MXPA04003351A - Proceso para separar solidos de una corriente de alimentacion gaseosa cargada de solidos. - Google Patents

Abstract

Se describe un proceso para separar solidos de una corriente de alimentacion gaseosa cargada de solidos que comprende una parte de solidos y una parte de gases por medio de un separador ciclonico provisto con una entrada de alimentacion posicionada tangencialmente y un conducto tubular de salida de gas saliente a un alojamiento de ciclon tubular desde arriba, donde en la superficie externa del conducto tubular de salida del gas y dentro del alojamiento del ciclon tubular, un gas secundario es suministrado teniendo una densidad menor que la densidad de la parte gaseosa de la corriente de alimentacion libre de solidos.

Description

PROCESO PARA SEPARAR SÓLIDOS DE UNA CORRIENTE DE ALIMENTACIÓN GASEOSA CARGADA DE SÓLIDOS DESCRIPCION DE LA INVENCION La invención se refiere a un proceso para separar sólidos de una corriente de alimentación gaseosa cargada de sólidos que comprende una parte de sólidos y una parte gaseosa por medio de un separador ciclónico provisto con una entrada de alimentación posicionada de manera tangencial y un conducto tubular de salida de gas saliente a un alojamiento de ciclón tubular desde arriba en donde en la superficie externa del conducto tubular de salida de gas y dentro del alojamiento del ciclón tubular un gas secundario es proporcionado . Una entrada tangencial de ciclón es bien conocida y por ejemplo descrita en el libro Perry's Chemical Engineers, 5a edición, 1973, McGraw-Hill Inc., páginas 20-83 a 20-85. Cuando los sólidos en un flujo gaseoso contienen componentes incrustantes, por ejemplo alquitrán, humedad, precursores de coque, partículas cohesivas o ceniza volátil, opcionalmente en combinación con partículas pequeñas (catalizadores), se ha encontrado que tales partículas pudieran depositar a través del tiempo una capa de componentes incrustantes mencionados anteriormente los cuales pudieran crecer a la salida del conducto de salida de gas. En esta fase, esta capa pudiera influir negativamente en la eficiencia de separación del ciclón. Además, partes de la capa podrían venir libres desde la superficie y caer en el extremo mas pequeño del ciclón y obstruir por ejemplo, el flujo de partículas a través de la abertura inferior del ciclón y el "dipleg" . Procesos típicos en donde los gases cargado de sólidos son alimentados a los ciclones tangenciales como se describió anteriormente son procesos de craqueo catalítico de fluidos (FCC, por sus siglas en Inglés y de aquí en adelante así referido) , procesos de gasificación del carbón, reducción directa de procesos para hierro mineral y procesos de coquificación. La presente invención se enfoca a evitar que esta incrustación pueda ocurrir en la superficie externa del conducto de salida del gas de tales separadores ciclónicos. La patente Norteamericana US-A-5376339 describe un separador ciclónico para separar catalizadores en el craqueo catalítico de fluidos (FCC) del efluente de un reactor ascendente del FCC en adición a este efluente ascendente una mezcla de alimentación, partículas de catalización del FCC y vapor de hidrocarburos se suministran a una posición cercana al extremo superior de la superficie externa del conducto tubular de salida de gas y dentro el alojamiento del ciclón tubular. Esta mezcla secundaria es un efluente de vapor del agotador de vapor de la unidad FCC.

