BR112013017495B1

BR112013017495B1 - sistema de recuperação de catalisador, aparelho de reação de síntese de hidrocarboneto, sistema de reação de síntese de hidrocarboneto, e processo de recuperação de catalisador

Info

Publication number: BR112013017495B1
Application number: BR112013017495A
Authority: BR
Inventors: Toshiyuki Shibata; Hidekatsu Honda; Akira Kawamura
Original assignee: Japan Oil, Gas And Metals National Corporation; Inpex Corporation; Jx Nippon Oil & Energy Corporation; Japan Petroleum Exploration Co., Ltd.; Cosmo Oil Co., Ltd.; Nippon Steel & Sumikin Engineering Co., Ltd.
Priority date: 2011-01-13
Filing date: 2012-01-13
Publication date: 2019-11-26
Also published as: US9776160B2; CN103298558B; AU2012206071B2; WO2012096366A1; CA2823682C; CN103298558A; EP2664380B1; JP5701070B2; AU2012206071A1; EP2664380A1; US20140004011A1; EA201390999A1; ZA201305390B; CA2823682A1; JP2012143717A; BR112013017495A2; EA022647B1; EP2664380A4; MY163222A

Abstract

sistema de recuperação de catalisador, aparelho de reação de síntese de hidrocarboneto, sistema de reação de síntese de hidrocarboneto, e processo de recupera-ção de catalisador a presente invenção refere-se a um sistema de recuperação de catalisador que inclui uma unidade de produção de pastaconcentrada que concentra uma pasta extraída de uma unidade principal de reator e produz, continuamente, uma pasta concentrada, uma primeira unidade de descarga que descarrega a pastaconcentrada da unidade de produção de pasta concentrada, uma unidade de produção de pasta solidificada que resfria a pasta concentrada descarregada da unidade de produção de pasta concentrada, solidificando assim o meio líquido na pasta concentrada e produzindo uma pasta solidificada, e um mecanismo de recuperação que recupera a pasta solidificada da unidade de produção de pasta solidificada.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para SISTEMA

DE RECUPERAÇÃO DE CATALISADOR, APARELHO DE REAÇÃO

DE SÍNTESE DE HIDROCARBONETO, SISTEMA DE REAÇÃO DE

SÍNTESE DE HIDROCARBONETO, E PROCESSO DE RECUPERAÇÃO DE CATALISADOR.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Campo da Invenção [001] A presente invenção refere-se a um sistema de recuperação de catalisador, um aparelho de reação de síntese de hidrocarboneto e sistema de reação de síntese de hidrocarboneto, e um processo de recuperação de catalisador.

[002] Reivindica-se prioridade sobre o pedido de patente n° JP 2011-004752, depositado em 13 de janeiro de 2011, cujo conteúdo é incorporado ao presente documento a título de referência. DESCRIÇÃO DA TÉCNICA RELACIONADA [003] Nos últimos anos, como um processo para sintetizar combustíveis líquidos a partir de gás natural, uma técnica de GTL (Gás para líquidos: síntese de combustíveis líquidos) foi desenvolvida. Essa técnica de GTL inclui as etapas de reformar um gás natural para produzir um gás de síntese que contém um gás de monóxido de carbono (CO) e um gás de hidrogênio (H2) como componentes principais, sintetizar hidrocarbonetos com o uso desse gás de síntese como uma matériaprima e com o uso de um catalisador através da reação de síntese de Fischer-Tropsch (doravante também referido como a reação de síntese de FT), e então, hidrogenar e fracionar esses hidrocarbonetos para produzir produtos de combustível líquido como nafta (gasolina bruta), querosene, gasóleo e cera e similares.

[004] No aparelho de reação de síntese de hidrocarboneto usado nessa técnica de GTL, os hidrocarbonetos são sintetizados ao submeter o gás de monóxido de carbono e gás de hidrogênio no gás de síntese

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2/56 em uma reação de síntese de FT dentro de uma unidade principal de reator que contém uma pasta preparada por meio da suspensão de partículas de catalisador sólido (como um catalisador de cobalto) em um meio líquido (por exemplo, hidrocarbonetos líquidos ou similares).

[005] Nos últimos anos, uma variedade de sistemas de recuperação de catalisador foi investigada para separar e recuperar, a partir da pasta de reação, tais partículas de catalisador que foram degradadas em razão do aquecimento causado pelas reações que ocorrem durante o processo de reação de síntese de FT, fricção entre as partículas de catalisador e as paredes internas das passagens de alimentação, ou outros fatores externos.

[006] Um exemplo conhecido desse tipo de sistema de recuperação de catalisador é a configuração revelada no Documento de Patente 1 descrito abaixo. Esse sistema de recuperação de catalisador inclui uma primeira linha para extrair a pasta da unidade principal de reator, um tanque de armazenamento para armazenar a pasta extraída, uma segunda linha para tratar a pasta no tanque de armazenamento, e uma pluralidade de filtros fornecidos na segunda linha do lado a montante da linha em direção ao lado a jusante.

LISTA DE CITAÇÃO

DOCUMENTO DE PATENTE [007] Documento de Patente 1: panfleto de publicação de patente internacional 2010-038400 SUMÁRIO DA INVENÇÃO

PROBLEMA TÉCNICO [008] Contudo, no sistema de recuperação de catalisador convencional descrito acima, as partículas de catalisador são separadas por filtros de uma pasta que foi primeiramente armazenada em um tanque de armazenamento, e em razão da necessidade de fornecimento do

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3/56 tanque de armazenamento e os filtros instalados fora do tanque de armazenamento, o sistema de recuperação de catalisador é grande e complexo.

[009] Além disso, quando as partículas de catalisador que foram separadas da pasta são descarregadas, porque partículas de catalisador de estado sólido que foram filtradas pelos filtros precisam ser descarregadas, não é necessário apenas realizar a filtragem da pasta pelos filtros a serem interrompidos, mas operações manuais consideráveis também devem ser realizadas, significando que o processo de recuperação sofre de eficiência insuficiente.

[0010] Além disso, quando as partículas de catalisador de estado sólido são descarregadas, as partículas de catalisador são passíveis de geração de aquecimento causada por oxidação, e dessa forma, é difícil tratar as partículas de catalisador descarregadas.

[0011] A presente invenção foi desenvolvida à luz das circunstâncias acima, e tem um objetivo de fornecer um sistema de recuperação de catalisador que pode ser simplificado e reduzido em termos de tamanho, pode recuperar partículas de catalisador com boa eficiência, e pode suprimir a oxidação das partículas de catalisador descarregadas. SOLUÇÃO PARA O PROBLEMA [0012] O sistema de recuperação de catalisador, de acordo com a presente invenção é um sistema para recuperar partículas de catalisador incorporadas em uma pasta contida dentro de uma unidade principal de reator, em que o sistema de recuperação de catalisador inclui uma unidade de produção de pasta concentrada que concentra a pasta extraída da unidade principal de reator e produz continuamente uma pasta concentrada, uma primeira unidade de descarga que descarrega a pasta concentrada da unidade de produção de pasta concentrada, uma unidade de produção de pasta solidificada que resfria a pasta concen

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4/56 trada descarregada da unidade de produção de pasta concentrada, solidificando assim o meio líquido na pasta concentrada e produzindo uma pasta solidificada, e um mecanismo de recuperação que recupera a pasta solidificada da unidade de produção de pasta solidificada.

[0013] Além disso, um processo de recuperação de catalisador de acordo com a presente invenção é um processo para recuperar partículas de catalisador incorporadas em uma pasta contida dentro de uma unidade principal de reator, em que o processo de recuperação de catalisador inclui uma etapa de produção de pasta concentrada para concentrar a pasta extraída da unidade principal de reator e produzir continuamente uma pasta concentrada, uma etapa de produção de pasta solidificada para resfriar a pasta concentrada, solidificando assim o meio líquido na pasta concentrada e produzindo uma pasta solidificada, e uma etapa de recuperação para recuperar a pasta solidificada.

[0014] Nos aspectos acima da presente invenção, a pasta extraída da unidade principal de reator é concentrada pela unidade de produção de pasta concentrada, produzindo assim continuamente uma pasta concentrada, e a pasta concentrada é descarregada da unidade de produção de pasta concentrada pela primeira unidade de descarga. De modo subsequente, o meio líquido é solidificado pela unidade de produção de pasta solidificada, produzindo assim uma pasta solidificada, e a pasta solidificada é então recuperada pelo mecanismo de recuperação. Na pasta solidificada, a superfície das partículas de catalisador é revestida com o meio líquido solidificado.

[0015] Ao empregar a invenção descrita acima, as partículas de catalisador podem ser recuperadas a partir da pasta extraída da unidade principal de reator por meio da separação de uma pasta concentrada que contém as partículas de catalisador.

[0016] Em razão de a unidade de produção de pasta concentrada produzir continuamente a pasta concentrada, a pasta concentrada pode

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5/56 continuar a ser produzida, e as partículas de catalisador podem ser separadas da pasta concentrada, apesar de a pasta ainda estar sendo extraída, sem precisar interromper a extração da pasta da unidade principal de reator. Consequentemente, diferente da técnica convencional descrita acima, a separação das partículas de catalisador da pasta pode ser realizada sem armazenar primeiramente a pasta em um tanque de armazenamento, o que significa que o sistema de recuperação de catalisador não precisa ser fornecido com um tanque de armazenamento ou filtros instalados fora do tanque de armazenamento, permitindo assim que o sistema de recuperação de catalisador seja simplificado e reduzido em termos de tamanho.

[0017] A primeira unidade de descarga descarrega uma pasta concentrada que exibe fluidez superior a partículas de catalisador sólido, e então, a operação de descarga pode ser simplificada. Como um resultado, as partículas de catalisador podem ser separadas da pasta com boa eficiência.

[0018] Além disso, no mecanismo de recuperação, a pasta concentrada é recuperada como uma pasta solidificada em que a superfície das partículas de catalisador é revestida com o meio líquido solidificado, e realizando assim o contato entre as partículas de catalisador descarregadas e o ar que pode ser suprimido, fazendo com que a oxidação das partículas de catalisador também possa ser suprimida.

[0019] Além disso, no sistema de recuperação de catalisador, de acordo com a presente invenção, a unidade de produção de pasta concentrada pode incluir um tanque de assentamento, em que a pasta dentro do tanque de assentamento é concentrada pelas partículas de catalisador que se assentam na porção inferior do meio líquido, e a pasta assentada é então separada na pasta concentrada resultante e sendo que uma pasta clarificada tem um teor de partículas de catalisador menor que o da pasta concentrada.

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6/56 [0020] Nesse caso, em razão de a unidade de produção de pasta concentrada incluir o tanque de assentamento, a pasta concentrada pode ser produzida continuamente pelo processo de assentamento, capacitando sistema de recuperação de catalisador a ser adicionalmente simplificado.

[0021] Além disso, no sistema de recuperação de catalisador, de acordo com a presente invenção, o tanque de assentamento pode ser fornecido com uma porta de abastecimento através da qual a pasta é suprida, uma porta de descarga à qual a primeira unidade de descarga é conectada, e uma porta de extração através da qual a pasta clarificada é extraída, em que o interior do tanque de assentamento é fornecido com uma parede de particionamento, que partições estão dentro do tanque de assentamento em uma câmara inferior, à qual a porta de abastecimento e a porta de descarga são conectadas e sendo que está localizada na porção inferior do tanque, e uma câmara superior à qual a porta de extração é conectada e sendo que está localizada na porção superior do tanque, e uma passagem de conexão que atravessa a parede de particionamento e interconecta a câmara inferior e a câmara superior.

[0022] Nesse caso, quando a pasta é suprida a partir da porta de abastecimento à câmara inferior, as partículas de catalisador na pasta assentam, e a pasta é separada na pasta concentrada e a pasta clarificada na câmara inferior. A pasta concentrada é descarregada da porta de descarga pela primeira unidade de descarga. Por outro lado, a pasta clarificada é forçada para fora da câmara inferior visto que mais pasta é suprida a partir da porta de abastecimento, e atravessa a passagem de conexão e a câmara superior antes de ser extraída da porta de extração. [0023] Como descrito acima, ao fornecer a parede de particionamento e a passagem de conexão dentro do tanque de assentamento, a pasta concentrada pode ser descarregada do tanque de assentamento,

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7/56 enquanto a pasta clarificada é também extraída do tanque de assentamento.

[0024] Além disso, no sistema de recuperação de catalisador, de acordo com a presente invenção, a parede de particionamento mencionada acima pode ser inclinada em uma direção descendente a partir da porta de abastecimento em direção ao eixo geométrico central do tanque de assentamento.

[0025] Nesse caso, em razão de a parede de particionamento ser inclinada em uma direção descendente a partir da porta de abastecimento em direção ao eixo geométrico central do tanque de assentamento, a direção de fluxo da pasta suprida à câmara inferior a partir da porta de abastecimento pode ser direcionada para baixo. Como um resultado, as partículas de catalisador na pasta podem assentar de modo mais eficiente.

[0026] Além disso, no sistema de recuperação de catalisador, de acordo com a presente invenção, uma parede inclinada que é inclinada em uma direção descendente a partir da porta de abastecimento em direção ao eixo geométrico central do tanque de assentamento pode ser disposta dentro do tanque de assentamento abaixo da parede de particionamento, com um espaço fornecido entre a parede inclinada e a parede de particionamento, e o ângulo de inclinação da parede inclinada pode ser pelo menos tão grande quanto o ângulo de repouso das partículas de catalisador.

