composición de olefina es preferentemente reducida en comparación con la concentración de olefinas ramificadas en el material básico. La concentración de alfa olefinas lineales en la 0 composición de olefina es rica en comparación con la concentración de alfa olefinas lineales presentes en la corriente de material básico. La concentración de alfa olefinas lineales presentes en la composición de olefina se
S -í------fe--?^l -.a -..i-i----aa-!i..,, «A*--»-..--- .!Ü.-j... , t * _. < F,.,? ----.. -. - &---.--» . .I;,.---.!--!-enriquece en al menos el 30%, más preferentemente en al menos el 40%, mejor aun en al menos el 60%, en comparación con la concentración de alfa olefinas lineales presentes en la composición de material básico. La concentración de todas las olefinas en la composición de olefina se enriquece en comparación con la concentración de todas las olefinas en la corriente de material básico. El grado de enriquecimiento de olefina varía en relación inversa a la concentración de olefinas presentes en el material básico. De preferencia, la concentración de todas las olefinas en la composición de olefina se enriquece en al menos el 40%, preferentemente en al menos el 60%. El procedimiento de la presente invención es capaz de separar olefinas de hidrocarburos saturados en un material básico consistente esencialmente en hidrocarburos saturados y olefinas, dando como resultado una concentración de olefinas en la composición de olefina del 90% al 100%. La concentración de alfa olefinas lineales en la composición de alfa olefina lineal se enriquece en comparación con la concentración de alfa olefinas lineales en la composición de olefina y en el material básico. En una forma de modalidad, la concentración de alfa olefinas lineales en la composición de alfa olefina lineal se enriquece en comparación con la concentración de alfa olefinas lineales en la composición de olefina en al menos el 15%, más preferentemente en al menos el 20%, mejor aun en al menos el 30%. La concentración de todas las demás olefinas en la corriente de alfa olefina lineal se reduce, colectivamente, en al menos el 20%, más preferentemente en al menos el 30%, mejor en al menos el 40%, en comparación con la concentración de todas las demás olefinas, colectivamente, en la composición de olefina. En específico, la concentración de olefinas ramificadas en la corriente de alfa olefina lineal puede reducirse en un 60%, más preferentemente en un 75%, y hasta un 90% en comparación con la concentración de las olefinas ramificadas en la composición de olefina y material básico. La concentración de olefinas internas en la composición de olefina interna se enriquece en comparación con la concentración de olefinas internas en la composición de olefina y en el material básico. La concentración de olefinas internas en la composición de olefina interna se enriquece preferentemente en comparación con la concentración de olefinas internas en la composición de olefina en al menos el 10%, más preferentemente en al menos
Li -.--,-- --*i-?. -* -A-fa-t . --...„_----¿_. -St . j-, -.ai --„ « -. - '- --AJ-S »... t--t- < . .. -.j¿f-,Í,J., el 15%, y en general hasta el 40%. La concentración de olefinas ramificadas en la composición de olefina interna se enriquece preferentemente en al menos el 30%, más preferentemente en al menos el 50%, mejor en al menos el 70%. La concentración de alfa olefinas lineales en la corriente de olefina interna se reduce preferentemente en al menos el 20%, más preferentemente en al menos el 30% en comparación con la concentración de alfa olefina lineal en la composición de olefina. Se describirá ahora la presente invención a modo de ejemplo haciendo referencia a la única figura 1 del dibujo que la acompaña, que es un diagrama de flujo en bloques que representan el procedimiento de aducción/separación/disociación de la corriente de alimentación cruda de olefina e hidrocarburo saturado y donde se somete la corriente de olefina separada a otro tratamiento de aducción/separación/disociación para obtener una corriente de alfa olefina lineal purificada. El Bloque 1 representa la primera zona de aducción, la zona de separación y la zona de disociación. El Bloque 2 representa la zona de aducción AO, la zona de separación y la zona de disociación. La Línea 1 representa la composición del material básico, la Línea 2 representa la composición de
I-J-.-I-J.-L1 la corriente de hidrocarburo saturado, la Línea 3 representa la corriente de composición de olefina, la Linea 4 representa la corriente de composición de defina interna, y la Línea 5 representa la composición de la corriente de alfa olefina lineal. Los balances de masa abajo tabulados ilustran como modelo una de las formas de modalidad de la presente invención, donde se desea la recuperación de una alta concentración de alfa olefinas lineales en la corriente de alfa olefina lineal. La Tabla A tabula el balance de masa basado en la cantidad de cada especie en una corriente de alimentación y producto, mientras que la Tabla B presenta un balance de masa basado en la concentración de cada especie en una corriente de alimentación y producto. Los balances de masa se encuentran en una base calculada para ilustrar el concepto de la presente invención, y se basan en el uso de antraceno como compuesto poliaromático lineal y en las hipótesis indicadas bajo la Tabla B. Los resultados de la Tabla A se expresan como moles/tiempo unitario, y los resultados de la Tabla B se expresan como composición porcentual en moles en cada corriente. Las hipótesis en las cuales se basan los modelos se expresan debajo de cada tabla.
