MXPA01011497A - Metodo de conversion de hidrocarburo. - Google Patents

Metodo de conversion de hidrocarburo.

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Abstract

Se describe un metodo para producir hidrogeno y un producto hidroprocesado a partir de un material de carga hidrocarbonoso que comprende someter el material de carga a un tratamiento de hidrocraqueo catalitico, usando hidrogeno que ha sido producido al menos parcialmente a partir del material de carga hidrocraqueado, y someter al menos una parte del material de carga hidrocraqueado, despues de haberlo sometido a un tratamiento de separacion en el caso de que el producto hidroprocesado sea recuperado, a un tratamiento para producir hidrogeno en una sola operacion, donde el hidrogeno es recuperado al menos parcialmente como producto.

Description

MÉTODO DE CONVERSIpN DE HIDROCARBURO DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un proceso para convertir materiales de carga hidrocarbonosos de un modo flexible. Durante muchos años, la industria de refinación se ha preocupado, y en cierta medida aún se tiene como objetivo maximizar tanto como sea posible la capacidad o de optimizar la infraestructura de refinerías existentes, con el fin de minimizar costos o, mejor aún, encontrar la solución más pragmática de maximizar tanto la capacidad con la infraestructura. En este enfoque, y aún al diseñar refinerías completamente nuevas, se está enfatizando el diseño de refinerías grandes, debido a que los costos enormes implicados solamente pueden ser justificados por el procesamiento de grandes cantidades de materiales de carga, especialmente desde que los mercados diarios actuales son internacionales, y un producto fabricado de un lugar puede ser vendido en otros lugares. Tales refinerías, a las cuales a veces se hace referencia como refinerías de exportación, han probado la utilidad de su existencia durante años. FEF: 134257 i...i._.-_ _, 1 ---.3. _ * En el contexto de las refinerías existentes, es comprensible que, debido a los factores logísticos fijos, se diseñan adaptaciones de modo tal que se adecúan a la infraestructura actual, lo que significa que mientras ciertas adaptaciones posiblemente pueden ser óptimas para una cierta parte de la refinería, muy probablemente no lo son para otra parte, o aún para todas las demás partes de la refinería. Para disminuir los costos de las refinerías, 10 uno puede pensar en disminuir la escala de las operaciones, pero se comprende fácilmente que al disminuir la escala de una refinería, se pierden las ventajas ganadas con el aumento del tamaño y la optimización complementaria de la infraestructura 15 intrínseca, sí no completamente, al menos en gran medida . Además, las operaciones fijas como las realizadas en grandes refinerías no tienen mucha flexibilidad, y no es posible manejar fácilmente los 20 cambios en el mercado, particularmente si tales cambios son radicales, bastante frecuentes y no fáciles de predecir . Un ejemplo de un esquema de refinería, que ha sido diseñado para ser más sencillo y que puede ser 25 utilizado para construir una planta piloto compacta con «•*-* i 's K-v costos de inversión de capital posiblemente bajos, ha sido descrito en la publicación de la Solicitud de Patente Europea EP-A-635555. En esencia, el esquema de refinería revelado en la EP-A635555 está dirigido a 5 operar una sola unidad de hidrotratamiento, seguido por una destilación para separar varias fracciones. Se dice, que la diferencia entre el esquema de refinería propuesto en la EP-A-635555 y la técnica previa a la cual el documento hace referencia, consiste 10 en que en la refinación convencional, el petróleo crudo es separado en varias fracciones, que luego son (hidro) tratadas individualmente. Los resultados descritos al usar un material de carga que contiene material C5-360°C (el total de las cuatro fracciones 15 obtenidas normalmente si el material de carga primero es sometido a destilación) dan la impresión de que es posible simplificar una refinería en gran medida, sin reducir el efecto de hidrotratamiento obtenido en la técnica previa. Sin embargo, queda claro que si en la 20 unidad única de hidrotratamiento se usa adicionalmente la fracción que contiene C4 e hidrocarburos menores (la fracción C4), que también forma parte del petróleo crudo de entrada pero que no forma parte del proceso de hidrotratamiento del material C53-60°C, los resultados 25 son menos favorables. En la EP-A-635555 se