Patent ES-2875893-T3 (ES)
Title: Producción de combustibles parafínicos a partir de materiales renovables mediante un procedimiento de hidrotratamiento en continuo que comprende una etapa de pretratamiento con hidrógeno
Inventor: DUPASSIEUX NATHALIE
IPC: C10G45/00
Filed: 2012-10-24
Granted: 2021-11-11
Abstract: Procedimiento de hidrotratamiento de una carga procedente de fuentes renovables seleccionadas entre los aceites y las grasas de origen vegetal o animal, o mezclas de dichas cargas, que contienen triglicéridos y/o ácidos grasos libres y/o ésteres, para producir hidrocarburos parafínicos, en el que la etapa c) de hidrotratamiento opera en presencia de hidrógeno en exceso del consumo de hidrógeno teórico y en condiciones de hidrotratamiento a una temperatura comprendida entre 200 y 400°C, a una presión total comprendida entre 2 MPa y 15 MPa, con una proporción entre el caudal de hidrógeno y el caudal de carga bruta comprendida entre 300 y 1500 Nm3/m3, y con un VVH global comprendido entre 0,1 y 5,0 h-1, en un reactor de lecho fijo que tiene varias zonas catalíticas dispuestas en serie y que comprende un catalizador de hidrotratamiento sulfurado de tipo NiMo, y que comprende un soporte de alúmina, estando la cantidad de óxido de níquel comprendida entre el 1% y el 5% en peso de óxido de níquel (NiO), y estando la cantidad de trióxido de molibdeno comprendida entre el 5% y el 25% en peso de óxido de molibdeno (MoO3), expresándose los porcentajes en % en peso con respecto a la masa total del catalizador, y estando la relación ponderal expresada en óxido metálico entre Mo sobre Ni comprendida entre 10 y 2, conteniendo dicho catalizador utilizado en la etapa de hidrotratamiento un elemento dopante seleccionado entre el fósforo y el boro, solos o en una mezcla, siendo la cantidad en peso de óxido de dicho elemento dopante menor que el 10% y de al menos un 0,001% con respecto a la masa total del catalizador, caracterizado por que dicho procedimiento comprende al menos: a) una etapa a) en la que el flujo de carga total F0 se mezcla con un flujo RPP constituido por al menos una parte de la fracción líquida R que contiene hidrocarburos parafínicos procedentes de la etapa d) de separación y con un flujo de gas rico en hidrógeno H2P, llevándose dicha mezcla a una temperatura comprendida entre 160 y 210°C, la relación de caudal másico RPP/FO está comprendida entre 0,1 y 5, y siendo la proporción del flujo H2P introducido con respecto al flujo de carga fresca total F0 tal que la relación entre el caudal volumétrico normal del flujo rico en hidrógeno y el caudal volúmico de carga fresca H2P/F0, está comprendida entre 300 y 1000 NL/L; b) una etapa b) de pretratamiento en la que dicha mezcla se introduce a una temperatura comprendida entre 160 y 210°C en una zona de pretratamiento en la que el flujo de dicha mezcla se hace a través de un medio poroso constituido por un lecho de partículas denominado lecho fijo, estando constituido dicho lecho de partículas por materiales sólidos catalíticos en mezcla o no con materiales sólidos no catalíticos, y presentando dicho lecho fijo una tasa de vacío entre 0,25 y 0,8, siendo dichos materiales sólidos catalíticos unos catalizadores sulfurados de tipo NiMo y que comprenden un soporte de alúmina, estando comprendida la cantidad de óxido de níquel entre el 1% y el 5% en peso de óxido de níquel (NiO), y la cantidad de trióxido de molibdeno comprendida entre el 5% y el 25% en peso de óxido de molibdeno (MoO3), expresándose los porcentajes en % en peso con respecto a la masa total del catalizador, y estando la proporción ponderal expresada en óxido metálico entre Mo a Ni comprendida entre 10 y 2, conteniendo dicho catalizador