Tabla A
Tabla B Hipótesis : Recuperación de Bloque 1 establecida en el 70%. Recuperación de Bloque 2 establecida en el 60%. El equilibrio está previsto en cada etapa. Se supone que el equipo es capaz del rechazo perfecto de hidrocarburos saturados, aromáticos y oxigenados. La relación de constantes de equilibrio entre alfa olefinas lineales y 2-olefinas lineales se establece en 2,7. La relación de constantes de equilibrio entre alfa olefinas lineales y 2-metil 1-olefinas se establece en 20. En el Bloque 1, el porcentaje de 2-olefina lineal restado del Bloque 1 es del 46%, y de la 2-metil 1-olefina es del 10%. En el Bloque 2, se resta el 36% de las 2-olefinas lineales, y se resta el 7% de las 2-metil 1-olefinas, cada una basada en la cantidad de material que ingresa al Bloque 2. Los balances de masa tabulados más abajo ilustran otra forma de modalidad de la presente invención, donde es conveniente la recuperación de mayores cantidades, si bien a menores concentraciones con relación a la forma de modalidad que antecede, de alfa olefinas lineales en la corriente de alfa olefina lineal. La Tabla C tabula el balance de masa basado en la cantidad de cada especie en una corriente de alimentación y producto, a la vez que la Tabla D presenta un
.At-!---a.i.»., balance de masa basado en la concentración de cada especie en una corriente de alimentación y producto. Los balances de masa son presentados sobre una base que es calculada para ilustrar el concepto de la presente invención, y se basan en el uso de antraceno como el compuesto poliaromático lineal y en las hipótesis expresadas bajo la Tabla D.
Tabla C
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Tabla D
10
Hipótesis: Recuperación de Bloque 1 establecida en el 85%. Recuperación de Bloque 2 establecida en el 75%. El
15 equilibrio se prevé en cada etapa. Se supone que el equipo es capaz del rechazo perfecto de hidrocarburos saturados, aromáticos y oxigenados. La relación de constantes de equilibrio entre alfa olefinas lineales y 2-olefinas lineales se establece en 2,7. La relación de constantes de
20 equilibrio entre alfa olefinas lineales y 2-metil 1-olefinas se establece en 20. En el Bloque 1, el porcentaje de 2- olefina lineal restado del Bloque 1 es del 68%, y de la 2- metil 1-olefina es del 22%. En el Bloque 2, se resta el 53%
>, -fiiilTiW? ir VW r de las 2-olefinas lineales, y se resta el 13% de la 2-metil 1-olefina, cada una basada en la cantidad de material que ingresa al Bloque 2. Una ventaja de una corriente de Fischer-Tropsch es que contiene una mezcla de carbono par e impar, y el procedimiento de la presente invención produce una corriente que tiene una especie de olefina de número de carbono par e impar con una cantidad muy baja o cero de hidrocarburos saturados, con altas concentraciones de alfa olefinas lineales. El procedimiento de la presente invención también puede proveer una composición de olefina de Fischer-Tropsch con una mezcla de olefinas internas y/o olefinas ramificadas, y alfa olefinas lineales con bajas cantidades de hidrocarburos saturados. El procedimiento de la presente invención provee asimismo una composición, de preferencia derivada de Fischer-Tropsch, que comprende olefinas de números impares y pares, y la composición tiene un número promedio de carbono comprendido entre C5 y C20, preferentemente entre Cß y Cía, o mejor aun entre C6 y C?_, que comprende: (a) al menos dos especies de alfa olefina lineal que tienen diferentes longitudes de cadena de carbono;
li , i----.------ ..ai----- 4uj.- -t-t -. , -..-.... . - « .<. . -t - -t -... . ,--» -,.-.-----.«- -i - - . . -Lx-Ji (b) las dos especies de alfa olefina lineal más predominantes (en una base molar) de al menos dos especies de alfa olefina lineal se encuentran cada una dentro del rango de C5 a C20, o en el caso de emplear un material básico Ce a Cis, dentro de ese rango, o en el caso de usar un material básico C6 a C?6, dentro de ese rango, inclusive; (c) estas dos especies de alfa olefina lineal más predominantes están presentes en una cantidad de al menos el 20% en peso, de preferencia al menos el 30% en peso, más preferentemente al menos el 40% en peso, sobre la base del peso de las olefinas en la composición; (d) en forma acumulativa, la cantidad total de alfa olefinas lineales presentes en la composición dentro de este rango, inclusive, es de al menos el 40% en peso, de preferencia al menos el 60% en peso, más preferentemente al menos el 70% en peso, e incluso el 90% en peso o más, sobre la base del peso de las olefinas en la composición; (e) una o más olefinas de número par dentro de dicho rango presentes en una cantidad de al menos el 10% en peso, de preferencia al menos el 20% en peso, más preferentemente al menos el 30% en peso, e incluso el 40% en peso, o más, acumulativo;
