ES2343937B1 - FCC CATALYST FOR LIGHT OLEFIN PRODUCTION. - Google Patents
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Abstract
Catalizador FCC para producción de olefinas ligeras.FCC catalyst for olefin production light
Se describe un catalizador de craqueo mejorado para la producción de propileno a partir de un material base hidrocarbonado. El procedimiento usa una mezcla de catalizadores que comprende un catalizador de poros grandes y un catalizador de poros pequeños o medios, en el que el catalizador de poros pequeños o medios incluye un metal depositado en el catalizador de poros pequeños o medios.An improved cracking catalyst is described. for the production of propylene from a base material hydrocarbon The process uses a mixture of catalysts that comprises a large pore catalyst and a pore catalyst small or medium, in which the catalyst of small pores or means includes a metal deposited in the pore catalyst Small or medium.
Description
Catalizador FCC para producción de olefinas ligeras.FCC catalyst for olefin production light
La presente invención se refiere a un procedimiento para la producción de olefinas ligeras a partir de una corriente de alimentación de hidrocarburos. Esta invención también se refiere a un catalizador mejorado usado en el procedimiento de craqueo catalítico en lecho fluido para producir propileno.The present invention relates to a procedure for the production of light olefins from a hydrocarbon feed stream. This invention also refers to an improved catalyst used in the fluid bed catalytic cracking process to produce propylene
El craqueo catalítico es el procedimiento de
romper moléculas grandes de hidrocarburos en moléculas más pequeñas
de hidrocarburos poniendo en contacto las moléculas grandes de
hidrocarburos con un catalizador en condiciones de reacción. El
procedimiento de craqueo catalítico es un método usado para producir
etileno y propileno a partir de materiales base hidrocarbonados. El
etileno y el propileno son productos químicos importantes para la
producción de los plásticos respectivos polietileno y polipropileno,
dos plásticos importantes que tienen una amplia variedad de usos,
tales como un material para la fabricación de productos y como un
material para embalaje. Otros usos de estos productos químicos
incluyen la producción de cloruro de vinilo, óxido de etileno,
etilbenceno y alcoholes. Los compuestos hidrocarbonados usados como
material base para la producción de olefinas ligeras incluyen gas
natural, líquidos del petróleo, y materiales carbonáceos incluidos
carbón, plásticos reciclados o cualquier material
orgánico.Catalytic cracking is the process of breaking large hydrocarbon molecules into smaller hydrocarbon molecules by contacting large hydrocarbon molecules with a catalyst under reaction conditions. The catalytic cracking process is a method used to produce ethylene and propylene from hydrocarbon base materials. Ethylene and propylene are important chemicals for the production of the respective polyethylene and polypropylene plastics, two important plastics that have a wide variety of uses, such as a material for the manufacture of products and as a material for packaging. Other uses of these chemicals include the production of vinyl chloride, ethylene oxide, ethylbenzene and alcohols. The hydrocarbon compounds used as the base material for the production of light olefins include natural gas, petroleum liquids, and carbonaceous materials including coal, recycled plastics or any material
organic.
Actualmente, la mayoría de la producción de propileno es a partir de craqueo por vapor. Sin embargo, la demanda de propileno está creciendo más rápidamente que la capacidad de producción de las instalaciones de craqueo por vapor para aumentar el propileno. El craqueo catalítico en lecho fluido (FCC) proporciona un método alternativo para alcanzar la demanda para la producción de polipropileno.Currently, most of the production of Propylene is from steam cracking. However, the demand of propylene is growing faster than the ability to production of steam cracking facilities to increase propylene Catalytic fluid bed cracking (FCC) provides an alternative method to meet the demand for polypropylene production.
Un procedimiento para mejorar la producción de polipropileno se describe en el documento US 4.980.053, en el que se describe un procedimiento de craqueo catalítico profundo. El procedimiento requiere 5-10 segundos de tiempo de contacto, y usa una mezcla de zeolita tipo Y y una zeolita pentasil selectiva a la forma. Sin embargo, el procedimiento informa de rendimientos relativamente altos de gas seco.A procedure to improve the production of Polypropylene is described in US 4,980,053, in which describes a deep catalytic cracking procedure. He procedure requires 5-10 seconds of time contact, and use a mixture of type Y zeolite and a pentasil zeolite Selective to form. However, the procedure reports relatively high yields of dry gas.