[0027] Nesse caso, a pasta suprida a partir da porta de abastecimento é direcionada em uma direção de fluxo descendente pela parede de particionamento, e flui para baixo entre o espaço entre a parede de particionamento e a parede inclinada. Nesse momento, pelo menos uma porção das partículas de catalisador na pasta assenta no topo da parede inclinada. Contudo, em razão de o ângulo de inclinação da parede incliPetição 870190031599, de 02/04/2019, pág. 13/74

8/56 nada ser pelo menos tão grande quanto o ângulo de repouso das partículas de catalisador, tais partículas de catalisador que foram assentadas no topo da parede inclinada continuam a descer de modo suave para baixo da parede inclinada.

[0028] Consequentemente, em razão de o ângulo de inclinação da parede inclinada ser pelo menos tão grande quanto o ângulo de repouso das partículas de catalisador, pelo menos uma porção das partículas de catalisador na pasta pode descer de modo suave ao longo da parede inclinada, possibilitando assentamento mais eficaz das partículas de catalisador.

[0029] Além disso, no sistema de recuperação de catalisador, de acordo com a presente invenção, um dispositivo de regulação que restringe as partículas de catalisador de subirem através da passagem de conexão pode ser fornecido na passagem de conexão.

[0030] Nesse caso, em razão de o dispositivo de regulação ser fornecido na passagem de conexão, partículas de catalisador podem ser inibidas de subir através da passagem de conexão junto com a pasta clarificada que flui através de dentro da passagem de conexão, suprimindo assim a introdução de partículas de catalisador na câmara superior.

[0031] Além disso, no sistema de recuperação de catalisador, de acordo com a presente invenção, o dispositivo de regulação mencionado acima pode incluir uma placa defletora que se estende a partir da superfície periférica interna da passagem de conexão, e essa placa defletora pode ser inclinada em uma direção descendente a partir da superfície periférica interna da passagem de conexão em direção ao eixo geométrico de passagem da passagem de conexão.

[0032] Nesse caso, em razão de a placa defletora ser inclinada em uma direção descendente a partir da superfície periférica interna da pas

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9/56 sagem de conexão em direção ao eixo geométrico de passagem da passagem de conexão, o problema de as partículas de catalisador subirem através da passagem de conexão pode ser regulado de maneira confiável.

[0033] Além disso, no sistema de recuperação de catalisador, de acordo com a presente invenção, um tubo de coleta de óleo, no qual o interior do mesmo é conectado à porta de extração e que bloqueia a conexão entre a porta de extração e a câmara superior, pode ser fornecido dentro da câmara superior, um furo passante que interconecta o interior do tubo de coleta de óleo e a câmara superior pode ser fornecido no tubo de coleta de óleo, e a área de superfície de fluxo do furo passante pode ser maior do que a área de superfície de fluxo da porta de extração.

[0034] Nesse caso, a pasta clarificada dentro da câmara superior atravessa o furo passante e o tubo de coleta de óleo antes de ser extraída da porta de extração. Em razão de a área de superfície de fluxo do furo passante ser maior do que a área de superfície de fluxo da porta de extração, a taxa de fluxo da pasta clarificada na medida em que a mesma atravessa o furo passante é menor do que a taxa de fluxo da pasta clarificada na medida em que a mesma é extraída da porta de extração. Como um resultado, partículas de catalisador na pasta clarificada podem ser inibidas a partir do fluxo que passa no furo passante e penetra o tubo de coleta de óleo, que significa que a descarga de partículas de catalisador a partir da porta de extração pode ser suprimida.

[0035] Além disso, no sistema de recuperação de catalisador, de acordo com a presente invenção, o tanque de assentamento pode incluir um dispositivo de aquecimento de tanque que aquece o interior do tanque de assentamento.

[0036] Nesse caso, em razão de o tanque de assentamento incluir o dispositivo de aquecimento de tanque, o meio líquido na pasta dentro

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10/56 do tanque de assentamento pode ser impedido de sofrer queda de temperatura e de se solidificar, possibilitando assim o assentamento mais confiável das partículas de catalisador na pasta.

[0037] Além disso, no sistema de recuperação de catalisador, de acordo com a presente invenção, um dispositivo de detecção de interface que detecta a interface de assentamento da pasta concentrada dentro do tanque de assentamento pode ser fornecido no tanque de assentamento.

[0038] Nesse caso, em razão de esse dispositivo de detecção de interface ser fornecido no tanque de assentamento, a primeira unidade de descarga pode ser operada na base da interface de assentamento detectada para a pasta concentrada, possibilitando que a pasta concentrada seja descarregada do tanque de assentamento.

[0039] Além disso, no sistema de recuperação de catalisador, de acordo com a presente invenção, a primeira unidade de descarga pode incluir uma primeira linha superior que descarrega a pasta concentrada do tanque de assentamento, uma tremonha temporária em que a pasta concentrada é descarregada da primeira linha superior, uma primeira linha inferior que descarrega a pasta concentrada da tremonha temporária, uma primeira válvula superior que abre e fecha a primeira linha superior, e uma primeira válvula inferior que abre e fecha a primeira linha inferior.

[0040] Nesse caso, quando a pasta concentrada é descarregada do tanque de assentamento pela primeira unidade de descarga, as válvulas são inicialmente ajustadas de modo que a primeira linha superior e a primeira linha inferior sejam fechadas. Primeiramente, a primeira válvula superior é operada para abrir a primeira linha superior, e a pasta concentrada dentro do tanque de assentamento é descarregada através da primeira linha superior e na tremonha temporária. De modo subse

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11/56 quente, a primeira válvula superior é operada para fechar a primeira linha superior, a primeira válvula inferior é então operada para abrir a primeira linha inferior, e a pasta concentrada dentro da tremonha temporária é descarregada através da primeira linha inferior.

[0041] Ao empregar a configuração acima, a pasta concentrada pode ser descarregada do tanque de assentamento sem o interior do tanque de assentamento estar conectado ao exterior através da primeira unidade de descarga, e então, a pressão dentro do tanque de assentamento durante a descarga da pasta concentrada pode ser estabilizada. [0042] Além disso, no sistema de recuperação de catalisador, de acordo com a presente invenção, a tremonha temporária pode incluir um dispositivo de aquecimento de tremonha que aquece o interior da tremonha temporária.

[0043] Nesse caso, em razão de a tremonha temporária incluir esse dispositivo de aquecimento de tremonha, o meio líquido na pasta concentrada dentro da tremonha temporária pode ser impedido de sofrer queda de temperatura e de se solidificar, permitindo assim que a pasta concentrada seja descarregada de maneira mais confiável da tremonha temporária.

[0044] Além disso, no sistema de recuperação de catalisador, de acordo com a presente invenção, a tremonha temporária pode incluir um primeiro dispositivo de pressurização de tremonha que pressuriza o interior da tremonha temporária.

[0045] Nesse caso, em razão de a tremonha temporária incluir esse primeiro dispositivo de pressurização de tremonha, a pasta concentrada dentro da tremonha temporária pode ser pressurizada pelo primeiro dispositivo de pressurização de tremonha, possibilitando que a pasta concentrada seja descarregada de maneira mais confiável da tremonha temporária.

[0046] Além disso, no sistema de recuperação de catalisador, de

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12/56 acordo com a presente invenção, uma linha clarificada através da qual a pasta clarificada é extraída do tanque de assentamento pode ser fornecida, e uma válvula de redução de pressão que reduz a pressão da pasta clarificada dentro da linha clarificada pode ser fornecida na linha clarificada.

[0047] Nesse caso, em razão de a válvula de redução de pressão ser fornecida na linha clarificada, a pressão dentro do tanque de assentamento pode ser impedida de cair quando a pasta clarificada é extraída do tanque de assentamento através da linha clarificada, possibilitando que pressão dentro do tanque de assentamento seja estabilizada.

[0048] Além disso, o sistema de recuperação de catalisador, de acordo com a presente invenção também pode incluir um separador centrífugo ao qual a pasta clarificada é suprida a partir da linha clarificada, e uma segunda unidade de descarga que descarrega uma pasta que contém catalisador residual separada da pasta clarificada pelo separador centrífugo, em que a segunda unidade de descarga pode incluir uma segunda linha superior que descarrega a pasta que contém catalisador residual do separador centrífugo, uma tremonha de catalisador residual em que a pasta que contém catalisador residual é descarregada da segunda linha superior, e uma segunda linha inferior que descarrega a pasta que contém catalisador residual da tremonha de catalisador residual, e a tremonha de catalisador residual pode incluir um segundo dispositivo de pressurização de tremonha que pressuriza o interior da tremonha de catalisador residual.

[0049] Nesse caso, a pasta que contém catalisador residual separada da pasta clarificada pelo separador centrífugo é descarregada através da segunda linha superior na tremonha de catalisador residual, e é então descarregada através da segunda linha inferior. Em razão de a tremonha de catalisador residual incluir o segundo dispositivo de pressurização de tremonha, a pasta que contém catalisador residual dentro

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13/56 da tremonha de catalisador residual pode ser pressurizada pelo segundo dispositivo de pressurização de tremonha, possibilitando que a pasta que contém catalisador residual seja descarregada de maneira mais confiável da tremonha de catalisador residual.

[0050] Além disso, no sistema de recuperação de catalisador, de acordo com a presente invenção, a unidade de produção de pasta solidificada mencionada acima pode incluir uma tremonha de resfriamento em que a pasta concentrada é descarregada e um dispositivo de resfriamento que resfria o interior da tremonha de resfriamento, e a tremonha de resfriamento podem ser fornecidos com uma linha de descarte de gás através da qual o gás dentro da tremonha de resfriamento é descartado.

[0051] Nesse caso, a pasta concentrada é descarregada da unidade de produção de pasta concentrada na tremonha de resfriamento e é resfriada pelo dispositivo de resfriamento. Nesse momento, o gás é produzido da pasta concentrada dentro da tremonha de resfriamento, e esse gás é descartado através da linha de descarte de gás.

[0052] Dessa forma, em razão de a linha de descarte de gás ser fornecida na tremonha de resfriamento, o gás pode ser impedido de se acumular dentro da tremonha de resfriamento.

[0053] Além disso, no sistema de recuperação de catalisador, de acordo com a presente invenção, o mecanismo de recuperação mencionado acima pode incluir um dispositivo de esmagamento que esmaga a pasta solidificada.

[0054] Nesse caso, em razão de o mecanismo de recuperação inclui o dispositivo de esmagamento, a pasta solidificada pode ser esmagada a um tamanho que facilita pós-tratamento, possibilitando que a pasta solidificada recuperada seja mais facilmente submetida ao póstratamento.

[0055] Um aparelho de reação de síntese de hidrocarboneto de

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14/56 acordo com a presente invenção sintetiza compostos de hidrocarboneto por meio do contato de um gás de síntese que contém gás de hidrogênio e gás de monóxido de carbono como componentes principais com uma pasta preparada por meio da suspensão de partículas de catalisador sólido em um meio líquido, e inclui uma unidade principal de reator que contém a pasta e é suprida com o gás de síntese, e o sistema de recuperação de catalisador descrito acima.

[0056] De acordo com esse aspecto da invenção, em razão de o aparelho de reação de síntese de hidrocarboneto ser fornecido com um sistema de recuperação de catalisador mais simples e menor, o aparelho também pode ser simplificado e reduzido em termos de tamanho.

[0057] Um sistema de reação de síntese de hidrocarboneto de acordo com a presente invenção inclui o aparelho de reação de síntese de hidrocarboneto descrito acima, uma unidade de produção de gás de síntese que reforma uma matéria-prima de hidrocarboneto para produzir o gás de síntese e, então, supre o gás de síntese à unidade principal de reator, e uma unidade de aprimoramento que produz combustíveis líquidos a partir dos compostos de hidrocarboneto.

[0058] De acordo com esse aspecto da presente invenção, em razão de o sistema de reação de síntese de hidrocarboneto ser fornecido com um aparelho de reação de síntese de hidrocarboneto mais simples e menor, o sistema de reação de síntese de hidrocarboneto também pode ser simplificado e reduzido em termos de tamanho.

EFEITOS VANTAJOSOS DA INVENÇÃO [0059] Ao empregar o sistema de recuperação de catalisador e o processo de recuperação de catalisador de acordo com a presente invenção, o sistema pode ser simplificado e reduzido em termos de tamanho, a operação de recuperar partículas de catalisador pode ser realizada com boa eficiência, e a oxidação das partículas de catalisador descarregada pode ser suprimida.

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15/56 [0060] Além disso, ao empregar o aparelho de reação de síntese de hidrocarboneto e o sistema de reação de síntese de hidrocarboneto de acordo com a presente invenção, o aparelho e o sistema podem ser reduzidos em tamanho e simplificado.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0061] A FIG. 1 é um diagrama esquemático que ilustra a estrutura geral de um sistema de síntese de combustível líquido de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0062] A FIG. 2 é um diagrama esquemático que ilustra a estrutura geral de um sistema de recuperação de catalisador fornecido no sistema de síntese de combustível líquido ilustrado na FIG. 1.

[0063] A FIG. 3 é um vista em corte longitudinal que ilustra um tanque de assentamento no sistema de recuperação de catalisador ilustrado na FIG. 2.

[0064] A FIG. 4 é uma vista em corte transversal ao longo da seta A-A ilustrada na FIG. 3.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [0065] Uma modalidade de um sistema de síntese de combustível líquido de acordo com a presente invenção é descrito abaixo com referência aos desenhos.

