RS61764B1

RS61764B1 - Proces za regeneraciju obrađivane tečnosti

Info

Publication number: RS61764B1
Application number: RS20210430A
Authority: RS
Inventors: Terrance Trofimuk; Steven Ayres; Shaun M Hill; Ray G F Abry
Original assignee: Ccr Technologies Ltd
Priority date: 2010-08-24
Filing date: 2011-08-23
Publication date: 2021-05-31
Also published as: US20130192465A1; CN103189128B; US9205370B2; EP2608871B1; EP2608871A4; WO2012032410A2; WO2012032410A3; HUE054383T2; EP2608871A2; NO20130333A1; CN103189128A; CA2809209A1; CA2809209C; HRP20210671T1; EA201390276A1; EA024808B1

Description

1. Oblast pronalaska

Predmetni pronalazak se odnosi na proces za regeneraciju obrađivane tečnosti i, konkretnije, na proces koji smanjuje energetske zahteve i kapitalne izdatke.

2. Opis prethodnog stanja tehnike

Postoje brojni industrijski procesi u kojima se tečnost, koja se ovde nadalje naziva obrađivana tečnost, koja može da sadrži jednu ili više komponenata, koristi na takav način da postaje kontaminirana različitim komponentama, od kojih su neke isparljivije od obrađivane tečnosti a neke su manje isparljive, i mogu se rastvoriti u obrađivanoj tečnosti, ili tako da ih sadrži. Komponente u obrađivanoj tečnosti su obično kontaminanti, mada može biti poželjno da se komponente regenerišu, u zavisnosti od procesa u kome se obrađivana tečnost koristi. U takvim slučajevima, gotovo je univerzalno poželjno da se obrađivana tečnost razdvoji od manje isparljivih i isparljivijih komponenata, tako da obrađivana tečnost može ponovo da se koristi u procesu ili se jednostavno regeneriše u suštinski čistom stanju za ponovnu upotrebu ili druge namene.

Postoje brojni primeri gore opisane opšte šeme za upotrebu obrađivane tečnosti. Na primer, dobro je poznato da prirodni gas proizveden iz bušotina nafte i gasa, osim što sadrži gasovite ugljovodonike, kao što je metan, etan, itd., gotovo uvek sadrži vodu i kisele gasove, kao što su CO2 i H2S. U slučajevima kada prirodni gas sadrži vodu, veoma često se formiraju takozvani hidrati gasova ili klatrat hidrati. Ti klatrat hidrati su kristalna jedinjenja koja se javljaju kada voda formira strukturu nalik kavezu oko gostujućih molekula, posebno gasovitih molekula.

Pošto se ovaj fenomen može javiti u svakom sistemu u kome ima vode i gasovitih jedinjenja, npr. ugljovodonika, problem ponekad postaje posebno izražen u naftnoj industriji, ne samo vezano za proizvodnju gasovitih ugljovodonika kao što je prirodni gas, nego i kod transporta i obrade prirodnog gasa. Kao što je pomenuto, tipični hidrati gasova formirani u okruženju nafte (ugljovodonika) sastoje se od vode i jednog ili više gostujućih molekula, kao što je metan, etan, propan, izobutan, azot, ugljen dioksid i vodonik sulfid. Međutim, takođe je poznato da drugi gostujući molekuli, kao što je azot suboksid, acetilen, vinil hlorid, etil bromid, kiseonik, itd., mogu da grade klatrat hidrate.

Posebno u slučaju sistema prirodnog gasa i samo kao primer, kada nastanu kristali hidrata gasova, oni mogu u najmanju ruku da predstavljaju smetnju, a u najgorem slučaju da prave ozbiljne probleme. Hidrati gasova mogu da zapuše prenosne vodove i začepe protiverupcijske uređaje, ugroze temelje platformi i cevovoda u dubokoj vodi, dovedu do raspadanja creva i kućišta, i zaprljaju procesnu opremu, kao što su izmenjivači toplote, kompresori, separatori i ekspanderi. Da bi se rešili ti problemi, uglavnom je moguće nekoliko pristupa: uklanjanje slobodne vode, održavanje povišene temperature i/ili sniženog pritiska, ili dodavanje sredstava za sniženje tačke mržnjenja. Iz praktičnih razloga, najčešće se koristi poslednja pomenuta mera, tj. dodavanje sredstava za sniženje tačke mržnjenja. Tako se dodaju niži alkoholi, kao što je metanol, etanol, itd., i glikoli, koji deluju kao antifriz.

Mada su obrađivane tečnosti, kao što su alkoholi i glikoli koji se koriste u proizvodnji, transportu i obradi prirodnog gasa, efikasne za smanjenje formiranja hidrata gasova, njihova upotreba takođe stvara probleme. Kao što je dobro poznato, proizvodnja prirodnog gasa je često praćena proizvodnjom zasićenog rastvora soli, koji sadrži natrijum hlorid i druge soli rastvorljive u vodi. Mada su ti halidi, kao što su halidi alkalnih metala, lako rastvorljivi u vodi, oni takođe pokazuju znatnu rastvorljivost u alkoholima i glikolima koji se koriste da spreče formiranje hidrata gasova. Prema tome, obrađivana tečnost – u ovom slučaju alkohol, glikol, i slično – postaje kontaminirana rastvorenim solima prisutnim u proizvedenoj vodi, kao i nekim gasovima, koji su, u zavisnosti od konkretnog gasa, rastvorljivi u obrađivanoj tečnosti. To predstavlja poseban primer kod koga se obrađivana tečnost koristi, u ovom slučaju, da spreči formiranje hidrata, i onda postaje kontaminirana isparljivijom komponentom i manje isparljivom, i u ovom slučaju rastvorenom, komponentom.

Ponovo, koristeći primer proizvodnje, transporta, i obrade prirodnog gasa, potrebno je da prirodni gas bude oslobođen kiselih komponenti, kao što su CO2, H2S, oksidi sumpora, itd., od kojih su neke prilično toksične, i sve mogu da izazovu ozbiljne probleme sa korozijom, a u nekim slučajevima i nastajanje neželjenih nusproizvoda. Uobičajeno je ispiranje toka prirodnog gasa obrađivanim tečnostima, kao što su tečni amini, posebno alkanolamini, kao što je monoetanolamin (MEA); dietanolamin (DEA); metil dietanolamin (MDEA), vlasničkim mešavinama aditiva kao što su alkanolamini, kao i glikolima, kao što je mono-, di-, ili trietilen glikol, i nevodenim fluidima za prenos toplote. Pošto se ispiranje prirodnog gasa radi uklanjanja kiselih gasova obično obavlja na tokovima prirodnog gasa iz kojih je suštinski uklonjena voda, sadržaj rastvorene soli toka prirodnog gasa iz toka gasa je generalno sasvim mali. Međutim, mada mala količina rastvorene soli ulazi iz prirodnog toka gasa, kontinualna upotreba aminske obrađivane tečnosti za uklanjanje kiselog gasa može da podstakne razgrađivanje amina kontaminantima i stvaranje termostabilnih soli koje ne mogu da se regenerišu. Ako je dozvoljeno da se rezidualno nakupljanje termostabilnih soli (HSS) poveća do tipičnog viška od 1% masenih, učinak amina će opasti, korozija se brzo povećava sa opadanjem pH, i rastvor amina počinje da peni, stvarajući prekomerne gubitke obrađivane tečnosti. Prema tome, obrađivana tečnost, npr., alkanolamin, generalno će sadržati rastvorene manje isparljive komponente u mnogo manjoj koncentraciji nego u slučaju kada se za sprečavanje formiranja hidrata gasova koriste alkohol ili glikol. Bez obzira na to, čak i u ovom slučaju, obrađivana tečnost sada predstavlja slučaj kada, nakon upotrebe, sadrži isparljivije komponente, npr., CO2, H2S, itd., i možda malu količinu manje isparljive i rastvorene komponente.