(f) una cantidad acumulativa de aromáticos, hidrocarburos saturados y oxigenados del 5% en peso o menos, de preferencia el 2% en peso o menos, más preferentemente el 1% en peso o menos, más preferentemente el 0,5% en peso o menos, cada uno basado en el peso de la composición; y de manera preferible (g) el 6% en peso o menos de olefinas ramificadas con ramificación en la posición C2 o C3 con relación al enlace doble más próximo, más preferentemente el 4% en peso o menos, sobre la base del peso de la composición. Tal composición tiene de preferencia como una de las dos especies de olefina más predominantes una alfa olefina lineal de número de carbono par. En otra forma de modalidad de la presente invención, se provee una composición, de preferencia derivada de Fischer-Tropsch, con un número promedio de carbono comprendido entre C6 y C18 que comprende al menos dos especies de alfa olefina lineal con diferentes longitudes de cadena de carbono dentro de este rango, inclusive, al menos el 50% en peso de alfa olefinas lineales, donde la composición tiene una especie de olefina más predominante representada por n números de carbono, donde la siguiente especie más próxima de olefina predominante tiene n+l o n-l números de carbono; y donde tal composición comprende el 2% en peso o menos de hidrocarburos saturados; y de preferencia, donde tal composición tiene olefinas ramificadas que contienen ramificaciones en las posiciones C2 o C3, con relación al enlace doble más próximo, en una cantidad del 6% en peso, más preferentemente el 4% o menos, sobre la base del peso de la composición. Tal composición comprende de preferencia, el 1% en peso o menos de hidrocarburos saturados. También comprende, preferentemente, el 4% en peso o menos de olefinas ramificadas. Comprende además, preferentemente, al menos el 70% en peso de alfa olefinas lineales. El procedimiento de la presente invención provee en forma ventajos, una corriente de olefina altamente concentrada en olefinas, donde la concentración de olefinas en la composición de olefina puede ser de al menos el 90% y hasta el 100% en pureza de olefina en la composición de olefina. La corriente de composición de olefina de la presente invención es útil como componente en fluidos de perforación, para reaccionar con azufre elemental, para elaborar productos sulforizados como agentes de presión extrema en fluidos para metalurgia, como comonómero para la polimerización de polietileno, como intermediario en la elaboración de polialfa olefinas (PAO) usadas como lubricante, como materia prima clorada para preparar hidrocarburos policlorados en aplicaciones de PVC, para reaccionar con sulfuros de hidrógeno para elaborar mercaptanos primarios y secundarios como intermediarios farmacéuticos y como aditivos para modificar las propiedades de la goma, como solventes, y como precursor para la fabricación de alcoholes plastificantes y alcoholes y tensioactivos de rango detergente, que pueden ser derivados en sulfatos o alcoxisulfatos de rango detergente para líquidos y polvos de lavandería, polvos y líquidos para el lavado de vajilla, jabón de barra, champú, jabón líquido para las manos, y limpiadores para superficies duras. Los rangos y limitaciones provistos en la presente memoria y reivindicaciones son aquellos que según se cree señalan particularmente y reivindican en forma distintiva la presente invención. Debe entenderse, sin embargo, que otros rangos y limitaciones que lleven a cabo en forma sustancial la misma función en sustancialmente la misma forma para obtener el mismo resultado, o sustancialmente el mismo, quedan comprendidos dentro del alcance de la presente
t invención. A continuación se ilustrará la presente invención con referencia a los siguientes Ejemplos.
