BR102019011985A2 - Composição para obtenção de declarificador, melhorador de cor em fluídos orgânicos e sequestradores de enxofre constituída por óxido e/ou hidróxido de ferro e óxido de zinco - Google Patents
Composição para obtenção de declarificador, melhorador de cor em fluídos orgânicos e sequestradores de enxofre constituída por óxido e/ou hidróxido de ferro e óxido de zinco Download PDFInfo
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Abstract
"composição para obtenção de declarificador, melhorador de cor em fluídos orgânicos e sequestradores de enxofre constituída por óxido e/ou hidróxido de ferro e óxido de zinco", a presente invenção refere-se a fabricação de clarificador, sequestrador e absorvedor compostos por óxidos e/ ou hidróxidos de metais, e com a inovação de ligantes, sendo estes negro de fumo e ou coque verde do petróleo na forma pelotizada, peletizada e extrudada, com a finalidade de clarificar, sequestrar e absorver, compostos contaminantes de correntes de hidrocarbonetos, tais como, misturas líquidas e gasosas, por exemplo, gás natural, gases de refinarias de petróleo, glp e de biogás. a presente invenção requer a apresenta meios para recuperação destes produtos esgotados transformando-o em matéria-prima para novas aplicações.
Description
001 Refere-se o presente pedido de Patente de Invenção a uma “COMPOSIÇÃO PARA OBTENÇÃO DE DECLARIFICADOR, MELHORADOR DE COR EM FLUÍDOS ORGÂNICOS E SEQUESTRADORES DE ENXOFRE CONSTITUÍDA POR ÓXIDO E/OU HIDRÓXIDO DE FERRO E ÓXIDO DE ZINCO”, a obtenção de clarificador, seqüestrador e absorvedor compostos por óxidos e/ou hidróxidos de metais, e com a inovação de ligantes, sendo estes negro de fumo e ou coque verde do petróleo na fornia pelotizada, peletizada e extrudada, com a finalidade de clarificar, sequestrar e absorver, compostos contaminantes de correntes de hidrocarbonetos, tais como, misturas liquidas e gasosas, por exemplo, gás natural, gases de refinarias de petróleo, GLP e de biogás..
002 Esta invenção refere-se a um clarificador, sequestrador e absorvedor em fluídos orgânicos e esses podem sofrer conformação mecânica sólida, tipo pastilhas, peletes, pelotas e ou na forma de extrudados, composto por óxidos e hidróxidos metálicos, bem como o processo de sua manufatura, e de sua recuperação após sua utilização em processos industriais. Estes clarificadores, sequestradores, absorvedores podem ser compostos por óxidos e hidróxidos de metais, como ZnO, Fe2O3, Fe3O4, FeO(OH).
003 Esta invenção refere-se a utilização de novos materiais aditivos em sua preparação, estes materiais aditivos, referem-se a negro de fumo, coque verde do petróleo, argilas, sílicas, carvões e carvões ativos.
004 Estes clarificadores, sequestradores, absorvedores referem-se preferencialmente a absorção de impurezas contidas em correntes de hidrocarbonetos, tais como, misturas líquidas, querosene, nafta, óleo diesel e óleo pesado e misturas gasosas, por exemplo, gás natural, gases de refinarias de petróleo, GLP e de biogás.
005 Já é bem conhecido que certos produtos formulados com óxidos e hidróxidos metálicos podem ser utilizados para a remoção de compostos de enxofre de correntes líquidas ou gasosas. Esses podem ser preparados e ponstituídos apenas pelos óxidos e ou hidróxidos metálicos; ainda podem ser adicionados ligantes, apenas com a finalidade de unir auxiliando a forma final e alguns ligantes podem ser chamados de aditivos.
006 Os ligantes têm função de unir as partículas mantendo a integridade final desejada do produto. Os ligantes podem ser compostos inorgânicos ou compostos orgânicos. Exemplos de ligantes inorgânicos são: o caulim, bentonita, alumina e cimento. Exemplos de ligantes orgânicos são: pasta de amido, açúcar (sacarose), glicose, gelatina, celulose e outros, citados de forma genérica em PERRY'S Chem. Eng. Handbook, 6a Edição (1984). O polietilenoglicol (PEG) e álcool polivinílico são citados por Koichi Kitahara e colaboradores na patente US 5.670.445. Além deles, Mahesh C. Jha e colaboradores, na patente US 4,732,888, indicam o uso de amido, além de metil-celulose e melaço, para produzir pastilhas de absorvedores contendo óxidos de ferro e zinco.