U slučaju kada se tretman prirodnog gasa radi sprečavanja formiranja hidrata gasova i/ili uklanjanja kiselih gasova izvodi na morskoj platformi, javlja se nekoliko problema. Kao prvo, alkoholi, glikoli i alkanolamini mogu biti toksični za morski svet i, prema tome, kada se potroše, npr. zasite zagađivačima koji se pomoću njih uklanjaju, ne mogu se isprazniti u more. Pored ekoloških razloga, takav postupak je ekonomski neizvodljiv, jer zahteva neprekidno dopunjavanje obrađivane tečnosti. Zaista, takav proces ne bi bio ekonomski izvodljiv u rafinerijama na kopnu, hemijskim postrojenjima, i slično.

Oblast upotrebe alkanolamina, kao i vlasničkih mešavina alkanolamina, amina i aditiva, koja se razvija, je u smanjenju emisije gasova sa efektom staklene bašte iz komunalnih ventilacionih cevi i gasova iz dimnjaka – koji se zajednički zovu tokovi izduvnih gasova – povezanih sa rafinerijama, gasnim postrojenjima, kao i postrojenjima za proizvodnju toplotne energije. U zavisnosti od upotrebljenog goriva, na primer, prirodni gas, rezidualni koks, lož ulje, teške naftne frakcije, sve vrste uglja, itd., nastali tok izduvnih gasova može da sadrži širok spektar kontaminanata. Ti kontaminanti mogu da uključuju kisele gasove i č vrste supstance koji su različiti od onih koji se nalaze u prirodnom gasu; na primer, okside sumpora, okside azota, ugljen dioksid, čestične materije, i druge koje mogu nastati kada pomenuti kontaminanti reaguju sa obrađivanom tečnošću tako da razlažu obrađivanu tečnost u organske nusproizvode koji smanjuju sposobnost tretiranja gasa, i koji takođe mogu doprineti korozivnosti obrađivanog rastvora. Kontakt između toka izduvnih gasova i obrađivane tečnosti dovodi do toga da se ovi kontaminanti uklanjaju iz toka izduvnih gasova zajedno sa ciljnim gasovima sa efektom staklene bašte, kao što je ugljen dioksid. Tokom relativno kratkog perioda, nakupljanje tih kontaminanata dovodi do opadanja efikasnosti uklanjanja gasova sa efektom staklene bašte, i moglo bi da učini da obrađivana tečnost postane neupotrebljiva ako se ti kontaminanti ne uklone, ili barem dovoljno ne smanje tako da ne utiču na sposobnost obrađivane tečnosti da hvata gasove sa efektom staklene bašte iz toka izduvnih gasova. Metalni delovi postrojenja bi takođe bili ugroženi ako se korozivnost obrađivane tečnosti ne bude održavala na relativno niskom nivou. Da bi se održalo optimalno uklanjanje tih gasova sa efektom staklene bašte i sprečila ubrzana korozija, redovno moraju da se uklanjaju ovi kontaminanti iz obrađivane tečnosti, a idealno bi bilo da se to radi kontinualno.

Druga pojava koja potiče od procesa korišćenog za uklanjanje gasova sa efektom staklene bašte je š to, pored kontaminanata koji se hvataju uz gasove sa efektom staklene bašte, korišćeni ciklični proces samo delimično uklanja gasove sa efektom staklene bašte iz regenerisane obrađivane tečnosti pre njenog hlađenja i vraćanja na početak procesa kako bi uklonila još gasova sa efektom staklene bašte, i zbog njihovog prisustva, više kontaminanata koji su sa njima povezani. Svaka razmatrana metoda za uklanjanje kontaminanata mora da se bavi ovom visokom koncentracijom gasova sa efektom staklene bašte zaostalih u procesnom rastvaraču koji treba povratiti.

Američki patenti U.S. Pat. br. 5,152,887; 5,158,649; 5,389,208; i 5,441,605, koji su svi ovde uključeni putem reference u sve svrhe, bave se procesima i aparaturama za povrat i/ili koncentrovanje otpadnih vodenih rastvora hemikalija za tretiranje gasova. Pored toga, američki patenti U.S. Pat. br. 4,315,815, i 4,770,747 se na sličan način bave procesima za povrat ili regeneraciju tečnosti za tretiranje gasova. Američki patent U.S. Pat. br. 5,389,208 objavljuje i štiti metodu za povrat otpada koji sadrži nečistoće vodenog rastvora hemikalija za tretiranje gasova, koja u osnovi uključuje vakuum destilaciju potrošene supstance pod temperaturnim uslovima koji sprečavaju razlaganje hemikalije za tretiranje gasova i to na takav način da proces može da se izvodi u aparaturama od ugljeničnog čelika, nasuprot ređih materijala konstrukcije, bez suštinske pojave korozije na aparaturi.

U američkom patentu U.S. Pat. br. 5,993,608 i U.S. Pat. br. 6508916 objavljuje se i štiti proces za regeneraciju obrađivanih tečnosti, naznačen time š to se komponente manje isparljive od obrađivane tečnosti, kao što su rastvorene i/ili suspendovane čvrste supstance, uklanjaju iz obrađivane tečnosti pod uslovima koji sprečavaju svako suštinsko razlaganje obrađivane tečnosti i obezbeđuju vraćanje reciklirane vode, prečišćene obrađivane tečnosti ili njihove smeše na početak procesa.

Treba imati u vidu da je obrađivana tečnost generalno skupa, i pored toga ne može generalno da se uklanja na ekološki pogodan način. Prema tome, cilj svih procesa za regeneraciju ili čišćenje korišćenih obrađivanih tečnosti je da se prečišćena obrađivana tečnost učini pogodnom za dalju primenu u procesu iz koga potiče. U mnogim procesima, prečišćena obrađivana tečnost se odvodi u rezervoare za č uvanje ili prigušivanje pulsacija, iz kojih se odvodi radi ponovne upotrebe u postrojenju za obradu gasova. U tim procesima se raspoloživa energija potrebna za prečišćavanje upotrebljene obrađivane tečnosti ne koristi na optimalan način.

US 4 461 749 A objavljuje da se dopunska voda destiliše u uređaju za tretiranje aminskih gasova.

US 2008/203036 A1 objavljuje da se rastvor iz kolone za regeneraciju dovodi u filter jedinicu.

EP 0 148 604 A1 objavljuje da se bakarni inhibitor koristi u regeneraciji ugljen dioksida iz gasova iz dimnjaka.

US 2008/223215 A1 objavljuje sistem za regeneraciju CO2 koji obuhvata apsorpcionu kolonu i regeneracionu kolonu.