[0066] Como ilustrado na FIG. 1, o sistema de síntese de combustível líquido (sistema de reação de síntese de hidrocarboneto) 1 é uma instalação industrial que executa um processo de GTL que converte uma matéria-prima de hidrocarboneto como um gás natural em combustíveis líquidos. Esse sistema de síntese de combustível líquido 1 inclui uma unidade de produção de gás de síntese 3, uma unidade de síntese de FT (aparelho de reação de síntese de hidrocarboneto) 5, e uma unidade de aprimoramento 7. A unidade de produção de gás de síntese 3 reforma um gás natural que funciona como uma matéria-prima de hidroPetição 870190031599, de 02/04/2019, pág. 21/74

16/56 carboneto para produzir um gás de síntese que contém gás de monóxido de carbono e gás de hidrogênio. A unidade de síntese de FT 5 sintetiza compostos de hidrocarboneto líquido a partir do gás de síntese produzido através da reação de síntese de FT. A unidade de aprimoramento 7 hidrotrata os compostos de hidrocarboneto líquido sintetizado pela reação de síntese de FT para produzir combustíveis líquidos e outros produtos (como nafta, querosene, gasóleo, e cera). Elementos estruturais de cada uma dessas unidades são descritos abaixo.

[0067] Primeiramente, há uma descrição da unidade de produção de gás de síntese 3.

[0068] A unidade de produção de gás de síntese 3 é composta principalmente de um reator de dessulfurização 10, um reformador 12, uma caldeira de calor residual 14, separadores de gás e líquido 16 e 18, a Unidade de remoção de CO2 20, e um separador de hidrogênio 26. O reator de dessulfurização 10 é composto de um hidrogenodessulfurizador e similares, e remove componentes de enxofre do gás natural que funciona como a matéria-prima. O reformador 12 reforma o gás natural suprido a partir do reator de dessulfurização 10 para produzir um gás de síntese que contém gás de monóxido de carbono (CO) e gás de hidrogênio (H2) como componentes principais. A caldeira de calor residual 14 recupera o calor residual do gás de síntese produzido no reformador 12 para gerar um vapor de alta pressão. O separador de gás e líquido 16 separa a água que foi aquecida por meio da troca de calor com o gás de síntese na caldeira de calor residual 14 em um gás (vapor de alta pressão) e um líquido. O separador de gás e líquido 18 remove um componente condensado do gás de síntese que foi resfriado na caldeira de calor residual 14, e supre um componente de gás à unidade de remoção de CO2 20. A unidade de remoção de CO2 20 tem uma torre de absorção (segunda torre de absorção) 22 e uma torre de regeneração 24. A torre de absorção 22 usa um absorvente para absorver gás de dióxido de

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17/56 carbono do gás de síntese suprido a partir do separador de gás e líquido 18. A torre de regeneração 24 libera o gás de dióxido de carbono absorvido pelo absorvente, regenerando assim o absorvente. O separador de hidrogênio 26 separa uma porção do gás de hidrogênio contida no gás de síntese a partir do qual o gás de dióxido de carbono já foi separado pela unidade de remoção de CO2 20. Em alguns casos, a unidade de remoção de CO2 20 acima pode não precisar ser fornecida.

[0069] No reformador 12, por exemplo, ao utilizar um método de reforma de vapor e gás de dióxido de carbono representado pelas fórmulas de reação química (1) e (2) mostradas abaixo, o gás natural é reformado por dióxido de carbono e vapor, e um gás de síntese de alta temperatura é produzido incluindo gás de monóxido de carbono e gás de hidrogênio como componentes principais. Contudo, o método de reforma empregado no reformador 12 não está limitado a esse método de reforma de vapor e gás de dióxido de carbono. Por exemplo, um método de reforma de vapor, um método de reforma de oxidação parcial (POX) com o uso de oxigênio, um método de reforma autotérmico (ATR) que é uma combinação de um método de oxidação parcial e um método de reforma de vapor, ou um método de reforma de gás de dióxido de carbono também pode ser usado.

CH4 + H2O CO + 3H2 ··· (1)

CH4 + CO2 2CO + 2H2 ··· (2) [0070] O separador de hidrogênio 26 é fornecido em uma linha de ramificação que é ramificada fora de uma linha principal que conecta a unidade de remoção de CO2 20 ou o separador de gás e líquido 18 com um reator de coluna de bolhas 30. Esse separador de hidrogênio 26 pode ser composto, por exemplo, de um dispositivo de PSA (Adsorção por Variação de Pressão) de hidrogênio que realiza adsorção e dessorção de hidrogênio por meio da utilização de uma diferença de pressão.

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Esse dispositivo de PSA de hidrogênio tem adsorventes (como um adsorvente zeolítico, carvão ativado, alumina ou gel de sílica) embalados dentro de uma pluralidade de torres de adsorção (não mostradas no desenho) que são dispostas em paralelo. Ao repetir de modo sequencial cada uma das etapas de pressurização, adsorção, dessorção de hidrogênio (despressurização) e purgação em cada uma dessas torres de adsorção, o dispositivo de PSA de hidrogênio, é possível suprir continuamente um gás de hidrogênio de alta pureza (de aproximadamente 99,999% de pureza) que foi separado do gás de síntese.

[0071] O método de separação de gás de hidrogênio empregado no separador de hidrogênio 26 não está limitado ao tipo de Método de Adsorção por Variação de Pressão utilizado pelo dispositivo de PSA de hidrogênio acima, e, por exemplo, um método de adsorção de liga de armazenamento de hidrogênio, um método de separação de membrana, ou uma combinação dos mesmos também pode ser usada.

[0072] O método de liga de armazenamento de hidrogênio é uma técnica para separar gás de hidrogênio com o uso de, por exemplo, uma liga de armazenamento de hidrogênio (como TiFe, LaNi5, TiFe(0,7 a 0,9)Mn(0,3 a 0,1), ou TiMn1.5) que exibe propriedades de adsorção de hidrogênio e liberação sob resfriamento e aquecimento respectivamente. No método de liga de armazenamento de hidrogênio, por exemplo, a adsorção de hidrogênio por resfriamento da liga de armazenamento de hidrogênio, e liberação de hidrogênio por aquecimento da liga de armazenamento de hidrogênio podem ser repetidos de modo alternado em uma pluralidade de torres de adsorção que contêm a liga de armazenamento de hidrogênio. Dessa forma, o gás de hidrogênio contido no gás de síntese pode ser separado e recuperado.

[0073] O método de separação de membrana é um método que usa uma membrana composta de um material de polímero como uma polii

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19/56 mida aromática para separar gás de hidrogênio, que exibe permeabilidade de membrana superior, a partir de um gás misto. Visto que o método de separação de membrana não exige uma troca de fase dos materiais alvo de separação com a finalidade de alcançar separação, menos energia é exigida para a operação de separação, o que significa que os custos de funcionamento são baixos. Além disso, em razão de a estrutura de um dispositivo de separação de membrana ser simples e compacto, os custos de instalação são baixos e a área de superfície exigida para instalar o equipamento é pequena. Além disso, não há nenhum dispositivo de acionamento em uma membrana de separação e a faixa de operação estável é ampla, que oferece outra vantagem na qual a manutenção é comparativamente fácil.

[0074] Posteriormente, há uma descrição da unidade de síntese de FT 5.

[0075] A unidade de síntese de FT 5 inclui, principalmente, por exemplo, o reator de coluna de bolhas (unidade principal de reator) 30, um separador de gás e líquido 34, um separador 36, um separador de gás e líquido 38, um primeiro fracionador 40, e um sistema de recuperação de catalisador 80. O reator de coluna de bolhas 30 usa a reação de síntese de FT para sintetizar compostos de hidrocarboneto líquido do gás de síntese produzido pela unidade de produção de gás de síntese 3 mencionada acima, ou seja, do gás de monóxido de carbono e gás de hidrogênio. O separador de gás e líquido 34 separa a água que foi aquecida por meio da passagem através de um tubo de transferência de aquecimento 32 disposto dentro do reator de coluna de bolhas 30 em vapor (vapor de pressão média) e um líquido. O separador 36 é conectado à seção média do reator de coluna de bolhas 30, e separa o catalisador e os compostos de hidrocarboneto líquido. O separador de gás e líquido 38 é conectado ao topo do reator de coluna de bolhas 30 e

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20/56 resfria qualquer gás de síntese não reagido e compostos de hidrocarboneto gasoso. O primeiro fracionador 40 destila de modo fracional os compostos de hidrocarboneto líquido que foi suprido a partir do reator de coluna de bolhas 30 através do separador 36 e o separador de gás e líquido 38 em uma série de frações.

[0076] O reator de coluna de bolhas 30 é um exemplo de um reator que sintetiza compostos de hidrocarboneto líquido de um gás de síntese, e funciona como um reator de síntese de FT que sintetiza compostos de hidrocarboneto líquido do gás de síntese pela reação de síntese de FT. O reator de coluna de bolhas 30 é formado, por exemplo, de um reator de tipo de leito de pasta de coluna de bolha em que uma pasta composta principalmente de partículas de catalisador e um meio de óleo (meio líquido, hidrocarbonetos líquidos) é contida dentro de um vaso de tipo de coluna. Esse reator de coluna de bolhas 30 sintetiza compostos de hidrocarboneto gasoso ou líquido do gás de síntese pela reação de síntese de FT. Especificamente, no reator de coluna de bolhas 30, um gás de síntese que representa o gás de matéria-prima é suprido como bolhas de gás de uma placa de dispersão posicionada no fundo do reator de coluna de bolhas 30, e essas bolhas de gás passam através da pasta, que foi formada por meio da suspensão de partículas de catalisador no meio de óleo. Nesse estado suspenso, o gás de hidrogênio e gás de monóxido de carbono contido no gás de síntese reagem uns com os outros para sintetizar compostos de hidrocarboneto, como mostrado na fórmula de reação química (3) a seguir.

Fórmula química 1

2nH2+nCO —^CH2)n⁺nH2O ---(3) [0077] As partículas de catalisador têm uma gravidade específica maior do que o meio de óleo, e pode passar por degradação em razão de fatores como aquecimento gerado durante a reação de síntese de FT e fricção entre as partículas de catalisador e as paredes internas as

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21/56 linhas. Além disso, em razão de a reação de síntese de FT ser uma reação exotérmica, o reator de coluna de bolhas 30 é um reator do tipo troca de calor que tem o tubo de transferência de aquecimento 32 disposto dentro do reator. O reator de coluna de bolhas 30 é suprido, por exemplo, com água (BFW: Água de Alimentação de Caldeira) como um resfriador, de modo que o calor de reação da reação de síntese de FT possa ser recuperado na forma de um vapor de pressão média por meio da troca de calor entre a pasta e a água.

[0078] Posteriormente, há uma descrição da unidade de aprimoramento 7. A unidade de aprimoramento 7 inclui, por exemplo, um reator de hidrocraqueamento de fração de cera 50, a reator de hidrotratamento de fração média 52, um reator de hidrotratamento de fração nafta 54, separadores de gás e líquido 56, 58 e 60, um segundo fracionador 70, e um estabilizador de nafta 72. O reator de hidrocraqueamento de fração de cera 50 é conectado ao fundo do primeiro fracionador 40. O reator de hidrotratamento de fração média 52 é conectado a uma seção média do primeiro fracionador 40. O reator de hidrotratamento de fração nafta 54 é conectado ao topo do primeiro fracionador 40. Os separadores de gás e líquido 56, 58 e 60 são fornecidos de modo a corresponder aos reatores de hidrogenação 50, 52 e 54 respectivamente. O segundo fracionador 70 destila de modo fracional os compostos de hidrocarboneto líquido supridos a partir dos separadores de gás e líquido 56 e 58. O estabilizador de nafta 72 retifica os compostos de hidrocarboneto líquido na fração nafta suprida a partir do separador de gás e líquido 60 e destilados de modo fracional no segundo fracionador 70. Como um resultado, o estabilizador de nafta 72 descarrega butano e componentes mais claros do que butano como um efluente gasoso, e recupera componentes que têm um número de carbono de cinco ou maior como um produto de nafta.

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22/56 [0079] Posteriormente, há uma descrição de um processo para sintetizar combustíveis líquidos de um gás natural (processo de GTL) com o uso do sistema de síntese de combustível líquido 1 que tem a estrutura descrito acima.

[0080] Um gás natural (o componente principal do mesmo é CH4) é suprido como uma matéria-prima de hidrocarboneto para o sistema de síntese de combustível líquido 1 a partir de uma fonte alimentação de gás natural externo (não mostrada no desenho), como um campo de gás natural ou uma usina de gás natural. A unidade de produção de gás de síntese 3 acima reforma o gás natural para produzir um gás de síntese (um gás de monóxido de carbono que contém gás misto e gás de hidrogênio como componentes principais).

[0081] Especificamente, primeiramente, o gás natural descrito acima é suprido ao reator de dessulfurização 10 junto com o gás de hidrogênio separado pelo separador de hidrogênio 26. No reator de dessulfurização 10, componentes de enxofre incluídos no gás natural são convertidos em sulfureto de hidrogênio pelo gás de hidrogênio introduzido e o catalisador de hidrodessulfurização. Além disso, no reator de dessulfurização 10, o sulfureto de hidrogênio produzido é absorvido por um agente de dessulfurização como ZnO. Por meio da dessulfurização do gás natural dessa forma, antecipadamente, a redução da atividade dos catalisadores usados no reformador 12 e no reator de coluna de bolhas 30 em razão do enxofre pode ser impedida.