manifiesta además que parte de uno de los productos obtenidos después de la destilación puede ser enviada a un reformador catalítico para producir hidrógeno, que puede ser usado en la etapa única de hidrotratamiento. En el documento US 3,463,611 se ha descrito un proceso que tiene el propósito de recuperar azufre de corrientes de alimentación que contienen azufre, por medio de un circuito bastante complejo diseñado para concentrar en una corriente de reciclado, sulfuro de hidrógeno en una concentración suficientemente elevada para alimentar una zona de oxidación parcial con una corriente de gas de purga de la corriente de reciclado, después de lo cual, el sulfuro de hidrógeno y dióxido de carbono separados de esta zona, son llevados a un proceso Claus para la fabricación de azufre. El proceso descrito en el documento US 3.463.611 es en esencia un proceso que consume hidrógeno, que eventualmente necesita hidrógeno de compensación adicional que puede ser alimentado a la línea de hidrógeno que entra en la unidad de hidroconversión. En el documento US 3,224,958 se describe un proceso en el cual una carga de alimentación de hidrocarburo es separada en una fracción liviana y una fracción pesada, fracciones que son sometidas por separado a una etapa de hidroconversión, seguida por una elaboración combinada de los materiales de carga convertidos la que comprende una unidad de hidrogenación catalítica, un generador de gas y un reactor para la reacción de desplazamiento, con el fin de producir hidrógeno de reciclado de una calidad pasable. Una parte del hidrógeno de baja calidad es separado como corriente de purga previo a entrar al generador de gas y a las etapas de conversión o desplazamiento. En esencia, el proceso descrito en el 10 documento US 3,224,958 está dirigido más bien a la producción de hidrocarburos que a la producción de hidrógeno . En el documento US 3,189,538 se describe un proceso en el cual se produce hidrógeno no solamente a 15 partir de un material de carga convertido, sino también a partir de un sistema de craqueo/regeneración hecho a medida para producir hidrógeno a partir de una carga auxiliar, y para reunir partes del hidrógeno producido por este sistema con la alimentación de hidrógeno al 20 proceso que consume hidrógeno. En esencia, el proceso descrito en el documento US 3,189,538 es inflexible, porque requiere dos unidades de producción de hidrógeno no integradas, de las cuales una es una unidad de craqueo fluidizado, la que es muy costosa y no usada 25 normalmente como instalación para producción de #.. hidrógeno. Además, para operar dicho proceso deben usarse no menos de tres cargas de hidrocarburo diferentes para alimentar el proceso de conversión principal . Se ha encontrado ahora que es posible mejorar la flexibilidad por medio de una integración adicional del proceso, de modo que parte del producto obtenido en una operación de hidrocraqueo puede ser usado como materia carga para producir hidrógeno, el que es usado 10 en la operación de hidrocraqueo para producir los productos de refinería deseados. La operación de hidrocraqueo debe ser llevada a cabo de modo tal, en dependencia de las características del producto contemplado^ que se produce una fracción que puede ser 15 usada óptimamente en la producción de hidrógeno. Esto significa que el proceso de acuerdo con la presente invención logra los propósitos combinados de reconstituir el material de carga por el tratamiento en el hidrocraqueador, produciendo al mismo tiempo, o 20 aumentando la cantidad de la fracción elegida para servir total o parcialmente como material de carga para la instalación de producción del hidrógeno a ser usado en la operación de hidrocraqueo. La presente invención se refiere, por lo tanto, 25 a un método para producir hidrógeno y un producto hidroprocesado a partir de un material de carga hidrocarbonoso, que comprende someter este material de carga hidrocarbonoso a un tratamiento de hidrocraqueo catalítico, usando hidrógeno que ha sido producido al menos parcialmente a partir del material de carga hidrocraqueado, y someter al menos parte del material de carga hidrocraqueado, después de haberlo sometido a un tratamiento de separación en el caso que se desee recuperar un producto hidroprocesado, a un tratamiento para producir hidrógeno en una sola operación y donde el hidrógeno es al menos parcialmente recuperado como producto, caracterizado porque la cantidad de hidrógeno producida por el método