BR112019023806A2 - Processo para isolar uma fração de compostos aromáticos a partir de um gás e sistema modular - Google Patents

Abstract

a presente invenção refere-se a um processo aprimorado e um sistema para purificar um gás, preferencialmente um gás de energia contendo compostos aromáticos e isolar uma fração de compostos aromáticos a partir do gás. no processo de acordo com a invenção, o gás é colocado em contato com um líquido de lavagem na etapa (a), a uma temperatura de 15 a 250ºc, para obter um gás purificado, que é depletado em compostos aromáticos, e um líquido de lavagem usado em que os compostos aromáticos são dissolvidos. o líquido de lavagem usado é estripado na etapa (b) com um gás de estripagem que compreende pelo menos 50% em volume, de vapor, para obter um líquido de lavagem estripado que é vantajosamente reutilizado na etapa (a) e um gás de estripagem carregado que compreende os compostos aromáticos. os compostos aromáticos são separados do gás de estripagem carregado na etapa (c) por condensação do vapor e/ou dos compostos aromáticos compreendidos no gás de estripagem carregado para obter uma composição imiscível e isolar os compostos aromáticos a partir disso. o gás de extração limpo que vantajosamente é reutilizado na etapa (b).

Description

PROCESSO PARA ISOLAR UMA FRAÇÃO DE COMPOSTOS AROMÁTICOS A PARTIR DE UM GÁS E SISTEMA MODULAR

[0001] A presente invenção refere-se a um processo e sistema aprimorados para purificar um gás por remoção de compostos aromáticos.

Antecedentes da Invenção

[0002] Um gás de energia é um gás que compreende combustíveis gasosos como H2, CO, CH4 e outros hidrocarbonetos inferiores (por exemplo, alcanos C1 - C4 e alcenos C1 - C4). Estes gases tipicamente se originam da gaseificação ou pirólise de combustíveis sólidos, como 0 carvão, biomassa ou resíduos e podem ser usados na produção de calor, eletricidade, Diesel de Fischer-Tropsch, gás natural substituto (SNG), e similares. O uso de biomassa e resíduo como matéria-prima é atrativo para a produção de produtos renováveis e energia, como bio-SNG. Reduzir a dependência da sociedade por combustíveis fósseis é, atualmente, uma questão importante.

[0003] Gases obtidos por gaseificação ou pirólise tipicamente contêm combustíveis gasosos como H2, CO2, CO e hidrocarbonetos inferiores, juntamente com compostos orgânicos adicionais, como compostos aromáticos monocíclicos, bem como componentes aromáticos policíclicos similares ao alcatrão. Especialmente, a gaseificação ou pirólise de biomassa e resíduos produz compostos aromáticos. Na biomassa, grandes estruturas de componentes aromáticos (por exemplo, lignina) estão tipicamente presentes. Para ser capaz de usar 0 gás de energia nas aplicações mencionadas acima, especialmente 0 alcatrão e compostos aromáticos adicionais precisam ser removidos do gás. Purificar gases como gases de energia a partir de alcatrão é tipicamente realizado colocando 0 gás (energia) em contato com um líquido de lavagem, durante 0 qual 0 alcatrão é removido do gás e absorvido no líquido de lavagem, que pode ser então retirado para remover 0 alcatrão do líquido de lavagem (consulte Rabou etal., Energy Fuels, 2009, 23, 6189-6198). O processo convencional para purificar gases, no entanto, não remove suficientemente os mais inferiores, isto é, compostos aromáticos monocíclicos, como benzeno,

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2/60 tolueno e xileno, a partir do gás que necessitam assim ser ainda tratados para converter esses compostos em combustíveis gasosos, como H2, CO2, CO e Chh.

[0004] O documento WO 03/018723 descreve um processo para remover piche com um hidrocarboneto aromático com base em líquido de lavagem a partir de um gás de síntese obtido durante a gaseificação de biomassa. O gás de gaseificação é submetido a um tratamento de limpeza de duas etapas para remover piche. Em uma primeira etapa 0 gás é condensado em um líquido de lavagem que é um óleo de hidrocarboneto, em que 0 piche pesado (como Cie e superior) é removido. Em um segundo estágio de lavagem opcional, manter 0 alcatrão (tipicamente uma mistura contendo benzeno, tolueno, naftaleno, fenol, e similares) em uma coluna de absorção. Um processo adicional que usa óleo de hidrocarboneto como líquido de lavagem é conhecido a partir do documento WO 2008/010717.