[0082] O gás natural (que também pode incluir dióxido de carbono) que foi dessulfurizado dessa forma é suprido ao reformador 12 após misturar com gás de dióxido de carbono (CO2) suprida a partir de uma fonte de alimentação de dióxido de carbono (não mostrada no desenho) e o vapor gerado na caldeira de calor residual 14. No reformador 12, o gás natural é reformado pelo gás de dióxido de carbono e o vapor atraPetição 870190031599, de 02/04/2019, pág. 28/74

23/56 vés de um processo de reforma de vapor e dióxido de carbono, produzindo assim um gás de síntese de alta temperatura que inclui gás de monóxido de carbono e gás de hidrogênio como componentes principais. Nesse momento, um gás de combustível e ar para um queimador instalado no reformador 12 são supridos ao reformador 12, e o aquecimento de combustão do gás de combustível no queimador é usado para fornecer o calor de reação necessário para a reação de reforma de vapor e gás de dióxido de carbono acima, que é uma reação endotérmica. [0083] O gás de síntese de alta temperatura (por exemplo, 900°C, 2,0 MPaG) produzido no reformador 12 é suprido, dessa forma, à caldeira de calor residual 14, e é resfriada (por exemplo, a 400°C) pela troca de calor com a água que circula através da caldeira de calor residual 14, recuperando assim o calor residual do gás de síntese. Nesse momento, a água aquecida pelo gás de síntese na caldeira de calor residual 14 é suprida ao separador de gás e líquido 16. No separador de gás e líquido 16, a água que foi aquecida pelo gás de síntese é separada em um vapor de alta pressão (por exemplo, 3,4 a 10,0 MPaG) e água. O vapor de alta pressão separado é suprido ao reformador 12 ou outros dispositivos externos, enquanto que a água separada é transmitida de volta à caldeira de calor residual 14.

[0084] Entretanto, o gás de síntese que foi resfriado na caldeira de calor residual 14 é suprido ou à torre de absorção 22 da unidade de remoção de CO2 20 ou ao reator de coluna de bolhas 30, após uma fração líquida condensada ter sido separada e removida do gás de síntese no separador de gás e líquido 18. Na torre de absorção 22, gás de dióxido de carbono contido no gás de síntese é absorvido por um absorvente contido na torre de absorção 22, removendo assim o gás de dióxido de carbono do gás de síntese. O absorvente que absorveu o gás de dióxido de carbono na torre de absorção 22 é descarregado da torre

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24/56 de absorção 22 e introduzido na torre de regeneração 24. Esse absorvente que foi introduzido na torre de regeneração 24 é então aquecido, por exemplo, com vapor, e submetido a um tratamento de decapagem para liberar o gás de dióxido de carbono. O gás de dióxido de carbono liberado é descarregado da torre de regeneração 24 e introduzido no reformador 12, onde o mesmo pode ser reutilizado para a reação de reforma acima.

[0085] O gás de síntese produzido na unidade de produção de gás de síntese 3 dessa forma é suprido ao reator de coluna de bolhas 30 da unidade de síntese de FT 5 acima. Nesse momento, a razão de composição do gás de síntese suprido ao reator de coluna de bolhas 30 é ajustada a uma razão de composição adequada para a reação de síntese de FT (por exemplo, H2:CO = 2:1 (razão molar)). Além disso, o gás de síntese suprido ao reator de coluna de bolhas 30 é pressurizado a uma pressão adequada para a reação de síntese de FT (por exemplo, aproximadamente 3,6 MPaG) por um compressor (não mostrado no desenho) fornecido na linha que conecta a unidade de remoção de CO2 20 com o reator de coluna de bolhas 30.

[0086] Além disso, uma porção do gás de síntese que sofreu separação do gás de dióxido de carbono pela unidade de remoção de CO2 20 acima é também suprida ao separador de hidrogênio 26. No separador de hidrogênio 26, o gás de hidrogênio contido no gás de síntese é separado por adsorção e dessorção com a utilização de uma diferença de pressão (PSA de hidrogênio) como descrito acima. O gás de hidrogênio separado é suprido continuamente a partir de um retentor de gás ou similares (não mostrado no desenho) através de um compressor (não mostrado no desenho) aos vários reatores de utilização de hidrogênio (por exemplo, o reator de dessulfurização 10, o reator de hidrocraqueamento de fração de cera 50, o reator de hidrotratamento de fração média

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52, e o reator de hidrotratamento de fração nafta 54) no sistema de reação de síntese 1 que realiza reações predeterminadas com o uso de hidrogênio.

[0087] Posteriormente, a unidade de síntese de FT 5 sintetiza compostos de hidrocarboneto líquido pela reação de síntese de FT do gás de síntese produzido na unidade de produção de gás de síntese 3 acima.

[0088] Especificamente, o gás de síntese que sofreu separação do gás de dióxido de carbono pela unidade de remoção de CO2 20 acima é introduzido no reator de coluna de bolhas 30, e flui através da pasta que inclui o catalisador contido no reator de coluna de bolhas 30. Durante esse tempo no reator de coluna de bolhas 30, o monóxido de carbono e gás de hidrogênio contido no gás de síntese reagem uns com os outros pela reação de síntese de FT mencionada acima, e compostos de hidrocarboneto são produzidos. Além disso, durante essa reação de síntese de FT, o calor de reação da reação de síntese de FT é recuperado pela água que flui através do tubo de transferência de aquecimento 32 do reator de coluna de bolhas 30, e a água que foi aquecida por esse calor de reação é vaporizada. Esse vapor é suprido ao separador de gás e líquido 34 e separado em água condensada e uma fração de gás. A água é transmitida de volta ao tubo de transferência de aquecimento 32, enquanto a fração de gás é suprida a um dispositivo externo com um vapor de pressão média (por exemplo, 1,0 a 2,5 MPaG).

[0089] Os compostos de hidrocarboneto líquido sintetizado no reator de coluna de bolhas 30 são, dessa forma, descarregados da seção média do reator de coluna de bolhas 30 como uma pasta que inclui partículas de catalisador, e essa pasta é introduzida no separador 36. No separador 36, a pasta introduzida é separada no catalisador (a fração sólida) e uma fração líquida que contém os compostos de hidrocarboneto líquido. Uma porção do catalisador separado é transmitida de volta

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26/56 ao reator de coluna de bolhas 30, enquanto que a fração líquida é introduzida no primeiro fracionador 40. Subprodutos gasosos, que incluem gás de síntese não reagido da reação de síntese de FT e compostos de hidrocarboneto gasoso produzidos na reação de síntese de FT, são descarregados do topo do reator da coluna de bolhas 30. Os subprodutos gasosos descarregados do reator de coluna de bolhas 30 são introduzidos no separador de gás e líquido 38. No separador de gás e líquido 38, os subprodutos gasosos são resfriados e separados em compostos de hidrocarboneto líquido condensados e uma fração de gás. Os compostos de hidrocarboneto líquido separados são descarregados do separador de gás e líquido 38 e introduzidos no primeiro fracionador 40. A fração de gás separada é descarregada do separador de gás e líquido 38, com uma porção do fração de gás que é reintroduzida no reator de coluna de bolhas 30. No reator de coluna de bolhas 30, os gases de síntese não reagidos (CO e H2) contidos nessa fração de gás reintroduzida são reutilizados para a reação de síntese de FT. Além disso, a porção restante da fração de gás descarregada do separador de gás e líquido 38 pode ser usada como um combustível de efluente gasoso, ou combustíveis equivalentes a LPG (Gás Liquefeito de Petróleo) podem ser recuperados da fração de gás.

[0090] No primeiro fracionador 40, os compostos de hidrocarboneto líquido (com vários números de carbono ) supridos a partir do reator de coluna de bolhas 30 através do separador 36 e o separador de gás e líquido 38 na maneira descrito acima são destilados de modo fracional em uma fração nafta (com um ponto de ebulição que é menor do que aproximadamente 150°C), uma fração média (com um ponto de ebulição de aproximadamente 150 a 350°C), e uma fração de cera (com um ponto de ebulição que excede aproximadamente 350°C). Os compostos de hidrocarboneto líquido da fração de cera (principalmente C21 ou

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27/56 maior) descarregados do fundo do primeiro fracionador 40 são introduzidos no reator de hidrocraqueamento de fração de cera 50. Os compostos de hidrocarboneto líquido da fração média equivalente a querosene e gasóleo (principalmente C11 a C20) descarregados da seção média do primeiro fracionador 40 são introduzidos no reator de hidrotratamento de fração média 52. Os compostos de hidrocarboneto líquido da fração nafta (principalmente C5 a C10) descarregados do topo do primeiro fracionador 40 são introduzidos no reator de hidrotratamento de fração nafta 54.

[0091] O reator de hidrocraqueamento de fração de cera 50 realiza hidrocraqueamento dos compostos de hidrocarboneto líquido do fração de cera de número de carbono alto (hidrocarbonetos de aproximadamente C21 ou maiores) descarregadas do fundo do primeiro fracionador 40 com o uso do gás de hidrogênio suprido a partir do separador de hidrogênio 26 acima para reduzir o número de carbono para 20 ou menos. Nessa reação de hidrocraqueamento, ligações C-C de compostos de hidrocarboneto com um grande número de carbono são clivadas. Esse processo converte os compostos de hidrocarboneto com um grande número de carbono em compostos de hidrocarboneto com um número de carbono menor. Além disso, no reator de hidrocraqueamento de fração de cera 50, a reação para hidroisomerizar compostos de hidrocarboneto saturados lineares (parafinas normais) para produzir compostos de hidrocarboneto saturados ramificados (isoparafinas) procede em paralelo com a reação de hidrocraqueamento. Isso melhora a fluidez de temperatura baixa da produto hidrocraqueado de fração de cera, que é uma propriedade exigida para um estoque de base de óleo de combustível. Além disso, no reator de hidrocraqueamento de fração de cera 50, uma reação de hidrodeoxigenação de compostos que contém oxigênio como álcoois, e a reação de hidrogenação de olefinas, ambas, podem estar contidas na fração de cera que funciona como a matéria

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28/56 prima, que também procede durante o processo de hidrocraqueamento. Os produtos que incluem os compostos de hidrocarboneto líquido produzidos por hidrocraqueamento e descarregados do reator de hidrocraqueamento de fração de cera 50 são introduzidos no separador de gás e líquido 56, e separados em um gás e um líquido. Os compostos de hidrocarboneto líquido separados são introduzidos no segundo fracionador 70, e a fração de gás separada (que inclui gás de hidrogênio) é introduzida no reator de hidrotratamento de fração média 52 e o reator de hidrotratamento de fração nafta 54.

[0092] No reator de hidrotratamento de fração média 52, os compostos de hidrocarboneto líquido da fração média equivalentes a querosene e gasóleo, que têm um número de carbono de faixa média (de aproximadamente C11 a C20) e foram descarregados da seção média do primeiro fracionador 40, são hidrotratados. No reator de hidrotratamento de fração média 52, o gás de hidrogênio suprido a partir do separador de hidrogênio 26 através do reator de hidrocraqueamento de fração de cera 50 é usado para o hidrotratamento. Nessa reação de hidrotratamento, olefinas contida nos compostos de hidrocarboneto líquido acima são hidrogenadas para produzir compostos de hidrocarboneto saturados, e compostos que contêm oxigênio como álcoois contidos nos compostos de hidrocarboneto líquido são hidrodeoxigenados e convertidos em compostos de hidrocarboneto saturados e água. Além disso, nessa reação de hidrotratamento, uma reação de hidroisomerização que isomeriza compostos de hidrocarboneto saturados lineares (parafinas normais) e converte os mesmos em compostos de hidrocarboneto saturados ramificados (isoparafinas) também procede, melhorando assim a fluidez de temperatura baixa do óleo de produto, que é uma propriedade exigida para um óleo combustível. O produto que inclui os compostos de hidrocarboneto líquido hidrotratados é separado em um gás e um

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29/56 líquido no separador de gás e líquido 58. Os compostos de hidrocarboneto líquido separados são introduzidos no segundo fracionador 70, e a fração de gás separada (que inclui gás de hidrogênio) é reutilizada para a reação de hidrogenação acima.

[0093] No reator de hidrotratamento de fração nafta 54, os compostos de hidrocarboneto líquido da fração de nafta, que têm um baixo número de carbono (aproximadamente C10 ou menos) e foram descarregados do topo do primeiro fracionador 40, são hidrotratados. No reator de hidrotratamento de fração nafta 54, o gás de hidrogênio suprido a partir do separador de hidrogênio 26 através do reator de hidrocraqueamento de fração de cera 50 é usado para o hidrotratamento. Como um resultado, um produto que inclui os compostos de hidrocarboneto líquido hidrotratados é separado em um gás e um líquido no separador de gás e líquido 60. Os compostos de hidrocarboneto líquido separados são introduzidos no estabilizador de nafta 72, e a fração de gás separada (que inclui gás de hidrogênio) é reutilizada para a reação de hidrogenação acima. Nesse processo de hidrotratamento de fração de nafta, as reações principais que procedem são a hidrogenação de olefinas e a hidrodeoxigenação de compostos que contêm oxigênio, como álcoois.

[0094] No segundo fracionador 70, os compostos de hidrocarboneto líquido supridos a partir do reator de hidrocraqueamento de fração de cera 50 e o reator de hidrotratamento de fração média 52 na maneira descrita acima são destilados de modo fracional em compostos de hidrocarboneto com um número de carbono de C10 ou menor (com pontos de ebulição menores do que aproximadamente 150°C), uma fração de querosene (com um ponto de ebulição de aproximadamente 150 a 250°C), uma fração de gasóleo (com um ponto de ebulição de aproximadamente 250 a 350°C) e uma fração de cera não craqueada (com um ponto de ebulição que excede aproximadamente 350°C) a partir do reator de hidrocraqueamento de fração de cera 50. A fração de cera não

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30/56 craqueada é obtida a partir do fundo do segundo fracionador 70, e a mesma é reciclada a uma posição a montante do reator de hidrocraqueamento de fração de cera 50. Querosene e gasóleo são descarregados da seção média do segundo fracionador 70. Entretanto, compostos de hidrocarboneto gasoso de C10 ou menos são descarregados do topo do segundo fracionador 70 e introduzido no estabilizador de nafta 72.