007 Depois de utilizado, estes clarificadores, sequestradores, absorvedores são tratados como passivos ambientais. Os processos que envolvem o tratamento dessas correntes operam em condições diversas, desde baixas temperaturas a altas temperaturas e pressões variáveis, de ambiente até aproximadamente 100 kgf/cm2.
008 A composição para processos químicos de baixas temperaturas (Ambiente a 200°C), preferencialmente levam como componente principal o óxido elou hidróxido de feno, este pode variar de 40% a 98% de óxido de ferro elou hidróxido de ferro. As equações (reações) seguintes mostram as etapas envolvidas no processo:
Fe3O4 + 4 H2S → 3 FeS + 4 H20 + 1/8 S8
2 FeO(OH)+ 3H2S → 2 FeS + 4 H2O + 1/8 S8
Fe304 + 6 H2S → 3 FeS2- + 4 H2O + 2H2
Fe304 + 3 H2S + H2 → 3 FeS + 4 H2O
Fe3O4 + 4 H2S → 3 FeS + 4 H20 + 1/8 S8
2 FeO(OH)+ 3H2S → 2 FeS + 4 H2O + 1/8 S8
Fe304 + 6 H2S → 3 FeS2- + 4 H2O + 2H2
Fe304 + 3 H2S + H2 → 3 FeS + 4 H2O
009 Absorvedores a base de óxidos de ferro extrudados úteis para remoção de compostos de enxofre de correntes de processo já são indicados para uso comerciai no livro "Catalyst Handbook" editado por Wolfe Scientific Books, Londres, 1970.
010 A composição para processos químicos de altas temperaturas (150°C a 400°C) levam como componente principal o óxido de zinco. A reação seguinte demonstra a etapa envolvida no processo:
ZnO + H2S + ZnS + H2O
ZnO + H2S + ZnS + H2O
011 A presente invenção descreve a preparação de clarificadores, sequestradores absorvedores, apresenta dois novos constituintes na função ligante na conformação desses produtos, seu uso em processos de remoção de impurezas e a recuperação desses retomando-os a fase de matéria prima, que por sua vez podem ser reutilizados na produção de novos produtos.
012 Descrição resumida das etapas preparo, teste e recuperação
013 O modo de preparo deste clarificador, sequestrador, absorvedor acontece segundo os exemplos abaixo:
014 Compostos de ferro para aplicação em processos de baixa temperatura, preferencialmente entre ambiente a 150° C.
- - 330g de Fe2O3 (óxido de ferro III), 325g de Fe3O4 misturado com 325g de FeO(OH) (hidróxido de ferro), adiciona-se 10g de negro de frimo, 10g de coque verde do petróleo e a água necessária para chegar a uma extrusão satisfatória. A secagem é realizada até peso constante.
015 Compostos de óxido de zinco para aplicações em processos de alta temperatura, preferencialmente entre (100° C a 400° C).
- - 1000g de ZnO (óxido de zinco), adiciona-se 10g de negro de fumo, 10g de coque verde do petróleo e a água necessária para chegar a uma extrusão satisfatória. A secagem é realizada até peso constante.
016 Uma mistura entre os óxidos de ferro, óxido de zinco, negro de fumo e o coque verde do petróleo para aplicações em processos de melhoramento de cor em correntes líquida derivada do petróleo.
- - 200g de Fe2O3 (óxido de ferro III), 200g de Fe3O4, misturado com 200g de FeO(OH) (hidróxido de ferro), 100g de ZnO (óxido de zinco) 100g de negro de fumo, 200g de coque verde do petróleo, adiciona água necessária para uma extrusão satisfatória. A secagem é realizada até peso constante.
017 O produto preparado no exemplo 1 para processos de baixa temperatura foi submetido a teste de desempenho em um reator integral. O reator foi alimentado com uma mistura de 1% de H2S em N2. Utilizamos mistura padrão certificada. As condições do processo obedeceram a seguinte ordem: 40°C, a pressão no leito em 20 kgf/cm2 e a velocidade espacial em 500 h-1. Para avaliar a capacidade de absorção, o teor de H2S na alimentação foi mantido a 1% em volume e a velocidade espacial foi constante até a saída do afluente apresentar H2S. O que ocorreu após 810 minutos.
018 O efluente do reator foi monitorado por colorimetria da reação de H2S com acetato de chumbo. Esse monitoramento confirma a efetividade do produto.