REZIME PRONALASKA

Predmetni pronalazak je kao što je definisano patentnim zahtevima. Konkretno, predmetni pronalazak se odnosi na:

Proces za regeneraciju obrađivane tečnosti iz napojne smeše regenerisane iz sistema za prečišćavanje gasova koji ima kolonu za regeneraciju (60) u koju se dovodi upotrebljena obrađivana tečnost, pri čemu pomenuta napojna smeša sadrži vodu, i obrađivana tečnost ima najmanje jednu komponentu koja ima višu tačku ključanja od vode, najmanje jednu komponentu koja ima nižu tačku ključanja od vode, i najmanje jednu komponentu koja je manje isparljiva od pomenute obrađivane tečnosti, pri čemu pomenuti proces uključuje:

obezbeđivanje toka napojne smeše (1) regenerisanog iz donjeg toka pomenute kolone za regeneraciju (60);

zagrevanje pomenutog toka napojne smeše (1) prenosom toplote sa zagrejanog recikliranog toka prvog ostatka (9> 11 > 13) dovođenjem u kontakt sa napojnom smešom (1, 3);

uvođenje pomenutog zagrejanog toka napojne smeše (1) u prvu separacionu zonu (7), naznačeno time što je pritisak u prvoj separacionoj zoni (7) jednak ili neznatno viši nego u koloni za regeneraciju (60), naznačeno time što najmanje jedan deo pomenute vode i deo obrađivane tečnosti isparava dajući vreli tok pare (8) koji sadrži isparenu vodu i pomenuti ispareni deo pomenute obrađivane tečnosti, i tok prvog ostatka (9) koji sadrži barem neku količinu pomenute manje isparljive komponente i neispareni deo pomenute vode i pomenute obrađivane tečnosti, naznačeno time što se toplota potrebna za izvršenje razdvajanja u prvoj separacionoj zoni (7) prenosi pomenutoj napojnoj smeši (1) pomenutim prenosom toplote sa pomenutog zagrejanog toka prvog ostatka (9);

uvođenje pomenutog toka vrele pare (8) u pomenutu kolonu za regeneraciju (60);

korišćenje toplotne energije pomenutog toka vrele pare (8) u pomenutoj koloni za regeneraciju (60) za degasiranje pomenute upotrebljene obrađivane tečnosti (66) i proizvodnju suštinski degasiranog toka obrađivane tečnosti (65); i

povrat pomenutog suštinski degasiranog toka obrađivane tečnosti (65) sa pomenute kolone za regeneraciju (60).

Zato je cilj predmetnog pronalaska obezbeđivanje procesa veće energetske efikasnosti za razdvajanje obrađivane tečnosti od isparljivijih i manje isparljivih komponenata koje se nalaze u obrađivanoj tečnosti.

Drugi cilj predmetnog pronalaska je obezbeđivanje procesa za regeneraciju obrađivane tečnosti koja se koristi za ispiranje tokova gasa, od kojih neki sadrže gasove sa efektom staklene bašte. Gorenavedeni i drugi ciljevi predmetnog pronalaska će biti očigledni na osnovu crteža, ovde datih opisa i priloženih zahteva.

KRATAK OPIS CRTEŽA SL. 1 predstavlja šematski dijagram toka jednog otelotvorenja procesa iz predmetnog pronalaska.

SL. 2 predstavlja šematski dijagram toka jednog otelotvorenja procesa iz predmetnog pronalaska.

--OPIS POŽELJNIH OTELOTVORENJA

Termin „obrađivana tečnost“, kao što se ovde koristi, odnosi se na bilo koju vodenu ili nevodenu tečnost koja može da sadrži jednu ili više komponenata i uključuje, bez ograničenja, hemikalije za tretiranje gasova, kao što su alkanolamini, npr., monoetanolamin (MEA), dietanolamin (DEA), metildietanolamin (MDEA), vlasničke mešavine aditiva i alkanolamina; ili glikole, kao što je monoetilen glikol (MEG), dietilen glikol (DEG), trietilen glikol (TEG), tetraetilen glikol (TTEG), i propilen glikol (PEG), kao i halogenovane rastvarače, tečne ugljovodonike, uključujući aromatična jedinjenja, olefinska jedinjenja, alifatična jedinjenja, vodu, i smeše vode i drugih supstanci mešljivih sa vodom, itd. Nadalje, obrađivana tečnost, kao š to se ovde koristi, odnosi se na tečnost koja se koristi u konkretnom procesu tako da postaje kontaminirana komponentama koje nisu normalno prisutne u obrađivanoj tečnosti, ili ih barem sadrži nakon upotrebe. Tako, obrađivana tečnost može biti medijum za ispiranje gasa koji se koristi za uklanjanje nepoželjnih kontaminanata iz tokova gasa, selektivni rastvarač za regeneraciju poželjnih komponenata iz gasovitih ili tečnih tokova, medijum koji se koristi za tretiranje čvrstih supstanci radi selektivnog uklanjanja nekih komponenata č vrstih supstanci, i sl. Prema tome, mada će u ovde datim primerima pronalazak biti opisan u pogledu ispiranja tokova gasa, konkretno tokova gasova sa efektom staklene bašte, podrazumeva se da pronalazak nije time ograničen.

U slučajevima kada se obrađivana tečnost koristi u operacijama sa gasovima sa efektom staklene bašte, neograničavajući primeri kontaminanata ili komponenata koji mogu biti prisutni u obrađivanoj tečnosti i koje treba ukloniti uključuju kisele gasove, kao što su ugljen dioksid, oksidi sumpora, oksidi azota, čestični nusproizvodi sagorevanja i isparljivije tečne komponente, kao što je voda, itd. Neograničavajući primeri manje isparljivih komponenata ili kontaminanata prisutnih u obrađivanoj tečnosti koje iz nje treba ukloniti obuhvataju čestice, neorganske soli, kao što su halidi alkalnih metala; soli gvožđa; soli organskih kiselina; karbonate; i brojne druge organske i neorganske komponente koje su manje isparljive od obrađivane tečnosti, i koje su rastvorene u obrađivanoj tečnosti ili su prisutne generalno u obliku koji ne može da se odvoji filtracijom, npr. koloidne suspenzije. Dok će, uopšteno govoreći, manje isparljiva komponenta biti rastvorena i/ili suspendovana čvrsta supstanca, pri čemu ova druga generalno ne može da se odvoji filtracijom, podrazumeva se da manje isparljiva komponenta može da uključuje tečnost sa višom tačkom ključanja od obrađivane tečnosti i da, zato š to je tečnost, normalno neće izazvati zaprljanje ili nakupljanje čvrstih supstanci u procesnim vodovima ali, pod određenim uslovima, može da gradi čvrste supstance ili emulzije, i zato mora da se ukloni iz obrađivane tečnosti. Nadalje, takve tečnosti sa visokom tačkom ključanja mogu da utiču na efikasnost rada i korozivnost obrađivane tečnosti, i zato ih treba ukloniti, ili barem smanjiti njihovu koncentraciju u obrađivanoj tečnosti da bi se održala ukupna efikasnost delovanja obrađivane tečnosti.

Kao što se ovde koristi, termin „napojna smeša“ uključuje vodu, obrađivanu tečnost koja ima višu tačku ključanja od vode, i opciono najmanje jednu dodatnu komponentu koja je isparljivija od obrađivane tečnosti i najmanje jednu manje isparljivu komponentu od obrađivane tečnosti, pri čemu koncentracija takvih isparljivijih ili manje isparljivih komponenata zavisi od prirode obrađivane tečnosti, vrste obrade u kojoj se koristi obrađivana tečnost, i drugih takvih č inilaca dobro poznatih stručnjacima u predmetnoj oblasti. Tako, napojna smeša, kao što se koristi u narednom opisu, ukazuje na supstancu koju treba tretirati u skladu sa procesom iz predmetnog pronalaska kako bi se smanjile ili suštinski uklonile isparljivije komponente iz napojne smeše i suštinski smanjile, a možda i eliminisale, manje isparljive komponente iz napojne smeše.