excede la cantidad de hidrógeno necesaria en el proceso. El método de acuerdo a la presente invención comprende por lo tanto, en esencia, una operación de hidrocraqueo, y opcionalmente una operación de separación y una operación de producción de hidrógeno provista con la entrada de alimentación, la salida (s) de producto y la línea (s) de transferencia de hidrógeno apropiadas . El método de acuerdo con la presente invención puede ser llevado a cabo de varios modos, en dependencia de la naturaleza del material de carga, la severidad de la operación de hidrocraqueo deseada y el tipo y cantidad de la fracción específica de material de carga hidrocraqueado a ser usada como material de carga para la instalación de producción de hidrógeno. Los materiales de carga hidrocarbonosos que pueden ser usados convenientemente en el método de acuerdo con la presente invención son aquellos en la gama de los que tienen un punto de ebullición inicial de aproximadamente a temperatura ambiente hasta aquellos que tienen un punto de ebullición final de aproximadamente 650°C, medidos bajo condiciones estándares de temperatura y presión (20°C y 1 atmósfera) . Será claro que los materiales de carga que pueden ser usados en el método de acuerdo con la presente invención no deben tener necesariamente un perfil de puntos de ebullición que abarque la gama total revelada previamente. Pueden usarse ventajosamente materiales de carga que tengan una gama de puntos de ebullición tal que su 90% de punto de ebullición (es decir, la temperatura a la cual el 90 % del material de carga se habría separado durante un proceso de destilación) se encuentra en la gama entre 400 y 600°C. Son preferidos los materiales de carga que tienen el 90% de punto de' ebullición en la gama entre 450 y 600°C. Pueden obtenerse buenos resultados con materiales de ?__kl_______-_ __,.Éi.?-'' carga que tienen el 90% de punto de ebullición en la gama de 475 a 550°C. Los ejemplos de materiales de carga que pueden ser usados convenientemente son nafta, queroseno, y varios tipos de gasoil tales como gasoil atmosférico y gasoil de vacío. También pueden usarse adecuadamente aceites de reciclaje. Pueden usarse no sólo materiales de carga de origen mineral sino también de origen sintético. Los materiales de carga sintéticos o semisintéticos son preferidos desde un punto de vista por su bajo . contenido de azufre y/o nitrógeno, debido a que tales materiales de carga disminuyen la necesidad de que procesos de separación de azufre y/o nitrógeno formen parte de la refinación del producto. Los materiales hidrocarbonosos producidos a partir de gas sintético con el así llamado proceso Fischer-Tropsch, forman un material de carga muy útil para el método de acuerdo con la presente invención, ya que tales materiales de carga evidenciarían la necesidad de instalaciones para el tratamiento y separación de azufre y/o nitrógeno. También es posible que los materiales de carga hidrocarbonosos a ser usados en el método de acuerdo con la presente invención contengan materiales que bullen por debajo de la temperatura ambiente. Tales materiales í ___ ? Á? i,lal I ~lá_ÍÍ& pueden estar presentes en el material de carga a ser usado, o pueden ser agregados a este material de carga. Se hace referencia a la presencia de hidrocarburos menores o fracciones de hidrocarburos tales como gas de petróleo licuado. Es ventajoso usar un material de carga que contenga entre 5 y 40 % en peso de un material que tiene una gama de puntos de ebullición mayor que la gama de puntos de ebullición del producto hidroprocesado. 10 También pueden procesarse materiales de carga que comprenden materiales que contienen azufre. Normalmente, la cantidad de azufre no será mayor del 5 % en peso, y preferiblemente no excederá el 3 % en peso. Se da preferencia a materiales de carga que contienen 15 cantidades aún menores de azufre, o que no contienen azufre . Será claro para los expertos en la técnica que en el contexto del inicio del método de acuerdo con la presente invención será necesario introducir hidrógeno 20 desde afuera del proceso. Una parte o todo el hidrógeno a ser consumido durante la etapa de hidrocraqueo del método de la presente invención será generado en la unidad de fabricación de hidrógeno que forma parte del circuito . 