O-A-9809730 describe un separador ciclónico para separar catalizadores del FCC del efluente del reactor ascendente del FCC en donde alrededor de la salida de gas se proporciona una entrada para el gas cargado de sólidos que entra al alojamiento del ciclón desde arriba. Esta entrada se proporciona con medios que imparten turbulencia. Esta mezcla secundaria es un efluente de vapor del agotador del vapor de una unidad de FCC. La patente Norteamericana US-A-5362379 describe un separador ciclónico provisto con un extremo pequeño abierto para separar catalizadores del FCC de un efluente del reactor ascendente del FCC. Como se cito en las referencias anteriores una entrada es provista alrededor de la salida del gas del ciclón para el gas que entra al alojamiento del ciclón desde arriba. Esta mezcla secundaria es una efluente de vapor del agotador del vapor de la unidad del FCC. En un articulo de G Staudinger y Hoffmann, VDI Berichte, NR. 1290, 1996, páginas 127-139 un elemento de ciclón de laboratorio para separar gases cargados de sólidos es descrito en donde al ciclón tangencial se le suministra un gas secundario a una posición cercana al extremo superior de la superficie externa del conducto tubular de salida de gas y dentro del alojamiento del ciclón tubular. El gas secundario tiene la misma composición que la parte gaseosa de los gases cargados de sólidos. Se ha encontrado que adicionando un gas secundario en la posición descrita la eficiencia de separación es sino del todo ligeramente influenciada de manera positiva. La patente Norteamericana US-A-4043899 describe un separador ciclónico para separar catalizadores del FCC del efluente del reactor ascendente del FCC. Este vapor del ciclón es suministrado a un extremo pequeño del cuerpo del ciclón tubular para efectuar un agotamiento ciclónico de catalizadores separados del efluente del reactor. La presente invención se enfoca a evitar incrustaciones de la superficie externa del conducto de salida de gas de los separadores ciclónicos tangenciales. El siguiente proceso logra este objetivo. El proceso para separar sólidos de una corriente de alimentación gaseosa cargada de sólidos que comprende una parte de sólidos y una parte gaseosa por medio de un separador ciclónico provisto con una entrada de alimentación posicionada de manera tangencial y una conducto tubular de salida de gas y dentro del alojamiento del ciclón tubular desde arriba, en donde en la superficie externa del conducto tubular de salida de gas un gas secundario es suministrado el cuál tiene una densidad mas baja que la densidad de la parte gaseosa de la corriente de alimentación libre de sólidos. Los solicitantes han demostrado que usando como gas secundario un gas que tiene una densidad sustancialmente mas baja que la densidad de la parte gaseosa de los gases cargados de sólidos, una porción de la capa protectora de gas se formara alrededor del tubo de salida de gas. Debido a que los componentes no traspasaran esta capa protectora como resultado de las fuerzas centrifugas que actúan sobre este gas relativamente ligero y debido al hecho de que el gas secundario no comprenden componentes potencialmente pegajosos, los componentes incrustantes no harán contacto con la superficie externa del conducto de salida de gas y no ocurrirá incrustación alguna. El proceso de invención es diferente al previamente descrito en la patente Norteamericana US-A-5376339, WO-A-9809730 y US-A-5362379 debido a que en estos procesos el gas secundario contiene cantidades de partículas de catalización del FCC y vapores de hidrocarburos. Ya que estos compuestos están presentes, la incrustación aún seguirá ocurriendo cuando estos procesos sean utilizados. El presente proceso es diferente del proceso descrito en US-A-4043899 debido a que el vapor agregado al ciclón no resultara en una capa protectora como se describió anteriormente ya que el vapor es suministrado a una posición muy lejana del conducto de salida de gas . La densidad del gas secundario es preferentemente a más de 50% y más preferentemente mayor al 30% de la densidad de la parte gaseosa de la corriente de alimentación. El gas secundario se elige preferentemente del grupo de gases que también son parte de la parte gaseosa de los gases que contienen sólidos. Ejemplos de gases adecuados que son típicamente parte de la alimentación al ciclón en lo referido a los procesos son metano, etano, nitrógeno, vapor o mezclas de dos o mas gases. En un proceso de FCC el gas secundario puede ser ventajosamente una fracción de gas ligero que comprende metano y componentes que contienen puntos de ebullición similar o mas bajos que los obtenidos en el tren de recuperación de productos del proceso de FCC. El vapor también es utilizado ventajosamente debido a que la adición de vapor no resultará en mayores problemas de capacidad corriente abajo en el tren de recuperación FCC. El gas secundario no contendrá ninguna cantidad detectable de sólidos o precursores de coque. La cantidad de gas secundario como se suministra al ciclón es preferentemente inferior al 10% en vol, mas preferentemente entre 1-5% en vol y mas preferentemente entre 1-3% en vol de la parte gaseosa de los sólidos cargados en la alimentación suministrada al ciclón. La ubicación a la cual se suministra el gas secundario puede ser a cualquier posición tal que la capa protectora alrededor del conducto de salida de gas sea formado. Preferentemente, el gas secundario se proporciona al extremo superior del conducto de salida de gas, por ejemplo a través de una ranura entre el tubo de salida de gas y la cubierta cerrando el extremo superior del alojamiento del ciclón tubular. Otra modalidad preferida, es cuando el gas secundario se proporciona a través de un numero de aberturas presentes en un agujero del conducto tubular de salida de gas . El ciclón tangencial puede ser provisto con un "dipleg" , como por ejemplo el mostrado en US-A-5376339 o sin un "dipleg" como por ejemplo los mostrados en US-A-5569433 o US-A-5362379. La alimentación de gas cargada de sólidos es preferentemente el efluente del reactor ascendente del FCC . 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 (7)

1. REIVINDICACIONES
2. Habiéndose descrito la invención como antecedente se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reinvidicaciones : 1. Proceso para separar sólidos de una corriente de alimentación gaseosa cargada de sólidos que comprende una parte de sólidos y una parte de gases por medio de un separador ciclónico provisto con una entrada de alimentación posicionada tangencialmente y un conducto tubular de salida de gas saliente a un alojamiento de ciclón tubular desde arriba caracterizado porque en la superficie externa del conducto tubular de salida del gas y dentro del alojamiento del ciclón tubular un gas secundario es suministrado teniendo una densidad menor que la densidad de la parte gaseosa de la corriente de vapor libre de sólidos. 2. Proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la densidad del gas secundario es a lo mas 50% de la densidad de la parte gaseosa de la corriente de alimentación.
3. 3. Proceso de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la densidad del gas secundario es a lo mas 30% de la densidad de la parte gaseosa de la corriente de alimentación.
4. 4. Proceso de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el gas secundario es vapor.
5. 5. Proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-4, caracterizado porque el gas secundario se proporciona a una extremo superior del conducto de salida de gas .
6. 6. Proceso de conformidad con la reivindicaciones 1-4, caracterizado porque el gas secundario se suministra a través de un número de aberturas presentes en un agujero de pared del conducto tubular de salida de gas.
7. 7. Proceso de conformidad con la reivindicaciones 1-6, caracterizado porque el gas secundario no contiene precursores de coque, partículas y/o sólidos que puedan causar incrustaciones en las superficies en las cuales la turbulencia es baja.