Kako je gore navedeno, u zavisnosti od toga koja obrađivana tečnost se koristi i od uslova pod kojima se koristi, ona ć e sadržati manju ili veću količinu manje isparljive komponente, tj. rastvorene i/ii suspendovane komponente. U slučajevima kada je manje isparljiva komponenta prisutna u relativno malim količinama, npr. od oko 10 ppm do oko 100.000 ppm u odnosu na masu napojne smeše, i u zavisnosti od konkretne obrađivane tečnosti koja se koristi, smanjenje koncentracije manje isparljive komponente generalno može da se postigne pročišćavanjem, tj. produvavanjem u procesu. Alternativno, kada su manje isparljive komponente u napojnoj smeši prisutne u većoj količini, npr. od oko 1 do oko 40% masenih, i ponovo u zavisnosti od konkretne obrađivane tečnosti koja se koristi, mogu biti potrebni drugi koraci za smanjenje koncentracije manje isparljive komponente u obrađivanoj tečnosti da bi se postigla maksimalna regeneracija obrađivane tečnosti. Na primer, može da se koristi korak razdvajanja čvrste supstance-tečnosti, i da se razdvojena tečnost reciklira u prvu separacionu zonu.

Vezano za SL. 1, napojna smeša, kao što je, na primer, alkanolamin kao što je MEA, koja je korišćena za uklanjanje kiselih gasova iz toka gasova sa efektom staklene bašte i koja sadrži kisele gasove, vodu, MEA (obrađivana tečnost) i manje isparljive komponente, npr., rastvorene ili suspendovane čvrste supstance, tečnosti sa visokom tačkom ključanja, itd., uvodi se preko voda 1 iz postrojenja za obradu gasova preko pumpe za transfer 2 do voda 3. Napojna smeša može da se usmeri do prve separacione zone koju formira uređaj za destilaciju ili destilaciju pod sniženim pritiskom 7 direktno preko voda 4 gde se napojna smeša meša sa prvim zagrejanim recikliranim tokom ostatka uvedenim u uređaj za destilaciju ili destilaciju pod sniženim pritiskom 7 preko voda 13 kroz vod ili protočnu mešalicu 5 i vod 6, i svim potrebnim hemijskim aditivima preko voda 21. Alternativno, napojna smeša može da se usmeri preko voda 3 kroz protočnu ili linijsku mešalicu 5, gde se meša sa zagrejanim recikliranim tokom prvog ostatka i svim potrebnim hemijskim aditivima, koji su bolje opisani u nastavku, uvedenim u mešalicu 5 preko vodova 3 i 21. Hemijski aditivi mogu da uključuju, bez ograničenja, antipenušavce, hemikalije za podešavanje pH, inhibitore korozije, agense za flokulaciju, itd.

Linijske ili protočne mešalice se koriste jer je poželjno da se proces odvija kontinualno. Tipične mešalice su mlazne mešalice, injektori, otvori i mlaznice za mešanje, centrifugalne pumpe i linijske mešalice sa trešenjem. Treba imati u vidu da, iako su poželjne linijske ili protočne mešalice, u nekim slučajevima, ako je poželjno vreme zadržavanja, mogu da se koriste sudovi sa trešenjem. Smeša prvog zagrejanog recikliranog toka ostatka i, ako je tako usmerena, napojne smeše iz voda 1, nakon temeljnog mešanja u mešalici 5, uvodi se preko voda 6 u prvu separacionu zonu koju formira uređaj za destilaciju ili destilaciju pod sniženim pritiskom 7. Kao što je objašnjeno u nastavku, toplota potrebna za obavljanje separacije u prvoj separacionoj zoni predaje se napojnoj smeši putem prenosa toplote sa zagrejanog recikliranog toka prvog ostatka iz voda 13 napojnoj smeši koja ulazi u mešalicu 5 iz voda 1, ili u uređaj za destilaciju ili destilaciju pod sniženim pritiskom 7, pri čemu prvi zagrejani reciklirani tok ostatka koji ulazi iz voda 6 stupa u kontakt sa napojnom smešom koja ulazi u uređaj za destilaciju ili destilaciju pod sniženim pritiskom 7 iz voda 4. Treba imati u vidu da prva separaciona zona u uređaju za destilaciju ili destilaciju pod sniženim pritiskom 7 uključuje donju zonu, suštinski tečne faze, i gornju zonu, suštinski parne faze, pri čemu nastaje međupovršina između dve zone. Nadalje, treba imati u vidu da, u zavisnosti od željenih radnih uslova, napojna smeša može istovremeno biti usmerena kroz vod 4 do uređaja za destilaciju 7 i kroz vod 3, mešalicu 5 i vod 6 do uređaja za destilaciju 7. Takvi uslovi istovremenog protoka mogu se koristiti za podešavanje temperaturnih profila u uređaju za destilaciju 7, promenu nivoa fluida u uređaju za destilaciju 7 i povećanje brzine napojne smeše do uređaja za destilaciju 7.

Kao što će se videti u nastavku, predmetni pronalazak takođe obezbeđuje proces koji može da se integriše u postrojenje za hvatanje gasova sa efektom staklene bašte, koji dovodi do regeneracije od 80% do oko 95% energije koja se koristi za postizanje volatilizacije pare iz obrađivane tečnosti koja se koristi u takvom postrojenju.

Ako se vratimo na SL. 1, gornji destilat koji obuhvata primarnu obrađivanu tečnost i gasne komponente, umesto da se odvodi u rezervoar za čuvanje ili prigušivanje pulsacija, prenosi se direktno u postrojenje za obradu gasova sa efektom staklene bašte, generalno označeno sa 58 i detaljnije opisano u nastavku.

I dalje vezano za SL. 1, prva pumpa za izlaz ostatka 10 može biti usmerena preko voda 11 do grejača 12 i izlazi kao prvi zagrejani tok ostatka koji se reciklira u uređaj za destilaciju 7, ili deo prvog ostatka može biti usmeren preko voda 14, mešalice 24 i voda 25, ili direktno preko voda 15, u drugu separacionu zonu koju formira uređaj za destilaciju ili destilaciju pod sniženim pritiskom 26. Procenat prvog ostatka koji napaja uređaj za destilaciju 26 u odnosu na recikliranje kao prvi zagrejani ostatak u uređaj za destilaciju 7 poželjno treba da bude manje od 20% brzine protoka prvog ostatka, poželjnije da bude manje od 10% brzine protoka prvog ostatka, i najpoželjnije da bude 5% ili manje od brzine protoka prvog ostatka. Stručnjaci u predmetnoj oblasti će shvatiti da stvarne koncentracije kontaminanata u toku prvog ostatka u vodu 11 diktiraju stvarni udeo prvog ostatka preusmerenog na drugu separacionu zonu, koju formira uređaj za destilaciju 26 preko voda 14, mešalice 24, i voda 25, ili direktno voda 15, u odnosu na protok usmeren ka grejaču 12.

Prvi ostatak sa većom koncentracijom kontaminanata, kao š to je proporcionalno više manje isparljivih komponenata, npr. rastvorenih ili suspendovanih čvrstih supstanci, tečnosti sa visokom tačkom ključanja, itd., manje isparljivijih komponenata, npr. vode, kiselih gasova itd., postaje napojna smeša gde se meša sa jednim ili više recikliranih tokova, koji su u nastavku detaljnije opisani, uvedenih u mešalicu 24 preko vodova 22, 23 i 30 do uređaja za destilaciju 26 preko voda 14, mešalice 24 i voda 25, ili direktno voda 15. Isti argumenti vezani za linijske ili protočne mešalice, uređaje za mešanje i rezervoare za zadržavanje sa trešenjem, ovde su primenljivi kao što je prethodno opisano.

Napojna smeša prvog ostatka u vodu 14 može da se usmeri do druge separacione zone koju formira uređaj za destilaciju ili destilaciju pod sniženim pritiskom 26 direktno preko voda 15 gde se napojna smeša meša sa drugim zagrejanim recikliranim tokom ostatka uvedenim u uređaj za destilaciju ili destilaciju pod sniženim pritiskom 26 preko voda 34 kroz vod ili protočnu mešalicu 24 i vod 25, i svim potrebnim hemijskim aditivima preko voda 20. Alternativno, napojna smeša može da se usmeri preko voda 14 kroz protočnu ili linijsku mešalicu 24, gde se meša sa zagrejanim recikliranim tokom prvog ostatka i svim potrebnim hemijskim aditivima, koji su bolje opisani u nastavku, uvedenim u mešalicu 5 preko vodova 13 i 21. Hemijski aditivi mogu da uključuju, bez ograničenja, antipenušavce, hemikalije za podešavanje pH, inhibitore korozije, agense za flokulaciju, itd.