[0005] A patente US 5772734 divulga 0 uso de uma grande variedade de líquidos orgânicos de lavagem, incluindo óleos de silicone de baixa viscosidade, óleos minerais leves e éter glicólico, especialmente éter dibutílico de trietilenoglicol para remover compostos orgânicos, como hidrocarbonetos dorados ou hidrocarbonetos aromáticos de fluxos de gases industriais. O documento WO 2014/051419 descreve um processo para a purificação de um fluxo de gás, em que 0 fluxo de gás é colocado em contato com um polissiloxano orgânico líquido a uma temperatura de 30 a 150^sC. Esse contato resulta na remoção de componentes similares ao piche em uma única etapa. Compostos aromáticos leves como benzeno não são suficientemente removidos pela etapa de contato, e 0 benzeno que é removido é obtido em uma mistura com os componentes similares ao piche (compostos aromáticos pesados). A separação dessas misturas de compostos aromáticos leves e pesados não é economicamente viável, causando fluxos enormes de resíduos e a perda da fração de compostos aromáticos leves, como benzeno, como um produto valioso.

[0006] Permanece a necessidade na técnica de um processo de

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3/60 purificação de gás que não emprega líquidos de lavagem à base de hidrocarbonetos e, ao mesmo tempo, fornece remoção eficiente de compostos aromáticos, como benzeno em uma fração separada.

Descrição Resumida da Invenção

[0007] A presente invenção refere-se a um processo aprimorado para purificar um gás, preferencialmente um gás de energia contendo compostos aromáticos. Em outras palavras, o processo de acordo com a invenção remove compostos aromáticos a partir do gás. No presente pedido, o gás na etapa (a) é colocado em contato com um líquido de lavagem, a uma temperatura de 15 a 250^sC, para obter um gás purificado, que é depletado em compostos aromáticos, e um líquido de lavagem usado, que compreende os compostos aromáticos. Na etapa (b), o líquido de lavagem usado é estripado por contato com um gás de estripagem que compreende pelo menos 50%, em volume, de vapor, para obter um líquido de lavagem estripado e um gás de estripagem carregado, que é carregado com os compostos aromáticos. Na etapa (c), os compostos aromáticos são separados do gás de estripagem carregado obtido na etapa (b) por condensação do vapor e/ou dos compostos aromáticos compreendidos no gás de estripagem carregado para obter uma composição imiscível e isolar os compostos aromáticos a partir disso. A invenção também se refere a um sistema projetado para realizar o processo de acordo com a invenção.

[0008] Os inventores surpreendentemente descobriram que este processo, em particular, o uso de vapor na etapa (b) fornece separação eficiente dos compostos aromáticos a partir do gás de entrada. Além disso, quando a etapa (a) também é realizada em temperatura reduzida, o processo fornece remoção eficiente de compostos aromáticos monocíclicos. Desse modo, uma fração valiosa de compostos aromáticos monocíclicos inferiores, como benzeno, tolueno, etilbenzeno e xileno (em conjunto citados como BTEX), é separada do gás, que pode ser comercializado como um produto separado. Ao mesmo tempo, é fornecido um gás que é substancialmente livre de componentes aromáticos, incluindo os mais leves, como benzeno, tolueno e até tiofeno. Descobriu-se que

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4/60 a remoção de componentes leves e pesados similares ao alcatrão em uma única etapa resultou em um “escape” significativo particularmente de benzeno e tiofeno, o que foi evitado no processo de acordo com a invenção. Isto é particularmente importante quando o fluxo de gás de entrada origina-se de um reator de gaseificação ou pirólise, visto que esses gases contêm quantidades significativas de benzeno. Nos processos da técnica anterior para purificar um gás, compostos que escaparam permanecem no fluxo de gás e medidas adicionais são necessárias para removê-los para serem capazes de aplicar o gás, por exemplo, no gás natural liquefeito (SNG) ou produção de eletricidade.

[0009] Além disso, a presente invenção elimina a necessidade de uma etapa de reforma a vapor quando os gases de energia, por exemplo, originários da gaseificação ou pirólise de biomassa e/ou carvão, são convertidos em SNG. Quaisquer compostos aromáticos (monocíclicos) restantes como benzeno devem ser convertidos em gás de síntese (por reforma a vapor) e, subsequentemente, em metano. O presente processo elimina estas duas etapas conforme o benzeno e compostos aromáticos relacionados são efetivamente removidos do fluxo de gás. Visto que também o tiofeno é efetivamente removido, a hidrodessulfurização (HDS) do gás pode ser realizada em menor grau, por exemplo, somente para a conversão de pequenos compostos que contêm enxofre em H2S e subsequente remoção dos mesmos. O tiofeno é geralmente conhecido por estar entre dos compostos mais desafiadores a serem removido por HDS, e 0 processo de acordo com a invenção elimina a necessidade de remoção de tiofeno por HDS, que é assim um aprimoramento acentuado sobre os processos da técnica anterior. Dependendo da composição do fluxo de gás de entrada, traços de compostos aromáticos monocíclicos e captura de enxofre podem ser realizados por contato com carbono ativado ou pode nem mesmo ser totalmente necessário.