Otras patentes describen tiempos cortos de contacto de catalizador, pero no reconocen rendimientos significativos de olefinas ligeras, tales como en el documento US 5.965.012 que describe un procedimiento FCC, pero un ejemplo mejor que muestra la importancia de tiempos cortos de contacto se encuentra en el documento US 6.538.169 que muestra tiempos cortos de contacto durante el procedimiento de craqueo en el reactor de columna ascendente (en inglés "riser"). Otro procedimiento FCC se describe en el documento US 6.010.618 en el que hay un tiempo de contacto muy corto entre el catalizador y la alimentación en el reactor de columna ascendente, y el producto de craqueo se retira rápidamente por debajo de la salida del reactor de columna ascendente. Otras patentes, tales como US 5.296.131, describen tiempos muy cortos de contacto del catalizador FCC, pero estos procedimientos se aplican para mejorar la producción de gasolina mas que para la producción de olefinas ligeras.Other patents describe short times of catalyst contact, but do not recognize yields Significant light olefins, such as in the US document 5,965,012 describing an FCC procedure, but a better example which shows the importance of short contact times is found in US 6,538,169 which shows short times of contact during the cracking process in the reactor ascending column (in English "riser"). Other FCC procedure it is described in US 6,010,618 in which there is a time of very short contact between the catalyst and the feed in the rising column reactor, and the cracking product is removed quickly below the column reactor outlet upward. Other patents, such as US 5,296,131, describe very short contact times of the FCC catalyst, but these procedures are applied to improve gasoline production more than for the production of light olefins.
Otras patentes, US 4.787.967, US 4.871.446 y US 4.990.314, describen el uso de catalizadores de dos componentes usados en procedimientos FCC. Los sistemas de catalizadores de dos componentes usan un catalizador de poros grandes para craquear moléculas grandes de hidrocarburos y un catalizador de poros pequeños para craquear moléculas más pequeñas de hidrocarburos.Other patents, US 4,787,967, US 4,871,446 and US 4,990,314, describe the use of two component catalysts used in FCC procedures. The two catalyst systems components use a large pore catalyst to crack large hydrocarbon molecules and a pore catalyst small to crack smaller molecules of hydrocarbons.
Para mejorar los rendimientos de propileno, se usan aditivos selectivos a la forma junto con catalizadores FCC convencionales que contienen zeolitas Y. Todos los aditivos tienen esencialmente las mismas características de selectividad. El problema con los catalizadores actuales es que la selectividad es limitada, y la cantidad de propileno producido es sólo una función de la cantidad de aditivo usado en la mezcla de catalizadores.To improve propylene yields, it use selective form additives together with FCC catalysts Conventionals containing Y zeolites. All additives have essentially the same characteristics of selectivity. He problem with current catalysts is that selectivity is limited, and the amount of propylene produced is only one function of the amount of additive used in the catalyst mixture.
Aunque la mayoría de la investigación se ha dedicado a ensayar nuevos catalizadores para mejorar la producción de propileno, la comprensión del paradigma apropiado para la selectividad como una función del contenido de catalizador selectivo a la forma y del aditivo puede aumentar el rendimiento de propileno funcionando a una temperatura menor, y con una producción reducida de gas seco y coquización reducida. Un rendimiento aumentado puede aumentar la rentabilidad de la producción de propileno, y una mejora pequeña en el catalizador puede dar lugar a una gran mejora en los rendimientos de propileno a partir de materiales bases hidrocarbonados.Although most of the research has been dedicated to testing new catalysts to improve production of propylene, understanding the appropriate paradigm for selectivity as a function of the selective catalyst content to the form and additive can increase the yield of propylene operating at a lower temperature, and with reduced production of dry gas and reduced coking. Increased performance can increase the profitability of propylene production, and a small improvement in the catalyst can lead to a great improvement in propylene yields from base materials hydrocarbons.