Smeša drugog zagrejanog recikliranog toka ostatka i, ako je tako usmerena, napojne smeše iz voda 14, nakon temeljnog mešanja u mešalici 24, uvodi se preko voda 25 u drugu separacionu zonu koju formira uređaj za destilaciju ili destilaciju pod sniženim pritiskom 26. Kao š to je objašnjeno u nastavku, toplota potrebna za obavljanje separacije u dugoj separacionoj zoni predaje se napojnoj smeši prvog ostatka putem prenosa toplote sa zagrejanog recikliranog toka drugog ostatka iz voda 34 napojnoj smeši koja ulazi u mešalicu 24 iz voda 14, ili u uređaj za destilaciju ili destilaciju pod sniženim pritiskom 26, pri čemu drugi zagrejani reciklirani tok ostatka koji ulazi iz voda 26 stupa u kontakt sa napojnom smešom koja ulazi u uređaj za destilaciju ili destilaciju pod sniženim pritiskom 26 iz voda 15. Treba imati u vidu da druga separaciona zona u uređaju za destilaciju ili destilaciju pod sniženim pritiskom 26 uključuje donju zonu, suštinski tečne faze, i gornju zonu, suštinski parne faze, pri čemu nastaje međupovršina između dve zone. Nadalje, treba imati u vidu da, u zavisnosti od željenih radnih uslova, napojna smeša prvog ostatka može istovremeno biti usmerena kroz vod 15 preko 3-smernog ventila 15A do uređaja za destilaciju 26 i kroz vod 14, mešalicu 24 i vod 25 do uređaja za destilaciju 26. Takvi uslovi istovremenog protoka mogu se koristiti za podešavanje temperaturnih profila u uređaju za destilaciju 26, promenu nivoa fluida u uređaju za destilaciju 26 i povećanje brzine napojne smeše do uređaja za destilaciju 26.

U pogledu predmetnog otkrića prikazanog na SL. 1, druga separaciona zona u uređaju za destilaciju 26 održava se pod vakuumom pomoću vakuum pumpe kao što je kompresor 48, i sačinjava deo nishodne, treće separacione zone. U procesu opisanom u američkim patentima U.S. Pat. br.5,993,608 i U.S. Pat. br.6,508,916, korišćen je vakuum od 5 inča živinog stuba do 16 inča živinog stuba, kako bi se postigla separacija prečišćene obrađivane tečnosti od kontaminanata bez razgradnje obrađivane tečnosti. Krajnji uslovi pražnjenja poželjni u vodu 49 diktiraće postavku uslova vakuuma u vodu 46. U svakom slučaju, para ili gasovi upareni pod vakuumom iz zagrejane napojne smeše u uređaju za destilaciju 26 prolaze iznad preko voda 27 do kondenzatora 35 a zatim preko voda 36 u separator gas/tečnost 37, npr. gravitacioni separator koji omogućava dovoljno vreme destilacije za izvršenje separacije gas/tečnost. Lake nekondenzovane supstance se odvode iz separatora 37 preko voda 38 do drugog separatora gas/tečnost sa istim sposobnostima separacije kao separator 37, i preko voda 46 do kompresora 48, i šalju se preko voda 49 do drugog kondenzatora 50 i odatle preko voda 51 do trećeg separatora gas/tečnost 52 sa istim sposobnostima separacije kao separator 45, i uvode se u kompresor 55 preko voda 54 i iz kompresora 55 se preko voda 56 vraćaju u proces putem vodova 8 do 58.

Podrazumeva se da, u zavisnosti od toga kako radi postrojenje za hvatanje gasova sa efektom staklene bašte i radnih uslova posude koja se nalazi u postrojenju za hvatanje gasova sa efektom staklene bašte u koju se šalju kombinovane pare iz voda 8 i voda 56, pritisak na tački ulaza u ovu posudu postrojenja za gasove sa efektom staklene bašte može da bude u opsegu od gotovo potpunog vakuuma do apsolutnog pritiska od nekoliko bara. Ako je pritisak u vodu 8 kada ulazi u posudu postrojenja za gasove sa efektom staklene bašte manji od izlaznog pritiska kompresora 48, kondenzator 50, posuda 52, kompresor 55 i vodovi 51, 53, 54 i 56 su opcioni, i vod 49 umesto toga izlazi direktno u vod 8. Dalje se podrazumeva da, kao što je u potpunosti opisano u američkim patentima U.S. Pat. br. 5,993,608 i U.S. Pat. br. 6,508,916, ako se želi selektivna separacija i recikliranje fluida, u tim dokumentima opisan način može da se primeni na tok koji izlazi iz uređaja za destilaciju 26, i konfiguracija opreme će nakon toga biti prilagođena po potrebi. Fluid uhvaćen u separatoru 45 i separatoru 50 usmerava se u separator 37 preko voda 47, odnosno voda 52. Sadržaj separatora 37 je regenerisana i prečišćena obrađivana tečnost, koja izlazi iz separatora 37 preko voda 39 do pumpe 40 i vraća se u postrojenje za obradu gasova radi ponovne upotrebe kroz vod 41, ili jedan deo ili celokupna količina može biti usmerena iz voda 41 preko voda 42 do posude 43 radi recikliranja i/ili mešanja sa napojnom smešom prvog ostatka u vodu 14, ili do pumpe 29 preko voda 30 da se pomeša sa drugim ostatkom koji izlazi iz uređaja za destilaciju 26 preko voda 28 pre ulaska u grejač 33 preko voda 31. Pogodan pritisak gasa, uključujući, bez ograničenja, azot i prirodni gas, obezbeđen preko voda 44 do posude 43, obezbediće energiju za takav prenos fluida u vod 23.

Termin „prečišćen“, kada se primenjuje na obrađivanu tečnost u vodu 41, znači da su iz obrađivane tečnosti uglavnom uklonjene komponente niže tačke ključanja, i najveći deo komponenata više tačke ključanja i rastvorene i/ili suspendovane čvrste supstance.

U alternativnoj konfiguraciji se koristi pumpa, koja nije prikazana na slici 1, na izlaznom vodu 23, za pokretanje fluida do odgovarajućih tačaka isporuke, kao što je gore opisano. Ova opcija recikliranja može da se koristi za podešavanje profila temperature u uređaju za destilaciju 26, promenu nivoa fluida u uređaju za destilaciju 26, usmeravanje obrađivane tečnosti van specifikacije nazad u uređaj za destilaciju 26 na ponovnu obradu, za obezbeđivanje ispiranja vodova i hlađenje izmenjivača toplote u slučaju prekida rada, i razblaživanje napojne smeše prvog ostatka usmerene u uređaj za destilaciju 26, itd. Alternativna podešavanja u napojnoj smeši prvog ostatka u vodu 14 takođe mogu da se naprave usmeravanjem male količine toka koji izlazi iz uređaja za destilaciju 7 preko voda 8 kroz vod 57 preko ventila 57A do voda 14. Takođe je predviđeno dodavanje fluida, bilo da je to para, obrađivana tečnost iz alternativnog izvora napajanja, itd., u vod 14 preko voda 22. Može se shvatiti da stvarni uslovi rada diktiraju koja kombinacija protoka tokova i njihovih izvora će se koristiti.