[0010] Além disso, a presente invenção reduz a eficiência necessária de remoção de H2S quando os gases de energia, por exemplo, originários da gaseificação ou pirólise de biomassa e/ou carvão, são convertidos em

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5/60 eletricidade. Qualquer tiofeno restante é facilmente capturado a partir do gás de produto por processos convencionais de remoção de enxofre, como depuradores de amina ou cáusticos. A remoção efetiva de tiofenos pela presente invenção elimina a formação de SOx a partir de tiofenos, permitindo assim mais SOx formado a partir de H2S e COS, enquanto permanecendo abaixo dos limites de emissão de SOx. Se os processos convencionais de remoção de enxofre são necessários para atingir limites de emissão de SOx, uma menor eficiência é suficiente na remoção de H2S e COS na ausência de tiofenos. Outra vantagem adicional é que os processos de remoção de enxofre biológico convencional podem ser aplicados, já que estes processos contaminam componentes BTEX são removidos a montante do processo biológico.

[0011 ] Uma grande vantagem adicional é que BTEX derivado de biomassa (mistura de um ou mais dentre benzeno, tolueno, etilbenzeno e xileno) torna-se agora disponível, no caso do processo de acordo com a invenção ser usado para purificar um gás originário da gaseificação ou pirólise de biomassa. A fração de BTEX é efetivamente separada do fluxo de gás e dos componentes mais pesados similares ao alcatrão, com 0 uso do processo de acordo com a invenção. Benzeno, tolueno, etilbenzeno e xileno são produtos químicos de valor para a produção, por exemplo, de plástico (por exemplo, poliestireno), tintas, revestimentos, resinas e similares. A fração de compostos aromáticos monocíclicos removidos do gás de entrada na etapa (a) é um material de partida ideal para indústrias de derivados de benzeno para desenvolver produtos derivados de biomassa e, desse modo, contribuem para a redução global de emissão de CO2.

[0012] Uma vantagem adicional do processo de acordo com a invenção está associada com 0 uso de vapor como gás de estripagem. A condensação do gás de estripagem carregado com compostos aromáticos monocíclicos permite isolamento eficiente dos compostos aromáticos monocíclicos, como um produto de valor (BTEX). Os inventores descobriram que 0 uso de vapor como gás de estripagem permitiu a estripagem e, especialmente, a separação dos compostos

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6/60 aromáticos monocíclicos a partir do gás de estripagem em condições muito mais brandas, em comparação ao uso de gases permanentes, como nitrogênio ou ar como gás de estripagem. Com o uso deste último, a separação efetiva dos compostos aromáticos monocíclicos somente foi possível a uma temperatura abaixo de 0^sC, como a -6^SC, temperatura na qual a água, que está tipicamente presente pelo menos em traços durante a etapa (c), congela, o que impede a condensação e separação dos compostos aromáticos monocíclicos a partir de outros componentes.

Descrição Detalhada

[0013] A presente invenção refere-se a um processo e sistema aprimorados para purificar um gás contendo compostos aromáticos monocíclicos.

Processo

[0014] O primeiro aspecto da invenção refere-se a um processo para isolar uma fração de compostos aromáticos a partir de um gás. O processo de acordo com invenção compreende:

(a) colocar o gás em contato com um líquido de lavagem, a uma temperatura de 15 a 250^sC, para obter o gás purificado e um líquido de lavagem usado compreendendo compostos aromáticos;

(b) colocar o líquido de lavagem usado em contato com um gás de estripagem que compreende pelo menos 50%, em volume, de vapor, para obter um gás de estripagem carregado compreendendo compostos aromáticos e um líquido de lavagem estripado; e (c) separar os compostos aromáticos do gás de estripagem carregado obtido na etapa (b) por condensação do vapor e/ou dos compostos aromáticos compreendidos no gás de estripagem carregado para obter uma composição imiscível e isolar os compostos aromáticos a partir disso.

[0015] O processo de acordo com a invenção remove compostos aromáticos a partir de um gás, preferencialmente um gás de energia, purificando assim o gás. O processo de acordo com a invenção é, dessa forma, para purificar

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7/60 um gás, mas também pode ser redigido como um processo para isolar ou para obter uma fração de compostos aromáticos a partir de um gás. Em uma realização, o processo é para purificar um gás e para isolar uma fração de compostos aromáticos a partir do gás. No presente pedido, uma fração de compostos aromáticos também pode ser citada como uma composição que compreende compostos aromáticos. O gás a ser tratado no processo de acordo com a invenção também é citado como o “gás de entrada” ou apenas “o gás”. O termo “gás permanente” refere-se a esses compostos gasosos que permanecem ao longo de todo o processo.