[0095] No estabilizador de nafta 72, os compostos de hidrocarboneto de C10 ou menos, que foram supridos a partir do reator de hidrotratamento de fração nafta 54 e destilados de modo fracional no segundo fracionador 70, são destilados, e nafta (C5 to C10) é obtida como um produto. Consequentemente, nafta de alta pureza é descarregada do fundo do estabilizador de nafta 72. Entretanto, um efluente gasoso que inclui principalmente compostos de hidrocarboneto com um número predeterminado de carbono ou menos (C4 ou menos), que não é um produto alvo, é descarregado do topo do estabilizador de nafta 72. Esse efluente gasoso é usado como um gás combustível, ou alternativamente, um combustível equivalente a LPG pode ser recuperado do efluente gasoso.

[0096] Posteriormente, há uma descrição do sistema de recuperação de catalisador 80 fornecido na unidade de síntese de FT 5 e ilustrado na FIG. 2.

[0097] O sistema de recuperação de catalisador 80 recupera as partículas de catalisador da pasta contida no reator de coluna de bolhas 30. Esse sistema de recuperação de catalisador 80 inclui uma unidade de produção de pasta concentrada 82, uma primeira unidade de descarga 84, uma linha clarificada 86, um separador centrífugo 88, uma segunda unidade de descarga 90, uma unidade de produção de pasta solidificada 91, e um mecanismo de recuperação 92.

[0098] A unidade de produção de pasta concentrada 82 concentra a pasta extraída do reator de coluna de bolhas 30 para produzir uma

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31/56 pasta concentrada em uma maneira contínua. A pasta concentrada é descarregada da unidade de produção de pasta concentrada 82 através da primeira unidade de descarga 84. A linha clarificada 86 é usada para extrair a pasta clarificada, que tem um teor de partículas de catalisador menor que o da pasta concentrada, da unidade de produção de pasta concentrada 82. A pasta clarificada é suprida a partir da linha clarificada 86 ao separador centrífugo 88. A pasta que contém catalisador residual que é separada da pasta clarificada pelo separador centrífugo 88 é descarregada através da segunda unidade de descarga 90. A unidade de produção de pasta solidificada 91 resfria a pasta concentrada descarregada da unidade de produção de pasta concentrada 82 e a pasta que contém catalisador residual descarregada do separador centrífugo 88, solidificando assim o meio de óleo e produzindo uma pasta solidificada. A pasta solidificada é recuperada da unidade de produção de pasta solidificada 91 pelo mecanismo de recuperação 92.

[0099] A unidade de produção de pasta concentrada 82 inclui um tanque de assentamento 94 que separa a pasta em uma pasta concentrada e uma pasta clarificada, e uma linha de pasta 96, que conecta o interior do reator de coluna de bolhas 30 com o interior do tanque de assentamento 94 e é fornecido com uma válvula de abrir e fechar 96a. [00100] Como ilustrado na FIG. 3, o tanque de assentamento 94 é um vaso cilíndrico fechado que se estende em uma direção vertical, em que a seção de parede de fundo do tanque de assentamento 94 é formada com um cone reverso que faz com que o vaso fique gradualmente estreito na direção descendente, enquanto que a seção de parede de topo do tanque de assentamento 94 incha para cima.

[00101] Como ilustrado na FIG. 2 à FIG. 4, o tanque de assentamento 94 inclui uma porta de abastecimento 98 através da qual a pasta é suprida, uma porta de descarga 100 à qual a primeira unidade de descarga 84 é conectada, e uma porta de extração 102 através da qual a pasta

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32/56 clarificada é extraída. A linha de pasta 96 é conectada à porta de abastecimento 98, enquanto que a linha clarificada 86 é conectada à porta de extração 102.

[00102] Como ilustrado na FIG. 3, a porta de descarga 100 é formada na extremidade inferior da seção de parede de fundo do tanque de assentamento 94, e abre para cima no tanque. A porta de abastecimento 98 e a porta de extração 102 são formadas na parede periférica do tanque de assentamento 94, e no exemplo ilustrado nos desenhos, a porta de abastecimento 98 está localizada acima da porta de extração 102. Além disso, como ilustrado na FIG. 4, a direção de abertura 98A da porta de abastecimento 98 e a direção de abertura 102A da porta de extração 102 são mutuamente ortogonais quando vistas de cima.

[00103] Além disso, como ilustrado na FIG. 3, o interior do tanque de assentamento 94 é fornecido com um defletor de promoção de assentamento (parede de particionamento) 108, que particiona o interior do tanque de assentamento 94 em uma câmara inferior, à qual a porta de abastecimento 98 e a porta de descarga 100 são conectadas e que está localizado na porção inferior do tanque, e uma câmara superior 106 à qual a porta de extração 102 é conectada e que está localizada na porção superior do tanque, e uma passagem de conexão 110 que atravessa o defletor de promoção de assentamento 108 e interconecta a câmara inferior 104 e a câmara superior 106.

[00104] O defletor de promoção de assentamento 108 é inclinado em uma direção descendente a partir da porta de abastecimento 98 em direção ao eixo geométrico central do tanque de assentamento 94. Como ilustrado na FIG. 4, o formato do defletor de promoção de assentamento 108 quando visto de cima é um formato de D reverso, em que a porção curva da borda periférica externa do defletor de promoção de assentamento 108 é conectada à superfície periférica interna da parede periférica do tanque de assentamento 94 ao longo do comprimento inteiro da

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33/56 curva. Além disso, como ilustrado na FIG. 3, a porção linear da borda periférica externa do defletor de promoção de assentamento 108 se estende horizontalmente, forma a extremidade inferior do defletor de promoção de assentamento 108, e é distante da superfície periférica interna da parede periférica do tanque de assentamento 94. A extremidade superior do defletor de promoção de assentamento 108 é posicionada voltada à porta de abastecimento 98. Um tubo de coleta de óleo 122 descrito abaixo é disposto imediatamente acima da extremidade inferior do defletor de promoção de assentamento 108.

[00105] As paredes inclinadas 112 que são inclinadas em uma direção descendente a partir da porta de abastecimento 98 em direção ao eixo geométrico central do tanque de assentamento 94 são dispostas dentro do tanque de assentamento 94 abaixo do defletor de promoção de assentamento 108, com um espaço fornecido entre as paredes inclinadas 112 e o defletor de promoção de assentamento 108. Uma pluralidade das paredes inclinadas 112 é fornecida (quatro no exemplo ilustrado nos desenhos) com espaços fornecidos entre os mesmos. Essas paredes inclinadas 112 são paralelas ao defletor de promoção de assentamento 108 e são posicionadas em espaçamentos iguais abaixo do defletor de promoção de assentamento 108. No exemplo ilustrado nos desenhos, o ângulo de inclinação θ das paredes inclinadas 112 em relação ao plano horizontal é pelo menos tão grande quanto o ângulo de repouso das partículas de catalisador (por exemplo, aproximadamente 30 graus). Além disso, as extremidades inferiores das paredes inclinadas 112 são posicionadas substancialmente na mesma altura na direção vertical da extremidade inferior do defletor de promoção de assentamento 108.

[00106] Além disso, entre a pluralidade de paredes inclinadas 112, a parede inclinada de fundo 112a localizada na posição inferior tem um formato de D reverso quando vista de cima, em que a porção curva da

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34/56 borda periférica externa da parede inclinada de fundo 112a é conectada à superfície periférica interna da parede periférica do tanque de assentamento 94 ao longo do comprimento inteiro da curva.

[00107] Além disso, entre a pluralidade de paredes inclinadas 112, as outras paredes inclinadas 112 posicionadas acima da parede inclinada de fundo 112a são dispostas de modo que um espaço exista entre a extremidade superior de cada uma dessas outras paredes inclinadas 112 e a superfície periférica interna da parede periférica do tanque de assentamento 94.

[00108] Uma parede de canal 114 que se estende em uma direção vertical é disposta no espaço entre a extremidade inferior do defletor de promoção de assentamento 108 (ou seja, a seção linear da borda periférica externa do defletor de promoção de assentamento 108) e a superfície periférica interna da parede periférica do tanque de assentamento 94. A extremidade inferior da parede de canal 114 é posicionada na câmara inferior 104, enquanto que a extremidade superior da parede de canal 114 é posicionada na câmara superior 106, em uma posição acima da porta de extração 102. As bordas de dois lados da parede de canal 114 são conectadas à superfície periférica interna da parede periférica do tanque de assentamento 94 ao longo do comprimento inteiro da parede de canal 114. Um espaço estreito 116 é fornecido entre a extremidade inferior do defletor de promoção de assentamento 108 e a parede de canal 114. O espaço entre a parede de canal 114 e a superfície periférica interna da parede periférica do tanque de assentamento 94 funciona como a passagem de conexão 110 mencionada acima.

[00109] Um dispositivo de regulação 118 que restringe as partículas de catalisador de subir através da passagem de conexão 110 é fornecido na passagem de conexão 110. O dispositivo de regulação 118 inclui uma pluralidade de placas defletoras (defletores de prevenção de asPetição 870190031599, de 02/04/2019, pág. 40/74

35/56 censão de partícula) 120 que se estendem a partir da superfície periférica interna da passagem de conexão 110. Essas placas defletoras 120 são inclinadas em uma direção descendente a partir da superfície periférica interna da passagem de conexão 110 em direção ao eixo geométrico de passagem da passagem de conexão 110, e uma pluralidade dessas placas defletoras é fornecida em uma maneira alternada entre a extremidade superior da passagem de conexão 110 e a extremidade inferior da passagem de conexão 110. No exemplo ilustrado nos desenhos, cada uma das placas defletoras 120 se estende a partir da parede de canal 114 ou a parede periférica do tanque de assentamento 94, e entre a pluralidade de placas defletoras 120, a placa defletora de fundo 120a localizada na posição inferior se estende a partir da superfície periférica interna do tanque de assentamento 94.

[00110] Além disso, como ilustrado na FIG. 4, um tubo de coleta de óleo 122, em que o interior do mesmo é conectado à porta de extração 102 e bloqueia a conexão entre a porta de extração 102 e a câmara superior 106, é fornecido dentro da câmara superior 106. O tubo de coleta de óleo 122 é disposto ao longo do mesmo eixo geométrico da porta de extração 102, e furos passantes 124 que conectam o interior do tubo de coleta de óleo 122 e a câmara superior 106 são formados no tubo de coleta de óleo 122. No exemplo ilustrado nos desenhos, esses furos passantes 124 são formados como orifícios alongados, uma pluralidade dos mesmos é fornecida ao longo do comprimento do tubo de coleta de óleo 122 com espaços fornecidos entre os orifícios individuais. A área de superfície de fluxo dos furos passantes 124 é maior do que a área de superfície de fluxo da porta de extração 102. Em tais casos em que uma pluralidade de furos passantes 124 é fornecida, a área de superfície de fluxo dos furos passantes 124 descreve a soma da área de superfície de fluxo de cada um dos furos passantes 124.

[00111 ] Como ilustrado na FIG. 2 e FIG. 3, o tanque de assentamento

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36/56 é fornecido com um dispositivo de detecção de interface 126 que detecta a interface de assentamento da pasta concentrada dentro do tanque de assentamento 94, e um dispositivo de aquecimento de tanque

128 que aquece o interior do tanque de assentamento 94.

[00112] Como ilustrado na FIG. 3, uma unidade de controle 130 que pode controlar várias definições no sistema de recuperação de catalisador 80 é conectada eletricamente ao dispositivo de detecção de interface 126. Os dados de interface de pasta concentrada detectados pelo dispositivo de detecção de interface 126 são enviados a essa unidade de controle 130.

[00113] Como ilustrado na FIG. 2, o dispositivo de aquecimento de tanque 128 inclui uma porção de condução de calor 128a que é enrolada ao redor da superfície periférica externa do tanque de assentamento 94, e a unidade de suprimento de fonte de aquecimento 128b que supre um fonte de aquecimento à porção de condução de calor 128a. No exemplo ilustrado no desenho, a porção de condução de calor 128a é formada com um formato de tubo, e a unidade de suprimento de fonte de aquecimento 128b supre vapor como a fonte de aquecimento para o interior da porção de condução de calor 128a. Exemplos do vapor que pode ser usado inclui o vapor produzido em outras seções da unidade de síntese de FT 5 (como o separador de gás e líquido 34). Esse dispositivo de aquecimento de tanque 128 também pode ter uma configuração em que a porção de condução de calor 128a é formada a partir de um fio eletricamente aquecido, com a unidade de suprimento de fonte de aquecimento 128b fornecendo energia elétrica à porção de condução de calor 128a como a fonte de aquecimento.

[00114] A primeira unidade de descarga 84 inclui uma primeira linha superior 132 que descarrega a pasta concentrada do tanque de assentamento 94, uma tremonha temporária 134 em que a pasta concentrada

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37/56 é descarregada da primeira linha superior 132, uma primeira linha inferior 136 que descarrega a pasta concentrada a partir da tremonha temporária 134, uma primeira válvula superior 138 que abre e fecha a primeira linha superior 132, e uma primeira válvula inferior 140 que abre e fecha a primeira linha inferior 136.

[00115] A tremonha temporária 134 é fornecida com um dispositivo de aquecimento de tremonha 142 que aquece o interior da tremonha temporária 134, e um primeiro dispositivo de pressurização de tremonha 144 que pressuriza a pasta concentrada dentro da tremonha temporária 134.