La invención proporciona una nueva mezcla de catalizadores para aumentar los rendimientos de propileno durante un procedimiento de craqueo catalítico. La mezcla de catalizadores comprende un primer catalizador que tiene una zeolita o tamiz molecular de poros grandes mezclado con un segundo tamiz molecular catalizador que tiene un tamaño de poros medio o más pequeño, en el que el segundo catalizador tiene un metal depositado en el catalizador en una cantidad entre 0,1% y 5% en peso. La mezcla de catalizadores comprende al primer catalizador en una cantidad entre 20% y 90% en peso, y el segundo catalizador en una cantidad entre 10% y 80% en peso. El metal es al menos un metal seleccionado entre el grupo que consiste en galio, cobre, cinc, germanio, cadmio, indio, estaño, mercurio, talio y plomo, en el que la cantidad total del metal está entre 0,1% y 5% en peso.The invention provides a new mixture of catalysts to increase propylene yields during a catalytic cracking procedure. The catalyst mix comprises a first catalyst that has a zeolite or sieve molecular large pores mixed with a second molecular sieve catalyst that has a medium or smaller pore size, in the that the second catalyst has a metal deposited in the catalyst in an amount between 0.1% and 5% by weight. The mixture of catalysts comprises the first catalyst in an amount between 20% and 90% by weight, and the second catalyst in an amount between 10% and 80% by weight. The metal is at least one metal selected from the group consisting of gallium, copper, zinc, germanium, cadmium, Indian, tin, mercury, thallium and lead, in which the total amount of the metal is between 0.1% and 5% by weight.
En otra realización, la invención comprende poner en contacto una corriente de hidrocarburos con la mezcla de catalizadores anteriormente descrita.In another embodiment, the invention comprises contacting a stream of hydrocarbons with the mixture of catalysts described above.
Otros objetivos, ventajas y aplicaciones de la presente invención se harán evidentes a los expertos en la técnica a partir de la siguiente descripción detallada.Other objectives, advantages and applications of the The present invention will become apparent to those skilled in the art to from the following detailed description.
\vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
Se ha encontrado que usando una pequeña pero apropiada cantidad de metal y la elección apropiada del metal o metales en un tamiz molecular de tamaño de poros medio o pequeño selectivo a la forma mejora significativamente el rendimiento de propileno durante el procedimiento de craqueo catalítico cuando se mezcla con un catalizador de tamiz molecular de poros grandes.It has been found that using a small but appropriate amount of metal and the appropriate choice of metal or metals in a medium or small pore size molecular sieve selective to form significantly improves the performance of propylene during the catalytic cracking process when mixing with a large pore molecular sieve catalyst.
La presente invención proporciona una mezcla de catalizadores para usar en el procedimiento de craqueo catalítico. La mezcla de catalizadores comprende un primer catalizador que comprende un tamiz molecular de poros grandes en una cantidad entre 20% y 90% en peso, y un segundo catalizador que comprende un tamiz molecular de tamaño de poros pequeño o medio en una cantidad entre 10% y 80% en peso, y en el que el segundo catalizador tiene un metal depositado en el catalizador en una cantidad de 0,1% a 5% en peso del segundo catalizador.The present invention provides a mixture of catalysts for use in the catalytic cracking process. The catalyst mixture comprises a first catalyst that it comprises a molecular sieve of large pores in an amount between 20% and 90% by weight, and a second catalyst comprising a sieve small or medium pore size molecular in an amount between 10% and 80% by weight, and in which the second catalyst has a metal deposited in the catalyst in an amount of 0.1% to 5% by weight of the second catalyst.
Cada uno de los catalizadores comprende un tamiz molecular con un agente I aglutinante de óxido inorgánico, un agente de carga, o ambos para proporcionar el nivel deseado de resistencia mecánica y resistencia al desgaste del catalizador ligado. La cantidad de agente aglutinante y/o material de carga contribuye de 20% a 80% del peso total del catalizador. Además de mejorar las propiedades de resistencia del catalizador, el agente aglutinante y/o los materiales de carga permiten que el tamiz molecular se una en tamaños de partículas mayores adecuados para propósitos catalíticos comerciales. Los agentes aglutinantes y los agentes de carga son conocidos en la técnica y no se enumeran en la presente memoria. Ejemplos de agentes aglutinantes y de agentes de carga se describen en el documento US 6.649.802 que se incorpora como referencia en su totalidad. El término catalizador como se usa en esta solicitud se refiere al tamiz molecular con el agente aglutinante y/o agente de carga en un estado que puede usarse para propósitos catalíticos comerciales. La mezcla de catalizadores, cuando se usa en la presente memoria, se refiere a una mezcla del primer y del segundo catalizador, y puede ser una mezcla física, o una mezcla que combina ambos catalizadores en una única partícula de catalizador.Each of the catalysts comprises a sieve molecular with an inorganic oxide binder agent I, an agent of load, or both to provide the desired level of resistance mechanical and wear resistance of the bound catalyst. The amount of binder and / or filler contributes from 20% to 80% of the total weight of the catalyst. In addition to improving resistance properties of the catalyst, the binding agent and / or the loading materials allow the molecular sieve to join in larger particle sizes suitable for purposes commercial catalytic The binding agents and the agents of Charges are known in the art and are not listed herein. memory. Examples of binders and fillers are described in US 6,649,802 which is incorporated as reference in its entirety. The term catalyst as used in This request refers to the molecular sieve with the agent binder and / or filler in a state that can be used to commercial catalytic purposes. The mixture of catalysts, when used herein, it refers to a mixture of the first and second catalyst, and may be a physical mixture, or a mixture that combines both catalysts in a single particle of catalyst.