[0016] No processo de acordo com a invenção, o gás de entrada é na etapa (a) colocado em contato com um líquido de lavagem a uma temperatura de 15 a 250^sC, para obter um gás purificado e um líquido de lavagem usado. O gás purificado é depletado em compostos aromáticos e é o primeiro produto principal do processo de acordo com a invenção, enquanto o líquido de lavagem usado contém os compostos aromáticos que são removidos do gás de entrada. O líquido de lavagem usado é subsequentemente estripado (isto é, os compostos aromáticos são removidos) na etapa (c), em que o líquido de lavagem usado é colocado em contato com um gás de estripagem que compreende fluxo para obter um gás de estripagem carregado e um líquido de lavagem estripado. O líquido de lavagem estripado é convenientemente reutilizado como líquido de lavagem na etapa (a). O gás de estripagem carregado obtido na etapa (b) contém (ou “é carregado com”) os compostos aromáticos que são removidos a partir do líquido de lavagem usado. O processo de acordo com a invenção ainda compreende uma etapa de separação (c), em que os compostos aromáticos são separados do gás de estripagem carregado para se obter um gás de extração limpo. Os compostos aromáticos monocíclicos separados são um segundo produto principal, que é obtido pelo processo de acordo com a invenção. O gás de extração liberado, a partir do qual os compostos aromáticos foram removidos, obtido na etapa (c), é convenientemente reutilizado na etapa (b).

[0017] No processo de acordo com a invenção, duas realizações

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8/60 particularmente preferenciais podem ser reconhecidas. Na primeira realização preferencial, o contato da etapa (a) ocorre a uma temperatura de 60 a 250^sC, e os compostos aromáticos incluem um ou mais dos fenóis e compostos aromáticos policíclicos, coletivamente citados como “alcatrão” ou “componentes similares ao alcatrão”. A etapa (a) que é realizada a uma temperatura de 60 a 250°C também é citada como “desalcatroar”. O gás purificado obtido na etapa (a) ou (a”) também pode ser citado como “gás desalcatroado”. O gás desalcatroado é depletado em componentes similares ao alcatrão, enquanto o líquido de lavagem usado contém os componentes similares ao alcatrão que são removidos do gás de entrada. Na segunda realização preferencial, o contato da etapa (a) ocorre a uma temperatura de 15 a 600^sC, e os compostos aromáticos incluem compostos aromáticos monocíclicos, também citados como “BTEX”. A etapa (a) que é realizada a uma temperatura de 15 a 60^sC também é citada como “depuração de BTEX”. O gás purificado obtido na etapa (a) ou (a’) também pode ser citado como “gás depletado de BTEX”. O gás de BTEX depletado é depletado em componentes aromáticos monocíclicos, enquanto o líquido de lavagem usado contém os compostos aromáticos monocíclicos que são removidos do gás de entrada. É particularmente preferencial que o processo de acordo com a invenção uma etapa de desalcatroação (isto é, a etapa (a) realizada a uma temperatura de 60 a 250°C, ou a etapa (a”)) e uma etapa de depuração de BTEX (isto é, a etapa (a) realizada a uma temperatura de 15 a 60°C, ou a etapa (a”)), em que pelo menos uma das etapas de depuração e a etapa de depuração de BTEX é realizada de acordo com a invenção, isto é, conforme definido pelas etapas (a), (b) e (c). Em uma realização, pelo menos a etapa de desalcatroação é realizada de acordo com a invenção. Preferencialmente, pelo menos a etapa de depuração de BTEX é realizada de acordo com a invenção. Com a máxima preferência, o BTEX e a etapa de desalcatroação são realizadas de acordo com a invenção.

[0018] Na primeira realização preferencial, o contato da etapa (a) ocorre a uma temperatura de 60 a 250^sC, preferencialmente 90 a 220^sC, mais

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9/60 preferencialmente 120 a 190^sC, e os compostos aromáticos incluem componentes similares ao alcatrão. Em outras palavras, o processo de acordo com a primeira realização compreende:

(a) colocar o gás em contato com um líquido de lavagem, a uma temperatura de 60 a 250^sC, para obter o gás purificado e um líquido de lavagem usado compreendendo componentes similares a alcatrão;

(b) colocar o líquido de lavagem usado em contato com um gás de estripagem que compreende pelo menos 50%, em volume, de vapor, para obter um gás de estripagem carregado compreendendo componentes similares a alcatrão e um líquido de lavagem estripado; e (c) separar componentes similares a alcatrão do gás de estripagem carregado obtido na etapa (b) por condensação do vapor e/ou dos componentes similares a alcatrão compreendidos no gás de estripagem carregado para obter uma composição imiscível e isolar os componentes similares a alcatrão a partir disso.

[0019] No contexto da primeira realização preferencial, prefere-se que o gás purificado obtido na etapa (a) seja ainda purificado:

(a’) colocando o gás em contato com um líquido de pós-lavagem, a uma temperatura de 15 a 60^sC, para obter o gás purificado adicional e um líquido de pós-lavagem usado compreendendo compostos aromáticos monocíclicos;

(b’) colocando o líquido de pós-lavagem usado em contato com um gás de pós-estripagem, para obter um gás de pós-estripagem carregado que compreende compostos aromáticos monocíclicos e um líquido de pós-lavagem estripado; e (c’) opcionalmente, separar os compostos aromáticos monocíclicos a partir do gás de pós-estripagem carregado.