EJEMPLO 1 Se utilizó como material básico una corriente de
Fischer-Tropsch consistente en la composición que aparece en la Tabla 1. La composición FT se derivó mediante el pasaje de gas de síntesis sobre un catalizador FT y destilando a continuación productos en el rango de punto de ebullición de hidrocarburos hexilo a undecilo. Esta composición se usó como materia prima. Los hidrocarburos en el rango C7-C10 eran los más abundantes. Se colocaron en un autoclave 0,24 moles (42,2 g) de antraceno 95% puro y 150 g del material básico. El contenido total de olefina en el material cargado era de alrededor de 0,5 moles (55,9 g) . El autoclave se selló y luego se purgó con nitrógeno. El autoclave se calentó a 255°C durante cuatro horas para formar un aducto de Diels-Alder entre la olefina y el antraceno. El contenido del autoclave se agitó durante el calentamiento. Una vez completa la reacción, el autoclave se enfrió a 20°C. La mezcla de producto se transfirió a un frasco de vidrio y la defina sin reaccionar, hidrocarburos saturados y oxigenados sin reaccionar se retiraron por destilación. El material remanente en el frasco consistía en algunos hidrocarburos saturados retenidos, antraceno sin reaccionar, y el aducto de antraceno-olefina. A continuación, se calentó el frasco y su contenido a una temperatura comprendida entre 310 y 350°C para disociar el aducto al antraceno y el Producto A descrito en la siguiente Tabla 1. El Producto A se separó y aisló del antraceno por destilación. Las composiciones de cada corriente de Producto se determinaron mediante análisis por cromatografía gaseosa. Como puede verse a partir de los datos de la Tabla
1, el Producto A se enriquece mucho en el contenido de alfa olefina y el contenido total de olefina en comparación con la concentración de alfa olefina y contenido total de olefina en la corriente del material básico. El Producto A se enriquece en contenido de alfa olefina en un 205%, y en el contenido total de olefina, se enriquece en un 155% ([(86,5 + 8,9) - (28,3 + 9,0)]/ (9,0 + 28,3) x 100). Además, la concentración de hidrocarburo saturado (excluyendo oxigenados) en la corriente de Producto A se redujo en gran medida; en un 91%. La presencia de hidrocarburos saturados en el Producto A se debe a su remoción incompleta en la destilación del material sin
tj-»jÍ--.-i«--fa--.Ít---Í-l-.. - ---,----:¿.--- -——---'".-=-- - -- - -----_--«--. » -i <-.-»» .---a» --«-A.-, rf-» .t i.l---l .
reaccionar del aducto, antes del paso de disociación. La concentración de olefina interna en la corriente del Producto A sólo se redujo marginalmente en comparación con la concentración de olefina interna presente en el material básico. El Producto B representa la corriente de hidrocarburo saturado en la parte superior en la columna de destilación tomada de la mezcla de reacción. Como puede verse a partir de la Tabla 1, el Producto B se enriquece en hidrocarburos saturados en comparación con la concentración de hidrocarburos saturados en la corriente del material básico, en un 38%. La concentración de alfa olefina en la corriente de hidrocarburo saturado se redujo en un 67% sobre la concentración de la alfa olefina en el material básico.