El metal, o metales, depositados en el segundo catalizador se depositan después de que se ha formado el catalizador con el agente aglutinante y/o el agente de carga, y se pueden dispersar en el tamiz molecular o depositar en la superficie externa de las partículas del catalizador, o alguna combinación.The metal, or metals, deposited in the second catalyst are deposited after the catalyst has formed with the binding agent and / or the loading agent, and can be disperse in the molecular sieve or deposit on the external surface of catalyst particles, or some combination.
El catalizador es una zeolita o tamiz molecular
selectivo a la forma usado para craquear moléculas grandes de
hidrocarburos a propileno. Los tamices moleculares de poros grandes
son tamices moleculares con diámetros de abertura de los poros
mayores de 0,7 nm, y están típicamente definidos por anillos de 12
miembros o mayores. Un primer catalizador típico es la zeolita Y.
Son conocidas en la técnica las zeolitas Y de poros grandes e
incluyen H-Y,
RE-Y,
US-Y, NH4-Y, y
LZ-210, que se describen en los documentos US
4.842.836, US 4.965.233, US 6.616.899, y US 6.869.521 y que se
incorporan como referencias en su totalidad. Los tamices moleculares
con tamaños de poros pequeños y medios se caracterizan por que
tienen diámetros de abertura de los poros efectivos menores o
iguales que 0,7 nm, y con tamaños de anillos de los poros que tienen
10 miembros o menos. Un tamiz molecular tal tiene una estructura
tipo MFI, y preferiblemente es tamiz molecular
ZSM-5 o ST-5. Otras zeolitas que se
pueden usar para el segundo catalizador en la presente invención
incluyen, pero no se limitan a, ZSM-11,
ZSM-22, Beta, erionita,
ZSM-34 y SAPO-11. En una
realización, el metal se selecciona entre galio, cobre, cinc y sus
mezclas, en la que el contenido de metal total está entre 0,1% y 5%
en peso del segundo catalizador, y preferiblemente entre 0,5% y 2%
en peso del segundo catalizador.The catalyst is a zeolite or molecular sieve selective to the form used to crack large molecules of hydrocarbons to propylene. Molecular sieves of large pores are molecular sieves with pore opening diameters greater than 0.7 nm, and are typically defined by rings of 12 members or larger. A typical first catalyst is zeolite Y. Zeolites Y of large pores are known in the art and include HY,
RE-Y, US-Y, NH4-Y, and LZ-210, which are described in US 4,842,836, US 4,965,233, US 6,616,899, and US 6,869,521 and which are incorporated by reference in its totality Molecular sieves with small and medium pore sizes are characterized by having effective pore opening diameters smaller than or equal to 0.7 nm, and with pore ring sizes having 10 members or less. Such a molecular sieve has an MFI type structure, and is preferably ZSM-5 or ST-5 molecular sieve. Other zeolites that can be used for the second catalyst in the present invention include, but are not limited to, ZSM-11, ZSM-22, Beta, erionite,
ZSM-34 and SAPO-11. In one embodiment, the metal is selected from gallium, copper, zinc and mixtures thereof, in which the total metal content is between 0.1% and 5% by weight of the second catalyst, and preferably between 0.5% and 2 % by weight of the second catalyst.