25 __- _ .» _ _ -_ El tratamiento de hidrocraqueo catalítico de acuerdo con la presente invención puede ser llevado a cabo convenientemente a temperaturas en la gama entre 200 y 550°C, preferiblemente entre 250 y 450°C. Pueden aplicarse convenientemente presiones hasta de 400 bar, dándose preferencia a presiones en la gama entre 10 y 200 atmósferas. En el método de acuerdo con la presente invención, al menos una parte del hidrógeno a ser usado en el tratamiento de hidrocraqueo será generado a partir del material de carga hidrocraqueado. Por lo tanto, son usados preferiblemente catalizadores capaces de convertir no sólo aquella parte del material de carga que provee el producto hidroprocesado, sino de convertir también otras partes del material de carga en una medida tal que el material de carga hidrocraqueado remanente sea una buena fuente para la producción de hidrógeno. En otras palabras, se da preferencia a catalizadores que también producen grandes cantidades de materiales de punto de ebullición menor (además del producto hidrocraqueado) . Los ejemplos de catalizadores que pueden ser usados en el tratamiento de hidrocraqueo de acuerdo con el método de la presente invención son los catalizadores de zeolita que tienen una tendencia de sobrecraquear desde un punto de vista convencional (donde en lo posible sólo deben craquearse aquellas fracciones del material de carga que proporcionan el producto hidrocraqueado deseado, mientras que se preserve tanto como sea posible el material de carga inicial, o por lo menos en la medida en que quede material líquido, minimizando de este modo la producción de material gaseoso) . En el método de acuerdo con la presente invención, es ventajoso aplicar catalizadores de hidrocraqueo que son capaces de producir, además del producto (s) deseado, también una cantidad razonable de materiales de punto de ebullición menor, que no se prefieren del todo desde un punto de vista del hidrocraqueo convencional. Los ejemplos de tales catalizadores pueden estar basados en zeolita beta, zeolita Y, ZSM-5, erionita y chabazita. Será claro para los expertos en la técnica, cuales son los materiales de zeolita específicos y que metal (es) específico ( s ) con capacidades de hidrocraqueo pueden ser usados, tomando en cuenta que se da preferencia a catalizadores que dan rendimientos mas bien elevados en productos relativamente livianos, debido a que tales productos reducen la severidad de la parte del proceso que está dirigida a la producción de hidrógeno. Como ejemplo, los catalizadores adecuados comprenden zeolita S_t ._ ú , etales del Grupo VI y/o del Grupo VIII. Los ejemplos de metales del Grupo VI comprenden Mo y W. Los ejemplos de metales del Grupo VIII comprenden Ni, Co, Pt y Pd. Los catalizadores convenientes contienen entre 2 y 40 % en peso de metales del Grupo VI y/o entre 0.1 y 10 % en peso de metales del Grupo VIII. Convenientemente, los catalizadores son catalizadores sobre soportes. Ejemplos de soportes adecuados son alumina, sílice, sílice-alumina, magnesia, zirconia y mezclas de dos o más de estos soportes. La alumina es un material de soporte preferido, opcionalmente en combinación con sílice-alumina. También pueden usarse convenientemente combinaciones de dos o más catalizadores. Los ejemplos de combinaciones de catalizadores incluyen los así referidos catalizadores de lecho apilado, que comprenden el uso de diferentes lechos llenados con material catalítico (diferente) . La selección de las combinaciones específicas de lechos para catalizadores dependerá del proceso contemplado conocido por los expertos en la técnica. Una modalidad importante del método de acuerdo con la presente invención es una en donde el producto (s) hidroprocesado a ser recuperado del proceso es (son) queroseno y/o gasoil, produciéndose hidrógeno en una _....._ A-a__-_-__-tv---_l. cantidad que excede la cantidad necesaria para satisfacer las necesidades internas del proceso. Luego, el material de carga hidrocraqueado remanente, opcionalmente en combinación con parte del, o aún con todo el producto hidroprocesado en los casos en donde no hay una salida directa para el producto, será sometido a un tratamiento para producir hidrógeno en una sola operación, recuperándose al menos una parte del hidrógeno como producto (además de la cantidad usada para satisfacer el requerimiento de hidrógeno (consumo) del método de acuerdo con la presente invención) . El hidrógeno excedente puede ser usado como hidrógeno de exportación, que como tal estará luego disponible para varias aplicaciones, tales como un reactivo químico o como una fuente para la producción de electricidad. El proceso