[00116] O dispositivo de aquecimento de tremonha 142 inclui uma porção de condução de calor 142a que é enrolada ao redor da superfície periférica externa da tremonha temporária 134, e uma unidade de suprimento de fonte de aquecimento 142b que supre uma fonte de aquecimento à porção de condução de calor 142a. No exemplo ilustrado no desenho, a porção de condução de calor 142a é formada com um formato de tubo, e a unidade de suprimento de fonte de aquecimento 142b supre vapor com a fonte de aquecimento ao interior da porção de condução de calor 142a. Exemplos do vapor que podem ser usados incluem o vapor produzido em outras seções da unidade de síntese de FT 5 (como o separador de gás e líquido 34). Esse dispositivo de aquecimento de tremonha 142 também pode ter uma configuração em que a porção de condução de calor 142a é formada a partir de um fio eletricamente aquecido, com a unidade de suprimento de fonte de aquecimento 142b fornecendo energia elétrica à porção de condução de calor 142a como a fonte de aquecimento.

[00117] O primeiro dispositivo de pressurização de tremonha 144 pressuriza a pasta concentrada dentro da tremonha temporária 134 ao suprir um gás inerte ao interior da tremonha temporária 134. No exemplo ilustrado nos desenhos, gás de nitrogênio é empregado como o gás

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38/56 inerte.

[00118] A linha clarificada 86 é fornecida com uma válvula de abrir e fechar 86a que abre e fecha a linha clarificada 86, e uma válvula de redução de pressão 146 que reduz a pressão da pasta clarificada dentro da linha clarificada 86, com essas duas válvulas fornecidas nessa ordem entre o tanque de assentamento 94 e o separador centrífugo 88.

[00119] O separador centrífugo 88 tem, por exemplo, uma estrutura vertical que realiza uma separação da pasta clarificada centrífuga em uma pasta que contém catalisador residual e um óleo separado. A pasta que contém catalisador residual contém as partículas de catalisador residuais do interior da pasta clarificada, enquanto que o óleo separado é ainda mais clarificado do que a pasta clarificada, e contém, por exemplo, uma quantidade muito pequena de partículas de catalisador que tem um tamanho de partícula de 0,1 pm ou menos e um meio de óleo.

[00120] Um tanque de óleo separado 148 para armazenar o óleo separado é conectado ao separador centrífugo 88.

[00121] A segunda unidade de descarga 90 inclui uma segunda linha superior 150 que descarrega a pasta que contém catalisador residual a partir do separador centrífugo 88, uma tremonha de catalisador residual 152 em que a pasta que contém catalisador residual é descarregada da segunda linha superior 150, uma segunda linha inferior 154 que descarrega a pasta que contém catalisador residual a partir da tremonha de catalisador residual 152, uma segunda válvula superior 156 que abre e fecha a segunda linha superior 150, e uma segunda válvula inferior 158 que abre e fecha a segunda linha inferior 154.

[00122] A tremonha de catalisador residual 152 é fornecida com um segundo dispositivo de pressurização de tremonha 160 que pressuriza a pasta que contém catalisador residual dentro da tremonha de catalisador residual 152.

[00123] O segundo dispositivo de pressurização de tremonha 160

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39/56 pressuriza a pasta que contém catalisador residual dentro da tremonha de catalisador residual 152 ao suprir um gás inerte ao interior da tremonha de catalisador residual 152. No exemplo ilustrado nos desenhos, gás de nitrogênio é empregado como o gás inerte.

[00124] A unidade de produção de pasta solidificada 91 resfria a pasta descarregada que foi descarregada na unidade de produção de pasta solidificada 91 e contém pelo menos uma dentro da pasta concentrada e a pasta que contém catalisador residual, solidificando assim o meio de óleo na pasta descarregada e produzindo uma pasta solidificada. Essa unidade de produção de pasta solidificada 91 inclui uma tremonha de resfriamento 162 em que a pasta descarregada é descarregada e um dispositivo de resfriamento 164 resfria o interior da tremonha de resfriamento 162.

[00125] A primeira linha inferior 136 da primeira unidade de descarga 84 e a segunda linha inferior 154 da segunda unidade de descarga 90 são conectadas à tremonha de resfriamento 162. A tremonha de resfriamento 162 é também fornecida com uma linha de descarte de gás 172 através da qual o gás dentro da tremonha de resfriamento 162 pode ser descartado, e gás que flui nessa linha de descarte de gás 172 pode, por exemplo, ser suprido a uma instalação de combustão externa (não mostrada nos desenhos), onde o gás pode ser queimado e, então, liberado na atmosfera.

[00126] O dispositivo de resfriamento 164 supre o resfriamento de água na tremonha de resfriamento 162.

[00127] O mecanismo de recuperação 92 inclui um dispositivo de esmagamento 166 que esmaga a pasta solidificada, um tanque de recebimento de catalisador 168 em que a pasta solidificada é recuperada, e um dispositivo de transporte 170 que transporta a pasta solidificada do dispositivo de esmagamento 166 ao tanque de recebimento de catalisador 168.

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40/56 [00128] O dispositivo de esmagamento 166 é fornecido dentro da tremonha de resfriamento 162. Por exemplo, uma estrutura que tem um mecanismo de parafuso rotativo biaxial pode ser empregada como o dispositivo de esmagamento 166.

[00129] O dispositivo de transporte 170 transporta a pasta solidificada enquanto remove o resfriamento de água da pasta. No exemplo ilustrado no desenho, o dispositivo de transporte 170 é um transportadora de parafuso que inclui um parafuso 170a que transporta a pasta solidificada e um compartimento 170b que aloja o parafuso 170a.

[00130] Uma extremidade do compartimento 170b é conectada à abertura de fundo da tremonha de resfriamento 162, enquanto que a outra extremidade do compartimento 170b é posicionada acima do tanque de recebimento de catalisador 168 e abre para baixo. O compartimento 170b é inclinado e é elevado gradualmente a partir de uma extremidade à outra. No exemplo ilustrado no desenho, uma extremidade do compartimento 170b é fornecida com um dreno 174 para a água de resfriamento do dispositivo de resfriamento 164.

[00131] Posteriormente, há uma descrição do uso do sistema de recuperação de catalisador 80 que tem a estrutura descrita acima em um processo de recuperação de partículas de catalisador para separar e recuperar partículas de catalisador a partir de uma pasta. A recuperação das partículas de catalisador é realizada, por exemplo, quando a operação da unidade de síntese de FT 5 é interrompida. Cada uma das etapas descritas abaixo pode ser realizada automaticamente com o uso da unidade de controle 130, ou realizada manualmente por um operador com o uso de um painel de controle de operador ou similares não mostrado nos desenhos.

[00132] A seguinte descrição começa a partir de um estado em que a válvula de abrir e fechar 86a, a válvula de abrir e fechar 96a da unidade de produção de pasta concentrada 82, a primeira válvula superior

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138 e a primeira válvula inferior 140 da primeira unidade de descarga

84, e a segunda válvula superior 156 e a segunda válvula inferior 158 da segunda unidade de descarga 90 estão todas fechadas.

[00133] Além disso, é assumido que o interior do tanque de assentamento 94 é preenchido com uma pasta, e que a pressão dentro do tanque de assentamento 94 é substancialmente igual à pressão (por exemplo, aproximadamente 3,6 MPaG) dentro do reator de coluna de bolhas 30. Além disso, é também assumido que a pasta dentro do tanque de assentamento 94 foi assentada em uma pasta concentrada e uma pasta clarificada, em que a interface de assentamento para a pasta concentrada está localizada dentro da câmara inferior 104.

[00134] Primeiramente, uma pasta que é extraída do reator de coluna de bolhas 30 é submetida a uma etapa de produção de pasta concentrada para concentrar a pasta dentro do tanque de assentamento 94 e produzir continuamente uma pasta concentrada, e uma etapa de extração para extrair a pasta clarificada do tanque de assentamento 94.

[00135] Na etapa de produção de pasta concentrada, primeiramente, a válvula de abrir e fechar 96a na linha de pasta 96 e a válvula de abrir e fechar 86a na linha clarificada 86 são abertas, e a pasta dentro do reator de coluna de bolhas 30 é alimentada através da linha de pasta 96 e a porta de abastecimento 98, e suprida à câmara inferior 104 do tanque de assentamento 94. Como ilustrado na Figura 3, a pasta suprida a partir da porta de abastecimento 98 flui a partir da porta de abastecimento 98 em direção ao eixo geométrico central do tanque de assentamento 94. Como um resultado, a pasta colide com o defletor de promoção de assentamento 108, fazendo com que a pasta flua para alterar a direção descendente. A pasta então, flui para baixo através da câmara inferior 104 ou através do espaço entre o defletor de promoção de assentamento 108 e a parede inclinada 112, ou o espaço entre as paredes inclinadas adjacentes 112.

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42/56 [00136] Durante esse processo da pasta que flui para baixo através da câmara inferior 104 da maneira descrita acima, as partículas de catalisador na pasta são assentadas e se acumulam na porção inferior da câmara inferior 104 (a seção de parede de fundo do tanque de assentamento 94), produzindo assim uma pasta concentrada na porção inferior da câmara inferior 104, e fazendo com que a pasta se separe em uma pasta concentrada e uma pasta clarificada na câmara inferior 104. Visto que a pasta flui através do espaço entre o defletor de promoção de assentamento 108 e a parede inclinada 112, ou o espaço entre paredes inclinadas adjacentes 112, pelo menos uma porção das partículas de catalisador na pasta assenta no topo de uma das paredes inclinadas 112. Contudo, na presente modalidade, em razão de o ângulo de inclinação θ das paredes inclinadas 112 ser pelo menos tão grande quanto o ângulo de repouso das partículas de catalisador, essas partículas de catalisador que foram assentadas na parede inclinada 112 continuam a descer de modo suave para baixo da parede inclinada 112 à extremidade inferior da parede, e então, caem através da câmara inferior 104 a partir da extremidade inferior da parede inclinada 112.

[00137] Essa etapa de produção de pasta concentrada pode ser continuada, por exemplo, até a quantidade de pasta deixada dentro do reator de coluna de bolhas 30 se tornar pequena o suficiente para tornar a extração difícil.

[00138] No entanto, na etapa de extração, primeiramente, a pasta suprida a partir da porta de abastecimento 98 à câmara inferior 104 na etapa de produção mencionada acima de pasta concentrada força um volume equivalente da pasta clarificada da câmara inferior 104 na passagem de conexão 110. Como um resultado, a pasta clarificada dentro da passagem de conexão 110 é empurrada na câmara superior 106, a pasta clarificada dentro da câmara superior 106 é empurrada através dos furos passantes 124 e no tubo de coleta de óleo 122, e a pasta

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43/56 clarificada dentro do tubo de coleta de óleo 122 é empurrada para fora e extraída através da porta de extração 102.

[00139] Isso completa a etapa de extração.

[00140] Como ilustrado na FIG. 3, na presente modalidade, o dispositivo de regulação 118 é fornecido dentro da passagem de conexão 110, e então, durante a etapa de extração, as partículas de catalisador podem ser impedidas de subir à medida que a pasta clarificada flui para cima através do interior da passagem de conexão 110, suprimindo assim a entrada de partículas de catalisador na câmara superior 106. No exemplo ilustrado nos desenhos, em razão de as placas defletoras 120 serem inclinada para baixo a partir da superfície periférica interna da passagem de conexão 110 em direção ao eixo geométrico de passagem da passagem de conexão 110, a ascensão das partículas de catalisador dentro da passagem de conexão 110 pode ser regulada de maneira confiável.

[00141] Além disso, na presente modalidade, em razão de a área de superfície de fluxo dos furos passantes 124 ser maior do que a área de superfície de fluxo da porta de extração 102, a taxa de fluxo da pasta clarificada em que a mesma atravessa os furos passantes 124, pode ser reduzida a uma taxa que é menor do que a taxa de fluxo da pasta clarificada visto que a mesma é extraída da porta de extração 102. Como um resultado, partículas de catalisador na pasta clarificada podem ser inibidas de fluir através dos furos passantes 124 e penetrar no tubo de coleta de óleo 122, o que significa que a descarga de partículas de catalisador a partir da porta de extração 102 pode ser suprimida.

[00142] Na presente modalidade, em razão de o espaço estreito 116 mencionado acima ser fornecido entre a extremidade inferior do defletor de promoção de assentamento 108 e a parede de canal 114, quaisquer partículas de catalisador que se assentam dentro da câmara superior 106 podem ser movidas através desse espaço estreito 116 e na câmara

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44/56 inferior 104.

[00143] Como ilustrado na FIG. 2, a pasta clarificada extraída do tanque de assentamento 94 na etapa de extração que atravessa a linha clarificada 86, tem a pressão reduzida pela válvula de redução de pressão 146, e é então suprida ao separador centrífugo 88. Uma etapa de separação centrífuga é então realizada com o uso do separador centrífugo 88 para separar a pasta clarificada em uma pasta que contém catalisador residual e um óleo separado. O óleo separado obtido nessa etapa de separação centrífuga é armazenado no tanque de óleo separado 148.

[00144] Além disso, após a etapa de produção de pasta concentrada mencionada acima ter sido iniciada, uma primeira etapa de descarga para descarregar a pasta concentrada do tanque de assentamento 94 é realizada. Essa primeira etapa de descarga pode ser iniciada, por exemplo, quando o dispositivo de detecção de interface 126 detecta que a interface de assentamento da pasta concentrada alcançou a limiar de atura predeterminado.