El segundo catalizador preferido es una zeolita y tiene una estructura tipo MFI y la preparación es conocida en la técnica como se expone por ejemplo en el documento US 5.254.327 y se incorpora como referencia en su totalidad. Sin embargo, el metal se depositó en el catalizador mediante la técnica estándar de "humedad incipiente". Los metales en la forma de sales de metal solubles se disolvieron en suficiente agua para llenar el volumen de los poros del catalizador. Después se añadió la disolución del metal gota a gota al polvo de catalizador mientras se agitaba el catalizador en agua. Después de depositar el metal en disolución, el catalizador se secó a 93ºC (200ºF) y se calcinó a 540ºC (1000ºF). Otros métodos de deposición de metales en el catalizador incluyen métodos de intercambio iónico, o incluso la incorporación de los metales durante la etapa de síntesis de la zeolita.The second preferred catalyst is a zeolite and it has an MFI type structure and the preparation is known in the technique as set forth for example in document US 5,254,327 and incorporates as a reference in its entirety. However, the metal is deposited in the catalyst using the standard technique of "incipient moisture". Metals in the form of metal salts soluble dissolved in enough water to fill the volume of the pores of the catalyst. Then the solution of the metal drop by drop to the catalyst powder while stirring the Water catalyst After depositing the metal in solution, the The catalyst was dried at 93 ° C (200 ° F) and calcined at 540 ° C (1000 ° F). Other methods of deposition of metals in the catalyst include ion exchange methods, or even the incorporation of metals during the synthesis stage of zeolite.
En otra realización, el segundo catalizador comprende una zeolita o tamiz molecular selectivo a la forma que tiene al menos dos metales depositados en el catalizador, en el que la cantidad total de los metales depositados es de 0,1% a 5% en peso. Los metales depositados se seleccionan entre galio, cobre, cinc, germanio, cadmio, indio, estaño, mercurio, talio, plomo y sus mezclas. Preferiblemente, los metales se seleccionan entre galio, cobre y cinc, y cada uno de los metales se deposita en una cantidad entre 0,1% y 2% en peso. Para esta realización, cuando se seleccionan dos metales y se depositan los metales en el catalizador, se prefiere que los metales se depositen en cantidades sustancialmente iguales en peso.In another embodiment, the second catalyst comprises a zeolite or selective molecular sieve in the form that it has at least two metals deposited in the catalyst, in which the total amount of deposited metals is 0.1% to 5% in weight. Deposited metals are selected from gallium, copper, zinc, germanium, cadmium, indian, tin, mercury, thallium, lead and their mixtures Preferably, the metals are selected from gallium, copper and zinc, and each of the metals is deposited in an amount between 0.1% and 2% by weight. For this embodiment, when they select two metals and the metals are deposited in the catalyst, it is preferred that metals are deposited in quantities substantially equal in weight.
El procedimiento de la presente invención se describe en el contexto de un procedimiento FCC. Un dispositivo FCC consiste en un reactor de columna ascendente que proporciona una zona de transporte neumático en la que tiene lugar la reacción, una unidad de separación en la que el gas producto que abandona el reactor de columna ascendente se separa de la mezcla de catalizadores, un regenerador que recibe la mezcla de catalizadores y lo regenera (mediante combustión de coque con aire o mezcla adecuada de oxígeno) para reuso, y un recipiente de mezclado que mezcla la mezcla de catalizadores con un gas fluidizado antes de alimentar la mezcla de catalizadores y una corriente de hidrocarburos al reactor de columna ascendente. La tecnología FCC es conocida, como se muestra en el documento US 6.538.169, y se incorpora como referencia en su totalidad.The process of the present invention is describes in the context of an FCC procedure. An FCC device it consists of a rising column reactor that provides a pneumatic transport zone in which the reaction takes place, a separation unit in which the product gas leaving the Rising column reactor separates from the mixture of catalysts, a regenerator that receives the mixture of catalysts and regenerates it (by combustion of coke with air or mixture adequate oxygen) for reuse, and a mixing vessel that mix the catalyst mixture with a fluidized gas before feed the catalyst mixture and a stream of hydrocarbons to the rising column reactor. FCC technology is known, as shown in US 6,538,169, and incorporates as a reference in its entirety.
La mezcla de catalizadores, como se describió anteriormente, se mezcla con un gas fluidizado, y se alimenta con una corriente de hidrocarburos al reactor de columna ascendente, donde la mezcla de catalizadores y el gas de hidrocarburos reaccionan en las condiciones de reacción para generar un gas producto que incluye propileno.The catalyst mixture, as described previously, it is mixed with a fluidized gas, and fed with a stream of hydrocarbons to the rising column reactor, where the mixture of catalysts and hydrocarbon gas react under the reaction conditions to generate a gas product that includes propylene.