de acuerdo con la invención permite la producción de hidrógeno de buena calidad, es decir hidrógeno con una pureza de al menos 80 %, preferiblemente de al menos 90 %, lo que aumenta la amplitud de la utilidad de operación. Será claro, que durante los procedimientos iniciales será necesario usar una fuente de hidrógeno fuera del proceso hasta que el proceso sea al menos parcialmente autosuficiente con respecto al consumo de Í5___t___¡ _-——_»__« ,.!.j j i puede usarse hidrógeno disponible en contenedores de almacenamiento. Como ya puede estar presente algo de hidrógeno en el material de carga para la producción de hidrógeno, puede ser útil separarlo y usarlo como parte de la cantidad de hidrógeno necesario para satisfacer el requerimiento de hidrógeno del proceso. Esto puede hacerse convenientemente sometiendo el material de carga hidrocraqueado a un proceso de separación que implica una membrana' que permite el paso del hidrógeno, pero que retiene moléculas más pesadas. Los expertos en la técnica saben cual es la membrana a ser usada y como debe ser operada. Dentro de la técnica se conocen varios procesos capaces de producir hidrógeno a partir de materiales de carga hidrocarbonosos. Los expertos en la técnica conocen tales procesos así como su operación. La producción de hidrógeno en una sola operación puede ser llevada a cabo en un recipiente, pero opcionalmente en dos o más recipientes, tal como en una unidad que está compuesta por una etapa de oxidación parcial catalítica y una o más etapas de conversión de desplazamiento. Un proceso conveniente es la oxidación (parcial) catalítica. Otros procesos adecuados son la reformación k. í i * de vapor-metano y la deshidrogenación catalítica de alcanos menores, tales como propano o butano. Puede encontrarse un sistema de producción de hidrógeno preferido en la combinación de la oxidación parcial catalítica con la reacción de desplazamiento de gas de agua, convirtiendo esta última reacción, en esencia, en monóxido de carbono, producido conjuntamente con hidrógeno en la reacción de oxidación parcial catalítica, en presencia de agua (vapor bajo las condiciones del proceso) , a hidrógeno y dióxido de carbono. El resultado neto de la reacción combinada de oxidación catalítica / desplazamiento de gas de agua es la conversión del material hidrocarbonoso en hidrógeno y dióxido de carbono. Normalmente, el proceso combinado de oxidación parcial catalítica / desplazamiento de gas de agua puede ser operado con una eficiencia de al menos 50%, calculada sobre el hidrógeno producido, preferiblemente con una eficiencia de al menos 65%, calculada sobre el hidrógeno producido (sin tomar en cuenta el hidrógeno presente en el material de carga hidrocraqueado) . Los catalizadores adecuados para el proceso de oxidación parcial catalítica de acuerdo con el método de la presente invención comprenden uno o más metales del Grupo VIII de la Tabla Periódica de los Elementos __.-' . Los ejemplos de metales adecuados comprenden rodio, iridio y rutenio, como así también una combinación de dos o más de estos metales. Especialmente los portadores que tienen una gran tortuosidad pueden ser utilizados adecuadamente. Las condiciones del proceso convenientes comprenden usar las proporciones molares oxigeno : carbono en la gama entre 0.30 y 0.80, preferiblemente entre 0.45 y 0.75, y lo más preferiblemente entre 0.45 y 0.65; con temperaturas entre 800°C y 1200°C, en particular entre 900°C y 1100°C, usando en tanto una velocidad de gas en la gama entre 100,000 y 10,000,000 1/ g/hr, preferiblemente en la gama entre 250,000 y 2,000,000 1/kg/hr. Una ventaja del método de acuerdo con la presente invención es que al producir hidrógeno como producto principal, simultáneamente se produce dióxido de carbono en cantidades apreciables, lo que puede ser útil para operaciones comerciales, tales como la recuperación mejorada de petróleo, o para propósitos de calefacción en el caso que este disponible una infraestructura apropiada (tal como comunidades urbanas y/o invernaderos para agricultura) . Debido a que en el método de acuerdo con la presente invención pueden usarse materiales de carga que contienen hasta aproximadamente 5% en peso de azufre, el í.