[0020] No presente pedido, prefere-se que a etapa (a’) seja realizada conforme definido para a etapa (a), de acordo com a segunda realização preferencial. Do mesmo modo, prefere-se que a etapa (b’) seja realizada conforme definido para a etapa (b), de acordo com a segunda realização

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10/60 preferencial. Além disso, prefere-se que a etapa (c’) seja realizada, e executada, conforme definido para a etapa (c), de acordo com a segunda realização preferencial.

[0021] Na segunda realização preferencial, o contato da etapa (a) ocorre a uma temperatura de 15 a 60^sC, preferencialmente 25 a 50^sC, mais preferencialmente 30 a 40^sC, e os compostos aromáticos incluem compostos aromáticos monocíclicos. Em outras palavras, o processo de acordo com a primeira realização compreende:

(a) colocar o gás em contato com um líquido de lavagem, a uma temperatura de 15 a 60^sC, para obter o gás purificado e um líquido de lavagem usado compreendendo compostos aromáticos monocíclicos;

(b) colocar o líquido de lavagem usado em contato com um gás de estripagem que compreende pelo menos 50%, em volume, de vapor, para obter um gás de estripagem carregado compreendendo compostos aromáticos monocíclicos e um líquido de lavagem estripado; e (c) separar os compostos aromáticos monocíclicos do gás de estripagem carregado obtido na etapa (b) por condensação do vapor e/ou dos compostos aromáticos monocíclicos compreendidos no gás de estripagem carregado para obter uma composição imiscível e isolar os compostos monocíclicos a partir disso.

[0022] No contexto da segunda realização preferencial, prefere-se que o gás seja submetido a uma etapa de pré-lavagem antes de ser submetido à etapa (a), em que a pré-lavagem compreende:

(a”) colocar o gás em contato com um líquido de pré-lavagem, a uma temperatura de 60 a 250^sC, para obter um gás pré-purificado que é submetido à etapa (a) e um líquido de pré-lavagem usado que compreende compostos aromáticos incluindo componentes similares a alcatrão;

(b”) colocar o líquido de pré-lavagem usado em contato com um gás de pré-estripagem, para obter um gás de pós-estripagem carregado que compreende os componentes similares a alcatrão e um líquido de pré-lavagem

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11/60 estripado; e (c”) opcionalmente, separar os componentes similares a alcatrão a partir do gás de pós-estripagem carregado.

[0023] No presente pedido, prefere-se que a etapa (a”) seja realizada conforme definido para a etapa (a), de acordo com a primeira realização preferencial. Do mesmo modo, prefere-se que a etapa (b”) seja realizada conforme definido para a etapa (b), de acordo com a primeira realização preferencial. Além disso, prefere-se que a etapa (c”) seja realizada, e executada, conforme definido para a etapa (c), de acordo com a primeira realização preferencial.

[0024] Em uma realização, a etapa (b) é realizada diretamente após a etapa (a), sem quaisquer alterações adicionais significativas para o líquido de lavagem obtido na etapa (a). Em uma realização, a etapa (c) é realizada diretamente após a etapa (b), sem quaisquer alterações adicionais significativas para o gás de estripagem carregado obtido na etapa (b). Em uma realização, a etapa (a’) é realizada diretamente após a etapa (a), sem quaisquer alterações adicionais significativas para o gás desalcatroado obtido na etapa (a). Em uma realização, a etapa (b’) é realizada diretamente após a etapa (a’), sem quaisquer alterações adicionais significativas para o líquido de pós-lavagem obtido na etapa (a’). Em uma realização, a etapa (c’) é realizada diretamente após a etapa (b’), sem quaisquer alterações adicionais significativas para o gás de pósestripagem obtido na etapa (a’). Em uma realização, a etapa (b”) é realizada diretamente após a etapa (a”), sem quaisquer alterações adicionais significativas para o líquido de pré-lavagem obtido na etapa (a”). Em uma realização, a etapa (c”) é realizada diretamente após a etapa (b”), sem quaisquer alterações adicionais significativas para o gás de pré-estripagem carregado obtido na etapa (a”). Em uma realização, a etapa (a) é realizada diretamente após a etapa (a”), sem quaisquer alterações adicionais significativas para o gás pré-purificado obtido na etapa (a”). Em uma realização, o processo de acordo com a invenção não compreende uma etapa em que compostos aromáticos monocíclicos, como

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12/60 benzeno são convertidos em gás de síntese (syngas). Em uma realização, o processo de acordo com a invenção não compreende uma etapa em que componentes similares ao alcatrão, como naftaleno são convertidos em gás de síntese. Em uma realização, o processo preferencialmente não compreende uma etapa de reforma a vapor. Em uma realização, o processo de acordo com a invenção não compreende uma etapa de hidrodessulfurização em que tiofeno é convertido em H2S, mais preferencialmente 0 processo de acordo com a invenção não compreende uma etapa de hidrodessulfurização de maneira nenhuma.