I grejač 12 i grejač 33 mogu da uključuju aparature dobro poznate stručnjacima u predmetnoj oblasti, i mogu da obuhvataju, na primer, grejač objavljen u američkom patentu U.S. Pat. br.

5,389,208, uključujući snop cevi koji se zagreva razmenom toplote sa izduvnim gasovima iz prirodnog gasa ili drugih gorivih gasova, sve kao š to je navedeno u američkom patentu U.S. Pat. br. 5,389,208. Mada grejač 12 i grejač 33 mogu da imaju različite oblike, poželjno je da zona grejanja bude takvog tipa da vreme zadržavanja može da se održava minimalnim kako bi se izbeglo pregrevanje prvog ostatka i drugog ostatka, i istovremeno razlaganje obrađivane tečnosti. U tu svrhu, recirkulacija prvog ostatka i drugog ostatka kroz grejač 12, odnosno grejač 33, izvodi se pri brzini protoka od 10 stopa u sekundi ili

većoj, poželjno od oko 11 do oko 16 stopa u sekundi. Održavanjem ovih velikih brzina protoka kroz grejač 12 i grejač 33 smanjuje se verovatnoća preteranog zagrevanja fluida u zoni filma pored površina izmenjivača toplote, što bi moglo da izazove vaporizaciju i/ili degradaciju obrađivane tečnosti. Nadalje, velika brzina protoka utiče na smanjeno koksiranje ili nastajanje kamenca na unutrašnjim površinama izmenjivača toplote. Najzad, velika brzina protoka, u kombinaciji sa regulisanjem protivpritiska, o kome se više govori u nastavku, pomaže da se spreči vaporizacija na površinama izmenjivača toplote.

Pored toga, brzina kruženja prvog ostatka i drugog ostatka u odnosu na napojnu smešu i napojnu smešu prvog ostatka, kao što je već rečeno, poželjno se održava u odnosu brzine recikliranja ostatka od 50–100 prema brzini dodavanja napojne smeše od 1 do 5, poželjnije se održava u odnosu brzine recikliranja ostatka od 60–90 prema brzini dodavanja napojne smeše od 1 do 3, i najpoželjnije se održava u odnosu brzine recikliranja ostatka od 70–80 prema brzini dodavanja napojne smeše od 0,5 do 1,5. Takve velike brzine recikliranja ostatka prema brzini dodavanja napojne smeše obezbeđuju da većina manje isparljivih komponenata bude vaporizovana po ulasku u odgovarajuće separacione zone.

U pogledu predmetnog otkrića opisanog na SL.1, kada se napojna smeša podvrgne zagrevanju i uslovima vakuuma koji se nalaze u uređaju za destilaciju 7, taloženje bilo koje rastvorene komponente, posebno kada takva manje isparljiva komponenta predstavlja rastvorenu i/ili suspendovanu č vrstu supstancu i/ili teško isparljivu tečnost, i zaprljanje i taloženje č vrstih supstanci se može izbeći odgovarajućim produvavanjem ili pročišćavanjem prvog ostatka koji izlazi iz uređaja za destilaciju 7. U tom pogledu, produvani ili pročišćeni tok prvog ostatka se uklanja iz uređaja za destilaciju 7 preko voda 9, kroz pumpu 10 do voda 10, i iz voda 14, i izvodi se kao napojna smeša prvog ostatka do uređaja za destilaciju 26, bilo direktno preko voda 15 ili preko voda 14, mešalice 24 i voda 25 do uređaja za destilaciju 26. Poželjno je da količina produvavanja ili pročišćavanja preko voda 14 bude manja od 20% brzine protoka recikliranog toka prvog ostatka, poželjnije da bude manja od 10% brzine protoka recikliranog toka prvog ostatka, i najpoželjnije da bude 5% ili manja od brzine protoka recikliranog toka prvog ostatka, i zavisiće od koncentracije svake rastvorene i/ili suspendovane č vrste supstance i manje isparljivih tečnosti u prvom ostatku, tj. tečnoj fazi uklonjenoj iz uređaja za destilaciju 7, koja zauzvrat zavisi od koncentracije takvih manje isparljivih komponenata u napojnoj smeši iz voda 1, pumpe 2 i voda 3, i njihovih osobina rastvorljivosti u prvom ostatku.

Nadalje u pogledu predmetnog otkrića opisanog na SL. 1, kada se napojna smeša prvog ostatka iz voda 14 podvrgne zagrevanju i uslovima vakuuma koji se nalaze u uređaju za destilaciju 26, taloženje bilo koje rastvorene komponente, a posebno kada takva manje isparljiva komponenta predstavlja rastvorenu i/ili suspendovanu čvrstu supstancu i/ili teško isparljivu tečnost, i zaprljanje i taloženje čvrstih supstanci se može izbeći odgovarajućim produvavanjem ili pročišćavanjem drugog ostatka koji izlazi iz uređaja za destilaciju 26. U tom pogledu, produvani ili pročišćeni tok drugog ostatka se uklanja iz uređaja za destilaciju 26 preko voda 28, kroz pumpu 29 do voda 31, i iz voda 32 i izvodi se kao otpad. Količina produvavanja ili pročišćavanja preko voda 32 zavisiće od koncentracije svih rastvorenih i/ili suspendovanih čvrstih supstanci u ostatku, tj. tečnoj fazi uklonjenoj iz uređaja za destilaciju 26, koja zauzvrat zavisi od koncentracije takve manje isparljive komponente u napojnoj smeši prvog ostatka preusmerenoj iz voda 11 u vod 14 i osobina rastvorljivosti u drugom ostatku. U svakom slučaju, odgovarajućom regulacijom količine produvavanja preko voda 32, reciklirani tok drugog ostatka, koji se zagreva u grejaču 33, može se održavati blizu nivoa zasićenja bez taloženja č vrstih supstanci. Ovo pročišćavanje drugog ostatka, povezano sa velikim brzinama protoka kroz grejač 33, omogućava primenu dovoljne toplotne energije u recirkulišućem fluidu drugog ostatka u recikliranom toku 14 i 15 da se obezbedi sva potrebna toplota za izvršenje vaporizacije u drugoj separacionoj zoni u uređaju za destilaciju 26, a da se ne dopusti taloženje rastvorenih čvrstih supstanci, š to bi u velikoj meri smanjilo efikasnost i moglo da dovede do toga da deo ostatka koji se reciklira ne može da se transportuje pomoću pumpe. Tako, primenom procesa iz predmetnog otkrića, kako je prikazan na SL. 1, moguće je regenerisati 95% ili više obrađivane tečnosti na kontinualnoj bazi u drugoj destilaciji.

Primećeno je u američkom patentu U.S. Pat. br.5,389,208 da brzina protoka kroz recirkulišuću tečnost ili ostatak (u ovom slučaju, ostatak) kroz cevi grejača treba da bude najmanje 6 stopa u sekundi, i poželjnije 7 do 10 stopa u sekundi. Zaista, u slučaju kada su cevi grejača od ugljeničnog čelika, brzina protoka veća od oko 10 stopa u sekundi standardno se smatra veoma erozivnim, i zato se koriste drugi konstrukcioni materijali, kao što su kaljene čelične legure, i slično. Pa ipak, neočekivano i iznenađujuće je utvrđeno da brzina protoka veća od 10 stopa u sekundi i poželjno 11 do 16 stopa u sekundi kroz grejač može da se postigne čak i ako su cevi grejača napravljene od ugljeničnog čelika, a erozivno dejstvo na cevima nije primećeno, ili je malo. Veruje se da ovaj neočekivani rezultat zavisi od regulisanja čvrstih supstanci u recikliranom ostatku pomoću produvavanja kroz vod 14, odnosno vod 32, kao i regulisanja brzine protoka, pritiska i temperature u grejačima 12, odnosno 33. Pored cevastih grejača, mogu da se koriste konfiguracije spiralnih grejača i ploča sa dubokim zazorom i okvirnih grejača, pod prethodno opisanim uslovima protoka.