019 O produto preparado no exemplo 2 para processos de alta temperatura foi submetido a teste de desempenho em um reator integral. O reator foi alimentado com uma mistura de 1% de H2S em N2. Utilizamos mistura padrão certificada. As condições do processo obedeceram a seguinte ordem: 350°C, a pressão no leito em 20 kgf/cm2 e a velocidade espacial em 500 h-1. Para avaliar a capacidade de absorção, o teor de H2S na alimentação foi mantido a 1% em volume e a velocidade espacial foi constante. Até a saída do reator apresentar H2S. O que ocorreu após 270 minutos.
020 O efluente do reator foi monitorado por colorimetria da reação de H2S com acetato de chumbo e detetor TCD (cromatografia). Esse monitoramento confirma a efetividade do produto.
021 O produto preparado no exemplo 3 foi carregado em uma coluna de vidro de 1” de diâmetro nominal, o volume deste foi de 50ml. Este produto foi submetido a percolação de querosene contaminado com substâncias que lhe davam uma cor de 200 em Pt/Co.
022 A percolação foi em condições ambiente de pressão e temperatura, com um LHSV igual áh-1.
023 O produto efluente do reator foi acompanhado coletando amostra em intervalos de 2h e foi analisado a cor pelo método ASTM Pt/Co
024 O efluente apresentou cor de 5 em Pt/Co. Esse processo se manteve por 48h, apresentando excelente efetividade.
025 Após a realização dos testes acima iniciamos o processo de recuperação do material exausto conforme descrito abaixo.
026 Pegou-se 100g dos produtos, 100g de ácido inorgânico, (preferencialmente água régia), essa mistura foi submetida ao aquecimento por 3horas. Com esse procedimento os metais foram solubilizados, e o material não solúvel foi separado seco disponibilizado para reutilização. Os metais solubilizados submetidos ao processo de purificação via precipitação. Esses metais foram disponibilizados para reutilização, retomando assim ao processo de produção na confecção de um novo clarificador, melhorador de cor em fluído orgânico e sequestrador de enxofre, resultando então, o processo dessa invenção, em um produto ambientalmente sustentável.
Claims (4)
- Composição para obtenção de declarificador, melhorador de cor em fluídos orgânicos e sequestradores de enxofre constituída por óxido e/ou hidróxido de ferro e óxido de zinco, caracterizado por utilizar como aglutinante o negro de fumo e o coque verde do petróleo.
- Composição para obtenção de declarificador, melhorador de cor em fluídos orgânicos e sequestradores de enxofre, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelos aglutinantes, negro de fumo e o coque verde do petróleo poderem ser usados separadamente e/ou conjuntamente, variando de 0,1% a 30% na preparação desses produtos.
- Processo para obtenção de uma composição, conforme definida na reivindicação 1, caracterizado por preparar o produto sólido, capaz de clarificar, sequestrar absorver impurezas de correntes líquida e gasosa, constituído por óxido e/ou hidróxido de ferro e óxido de zinco, com aglutinantes negro de fumo e coque verde de petróleo e água, conformado via extrusão, pelotização e também comprimido como peletes.
- Método para recuperação de uma composição para obtenção de declarificador, melhorador de cor em fluídos orgânicos e sequestradores de enxofre, conforme definida na reivindicação 1, caracterizado por 100g dos produtos e 100g de ácido inorgânico, formar uma mistura submetida ao aquecimento por 3horas, permitir a recuperação e reutilização desses clarificadores, sequestradores e absorvedores esgotados transformando-os e processando-os em novas matérias-primas para utilização e confecção de novos produtos.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BR102019011985-3A BR102019011985A2 (pt) | 2019-06-12 | 2019-06-12 | Composição para obtenção de declarificador, melhorador de cor em fluídos orgânicos e sequestradores de enxofre constituída por óxido e/ou hidróxido de ferro e óxido de zinco |
Applications Claiming Priority (1)
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| BR102019011985-3A BR102019011985A2 (pt) | 2019-06-12 | 2019-06-12 | Composição para obtenção de declarificador, melhorador de cor em fluídos orgânicos e sequestradores de enxofre constituída por óxido e/ou hidróxido de ferro e óxido de zinco |
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Family Applications (1)
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-
2019
- 2019-06-12 BR BR102019011985-3A patent/BR102019011985A2/pt not_active Application Discontinuation
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B03A | Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette] | ||
| B07A | Application suspended after technical examination (opinion) [chapter 7.1 patent gazette] | ||
| B09B | Patent application refused [chapter 9.2 patent gazette] |