[00145] Na primeira etapa de descarga, a primeira linha inferior 136 é inicialmente fechada pela primeira válvula inferior 140. Primeiramente, a primeira válvula superior 138 é operada de modo a abrir a primeira linha superior 132, e a pasta concentrada dentro do tanque de assentamento 94 é descarregada através da primeira linha superior 132 e na tremonha temporária 134. De modo subsequente, a primeira válvula superior 138 é operada de modo a fechar a primeira linha superior 132, a primeira válvula inferior 140 é então operada para abrir a primeira linha inferior 136, e a pasta concentrada dentro da tremonha temporária 134 é descarregada através da primeira linha inferior 136. Nesse momento, a pasta concentrada dentro da tremonha temporária 134 é pressurizada com o uso do primeiro dispositivo de pressurização de tremonha 144, possibilitando que a pasta concentrada seja descarregada de maneira

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45/56 confiável da tremonha temporária 134.

[00146] Isso completa a primeira etapa de descarga. Dessa forma, a primeira etapa de descarga pode ser realizada com a conexão entre o tanque de assentamento 94 e a atmosfera externa através da primeira unidade de descarga 84 mantida em um estado selado.

[00147] A pasta que contém catalisador residual separada pela etapa de separação centrífuga descrita acima é submetida a uma segunda etapa de descarga para descarregar a pasta a partir do separador centrífugo 88.

[00148] Nessa segunda etapa de descarga, a segunda linha superior 150 e a segunda linha inferior 154 são inicialmente fechadas pelas válvulas 156 e 158 respectivamente. Primeiramente, a segunda válvula superior 156 é operada de modo a abrir a segunda linha superior 150, e a pasta que contém catalisador residual dentro do separador centrífugo 88 é descarregada através da segunda linha superior 150 na tremonha de catalisador residual 152. De modo subsequente, a segunda válvula superior 156 é operada de modo a fechar a segunda linha superior 150, a segunda válvula inferior 158 é então operada para abrir a segunda linha inferior 154, e a pasta que contém catalisador residual dentro da tremonha de catalisador residual 152 é descarregada através da segunda linha inferior 154. Nesse momento, a pasta que contém catalisador residual dentro da tremonha de catalisador residual 152 é pressurizada com o uso do segundo dispositivo de pressurização de tremonha 160, possibilitando que a pasta que contém catalisador residual seja descarregada de maneira confiável da tremonha de catalisador residual 152.

[00149] Isso completa a segunda etapa de descarga.

[00150] A pasta que contém catalisador residual descarregada na primeira etapa de descarga e a pasta que contém catalisador residual descarregada na segunda etapa de descarga são descarregadas, como

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46/56 a pasta descarregada mencionada acima, na tremonha de resfriamento 162 da unidade de produção de pasta solidificada 91. Uma vez que pelo menos uma dentre a primeira etapa de descarga e segunda etapa de descarga foi iniciada, uma etapa de produção de pasta solidificada para resfriar a pasta descarregada e solidificar o meio de óleo na pasta descarregada para produzir uma pasta solidificada, e uma etapa de recuperação para recuperar a pasta solidificada são realizadas.

[00151] Na etapa de produção de pasta solidificada, resfriamento de água é suprido ao interior da tremonha de resfriamento 162 pelo dispositivo de resfriamento 164, e a pasta descarregada é resfriada para produzir uma pasta solidificada.

[00152] Dessa forma, na etapa de recuperação, essa pasta solidificada é primeiramente esmagada pelo dispositivo de esmagamento 166 dentro da tremonha de resfriamento 162. Na pasta solidificada, a superfície das partículas de catalisador é revestida com o meio de óleo solidificado.

[00153] De modo subsequente, após a descarga da pasta solidificada da abertura na porção inferior da tremonha de resfriamento 162, o dispositivo de transporte 170 é usado para transportar a pasta solidificada ao tanque de recebimento de catalisador 168 enquanto remove o resfriamento de água da pasta. Nesse momento, em razão de a pasta solidificada ser transportada pelo dispositivo de transporte 170, operações que precisam ser realizadas por um operador nas proximidades da tremonha de resfriamento 162 podem ser reduzidas.

[00154] O gás é gerado a partir da pasta descarregada dentro da tremonha de resfriamento 162, e esse gás é disposto através da linha de descarte de gás 172.

[00155] Como descrito acima, ao empregar o sistema de separação e recuperação de catalisador de acordo com a presente invenção e com

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47/56 o uso do sistema para separar uma pasta concentrada que contém partículas de catalisador da pasta extraída do reator de coluna de bolhas 30, as partículas de catalisador podem ser recuperadas da pasta. [00156] Em razão de a unidade de produção de pasta concentrada 82 produzir a pasta concentrada continuamente, a pasta concentrada pode continuar a ser produzida na medida em que a pasta é extraída, e as partículas de catalisador podem continuar a ser separadas da pasta, sem parar a extração da pasta a partir do reator de coluna de bolhas 30. Como um resultado, diferente da tecnologia convencional descrita acima, as partículas de catalisador podem ser separadas da pasta sem precisar armazenar temporariamente a pasta em um tanque de armazenamento, o que significa que o sistema de recuperação de catalisador 80 não precisa ser fornecido com tal tanque de armazenamento, ou os filtros instalados fora do tanque de armazenamento, possibilitando assim que o sistema de recuperação de catalisador 80 seja simplificado e reduzido em termos de tamanho.

[00157] Além disso, em razão de a unidade de produção de pasta concentrada 82 incluir o tanque de assentamento 94 descrito acima, a pasta concentrada pode ser produzida continuamente por assentamento, possibilitando que o sistema de recuperação de catalisador 80 seja adicionalmente simplificado.

[00158] Além disso, em razão de a primeira unidade de descarga 84 descarregar uma pasta concentrada que exibe fluidez superior para partículas de catalisador sólido, a operação de descarga pode ser simplificada. Como um resultado, as partículas de catalisador podem ser separadas da pasta com boa eficiência.

[00159] Além disso, no mecanismo de recuperação 92, em razão de a pasta concentrada ser recuperada como uma pasta solidificada em que a superfície das partículas de catalisador é revestida com o meio

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48/56 de óleo solidificado, o contato realizado entre as partículas de catalisador descarregadas e o ar pode ser suprimido, possibilitando que a oxidação das partículas de catalisador seja suprimida.

[00160] Além disso, em razão de o defletor de promoção de assentamento 108 mencionado acima e a passagem de conexão 110 serem fornecidos dentro do tanque de assentamento 94, a pasta concentrada pode ser descarregada do tanque de assentamento 94 enquanto a pasta clarificada também é extraída do tanque de assentamento 94.

[00161] Além disso, em razão de o defletor de promoção de assentamento 108 ser inclinada em uma direção descendente a partir da porta de abastecimento 98 em direção ao eixo geométrico central do tanque de assentamento 94, a direção de fluxo da pasta suprida à câmara inferior 104 a partir da porta de abastecimento 98 pode ser direcionada para baixo. Como um resultado, as partículas de catalisador na pasta podem assentar de modo mais eficiente.

[00162] Além disso, em razão de o ângulo de inclinação θ da parede inclinada 112 ser pelo menos tão grande quanto o ângulo de repouso das partículas de catalisador, pelo menos uma porção das partículas de catalisador na pasta pode descer de modo suave ao longo da parede inclinada 112, possibilitando assentamento mais eficaz das partículas de catalisador.

[00163] Além disso, em razão de o tanque de assentamento 94 ser fornecido com o dispositivo de aquecimento de tanque 128 descrito acima, o meio de óleo na pasta dentro do tanque de assentamento 94 pode ser impedido de sofrer queda de temperatura e de se solidificar, possibilitando assim que o assentamento das partículas de catalisador na pasta seja mais confiável.

[00164] Além disso, em razão de a linha clarificada 86 ser fornecida com a válvula de redução de pressão 146 descrita acima, a pressão dentro do tanque de assentamento 94 pode ser impedida de cair quando

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49/56 a pasta clarificada é extraída do tanque de assentamento 94 através da linha clarificada 86, possibilitando assim que a pressão dentro do tanque de assentamento 94 seja estabilizada.

[00165] Além disso, em razão de o tanque de assentamento 94 ser fornecido com o dispositivo de detecção de interface 126 descrito acima, a primeira unidade de descarga 84 pode ser operada na base da interface de assentamento detectada para a pasta concentrada, possibilitando que a pasta concentrada seja descarregada do tanque de assentamento 94.

[00166] Além disso, a pasta concentrada pode ser descarregada do tanque de assentamento 94 com a conexão entre o tanque de assentamento 94 e a atmosfera externa através da primeira unidade de descarga 84 mantida em um estado selado, e então, a pressão dentro do tanque de assentamento 94 durante descarga da pasta concentrada pode ser estabilizada.

[00167] Além disso, em razão de a tremonha temporária 134 ser fornecida com o primeiro dispositivo de pressurização de tremonha 144 descrito acima, o pasta concentrada dentro da tremonha temporária 134 pode ser pressurizada pelo primeiro dispositivo de pressurização de tremonha 144, possibilitando que a pasta concentrada seja descarregada de maneira mais confiável da tremonha temporária 134.

[00168] Além disso, em razão de a tremonha temporária 134 ser também fornecida com o dispositivo de aquecimento de tremonha 142 descrito acima, o meio de óleo na pasta concentrada dentro da tremonha temporária 134 pode ser impedido de sofrer queda de temperatura e de se solidificar, possibilitando assim que a pasta concentrada seja descarregada de maneira mais confiável da tremonha temporária 134.

[00169] Em razão de a tremonha de catalisador residual 152 ser fornecida com o segundo dispositivo de pressurização de tremonha 160

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50/56 descrito acima, a pasta que contém catalisador residual dentro da tremonha de catalisador residual 152 pode ser pressurizada pelo segundo dispositivo de pressurização de tremonha 160, possibilitando que a pasta que contém catalisador residual seja descarregada de maneira mais confiável da tremonha de catalisador residual 152.

[00170] Além disso, em razão de o mecanismo de recuperação 92 incluir o dispositivo de esmagamento 166 descrito acima, a pasta solidificada pode ser esmagada a um tamanho que facilita o pós-tratamento, possibilitando que a pasta solidificada recuperada seja mais facilmente submetida ao pós-tratamento.

[00171] Além disso, em razão de a tremonha de resfriamento 162 ser fornecida com a linha de descarte de gás 172, o gás pode ser impedido de se acumular dentro da tremonha de resfriamento 162.

[00172] Em razão de a unidade de síntese de FT 5 de acordo com a presente modalidade incluir o sistema de recuperação de catalisador simplificado e de tamanho reduzido 80, a unidade de síntese de FT 5 também pode ser reduzida em tamanho e simplificada.

[00173] Além disso, em razão de o sistema de síntese de combustível líquido 1 incluir a unidade de síntese de FT simplificada e de tamanho reduzido 5, o sistema de síntese de combustível líquido 1 também pode ser simplificado e reduzido em termos de tamanho.

[00174] Apesar de uma modalidade preferida da presente invenção ter sido descrita acima com referência aos desenhos anexos, deve ser entendido que a presente invenção não está limitada a essa modalidade particular. Deve ser evidente a elementos versados na técnica que vários exemplos alternativos e exemplos modificados podem ser concebidos sem se afastar do escopo da invenção conforme definido nas reivindicações, e todos os exemplos alternativos e exemplos modificados são também considerados como incluídos no escopo técnico da presente invenção.

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51/56 [00175] Por exemplo, na modalidade descrita acima, um gás natural é usado como a matéria-prima de hidrocarboneto suprida ao sistema de síntese de combustível líquido 1, mas a presente invenção não está limitada a esse exemplo particular, e outras matérias-primas de hidrocarbonetos como asfalto e óleos residuais também podem ser usadas.

[00176] Além disso, na modalidade descrita acima, a síntese de hidrocarbonetos líquidos pela reação de síntese de FT foi usada como um exemplo da síntese reação no reator de coluna de bolhas 30, mas a presente invenção não está limitada a essa configuração particular. Exemplos de outras reações de síntese que podem ser realizadas no reator de coluna de bolhas incluem a síntese de oxo (reação de hidroformilação) [RCH=CH2 + CO + H2 R-CH2CH2CHO], síntese de metanol [CO + 2H2 CH3OH], e síntese de éter dimetílico (DME) [3CO + 3H2 CH3OCH3 + CO2].

[00177] Além disso, na modalidade descrita acima, a tremonha de resfriamento 162 da unidade de produção de pasta solidificada 91 é fornecida com a linha de descarte de gás 172, mas essa linha de descarte de gás 172 pode ser excluída. Além disso, a unidade de produção de pasta solidificada 91 na presente modalidade inclui a tremonha de resfriamento 162 e o dispositivo de resfriamento 164, mas uma configuração diferente também pode ser empregada, sendo que é fornecido que a pasta descarregada pode ser resfriada para produzir uma pasta solidificada.

[00178] Além disso, na modalidade descrita acima, o mecanismo de recuperação 92 inclui o dispositivo de esmagamento 166, o tanque de recebimento de catalisador 168 e o dispositivo de transporte 170, mas uma configuração diferente também pode ser empregada, sendo que é fornecida a pasta solidificada que pode ser recuperada da unidade de produção de pasta solidificada 91.

[00179] Além disso, na modalidade descrita acima, a tremonha de

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52/56 catalisador residual 152 é fornecida com o segundo dispositivo de pressurização de tremonha 160, mas o segundo dispositivo de pressurização de tremonha 160 pode ser excluído.

[00180] Além disso, na modalidade descrita acima, o sistema de recuperação de catalisador 80 é fornecido com o separador centrífugo 88 e a segunda unidade de descarga 90, mas essas unidades podem ser excluídas. Em tal caso, a unidade de produção de pasta solidificada 91 resfria a pasta concentrada como a pasta descarregada para produzir uma pasta solidificada.