Poželjno, regulisanje protivpritiska se vrši u obe petlje za recikliranje ostatka pomoću ograničenja protoka, koje, koliko je moguće, obezbeđuje strujni ili viskozni tok i smanjuje turbulentni tok. Na primer, pogodno ograničenje toka za postizanje regulisanja protivpritiska uključuje ograničenje Venturijevog toka. Mogu da se koriste i druge vrste regulatora protivpritiska ili limitatora toka koji sprečavaju ili smanjuju nishodni turbulentni tok, kao što je stručnjacima u predmetnoj oblasti dobro poznato i detaljnije je opisano u američkim patentima U.S. Pat. br.5,993,608 i U.S. Pat. br.6,508,916.

Važno je da bilo kakva vaporizacija prvog ostatka i drugog ostatka u vodovima koji povezuju uređaj za destilaciju 7 i mešalicu 5, odnosno uređaj za destilaciju 26 i mešalicu 24, bude smanjena, idealno da bude eliminisana. Prema tome, poželjno je da se bilo kakva regulacija protivpritiska vrši što je moguće bliže ulazu u mešalicu 5 i mešalicu 24, kako bi se obezbedilo da se ne dešava vaporizacija u grejaču 12 i grejaču 33, ali ni u povezujućim cevima između grejača 12 i mešalice 5, i između grejača 33 i mešalice 24. Prema tome, dužina povezujućih cevi između grejača 12 i mešalice 5, i između grejača 33 i mešalice 24 treba da bude minimalna, što dalje smanjuje verovatnoću vaporizacije i istovremenog dvofaznog toka.

Očigledno je da proces iz predmetnog pronalaska uključuje dve odvojene separacione zone, tj. posude 7 i 26, gde posuda 7 deluje u opsegu od gotovo potpunog vakuuma do apsolutnog pritiska od nekoliko bara, što se određuje preko izlaznog pritiska voda 8, a posuda 26 radi pod umerenim do visokim vakuumom, kao što određuje vakuum pumpa 48 i kompresor za pražnjenje 54. Tako, uređaj za destilaciju 7 radi pod promenljivim pritiskom podešenom u opsegu od gotovo potpunog vakuuma do apsolutnog pritiska od nekoliko bara, što se određuje preko izlaznog pritiska voda 8, a mešalica 5 može biti u uslovima gotovo potpunog vakuuma, tako da se može izvršiti regulacija protivpritiska između grejača 12 i mešalice 5. Međutim, kada je u uslovima gotovo potpunog vakuuma, i ako je izvršena regulacija protivpritiska između mešalice 5 i uređaja za destilaciju 7, mešalica 5 je onda pod pozitivnim pritiskom. Pored toga, uređaj za destilaciju 26 radi pod uslovima vakuuma, kao što određuje vakuum pumpa 48 i kompresor za pražnjenje 54, a mešalica 24 je takođe u uslovima vakuuma kada je izvršena regulacija protivpritiska između grejača 33 i mešalice 24. Međutim, kada je izvršena regulacija protivpritiska između mešalice 24 i uređaja za destilaciju 26, mešalica 24 je onda pod pozitivnim pritiskom. Slična konfiguracija će se koristiti za tokove koji izlaze iz grejača 12.

Podrazumeva se da, mada to nije prikazano ni na jednom crtežu, ventili, uređaji za kontrolu nivoa, petlje za ponovno ključanje, i druga klasična procesna oprema može biti uključena na način dobro poznat stručnjacima u predmetnoj oblasti, kako bi se optimizovao proces iz predmetnog pronalaska tako da proces može da se izvodi na kontinualan način uz maksimalnu efikasnost.

Tako će se videti da proces iz predmetnog pronalaska omogućava kontinualnu regeneraciju obrađivanih tečnosti, bilo da takve tečnosti sadrže relativno malu količinu rastvorenih i/ili nošenih čvrstih supstanci, ili relativno veliku količinu rastvorenih i/ili nošenih čvrstih supstanci. Zaista, uključivanjem pročišćavanja ili produvavanja sa velikim brzinama protoka kroz grejač 12 i grejač 33 i regulacijom protivpritiska, u slučaju kada napojna smeša sadrži relativno malu količinu manje isparljive, rastvorene i/ili nošene komponente, može se postići regeneracija obrađivane tečnosti od 95% ili više.

Slično tome, uključivanjem separacije čvrstih supstanci/tečnosti sa regulacijom protivpritiska i velikim protokom fluida kroz grejač 12 i grejač 33, može se postići regeneracija obrađivane tečnosti od 95% ili više iz napojnih smeša koje sadrže znatne količine rastvorenih i/ili suspendovanih čvrstih supstanci.

Kada sad pogledamo SL. 2, može se videti da se gornji destilat ili tok pare iz uređaja za destilaciju 7 uvodi u postrojenje za ispiranje ili obradu gasova 58, i konkretnije se uvodi preko voda 62 u kolonu za regeneraciju postrojenja za obradu gasova, koja može biti sa podovima ili sa punjenjem, i ima jedan ili više ulaza za paru, gde je drugi slučaj prikazan na SL.2. Na koloni 60, CO2, i druge supstance koje ne mogu da se kondenzuju i voda, odvode se kao gornji tok preko voda 68 na dalju obradu, kao što su kondenzatori, generatori refluksa, vodovi za uklanjanje vode, atmosferske oduške, itd. Donji tok iz kolone 60 ide preko voda 63 do rebojlera 59, deo se vraća na kolonu 60 preko voda 69 kao vrela para radi uklanjanja kiselih gasova u koloni 60. Deo donjeg toka u rebojleru 59 šalje se preko voda 64 u unakrsni izmenjivač 61, koji zagreva upotrebljenu obrađivanu tečnost iz postrojenja za obradu gasova preko voda 66. Podrazumeva se da zagrejani tok u vodu 67 i koloni 60 obezbeđuje toplotu za degasiranje toka pare iz uređaja za destilaciju 7 preko voda 68. Pored toga, postoji dodatna toplota u obliku pare koja dolazi iz rebojlera 59 koja se, preko voda 69, takođe uvodi na kolonu 60 i pri tome povećava količinu toplote potrebnu za razdvajanje, koliko je to moguće, CO2 i drugih gasova sa efektom staklene bašte.

Hladna, bogata obrađivana tečnost regenerisana iz postrojenja za ispiranje ili obradu gasova, apsorbera ili separatora za destilaciju pod sniženim pritiskom, dovodi se u unakrsni izmenjivač 61 preko voda 66, gde se zagreva i uvodi u kolonu za regeneraciju 60 preko voda 67. Kao što se vidi, deo obrađivane tečnosti iz rebojlera 59 može da se pošalje preko voda 64, ventila 64A, i da se vrati u proces preko napojnog voda 1. Kao što je ranije pomenuto, mala količina toka pare koja izlazi iz uređaja za destilaciju 7 preko voda 8 može da se dovodi preko voda 57 i ventila 57A u vod 14 i zatim do druge separacione zone 26.