Los materiales base hidrocarbonados adecuados para procesar en esta invención incluyen, pero no se limitan a, naftas que tengan un intervalo de ebullición por encima de 50ºC (122ºF), gasoil de vacío que tenga un intervalo de ebullición de 343ºC a 552ºC (650ºF a 1025ºF) y se prepara por fraccionamiento a vacío del residuo atmosférico, y alimentaciones pesadas o residuales que tengan intervalos de ebullición por encima de 499ºC (930ºF).Suitable hydrocarbon base materials to process in this invention include, but are not limited to, naphtha having a boiling range above 50 ° C (122ºF), vacuum diesel with a boiling range of 343ºC to 552ºC (650ºF to 1025ºF) and is prepared by fractionation at vacuum of atmospheric waste, and heavy or residual feeds having boiling intervals above 499ºC (930ºF).
El reactor de columna ascendente típicamente funciona con condiciones de fase diluidas por encima del punto de la inyección de la alimentación en el que la densidad es normalmente menor que 320 kg/m^{3} (20 lb/ft^{3}) y, más típicamente, menor que 160 kg/m^{3} (10 lb/ft^{3}). Por lo común, la corriente de alimentación se habrá calentado a una temperatura en el intervalo de 150ºC a 320ºC (300ºF a 600ºF), antes de entrar en contacto con el catalizador. Se pueden añadir cantidades adicionales de alimentación aguas abajo del punto inicial de alimentación.The rising column reactor typically works with diluted phase conditions above the point of feed injection in which the density is normally less than 320 kg / m 3 (20 lb / ft 3) and, more typically, less than 160 kg / m 3 (10 lb / ft 3). Usually the flow of feed will have warmed to a temperature in the range of 150ºC to 320ºC (300ºF to 600ºF), before coming into contact with the catalyst. Additional amounts of feed can be added downstream of the initial feeding point.
En un esfuerzo de minimizar el tiempo de contacto de la alimentación y la mezcla de catalizadores, el cual puede promover la transformación adicional de los productos deseados en otros productos indeseados, la mezcla de catalizadores se separa rápidamente del gas producto. Los tiempos de contacto en el reactor de columna ascendente son de 0,8 segundos a 3,5 segundos. Se conocen en la técnica distintos medios de separación y no se detallan en la presente memoria.In an effort to minimize the time of feed contact and catalyst mixture, which can promote further transformation of desired products in other unwanted products, the catalyst mixture separates Quickly from the product gas. The contact times in the reactor Ascending column are from 0.8 seconds to 3.5 seconds. They know each other in the art different means of separation and are not detailed in the present memory
La relación en peso de mezcla de catalizadores a alimentación de hidrocarburos está en el intervalo de 5 a 50 y preferiblemente de 5 a 30, y más preferiblemente de 5 a 15.The weight ratio of catalyst mix to hydrocarbon feed is in the range of 5 to 50 and preferably 5 to 30, and more preferably 5 to 15.
Se funciona a baja presión parcial de
hidrocarburos para favorecer la producción de olefinas ligeras. Por
consiguiente, la presión del reactor de columna ascendente se ajusta
de 140 a 420 kPa (20 a 60 psia) con una presión parcial de
hidrocarburos de 35 a 310 kPa (5 a 45 psia), con una presión parcial
de hidrocarburos preferida de 70 a 140 kPa (10 a 20 psia). Esta
presión parcial de hidrocarburos relativamente baja se consigue
usando vapor como diluyente hasta el grado de que el diluyente es
2-40% en peso de la alimentación, y preferiblemente
10-20% en peso de la alimentación. Se pueden usar
otros diluyentes tales como gas seco para alcanzar presiones
parciales de hidrocarburos
equivalentes.It operates at low partial pressure of hydrocarbons to favor the production of light olefins. Accordingly, the pressure of the rising column reactor is adjusted from 140 to 420 kPa (20 to 60 psia) with a hydrocarbon partial pressure of 35 to 310 kPa (5 to 45 psia), with a preferred hydrocarbon partial pressure of 70 at 140 kPa (10 to 20 psia). This relatively low hydrocarbon partial pressure is achieved using steam as a diluent to the extent that the diluent is 2-40% by weight of the feed, and preferably 10-20% by weight of the feed. Other diluents such as dry gas can be used to achieve partial hydrocarbon pressures.
equivalent.