[00181] Além disso, na presente modalidade descrita acima, a tremonha temporária 134 é fornecida com o dispositivo de aquecimento de tremonha 142 e o primeiro dispositivo de pressurização de tremonha 144, mas esses dispositivos podem ser excluídos. Além disso, a primeira unidade de descarga 84 não está limitada à configuração descrita na modalidade acima e pode ser alterada conforme apropriado, sendo que é fornecido que a mesma pode descarregar a pasta concentrada da unidade de produção de pasta concentrada 82.

[00182] Além disso, na modalidade descrita acima, o tanque de assentamento 94 é fornecido com o dispositivo de aquecimento de tanque 128 e o dispositivo de detecção de interface 126, mas esses dispositivos podem ser excluídos.

[00183] Além disso, na modalidade descrita acima, o tubo de coleta de óleo 122 é fornecido dentro do tanque de assentamento 94, mas o tubo de coleta de óleo 122 pode ser excluído.

[00184] Além disso, na modalidade descrita acima, o dispositivo de regulação 118 inclui as placas defletoras 120, mas uma configuração diferente também pode ser empregada, sendo que é fornecido que a ascensão de partículas de catalisador através da passagem de conexão 110 pode ser regulada. Além disso, o dispositivo de regulação 118 também pode ser excluído.

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53/56 [00185] Além disso, na modalidade descrita acima, as paredes inclinadas 112 são fornecidas dentro do tanque de assentamento 94, mas essas paredes inclinadas 112 podem ser excluídas. Além disso, na modalidade acima, o defletor de promoção de assentamento 108 é inclinado, mas uma parede de particionamento que não é inclinada, mas simplesmente particiona a câmara inferior 104 da câmara superior 106 também pode ser usada.

[00186] Além disso, na modalidade descrita acima, o interior do tanque de assentamento 94 é preenchido com uma pasta quando a recuperação das partículas de catalisador é iniciada, mas a invenção não está limitada a essa configuração particular. Por exemplo, até mesmo nos casos em que o interior do tanque de assentamento 94 não é preenchido com uma pasta, o interior do tanque de assentamento 94 pode ser simplesmente preenchido com uma pasta por meio da continuação do suprimento da pasta a partir do reator de coluna de bolhas 30.

[00187] Além disso, o tanque de assentamento 94 não está limitado à configuração descrita na modalidade acima e pode ser alterado conforme apropriado, sendo que é fornecido que a pasta dentro do tanque de assentamento 94 pode ser concentrada pelo assentamento das partículas de catalisador no meio de óleo, resultando em uma separação da pasta em uma pasta concentrada e uma pasta clarificada.

[00188] Além disso, a unidade de produção de pasta concentrada 82 não está limitada à configuração descrita na modalidade acima e pode ser alterada conforme apropriado, sendo que fornecido que a mesma pode concentrar a pasta extraída do reator de coluna de bolhas 30 para produzir continuamente uma pasta concentrada.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL [00189] A presente invenção refere-se a um sistema de recuperação de catalisador para recuperar partículas de catalisador incorporadas em uma pasta contida dentro de uma unidade principal de reator,

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54/56 em que o sistema de recuperação de catalisador inclui uma unidade de produção de pasta concentrada que concentra a pasta extraída da unidade principal de reator e produz continuamente uma pasta concentrada, sendo que uma primeira unidade de descarga descarrega a pasta concentrada da unidade de produção de pasta concentrada, uma unidade de produção de pasta solidificada resfria a pasta concentrada descarregada da unidade de produção de pasta concentrada, solidificando assim o meio líquido na pasta concentrada e produzindo uma pasta solidificada, e um mecanismo de recuperação que recupera a pasta solidificada da unidade de produção de pasta solidificada.

[00190] A presente invenção pode fornecer um sistema de recuperação de catalisador que pode ser simplificado e reduzido em termos de tamanho, pode recuperar partículas de catalisador com boa eficiência, e pode suprimir a oxidação das partículas de catalisador descarregadas. LISTAGEM DE REFERÊNCIA

1: Sistema de síntese de combustível líquido (sistema de reação de síntese de hidrocarboneto)

3: Unidade de produção de gás de síntese

5: Unidade de síntese de FT (aparelho de reação de síntese de hidrocarboneto)

7: Unidade de aprimoramento

30: Reator de coluna de bolhas (unidade principal de reator)

80: Sistema de recuperação de catalisador

82: Unidade de produção de pasta concentrada

84: Primeira unidade de descarga

86: Linha clarificada

88: Separador centrífugo

90: Segunda unidade de descarga

91: Unidade de produção de pasta solidificada

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55/56

92: Mecanismo de recuperação

94: Tanque de assentamento

98: Porta de abastecimento

100: Posta de descarga

102: Porta de extração

104: Câmara inferior

106: Câmara superior

108: Defletor de promoção de assentamento (parede de particionamento)

110: Passagem de conexão

112: Parede inclinada

118: Dispositivo de regulação

120: Placa defletora

122: Tubo de coleta de óleo

124: Furo passante

126: Dispositivo de detecção de interface

128: Dispositivo de aquecimento de tanque

132: Primeira linha superior

134: T remonha temporária

136: Primeira linha inferior

138: Primeira válvula superior

140: Primeira válvula inferior

142: Dispositivo de aquecimento de tremonha

144: Primeiro dispositivo de pressurização de tremonha

146: Válvula de redução de pressão

150: Segunda linha superior

152: Tremonha

154: Segunda linha inferior

160: Segundo dispositivo de pressurização de tremonha

162: Tremonha de resfriamento

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164: Dispositivo de resfriamento

166: Dispositivo de esmagamento

172: Linha de descarte de gás

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema de recuperação de catalisador (80) para recuperar partículas de catalisador incorporadas em uma pasta contida dentro de uma unidade principal de reator (30), caracterizado pelo fato de que compreende:

uma unidade de produção de pasta concentrada (82) que concentra a pasta extraída da unidade principal de reator (30) e produz continuamente uma pasta concentrada, uma primeira unidade de descarga (84) que descarrega a pasta concentrada da unidade de produção de pasta concentrada (82), uma unidade de produção de pasta solidificada (91) compreendendo: uma tremonha de resfriamento (162) na qual a pasta concentrada é descarregada, e um dispositivo de resfriamento (164), sendo que a tremonha de resfriamento (162) compreende uma linha de descarte de gás (172) através da qual o gás do interior da tremonha de resfriamento (162) é descartado, e um mecanismo de recuperação (92) que recupera a pasta solidificada da unidade de produção de pasta solidificada (91).
2. Sistema de recuperação de catalisador (80), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de produção de pasta concentrada (82) compreende um tanque de assentamento, e a pasta dentro do tanque de assentamento é concentrada pelas partículas de catalisador que se assentam em uma porção inferior do meio líquido, e é então separada na pasta concentrada e uma pasta clarificada que tem um teor de partículas de catalisador menor que o da pasta concentrada.
3. Sistema de recuperação de catalisador (80), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o tanque de assentamento compreende:

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2/7 uma porta de abastecimento através da qual a pasta é suprida, uma porta de descarga à qual a primeira unidade de descarga (84) é conectada, e uma porta de extração através da qual a pasta clarificada é extraída, e no interior do tanque de assentamento são fornecidos:

uma parede de particionamento, que particiona o interior do tanque de assentamento em uma câmara inferior, à qual a porta de abastecimento e a porta de descarga são conectadas e que está localizada em uma porção inferior do tanque de assentamento, e uma câmara superior à qual a porta de extração é conectada e sendo que está localizada em uma porção superior do tanque de assentamento, e uma passagem de conexão que atravessa a parede de particionamento e interconecta a câmara inferior e a câmara superior.
4. Sistema de recuperação de catalisador (80), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a parede de particionamento é inclinada em uma direção descendente a partir da porta de abastecimento em direção a um eixo geométrico central do tanque de assentamento.
5. Sistema de recuperação de catalisador (80), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que uma parede inclinada que é inclinada em uma direção descendente a partir da porta de abastecimento em direção a um eixo geométrico central do tanque de assentamento é disposta dentro do tanque de assentamento abaixo da parede de particionamento, com um espaço fornecido entre a parede inclinada e a parede de particionamento, e um ângulo de inclinação da parede inclinada é pelo menos tão grande quanto um ângulo de repouso das partículas de catalisador.
6. Sistema de recuperação de catalisador (80), de acordo

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3/7 com qualquer uma das reivindicações 3 a 5, caracterizado pelo fato de que um dispositivo de regulação que restringe as partículas de catalisador de subir através da passagem de conexão é fornecido na passagem de conexão.
7. Sistema de recuperação de catalisador (80), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de regulação compreende uma placa defletora que se estende a partir de uma superfície periférica interna da passagem de conexão, e a placa defletora é inclinada em uma direção descendente a partir da superfície periférica interna da passagem de conexão em direção a um eixo geométrico de passagem da passagem de conexão.
8. Sistema de recuperação de catalisador (80), de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 7, caracterizado pelo fato de que um tubo de coleta de óleo, cujo interior é conectado à porta de extração e bloqueia a conexão entre a porta de extração e a câmara superior, é fornecido dentro da câmara superior, um furo passante que interconecta o interior do tubo de coleta de óleo e a câmara superior é fornecido no tubo de coleta de óleo, e uma área de superfície de fluxo do furo passante é maior do que uma área de superfície de fluxo da porta de extração.
9. Sistema de recuperação de catalisador (80), de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 8, caracterizado pelo fato de que o tanque de assentamento compreende um dispositivo de aquecimento de tanque que aquece um interior do tanque de assentamento.

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4/7
10. Sistema de recuperação de catalisador (80), de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 9, caracterizado pelo fato de que o tanque de assentamento compreende um dispositivo de detecção de interface que detecta uma interface de assentamento da pasta concentrada dentro do tanque de assentamento.
11. Sistema de recuperação de catalisador (80), de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 10, caracterizado pelo fato de que a primeira unidade de descarga (84) compreende:

uma primeira linha superior que descarrega a pasta concentrada do tanque de assentamento, uma tremonha temporária em que a pasta concentrada é descarregada da primeira linha superior, uma primeira linha inferior que descarrega a pasta concentrada da tremonha temporária, uma primeira válvula superior que abre e fecha a primeira linha superior, e uma primeira válvula inferior que abre e fecha a primeira linha inferior.
12. Sistema de recuperação de catalisador (80), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a tremonha temporária compreende um dispositivo de aquecimento de tremonha que aquece um interior da tremonha temporária.
13. Sistema de recuperação de catalisador (80), de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que a tremonha temporária compreende um primeiro dispositivo de pressurização de tremonha que pressuriza um interior da tremonha temporária.
14. Sistema de recuperação de catalisador (80), de acordo

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5/7 com qualquer uma das reivindicações 2 a 13, caracterizado pelo fato de que compreende ainda:

uma linha clarificada através da qual a pasta clarificada é extraída do tanque de assentamento, em que uma válvula de redução de pressão que reduz uma pressão da pasta clarificada dentro da linha clarificada é fornecida na linha clarificada.
15. Sistema de recuperação de catalisador (80), de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de compreende ainda:

um separador centrífugo ao qual a pasta clarificada é suprida a partir da linha clarificada, e uma segunda unidade de descarga que descarrega uma pasta que contém catalisador residual separada da pasta clarificada pelo separador centrífugo, em que a segunda unidade de descarga compreende:

uma segunda linha superior que descarrega a pasta que contém catalisador residual do separador centrífugo, uma tremonha de catalisador residual na qual a pasta que contém catalisador residual é descarregada da segunda linha superior, e uma segunda linha inferior que descarrega a pasta que contém catalisador residual da tremonha de catalisador residual, e a tremonha de catalisador residual compreende um segundo dispositivo de pressurização de tremonha que pressuriza um interior da tremonha de catalisador residual.
16. Sistema de recuperação de catalisador (80), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de que o mecanismo de recuperação (92) compreende um dispositivo de esmagamento que esmaga a pasta solidificada.

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17. Aparelho de reação de síntese de hidrocarboneto que sintetiza compostos de hidrocarboneto por meio do contato de um gás de síntese que compreende gás de hidrogênio e gás de monóxido de carbono como componentes principais com uma pasta preparada por meio da suspensão de partículas de catalisador sólido em um meio líquido, sendo o referido aparelho, caracterizado pelo fato de que compreende:

uma unidade principal de reator (30) que contém a pasta e é suprida com o gás de síntese, e o Sistema de recuperação de catalisador (80), como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 16.
18. Sistema de reação de síntese de hidrocarboneto, caracterizado pelo fato de que que compreende:

o aparelho de reação de síntese de hidrocarboneto, como definido na reivindicação 17, uma unidade de produção de gás de síntese que reforma uma matéria-prima de hidrocarboneto para produzir o gás de síntese, e supre o gás de síntese à unidade principal de reator (30), e uma unidade de aprimoramento que produz combustíveis líquidos a partir dos compostos de hidrocarboneto.
19. Processo de recuperação de catalisador para recuperar partículas de catalisador incorporadas em uma pasta contida dentro de uma unidade principal de reator (30), o referido processo de recuperação de catalisador, caracterizado pelo fato de que compreende:

uma etapa de produção de pasta concentrada para concentrar a pasta extraída da unidade principal de reator (30) e produzir continuamente uma pasta concentrada, uma etapa de produção de pasta solidificada para resfriar a

Petição 870190031599, de 02/04/2019, pág. 73/74

7/7 pasta concentrada, solidificando assim um meio líquido na pasta concentrada e produzindo uma pasta solidificada, e uma etapa de recuperação para recuperar a pasta solidificada.