TABLA 1 SEPARACIÓN DE HIDROCARBUROS SATURADOS DE OLEFINAS
1 Excluyendo oxigenados
La concentración de olefina y la concentración de alfa olefina en la corriente de Producto A de olefina se incrementó aun más sometiendo el Producto A de la corriente de olefina a un segundo ciclo de aducción. El Producto A, que contenía 0,16 moles de olefina, se trató con 13,5 g (0,076 moles) de antraceno durante 4 horas a 255°C en el equipo arriba mencionado. El objeto de emplear una relación molar aproximada de 2:1 entre olefina y antraceno era obtener una corriente altamente purificada de alfa olefinas lineales. El material sin reaccionar se retiró por destilación como corriente de olefina interna. Se recuperaron 8,2 g de destilado de Producto D. El residuo de la columna de destilación se disoció térmicamente a 310-350°C como se describe previamente. 6,7 g de la corriente de alfa olefina lineal del Producto C resultante se retiraron del antraceno y aislaron como se describe previamente. El Producto C se analizó por cromatografía gaseosa como sigue: 0,4% en peso de hidrocarburos saturados, 3,3% en peso de olefinas internas, 96,3% en peso de alfa olefinas, y trazas de oxigenados. Asi, el Producto C, comparado con la
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corriente de material básico, se enriqueció en contenido de alfa olefina lineal en un 11% por sobre el material de la composición de olefina dei Producto A precedente, y en un 240% sobre la concentración de alfa olefinas lineales en el material básico. La concentración de olefina interna en el Producto C, comparada con la corriente de material básico, disminuyó en un 63%, y en comparación con el material del Producto A disminuyó en un 62%. El Producto D se analizó por cromatografía gaseosa como sigue: 2% en peso de hidrocarburos saturados, 16% en peso de olefinas internas y 82% en peso de alfa olefinas lineales .
EJEMPLO 2 En este ejemplo, se trató con antraceno una corriente F-T que tenía la composición indicada en la Tabla 2. Esta corriente F-T se derivó haciendo pasar gas de síntesis sobre un catalizador FT y seguidamente destilando y recogiendo los productos en el punto de ebullición de pentilo a nonilo (C5-C9) . Se colocaron en un autoclave de 300 ml 0, 6 moles
(112 g) de antraceno 95% puro y 96 g del material básico. El autoclave se selló y luego se purgó con nitrógeno. El
., ,., ,- tÁié & l-ü autoclave se calentó a 255°C durante siete horas para formar el aducto de Diels-Alder entre la olefina y el antraceno. El contenido del autoclave se agitó durante el calentamiento. Una vez completa la reacción, el autoclave se enfrió a 20°C. La mezcla de producto se transfirió a un frasco de vidrio y la olefina sin reaccionar, hidrocarburos saturados y oxigenados sin reaccionar se retiraron de la mezcla de reacción por destilación como Corriente de Producto B. La Corriente de Producto B retirada que se analizó por técnicas de GLC tenía la siguiente composición: Olefinas sin reaccionar: 11,1% en peso de olefinas internas y 1,4% en peso de alfa olefinas lineales, 81,9% en peso de hidrocarburos saturados y 5, 6% en peso de oxigenados . El material remanente en el frasco se calentó a una temperatura de 300-350°C para disociar el aducto a antraceno y Producto A descrito en la siguiente Tabla 2. El Producto A se separó y aisló del antraceno mediante destilación. Las composiciones de cada corriente de Producto se analizaron mediante cromatografía gaseosa. Como puede verse a partir de los datos en la Tabla 2, el Producto A está muy enriquecido con contenido de alfa olefina lineal y contenido de olefina total en comparación con la concentración de alfa olefina y contenido de olefina total en la corriente del material básico. El Producto A está enriquecido con contenido de alfa olefina lineal en un 579%, y en contenido de olefina total, el Producto A se enriqueció en un 348%. La pureza de la olefina en la corriente de olefina del Producto A era del 100%. La concentración de olefina interna en la corriente de Producto A aumentó en comparación con la concentración de olefina interna presente en el material básico en un 163%.
TABLA 2 SEPARACIÓN DE HIDROCARBUROS SATURADOS DE OLEFINA
1 Excluyendo oxigenados a: 66% en peso de 2-olefinas y 35% en peso de otras olefinas internas .
.-¿¿-t¡-jfefcAA.- --.