[0025] O processo de acordo com a invenção, dessa forma, proporciona um gás purificado, que é depletado em compostos aromáticos e em uma fração de compostos aromáticos. O processo de acordo com a invenção pode fornecer uma fração de compostos aromáticos monocíclicos, uma fração de componentes similares ao alcatrão, ou ambas. Todos os dois ou três produtos separadamente podem ser ainda usados como considerados adequados. O gás purificado é preferencialmente usado como gás de energia, por exemplo, para a produção de eletricidade ou como (bio-)SNG, opcionalmente após etapas adicionais de limpeza ou conversão, conforme explicado abaixo. A fração de compostos aromáticos monocíclicos é um produto valioso, por exemplo, como material de partida para indústrias de derivados de benzeno para desenvolver produtos derivados de biomassa. Em uma realização preferencial, a fração de componentes similares ao alcatrão é reciclada para 0 reator de gaseificação ou pirólise (biomassa), a partir do qual 0 gás de entrada preferencialmente se origina, e submetida novamente à gaseificação ou pirólise, ou usada para 0 aquecimento do reator.

[0026] No processo de acordo com a invenção, a concentração de compostos aromáticos no gás a ser purificado diminui durante a etapa (a). Essa redução na concentração também é citada como “depletada em”. O gás depletado em compostos aromáticos refere-se a um gás que compreende compostos aromáticos em uma concentração reduzida (por exemplo, baseado

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13/60 no volume total do gás) em comparação à concentração de compostos aromáticos no gás de entrada. Dessa forma, o contato da etapa (a) fornece um gás que é depletado em compostos aromáticos, que também é citado como o “gás purificado”. Durante a etapa (a) a concentração de compostos aromáticos no líquido de lavagem aumenta, após a qual o líquido de lavagem contendo os compostos aromáticos é citado como “usado” (“spent). No processo de acordo com a invenção, a concentração de compostos aromáticos no líquido de lavagem diminui durante as respectivas etapas (b) e (b’) ou (b”), após as quais o líquido de lavagem é citado como “estripado” (“stripped’), enquanto ao mesmo tempo a concentração de compostos aromáticos e/ou componentes similares ao alcatrão aumenta no gás de estripagem, que é então citado como “carregado” (“loaded’). No contexto da presente invenção, “carregado com” também pode ser citado como “que compreende”. Na etapa (c), a concentração de compostos aromáticos no gás de estripagem é diminuída novamente, após a qual o gás de estripagem é citado como “limpo” (“cleared’).

[0027] O processo de acordo com a invenção envolve várias etapas que são executadas em uma certa ordem. No contexto de acordo com a invenção, sempre que uma etapa 1 é realizada após a etapa 2 refere-se à etapa 2 sendo a montante da etapa 1. Do mesmo modo, sempre que uma etapa 1 é realizada anteriormente ou antes de uma etapa 2 refere-se à etapa 2 sendo a jusante da etapa 1.

Gás de Entrada

[0028] O gás a ser purificado pode ser qualquer gás compreendendo moléculas pequenas, como hidrogênio, nitrogênio, hidrocarbonetos pequenos (até 4 átomos de carbono, como metano e etano), monóxido de carbono e dióxido de carbono. Tipicamente, o fluxo de gás de compreende pelo menos um dentre hidrogênio, CO e alcanos C1-4, preferencialmente pelo menos um dentre hidrogênio, CO e metano. O gás também pode conter alcanos maiores (por exemplo, até 6 ou mesmo 7 átomos de carbono) e olefinas. Além disso, o gás de entrada contém compostos aromáticos monocíclicos. Por exemplo, o gás pode

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14/60 compreender hidrogênio, monóxido de carbono, dióxido de carbono, metano, nitrogênio e água (vapor), em adição aos compostos aromáticos. O gás é, em particular, um gás de energia ou um gás de síntese, tipicamente contendo um ou mais dentre hidrogênio, monóxido de carbono e metano, em adição aos níveis variantes de nitrogênio, dióxido de carbono e/ou água e, algumas vezes, amônia, HCI e/ou hidrocarbonetos exceto metano. Em uma realização, o gás de entrada que compreende compostos aromáticos policíclicos ou componentes similares ao alcatrão, na qual ele é preferencialmente tratado de acordo com a primeira realização preferencial, conforme definido acima. Em uma realização, o gás de entrada que compreende compostos aromáticos monocíclicos e componentes similares ao alcatrão, em que ele é preferencialmente tratado de acordo com a primeira realização preferencial, conforme definido acima, ou de acordo com a segunda realização preferencial em que as etapas (a”) e (b”) são implementadas. Em uma realização, o gás de entrada que compreende compostos aromáticos monocíclicos e nenhum componente similares ao alcatrão, na qual ele é preferencialmente tratado de acordo com a segunda realização preferencial em que as etapas (a”) e (b”) não estão implementadas.