¡ _ _,_, . „ »_. fe *« » «sí»" tratamiento con hidrógeno causará la producción de sulfuro de hidrógeno. Será claro que en tales casos será necesaria una etapa de proceso adicional para separar sulfuro de hidrógeno del material de carga hidrocraqueado y para convertirlo en azufre. Si antes de separar el producto de hidroprocesamiento, se libera la presión, preferiblemente será separado el sulfuro de hidrógeno que puede ser enviado a una unidad de procesamiento adicional, tal como una unidad SCOT, o, si la concentración de hidrógeno es lo suficientemente 10 grande, puede ser alimentado directamente a una unidad CLAUS. Los expertos en la técnica conocen tales instalaciones de procesamiento así como su operación. Varias modalidades del método de acuerdo con la presente invención pueden ser ilustradas 15 esquemáticamente por medio de la Figura 1. La Figura 1 ilustra una modalidad en la cual se procesa un material de carga que contiene azufre, de tal modo que se proporciona al menos un producto hidroprocesado para recuperarse como producto a 20 comercializar, conjuntamente con hidrógeno producido para su uso en el proceso de acuerdo con la presente invención, así como para exportación. A través de la línea 1 se introduce un material de carga en la unidad de craqueo 10, en la cual el 25 -# material de carga es sometido a un tratamiento catalítico con hidrógeno bajo condiciones de hidrocraqueo. A través de la línea 9 se introduce hidrógeno en la línea 1. Desde la unidad de hidrocraques 10, el material de carga hidrocraqueado es enviado a través de la línea 2 a la unidad de separación 20, desde la cual se obtendrá un producto hidroprocesado a través de la línea 3 y también una corriente de producto hidrocraqueado que contiene sulfuro de 10 hidrógeno, que es enviada a través de la línea 4 a una unidad separadora de sulfuro de hidrógeno 30. De la unidad 30 se obtendrá una corriente que contiene sulfuro de hidrógeno que es enviada a través de la línea 5 a una unidad de recuperación de azufre (no mostrada) para 15 producir azufre, y también se obtendrá una corriente de producto hidrocraqueado libre de sulfuro de hidrógeno que puede ser enviada a través de la línea 6a a la unidad de separación de hidrógeno 35 (o para el caso de que el hidrógeno no es separado en esta parte del 20 proceso, a través de la línea 6 (6a + 6b) directamente a la unidad de fabricación de hidrógeno 40) desde la cual el hidrógeno separado es enviado de vuelta a través de la línea 36 a la línea 1 como parte del hidrógeno necesario en la unidad de hidrocraqueo 10, y el material 25 de carga hidrocraqueado remanente libre de sulfuro de rt hidrógeno (y opcionalmente libre de hidrógeno) es enviado a través de la línea 6b a la unidad de fabricación de hidrógeno 40. En el caso que esta unidad contiene una etapa de oxidación parcial catalítica y una etapa de desplazamiento de gas de agua, se enviara agua (o vapor) a la etapa de desplazamiento de gas de agua a través de la línea 11b. Se obtendrá dióxido de carbono a través de la línea 8, y el hidrógeno producido será enviado de vuelta a través de las líneas 7 y 9 a la unidad de hidrocraqueo 10 (opcionalmente conjuntamente con hidrógeno a través de la línea 36) , mientras que el exceso de hidrógeno puede estar disponible a través de la línea 10. La Figura 1 puede ilustrar una modalidad de proceso adicional en la cual un material de carga que contiene azufre es procesado de modo tal que todo el material de carga hidrocraqueado (incluyendo la fracción que es recuperable como producto hidroprocesado) es usado para producir (un exceso) hidrógeno, es decir, el producto final del proceso, aparte del azufre y dióxido de carbono, es solamente hidrógeno. En esta modalidad, el producto hidroprocesado que normalmente es recuperado a través de la línea 3, es enviado ahora, conjuntamente con el material de carga hidrocraqueado, a través de la línea 4, a la unidad de separación de sulfuro de hidrógeno 30, después de lo cual las etapas adicionales son las representadas en la Figura 1. Una modalidad adicional de acuerdo con el método de la invención es aquella en la cual se hace uso de un material de carga libre de azufre (es decir, de un material de carga de naturaleza sintética o semisintética o de un material de carga que ya ha sido sometido a un tratamiento de hidrodesulfurización) . En tal realización, ya no es necesario separar un material de carga hidrocraqueado que contiene sulfuro de hidrógeno (o de enviar el material de carga hidrocraqueado total a la unidad (opcional) de separación de hidrógeno), lo que significa que el proceso representado esquemáticamente en la Figura 1 es operado ahora sin usar la unidad de separación de sulfuro de hidrógeno 30.