La concentración de olefina y la concentración de alfa olefina en la corriente de olefina del Producto A se aumentó aun más sometiendo el Producto A de la composición de olefina a un ciclo de aducción AO. Se trataron 9 gramos de Producto A con antraceno en una relación molar 2:1 entre olefina y antraceno de la misma manera descrita precedentemente en este Ejemplo a 255°C durante 7 horas. Los materiales sin reaccionar se retiraron de la mezcla de aducto de antraceno por destilación. 4 g del destilado del Producto D se recuperaron como corriente de olefina interna. Los residuos de la columna de destilación se disociaron a 310°C - 350°C durante 1 hora en un frasco de vidrio. El antraceno disociado se separó de la composición de olefina por destilación. Se recuperaron 2,9 gramos de Producto C de la corriente de alfa olefina lineal y se analizaron mediante cromatografía gaseosa como sigue: 0% en peso de hidrocarburo saturado, 13,4% en peso de olefinas internas, 86,6% en peso de alfa olefinas lineales, y 0% en peso de oxigenados. Así, el producto C, comparado con la corriente de material básico, se enriqueció en contenido de alfa olefina lineal en un 774% en peso, y se enriqueció en un 28% de contenido de alfa olefina lineal en comparación con el material de Producto A precedente. La concentración de olefina interna en el Producto C, comparada con la corriente de material básico, disminuyó en un 59% en comparación con la concentración de olefina interna en el material del Producto A. Se analizó el Producto D como una mezcla de alfa olefinas internas y lineales como sigue: 53,4% en peso de alfa olefinas lineales y 46,6% en peso de olefinas internas.
EJEMPLO 3 Una corriente de Fischer-Tropsch consistente en la composición indicada en la Tabla 1 se utilizó como material básico. La composición FT se derivó pasando gas de síntesis sobre un catalizador FT y seguidamente destilando los productos en el punto de ebullición de hidrocarburos de hexilo a undecilo. Esta composición se utilizó como material de alimentación. Los hidrocarburos en el rango C7-C10 eran los más abundantes . 0,14 moles de antraceno 95% puro y 62,5 g del material básico se colocaron en un autoclave. El contenido total de olefina del material cargado era de alrededor de
tA-t-A- »»8^"-*- •»- *------«- £^^H¿ 0,15 moles (19,8 g) , para una relación molar olefina/antraceno de 1,1:1. El autoclave se selló y seguidamente se purgó con nitrógeno. El autoclave se calentó a 255°C durante 5, 6 horas con el fin de formar el aducto de Diels-Alder entre la olefina y el antraceno. El contenido del autoclave se agitó durante el calentamiento. Una vez completa la reacción, se enfrió el autoclave a 20°C. La mezcla de producto se transfirió a un frasco de vidrio y la olefina sin reaccionar, hidrocarburos saturados y oxigenados sin reaccionar se retiraron por destilación como Corriente Saturada 1. La composición de la Corr. Sat. 1 se determinó por análisis de cromatografía gaseosa. El material remanente en el frasco consistía en algunos hidrocarburos saturados retenidos, antraceno sin reaccionar y el aducto de antraceno-olefina. El frasco y su contenido se calentaron luego a una temperatura de 250-280°C para disociar el aducto a antraceno y el producto de Olefina 1 descrito en la siguiente Tabla 3. Se hizo pasar gas nitrógeno sobre el aducto de antraceno-olefina durante el paso de disociación para facilitar la remoción y recuperación de olefina. El producto de Olefina 1 se separó y aisló del antraceno por destilación. Se recuperaron 9, 3 g
->-:-A-tiA-,t -----Jl^i.J-,~--¿<- fe ---»-.. -,--»--»- .*-* -. -. ~- * --> ! --- <-»-«- -w rr - _ «-o»-, ¿fe-. »--^ ??i* fe*--» de producto de Olefina 1, de los cuales 8,7 gramos eran olefina. La composición del producto de Olefina 1 se determinó mediante análisis por cromatografía gaseosa. Los resultados indican que la Corr. Sat. 1 está enriquecida con hidrocarburos saturados (alcanos) en comparación con la concentración de hidrocarburos saturados de la corriente del material básico, en un 24%. La concentración de alfa olefina en la Corr. Sat. 1 se redujo en un 55% sobre la concentración de alfa olefina del material básico. El producto de Olefina 1 es muy rico en contenido de alfa defina y en contenido total de olefina en comparación con la concentración de contenido de alfa olefina y olefina total en la corriente de material básico. El producto de Olefina 1 se enriqueció en contenido de alfa olefina en un 202%, y en el contenido de olefina total en un 197% ([(88,21 + 5,77) - (27,18 + 4,43)]/ (27,18 + 4,43) x 100) . Además, la concentración de hidrocarburo saturado (alcano) en la corriente de Olefina 1 se redujo en gran medida, en un 95%. La presencia de hidrocarburos saturados en el producto de Olefina 1 se debe a su remoción incompleta
-»- en la destilación del material sin reaccionar del aducto antes del paso de disociación.