[0029] No contexto da presente invenção, compostos aromáticos incluem tanto compostos que têm apenas átomos de carbono no(s) anel(éis) aromático(s) (isto é, carbociclos), bem como compostos heteroaromáticos que compreendem pelo menos um átomo de carbono no anel (isto é, heterociclos), tipicamente selecionados a partir de N, O e S. Os compostos aromáticos monocíclicos compreendido no gás de entrada que é submetido à etapa (a) geralmente são monocíclicos e com baixo ponto de ebulição, enquanto o teor de compostos aromáticos com alto ponto de ebulição é preferencialmente mantido baixo. Os compostos aromáticos monocíclicos presentes no gás de entrada tipicamente têm um ponto de ebulição abaixo de 200^sC (quando determinado em pressão ambiente), preferencialmente abaixo de 120 a 145^SC, com a máxima preferência abaixo de 100^sC. Tipicamente, os compostos aromáticos monocíclicos incluem pelo menos um dentre benzeno, tolueno, etilbenzeno e

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15/60 xileno, mais preferencialmente pelo menos benzeno, com a máxima preferência todos dentre benzeno, tolueno, etilbenzeno e xileno, que são em conjunto citados como BTEX. Além disso, no caso de um gás desalcatroado ser submetido à etapa (a), por exemplo, no contexto da segunda realização preferencial, mais compostos aromáticos monocíclicos com baixo ponto de ebulição, como estireno, cresol e tiofeno, podem estar presentes no gás desalcatroado e acabariam na fração de compostos aromáticos isolados na etapa (c). No caso do gás, esse gás originário de uma gaseificação ou pirólise, compreende compostos aromáticos que têm um ponto de ebulição, na faixa de 100 a 300^sC, estes compostos podem estar presentes no gás submetido à etapa (a) ou eles podem ser removidos em uma etapa de pré-lavagem ou pré-limpeza antes da etapa (a). Exemplos desses compostos aromáticos incluem fenol, cresóis, estireno, cumeno, naftaleno e similares.

[0030] Ao invés de, ou mais comumente, em adição aos compostos aromáticos monocíclicos, componentes similares ao alcatrão podem estar presentes. No caso de componentes similares ao alcatrão estarem presentes, o gás é preferencialmente submetido a desalcatroação de acordo com a primeira realização preferencial e, opcionalmente, subsequentemente à depuração de BTEX. Em outras palavras, no contexto da segunda realização preferencial, o gás que está sendo submetido à etapa (a) é convenientemente pobre em componentes similares ao alcatrão. Em uma realização, o gás submetido à etapa (a) é substancialmente livre de componentes similares ao alcatrão. No caso do gás de entrada conter quantidades substanciais de componentes similares ao alcatrão, são beneficamente removidos do gás de entrada antes da etapa (a). Neste caso, o processo de acordo com a segunda realização preferencial compreende uma etapa (a’) para remover do gás componentes similares ao alcatrão (desalcatroar). Os componentes similares ao alcatrão são compostos aromáticos que têm um ponto de ebulição acima de 300^sC (quando determinado em pressão ambiente), preferencialmente acima de 250^sC, com a máxima preferência acima de 200^sC. Compostos aromáticos que são classificados como

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16/60 similares ao alcatrão no contexto da presente invenção são geralmente compostos aromáticos policíclicos, como bicíclicos, tricíclicos e tetracíclicos que têm 9 a 24 átomos no anel aromático, tipicamente 9 a 18 átomos de carbono. Estes são, em grande parte, carbocíclicos (isto é, todos os anéis aromáticos de carbono), mas compostos heterocíclicos como indóis, (iso)quinolinas e cromenos, também podem estar presentes. Exemplos de compostos aromáticos (policíclicos) que são classificados como componentes similares ao alcatrão incluem indeno, naftaleno, quinolina, isoquinolina, 2-metilnaftaleno, 1-metilnaftaleno, bifenila, etenil-naftaleno, acenaftileno, acenafteno, fluoreno, antraceno, fenantreno, fluoranteno, pireno, aceantrileno, benzoantracenos e criseno. No contexto da presente invenção, o fenol também é considerado um componente similar ao alcatrão, mesmo que ele seja monocíclico, uma vez que ele é amplamente removido durante a etapa de desalcatroação. Além de componentes com 9 a 18 átomos no anel, compostos aromáticos mais pesados, por exemplo, até 24 átomos no anel ou mesmo maiores também são classificados como similares ao alcatrão no contexto da presente invenção. Exemplos incluem benzofluorantenos, benzopirenos, perileno, piceno, benzoperilenos, indenoperilenos, dibenzoantracenos, benzoperilenos, coroneno, etc. Preferencialmente, seus teores no gás submetido à etapa (a) são mantidos baixos e/ou todos eles são efetivamente removidos em uma etapa de pré-limpeza. De outro modo, eles seriam removidos na etapa de desalcatroação (a) ou (a”). No caso do fluxo de gás de entrada conter níveis substanciais de componentes similares ao alcatrão que têm mais de 18 átomos no anel, em particular, se eles contiverem componentes com mais de 24 átomos no anel, uma etapa de pré-limpeza é preferencialmente incorporada no presente processo, conforme ainda descrito abaixo.