Ej emplos El método de acuerdo con la presente invención puede ser ilustrado por medio de los ejemplos explicativos siguientes. Ejemplo 1 Un material de carga hidrocarbonoso que tiene un IBP (initial boiling point = punto de ebullición inicial) de 121°C y un 90 % de punto de ebullición de Í 4. i t_*•-_ 533°C y que contiene 0.02 % en peso de azufre, puede ser pasado (en una cantidad de 10 toneladas/día conjuntamente con 1.5 toneladas/día de hidrógeno, cantidades que son representativas para la relación hidrógeno / material de carga) en la unidad de hidrocraqueado 10 sobre un catalizador del tipo zeolita beta soportado por alumina, bajo condiciones para convertir en un solo paso 90% en peso del material de carga a un material de punto de ebullición menor. Como producto puede obtenerse 45% en peso, calculado sobre la entrada de material de carga hidrocarbonoso, de un producto hidroprocesado (que comprende queroseno y gasoil), mientras que el material de carga hidrocraqueado remanente puede ser enviado a la unidad de separación de sulfuro de hidrógeno. Después de separar el hidrógeno presente en el material de carga hidrocraqueado (y de regresarlo al material de carga para ser usado como parte del hidrógeno necesario en la unidad de hidrocraqueado) y después de dejar la unidad de separación de sulfuro de hidrógeno, puede enviarse el 55% en peso del producto hidroprocesado, calculado sobre el material de carga hidrocarbonoso, a la unidad de fabricación de hidrógeno 40 (que contiene una unidad de oxidación parcial catalítica conjuntamente con un reactor para el desplazamiento de gas de agua) , a la <_.« *_ cual puede agregarse vapor en una cantidad de 7 toneladas/día. Bajo las condiciones prevalecientes, pueden producirse 1.1 toneladas/día de hidrógeno (conjuntamente con la formación de 17 toneladas/día de 5 dióxido de carbono) . De la cantidad de hidrógeno producida, 200 kg/día pueden ser usados para balancear el consumo de hidrógeno en la unidad de hidrocraqueo 10, mientras que 900 kg/día pueden estar disponibles para la exportación .- 10 Ejemplo 2 Un material de carga hidrocarbonoso como el definido en el Ejemplo 1 puede ser sometido a un tratamiento diseñado para producir exceso de hidrógeno 15 como producto principal (tanto para satisfacer las necesidades internas del proceso así como para la disponibilidad de exportación) . Con un consumo de hidrógeno de" 400 kg/día y con una conversión del 90% por pasaje, que puede ser obtenida por el uso de un 20 catalizador del tipo zeolita beta como el descrito en el Ejemplo 1, es producido un material de carga hidrocraqueado que, después de la separación de sulfuro de hidrógeno y la separación del hidrógeno reciclado, puede ser enviado totalmente a la unidad de fabricación 25 de hidrógeno, la que también debe ser alimentada con 13.3 toneladas/día de vapor. La unidad puede producir 2.05 toneladas/día de hidrógeno, del cual una cantidad que es para satisfacer las necesidades internas del proceso, puede ser enviada a la unidad de hidrocraqueo (tomando en cuenta la cantidad de hidrógeno ya liberado en la operación de separación previa a la fabricación de hidrógeno) . Bajo las condiciones arriba dadas, pueden coproducirse 32 toneladas/día de dióxido de carbono, mientras que 1.65 toneladas/día de hidrógeno pueden estar disponibles para exportación.
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 convencional para la manufactura de los objetos o productos a que la misma se refiere. tJ _ ?.?. Í t.a.ij

Claims (18)

  1. REIVINDICACIONES
  2. Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones: 1. Un método para producir hidrógeno y un producto hidroprocesado a partir de un material de carga hidrocarbonoso, que comprende someter el material de carqa hidrocarbonoso a un tratamiento de hidrocraqueo catalítico, usando hidrógeno que ha sido producido al menos parcialmente a partir del material de carga hidrocraqueado, y someter al menos parte del material de carga hidrocraqueado, después de haberlo sometido a un tratamiento de separación en el caso que se desee recuperar un producto hidroprocesado, a un tratamiento para producir hidrógeno en una sola operación, donde el hidrógeno es recuperado al menos parcialmente como producto, caracterizado porque la cantidad de hidrógeno producida por el método excede la cantidad de hidrógeno necesaria en el proceso. 2. Un método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque se usan materiales de carga en la gama de aquellos que tienen un punto de ebullición inicial de aproximadamente la
  3. I-i.* i. temperatura ambiente a aquellos que tienen un punto de ebullición final de aproximadamente 650°C. 3. Un método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque se usan materiales de carga que tienen una gama de puntos de ebullición tal que su 90% de punto de ebullición se encuentra en la gama entre 400°C y 600°C.
  4. 4. Un método de conformidad con una o varias de las reivindicaciones 1-3, caracterizado porque se usan materiales de carga que tienen un contenido de azufre no mayor del 5% en peso, preferiblemente menor del 3% en peso.