TABLA 3 SEPARACIÓN DE HIDROCARBUROS SATURADOS DE OLEFINA
El producto de Olefina 1 se trató también de la siguiente manera para aumentar la concentración de alfa olefina. Se colocaron en un autoclave 0,055 moles de antraceno con una pureza del 95% y 9, 3 g del producto de Olefina 1. El contenido total de olefina del material cargado era de alrededor de 0,068 moles (8,7 g) , para una relación molar olefina/antraceno de 1,2:1. El autoclave se selló y luego se purgó con nitrógeno. Se calentó el autoclave a 255°C durante 6 horas para formar el aducto de Diels-Alder entre la olefina y el antraceno. Se agitó el
contenido del autoclave durante el calentamiento. Una vez completada la reacción, se enfrió el autoclave a 20°C. La mezcla del producto se transfirió a un frasco de vidrio y la olefina sin reaccionar, hidrocarburos saturados y oxigenados sin reaccionar se retiraron por destilación como producto de Olefina Interna. La composición del producto de Olefina Interna se determinó mediante análisis por cromatografía gaseosa, y se expresa más abajo en la Tabla 4. El material remanente en el frasco consistía en algo de antraceno sin reaccionar y el aducto de antraceno-olefina. El frasco y su contenido se calentaron luego a una temperatura de 250-280°C para disociar el aducto a antraceno y producto de Alfa Olefina descrito en la siguiente Tabla 4. Se hizo pasar gas de nitrógeno sobre el aducto de antraceno-olefina durante el paso de disociación para facilitar la remoción y recuperación de la olefina. El producto de Alfa olefina se separó y aisló del antraceno mediante destilación. Se recuperaron 2,6 g del producto de Alfa olefina. La composición del producto de Alfa olefina se determinó mediante análisis por cromatografía gaseosa.
---.A TABLA 4 SEPARACIÓN DE ALFA OLEFINAS LINEALES DEL PRODUCTO
DE OLEFINA 1
El producto de Alfa olefina, en comparación con la
Olefina 1 de la corriente de material básico, se enriqueció en alfa olefina en un 10%. La concentración de olefina interna en el producto de Alfa Olefina, en comparación con la corriente de Olefina 1 del material básico, disminuyó en un 50%. El producto de Olefina interna se enriqueció en olefinas internas, en comparación con la concentración de
--------A**.--- *fe olefinas internas en el material básico de Olefina 1, en un 112%.
Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.
Claims (10)
- REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Un procedimiento para tratar una composición de material básico que comprende alfa olefinas lineales, olefinas internas e hidrocarburos saturados, caracterizado porque que comprende : (a) poner en contacto la composición de material básico con un compuesto poliaromático lineal en una primera zona de reacción bajo condiciones efectivas para formar una mezcla de reacción que comprende aductos de compuesto poliaromático lineal-olefina e hidrocarburos saturados; (b) la separación de los aductos de compuesto poliaromático lineal-olefina de los hidrocarburos saturados en la mezcla de reacción para formar una primera corriente de olefina aducida y una corriente de hidrocarburo saturado; o (i) disociar aductos de compuesto poliaromático lineal-olefina en la primera corriente de olefina aducida para formar compuestos poliaromáticos lineales y una composición de olefina que comprende alfa olefinas y olefinas internas; t -^Jt^?áO o(ii) poner en contacto la composición de olefina con compuestos poliaromáticos lineales en una zona de reacción de alfa olefina bajo condiciones efectivas para formar una mezcla de reacción que comprende aductos de compuesto poliaromático lineal-alfa olefina lineal y una composición de olefina interna; o (iii) separar los aductos de compuesto poliaromático lineal-alfa olefina lineal de la mezcla de reacción obtenida de la zona de reacción de la alfa olefina para formar una corriente aducida de alfa olefina lineal y una corriente de olefina interna; y o(iv) disociar los aductos de compuesto poliaromático lineal-alfa olefina lineal en la corriente aducida de alfa olefina lineal para formar compuestos poliaromáticos lineales y una composición de alfa olefina lineal; con lo cual la concentración de alfa olefinas lineales en la composición de alfa olefina lineal se enriquece en comparación con la concentración de alfa olefinas lineales en la composición de olefina, y la concentración de alfa olefinas lineales en la composición de olefina se enriquece en comparación con la concentración de alfa olefinas lineales en el material básico.