U pogledu predmetnog otkrića prikazanog na SL. 2, prva separaciona zona u uređaju za destilaciju 7 održava se pod uslovima pritiska jednakim, ili neznatno višim od pritiska u posudi koja se nalazi u postrojenju za hvatanje gasova sa efektom staklene bašte 58 u koju se šalju pare iz voda 8, npr. koloni 60. Pritisak u uređaju za destilaciju 7 može da bude u opsegu od gotovo potpunog vakuuma do apsolutnog pritiska od nekoliko bara, i zavisiće od toga kako radi postrojenje za hvatanje gasova sa efektom staklene bašte. Ovaj direktni povraćaj prvih para iz posude 7 preko voda 8 u postrojenje za hvatanje gasa na pogodnom mestu vezivanja povezanom sa rebojlerom ili kolonom za regeneraciju 60 postrojenja za hvatanje gasova, i u zavisnosti od radnih uslova, omogućava da se najveći deo, obično oko 80% do oko 95% energije upotrebljene da se izvrši prvo isparavanje pare u posudi 7, regeneriše uz istovremeno prevođenje napojne smeše za posudu 7 u tok prvog ostatka sa većom koncentracijom kontaminanata. Spajanjem toka pare u vodu 8 direktno sa postrojenjem za ispiranje ili hvatanje gasa, ne samo što konfiguracija omogućava maksimalnu uštedu energije za ukupni integrisani proces, nego i smanjuje zapreminu obrađivane tečnosti koja je pretvorena u prvi ostatak i uklonjena preko voda 14.

Smanjivanje zapremine prvog ostatka koji izlazi preko voda 14 do odgovarajuće separacione zone, kao š to je prethodno detaljnije opisano, radi konačne separacije kontaminanata obrađivane tečnosti i regeneracije prečišćene obrađivane tečnosti za povratak u postrojenje za hvatanje gasa; ili u odeljak za separaciju čvrstih supstanci/tečnosti, smanjuje količinu odbačene obrađivane tečnosti i obezbeđuje dodatnu uštedu energije procesnoj konfiguraciji. Smanjenjem u prvom ostatku preko voda 14, fizička veličina sudova i povezanih cevi vezanih za vod 14 i nizvodno od njega je smanjena, čime se smanjuje potrošnja energije vezana za njihovu primarnu proizvodnju i fabrikaciju u finalni oblik, i kao primer, ali bez ograničenja, sva oprema kojoj je potrebna energija, kao š to su ventili, pumpe i kompresori, takođe ima smanjeni ukupni kapacitet usled smanjenja prvog ostatka, kao što je već opisano, i izložena je drugoj obradi radi optimizacije regeneracije obrađivane tečnosti koja je sadržana u njoj, i zauzvrat troši manje električne energije za rad. Pored toga, uređaji za prenos toplote povezani sa narednom obradom prvog ostatka u vodu 14 su takođe smanjeni po fizičkim dimenzijama, pa je ušteda energije za njihovu osnovnu proizvodnju ostvarena uz smanjene zahteve za pomeranje medijuma za prenos toplote do te opreme i od nje, pri čemu se dodatno smanjuje potrošnja energije vezana sa kondicioniranjem medijuma za prenos toplote, bilo grejanjem ili hlađenjem, kao i energija utrošena za pumpanje fluida za transfer toplote do uređaja za prenos toplote i od njih.

Tako, pored uštede energije putem regeneracije toplote, veličina posude i opreme za prenos za drugu separacionu zonu može biti smanjena sa ovom novom konfiguracijom.

Jedinstvena razlika između procesa koji se trenutno koriste i predmetnog pronalaska je da bi se u procesima prema prethodnom stanju tehnike tok pare u vodu 8 i njegova povezana toplota koristili dok prolaze kroz ovaj deo procesa nizvodno od voda 14, što zahteva veće kompresore, veće pumpe, veće izmenjivače, itd.

U predmetnom procesu, tok u vodu 8 destilisan pod sniženim pritiskom iz posude 7 prolazi direktno u postrojenje klijenta, tj.58. Taj tok se zauzvrat razdvaja u gornji tok CO2<, vode, drugih>supstanci koje ne mogu da se kondenzuju, i izlazi preko voda 68. Donji tok iz kolone 60 prolazi kroz rebojler 59, i deo se šalje u unakrsni izmenjivač 61. Ulaz u unakrsni izmenjivač 61 preko voda 66 predstavlja u osnovi donji tok iz apsorbera/ispirača gasa, koji nije prikazan, koji čini deo postrojenja za ispiranje gasa. Ovaj tok u vodu 66 je u suštini upotrebljena obrađivana tečnost. Nakon zagrevanja u izmenjivaču 61, on prolazi u kolonu 60, gde se gorepomenute lake komponente razdvajaju preko voda 68, kako je gore opisano. Donji tok iz kolone 60, koji, kao što je rečeno, prolazi kroz rebojler 69, najzad obezbeđuje napojni tok 1 za posudu 7. U tom pogledu, deo donjeg toka koji izlazi iz rebojlera 59 prolazi preko voda 1 i predstavlja napojni tok za posudu 7. Tečnost koja izlazi iz unakrsnog izmenjivača 61 preko voda 65 suštinski je obrađivana tečnost bez gasa, mada sadrži čvrste supstance.

Krajnji rezultat ovog procesa je da, umesto upotrebe toplotne energije u toku pare u vodu 8 na gore opisani način, ta energija se sada šalje klijentu za upotrebu u postrojenju za hvatanje gasova sa efektom staklene bašte, tj., za degasiranje obrađivane tečnosti. Tako, energija potrebna u procesu uzvodno od voda 56 je smanjena, kao i kapitalni troškovi.

Prethodni opis i primeri ilustruju odabrana otelotvorenja iz predmetnog pronalaska. Imajući to u vidu, stručnjacima u predmetnoj oblasti će biti predložene varijacije i izmene.

Claims

Patentni zahtevi

1. Proces za regeneraciju obrađivane tečnosti iz napojne smeše regenerisane iz sistema za prečišćavanje gasova koji ima kolonu za regeneraciju (60) u koju se dovodi upotrebljena obrađivana tečnost, pri čemu pomenuta napojna smeša sadrži vodu, i obrađivana tečnost ima najmanje jednu komponentu koja ima višu tačku ključanja od vode, najmanje jednu komponentu koja ima nižu tačku ključanja od vode, i najmanje jednu komponentu koja je manje isparljiva od pomenute obrađivane tečnosti, pri čemu proces uključuje

zagrevanje pomenutog toka napojne smeše (1) prenosom toplote sa zagrejanog recikliranog toka prvog ostatka (9, 11, 13) dovođenjem u kontakt sa napojnom smešom (1, 3)

uvođenje pomenutog toka vrele pare (8) u pomenutu kolonu za regeneraciju (60);

korišćenje toplotne energije pomenutog toka vrele pare (8) u pomenutoj koloni za regeneraciju (60) za degasiranje pomenute upotrebljene obrađivane tečnosti (66) i proizvodnju suštinski degasiranog toka obrađivane tečnosti (65); i povrat pomenutog suštinski degasiranog toka obrađivane tečnosti (65) sa pomenute kolone za regeneraciju (60).

2. Proces iz zahteva 1, naznačeno time što pomenuta prva separaciona zona (7) radi pod pritiskom od gotovo potpunog vakuuma do 5 bara.

3. Proces iz zahteva 1, naznačeno time što postoji druga separaciona zona (26) i deo pomenutog prvog ostatka (14) se šalje do pomenute druge separacione zone (26).

4. Proces iz zahteva 3, naznačeno time što se deo pomenutog toka vrele pare (57) uvodi u pomenutu drugu separacionu zonu (26).

5. Proces iz zahteva 3, naznačeno time što pomenuta druga separaciona zona (26) daje tok pare druge zone (27) i drugi ostatak (28) i pomenuti tok pare druge zone (27) šalje se u treću separacionu zonu (37).

6. Proces iz zahteva 5, naznačeno time što se deo pomenutog drugog ostatka (32) pročišćava u otpad.