La temperatura de la corriente de craqueo en la salida del reactor de columna ascendente será de 510ºC a 621ºC (950ºF a 1150ºF). Sin embargo, los autores han encontrado que las temperaturas a la salida del reactor de columna ascendente por encima de 566ºC (1050ºF) produce más gas seco y poco más de olefinas, por lo que la temperatura preferida es de 510ºC a 566ºC (950ºF a 1050ºF).The cracking current temperature in the Rising column reactor output will be 510 ° C to 621 ° C (950ºF to 1150ºF). However, the authors have found that temperatures at the outlet of the rising column reactor by above 566ºC (1050ºF) produces more dry gas and little more than olefins, so the preferred temperature is 510 ° C to 566 ° C (950ºF to 1050ºF).
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La evaluación se llevó a cabo en una unidad micro-reactor de evaluación ACE™. Las unidades ACE están disponibles en Xytel Copr. en Elk Grove Village, IL. La corriente de alimentación de hidrocarburos fue una nafta ligera y las condiciones de reacción incluyeron una temperatura de 565ºC (1050ºF) y una relación catalizador a hidrocarburo de 5 sobre el catalizador.The evaluation was carried out in a unit ACE ™ evaluation micro-reactor. ACE units are available in Xytel Copr. in Elk Grove Village, IL. The hydrocarbon feed stream was a light gasoline and reaction conditions included a temperature of 565 ° C (1050ºF) and a catalyst to hydrocarbon ratio of 5 over the catalyst.
Los resultados de los ensayos de la unidad ACE se resumen en la Tabla 1. Las comparaciones son con un catalizador comercial, que tiene un tamiz molecular ST-5 en una cantidad de aproximadamente 25% en peso, y el tamiz molecular con cantidades diferentes de varios ST-5 activados con metales depositados en el catalizador. ST-5 es una zeolita tipo MFI y se describe en el documento US 5.254.327 que se incorpora como referencia en su totalidad.The results of the ACE unit tests are summarized in Table 1. The comparisons are with a catalyst commercial, which has an ST-5 molecular sieve in a amount of about 25% by weight, and the molecular sieve with different amounts of several ST-5 activated with metals deposited in the catalyst. ST-5 is a MFI type zeolite and is described in US 5,254,327 which incorporates as a reference in its entirety.
Los resultados muestran que una pequeña cantidad de aditivo al catalizador ST-5 generó una cantidad mayor de propileno, producido a partir del material base de nafta, sobre el catalizador ST-5 comercial. Los metales que mostraron un aumento fueron galio, con un aumento de 21,7%, cinc, con un aumento de 6,7%, y una mezcla 50-50 de cinc y cobre mostró un aumento de 15%. Por otra parte, la elección inapropiada del aditivo puede dar lugar a degradación en la producción de propileno. Otras posibles combinaciones a partir de los resultados presentes indican una mezcla de galio y cobre, y una mezcla de galio y cinc.The results show that a small amount of additive to catalyst ST-5 generated an amount higher than propylene, produced from the base material of naphtha, on the commercial ST-5 catalyst. Metals that showed an increase were gallium, with an increase of 21.7%, zinc, with an increase of 6.7%, and a 50-50 mixture of zinc and Copper showed an increase of 15%. Moreover, the choice Inappropriate additive may lead to degradation in the propylene production. Other possible combinations from the present results indicate a mixture of gallium and copper, and a mixture of gallium and zinc.
Limitando las cantidades de aditivos, y seleccionando los metales apropiados que se han de añadir a los catalizadores, se puede aumentar sustancialmente la producción de propileno.Limiting the amounts of additives, and selecting the appropriate metals to be added to the catalysts, the production of propylene
Aunque la invención se ha descrito con las que actualmente se consideran las realizaciones preferidas, se sobreentiende que la invención no se limita a las realizaciones descritas, sino que se tiene la intención de que cubra diversas modificaciones y disposiciones equivalentes incluidas en el alcance de las reivindicaciones anexas.Although the invention has been described with those currently preferred embodiments are considered, it is understood that the invention is not limited to the embodiments described, but it is intended to cover various modifications and equivalent provisions included in the scope of the appended claims.
Claims (9)
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