- 2. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el material básico se pone en contacto con un compuesto poliaromático lineal a una temperatura comprendida entre 150° y 290°C.
- 3. El procedimiento de conformidad con la-reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el aducto de compuesto poliaromático lineal-olefina se disocia mediante el calentamiento del aducto de compuesto poliaromático lineal-olefina a una temperatura comprendida entre 200°C y 500°C.
- 4. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizado porque el material básico comprende una corriente derivada de un procedimiento de Fischer-Tropsch.
- 5. El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-4, caracterizado porque el material básico comprende entre el 15% en peso y el 70% en peso de olefina, sobre la base del peso de todos los ingredientes en el material básico.
- 6. El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-5, caracterizado porque el material básico comprende entre el 5% en peso y el 95% en peso de parafina, sobre la base del peso de todos los ingredientes en el material básico.
- 7. El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-6, caracterizado porque el compuesto poliaromático lineal comprende benzantraceno y/o antraceno sustituido o insustituido.
- 8. El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-7, caracterizado porque la concentración total de olefinas y la concentración de alfa olefinas lineales se enriquecen en la composición de olefina en comparación con la concentración de olefinas y alfa olefinas lineales en la corriente del material básico, y la concentración de hidrocarburos saturados se reduce en la composición de olefina en comparación con la concentración de hidrocarburos saturados en la corriente de material básico.
- 9. El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-8, caracterizado porque el material básico comprende una composición de un solo corte de carbono .
- 10. Un procedimiento para poner en contacto un compuesto poliaromático lineal con una composición de material básico, caracterizado porque comprende alfa íf¡ f iX-Xi-a.l .fi i .! -=_-..«- . .-.A. . ,.-. - . , -*, « F F I . -olefinas lineales, olefinas internas, e hidrocarburos saturados, separando las definas de los hidrocarburos saturados en la composición de material básico para formar una composición de olefina y una corriente de hidrocarburo saturado, poniendo en contacto seguidamente un compuesto poliaromático lineal con la composición de olefina que comprende alfa olefinas lineales y olefinas internas, y separando las alfa olefinas lineales de las olefinas internas para formar una corriente de alfa olefina lineal, con lo que la concentración de alfa olefinas lineales en la corriente de alfa olefina lineal se enriquece en comparación con la concentración de alfa olefinas lineales en el material básico y en la composición de olefina. RESUMEN DE LA INVENCIÓN Procedimiento para el tratamiento de materiales básicos que comprenden alfa olefinas lineales, olefinas internas e hidrocarburos saturados, que comprende: (a) la puesta en contacto de material básico con un compuesto poliaromático lineal para formar una mezcla de reacción que comprende aductos de compuesto poliaromático lineal-olefina e hidrocarburos saturados; (b) la separación de los aductos de compuesto poliaromático lineal-olefina de los hidrocarburos saturados en la mezcla de reacción para formar una primera corriente de olefina aducida y corriente de hidrocarburo saturado; o (i) disociar dichos aductos de compuesto poliaromático lineal-olefina para formar compuestos poliaromáticos lineales y composición de olefina que comprende alfa olefinas y olefinas internas; o(ii) poner en contacto la composición de olefina con compuestos poliaromáticos lineales para formar una mezcla de reacción que comprende aductos de compuesto poliaromático lineal-alfa olefina lineal y composición de olefina interna; o (iii) separar dichos aductos de compuesto poliaromático lineal-alfa olefina lineal para formar una ..afea corriente aducida de alfa olefina lineal y una corriente de olefina interna; y o(iv) disociar dichos aductos de compuesto poliaromático lineal-alfa olefina lineal para formar compuestos poliaromáticos lineales y una composición de alfa olefina lineal; con lo cual la concentración de alfa olefinas lineales en la composición de alfa olefina lineal se enriquece en comparación con la concentración de alfa olefinas lineales en la composición de olefina, y la concentración de alfa olefinas lineales en la composición de olefina se enriquece en comparación con la concentración de alfa olefinas lineales en el material básico. o?,| n?.8
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