  5. 5. Un método de conformidad con una o varias de las reivindicaciones 1-4, caracterizado porque se usa un material de carga hidrocarbonoso que contiene entre 5 y 40 °Ó en peso de un material que tiene una gama de puntos de ebullición igual o mayor que la gama de puntos de ebullición del producto hidrocraqueado a ser recuperado .
  6. 6. Un método de conformidad con una o varias de las reivindicaciones 1-5, caracterizado porque el queroseno y/o gasoil se recuperan como productos hidrocraqueados a partir del material de carga hidrocraqueado . .Ss i t í
  7. 7. Un método de conformidad con una o varias de las reivindicaciones 1-6, caracterizado porque una parte o la totalidad del material no recuperado del tratamiento con hidrógeno es sometida a un proceso de oxidación catalítica que produce hidrógeno y (di) óxido de carbono.
  8. 8. Un método de "conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el proceso de oxidación catalítica comprende un proceso de oxidación parcial catalítica y un proceso de desplazamiento de gas de agua.
  9. 9. Un método de conformidad con una o varias de las reivindicaciones 1-8, caracterizado porque se producen queroseno y/o gasoil e hidrógeno a partir de materiales de carga no distintos a los materiales de carga hidrocarbonosos y del agua usada en la etapa de desplazamiento de gas de agua.
  10. 10. Un método de conformidad con una o varias de las reivindicaciones 1-9, caracterizado porque el sulfuro de hidrógeno generado por el tratamiento de hidrocraqueo es convertido en azufre elemental por medios convencionales.
  11. 11. Un método de conformidad con una o varias de las reivindicaciones 1-10, caracterizado porque se usa un sistema catalizador capaz de convertir al menos _____ _L_it*-t~í.a**'fc»A~_,£_______ . 50% en peso, preferiblemente al menos 65% en peso, del material que tiene una gama de puntos de ebullición mayor que la gama de puntos de ebullición del producto hidroprocesado .
  12. 12. Un método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque se usa un catalizador de hidrocraqueo que contiene zeolita beta como componente activo.
  13. 13. Un método de conformidad con la 10 reivindicación 12, caracterizado porque el catalizador a base de la zeolita beta es capaz de convertir al menos 90% en peso de la fracción a ser tratada para obtener el producto hidroprocesado.
  14. 14. Un método de conformidad con una o varias
  15. 15 de las reivindicaciones 11-13, caracterizado porque el tratamiento de hidrocraqueo es llevado a cabo a una temperatura entre 200 y 550°C, preferiblemente a una temperatura entre 250 y 450°C. 15. Un método de conformidad con una o varias 20 de las reivindicaciones 11-14, caracterizado porque el tratamiento de hidrocraqueo es llevado a cabo a una presión de hasta 400 atmósferas, preferiblemente a una presión entre 10 y 200 atmósferas.
  16. 16." Un método de conformidad con una o varias 25 de las reivindicaciones 7-15, caracterizado porque el ? ? A.? Á. . ..__ _*.. «*. --. &. hidrógeno generado por la etapa de oxidación catalítica ha sido producido al menos parcialmente a partir de hidrocarburos que contienen como máximo 4 átomos de carbono que' están presentes en el material de carga hidrocarbonoso o que han sido producidos durante el tratamiento de hidrocraqueo.
  17. 17. Un método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el material de carga para la etapa de oxidación catalítica consiste de hidrocarburos que tienen 4 o menos átomos de carbono.
  18. 18. Un método de conformidad con una o varias de las reivindicaciones 1-17, caracterizado porque el hidrógeno es separado del material de carga hidrocraqueado y del producto hidroprocesado, si éste último no es recuperado antes del tratamiento para producir hidrógeno. _.t ¿«__~á*_-____>t_ _ .><__i_.,- 30 ' ( n ?- RESUMEN DE LA INVENCIÓN Se describe un método para producir hidrógeno y un producto hidroprocesado a partir de un material de carga hidrocarbonoso que comprende someter el material de carga a - un tratamiento de hidrocraqueo catalítico, usando hidrógeno que ha sido producido al menos parcialmente a partir del material de carga hidrocraqueado, y someter al menos una parte del material de carga hidrocraqueado, después de haberlo sometido a un tratamiento de separación en el caso de que el producto hidroprocesado sea recuperado, a un tratamiento para producir hidrógeno en una sola operación, donde el hidrógeno es recuperado al menos parcialmente como producto. __y_A_ totft~.' ' *f*Hta___¡-__fcrf*__„ & *• &*
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