utilizado en la etapa de hidrotratamiento un elemento dopante seleccionado entre el fósforo y el boro, tomados solos o en mezcla, siendo la cantidad en peso de óxido de dicho elemento dopante menor que el 10% y al menos de un 0,001% con respecto a la masa total del catalizador, introduciéndose el efluente procedente de la zona de pretratamiento en un zona de separación, a fin de separar al menos un efluente a hidrotratar que contenga triglicéridos (F + εRPP + δH2PP), al menos un efluente líquido rico en parafina ((1-ε) RPP + αH2PP) y al menos un efluente gaseoso rico en hidrógeno ((1- δ-α) H2PP) con (α + δ) comprendido entre 0 y 1, y con ε y δ comprendido entre 0,01 y 0,5; c) una etapa c) de hidrotratamiento en la que al menos un efluente a hidrotratar resultante de la etapa b) de pretratamiento (F + εRPP + δH2PP), habiéndose sometido a una etapa de separación de un efluente rico en parafinas, se divide en al menos un cierto número de diferentes flujos parciales (F1 + ε1RPP + δ1H2PP) a (Fn + εnRPP + δnH2PP) igual al número de zonas catalíticas n en el reactor, el primer flujo parcial (F1 + ε1RPP + δ1H2PP) se inyecta en la primera zona catalítica, el segundo flujo parcial (F2 + ε2RPP + δ2H2PP) se inyecta en la segunda zona catalítica, y así sucesivamente, si n es mayor que 2, los diferentes flujos parciales se inyectan en las zonas catalíticas sucesivas en proporciones crecientes de tal manera que F1/F sea menor que F2/F, que a su vez es menor o igual a F3/F, y así sucesivamente hasta que F(n- 1)/F sea menor que Fn/F, para producir un efluente que contenga hidrocarburos parafínicos, siendo la temperatura en la entrada de la zona Z1 mayor que 200°C, siendo las temperaturas en la entrada de las siguientes zonas catalíticas mayores que la de la entrada de la zona anterior, y menores que 280°C, y siendo las temperaturas a la salida de cada una de las zonas catalíticas menores que 380°C; d) una etapa d) de separación en la que dicho efluente que contiene hidrocarburos parafínicos se somete a al menos una etapa de separación que permite la separación de al menos una fracción gaseosa y al menos una fracción líquida que contiene los hidrocarburos parafínicos; e) una etapa e) en la que al menos una parte R de dicha fracción líquida que contiene los hidrocarburos parafínicos procedentes de la etapa d) se divide en al menos un flujo RLC y en dicho flujo RPP reciclado aguas arriba de la etapa a) y mezclada con el flujo de carga total F0, siendo la proporción del flujo RPP introducido en dicha etapa a) con respecto al flujo de reciclaje total R tal que la relación de caudal másico RPP/R está comprendida entre 0,1 y 0,9, y dicho flujo RLC se divide en al menos un cierto número de diferentes flujos parciales R1 a Rn menor o igual al número de zonas catalíticas n en el reactor, reciclándose dichos flujos R1 a Rn aguas arriba de las zonas catalíticas 1 a n, de tal modo que la relación másica entre el flujo hidrocarburos parafínicos (R1 + ε1RPP) enviado en la primera zona catalítica y el flujo parcial F1 de la carga introducida en la primera zona catalítica sea mayor o igual a 10, en el que la carga procedente de fuentes renovables es bruta o se ha sometido al menos a una etapa de refinado del aceite, y en el que unas válvulas de regulación de los flujos parciales de carga y de hidrógeno (F1 + ε1RPP + δ1H2PP) a (Fn + εnRPP + δnH2PP) y unos flujos de reciclado líquido R1 a Rn se controlan por los valores de temperatura a nivel de las entradas y de las salidas de las zonas catalíticas a fin de ajustar los flujos parciales de carga y de hidrógeno (F1 + ε1RPP + δ1H2PP) a (Fn + εnRPP + δnH2PP) así como los flujos de reciclado líquido R1 a Rn durante el funcionamiento.