[0031] Compostos aromáticos mais leves, como fenol, cresóis, estireno, cumeno e similares, também podem estar substancialmente ausentes no gás submetido à etapa de depuração de BTEX (a) ou (a’), por exemplo, por remoção dos mesmos na etapa de desalcatroação (a) ou (a”), embora eles também

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17/60 possam estar presentes no gás e removidos na etapa de depuração de BTEX. Depende das condições exatas da etapa de desalcatroação se estes compostos aromáticos mais leves são ou não removidos na etapa de desalcatroação. Se assim for, esses são então incluídos na fração de componentes similares ao alcatrão removidos na etapa de desalcatroação. No entanto, eles também podem estar presentes no gás submetido à etapa de depuração de BTEX, tanto quando uma etapa de desalcatroação não é realizada como no caso das condições da etapa de desalcatroação ser de modo que estes compostos não sejam removidos. Desse modo, estes compostos serão removidos na etapa de depuração de BTEX e são, portanto, incluídos na fração de compostos aromáticos monocíclicos obtidos na etapa (b) ou separados na etapa (c).

[0032] O gás de entrada tipicamente compreende pelo menos 30%, em volume, especialmente pelo menos 40%, em volume, de um ou mais componentes selecionados a partir de hidrogênio, metano e monóxido de carbono. Uma composição típica de um gás compreende 10 a 40%, em volume, de CO, 5 a 30%, em volume, de CO2, 2 a 75%, em volume, de H2, 4 a 24%, em volume de CEU e 0 a 40%, em volume, de H2O, com base no volume total do gás, excluindo gases inertes, como nitrogênio. Em uma realização, 0 gás de compreende 10 a 40%, em volume, de CO, 5 a 30%, em volume, de CO2, 2 a 75%, em volume, de H2, 4 a 24%, em volume de CEk e 5 a 40%, em volume, de H2O, com base no volume total do gás, excluindo os gases inertes, como nitrogênio. Os gases inertes podem estar presentes, por exemplo, até 70%, em volume, preferencialmente 30 a 60%, em volume. Com base no volume total, 0 gás preferencialmente compreende 5 a 40%, em volume, de CO, 2 a 30%, em volume, de CO2, 1 a 40%, em volume, de H2, 2 a 24%, em volume, de CEU, 0 a 40%, em volume, de EI2O e 0 a 60%, em volume, de gases inertes, preferencialmente N2 ou mesmo 5 a 40%, em volume, de CO, 2 a 30%, em volume de CO2, 1 a 40%, em volume, de EI2, 2 a 24%, em volume, de CEU, 2 a 40%, em volume, de EI2O e 0 a 60%, em volume, de gases inertes, preferencialmente N2. Compostos aromáticos monocíclicos podem estar

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18/60 presentes em concentrações amplamente variáveis, por exemplo, de 1 ppm a 5%, em volume, tipicamente de 10 ppm a 2%, em volume, de benzeno, dos quais tipicamente benzeno é um dos mais abundantes (por exemplo, até 3%, em volume). No caso, o fluxo de gás de entrada se origina a partir da gaseificação de madeira, tipicamente ele contém 5000 a 10000 ppm de benzeno, enquanto que o teor de benzeno pode ser tão alta quanto 3%, em volume, no caso, o fluxo de gás de entrada se origina a partir da gaseificação de resíduos orgânicos. Apesar de sua concentração com relativa frequência baixa, componentes similares ao alcatrão e compostos aromáticos monocíclicos representam uma parte significativa do conteúdo energético do gás. Um conteúdo de cerca de 1%, em volume, de compostos aromáticos monocíclicos representa cerca de 10% do conteúdo energético do gás. Componentes similares ao alcatrão podem, por exemplo, estar presentes na faixa de no máximo 2%, em volume, preferencialmente no máximo 0,5%, em volume, com a máxima preferência na faixa de 1 ppm a 0,1%, em volume. Em termos de peso por volume, componentes similares ao alcatrão estão preferencialmente presentes no gás de entrada que é submetido à etapa de depuração de BTEX em uma quantidade de no máximo 100 mg por m³, preferencialmente 1 a 80 mg/m³, com a máxima preferência 5 a 50 mg por m³, quando determinada em temperatura e pressão ambiente.

[0033] No caso, o processo de acordo com a invenção compreende uma etapa de depuração de BTEX, o teor de alcatrão preferencial do gás que é submetido à etapa de depuração de BTEX é convenientemente descrita pelo ponto de condensação de alcatrão do gás. O ponto de condensação do alcatrão é conhecido na técnica como sendo a temperatura na qual a pressão parcial total real de alcatrão é igual à pressão de saturação de alcatrão (consulte, por exemplo, Rabou etal., Energy Fuels, 2009, 23, 6189-6198). Preferencialmente, o ponto de condensação do alcatrão do gás submetido à etapa de depuração de BTEX é no máximo 60^sC, mais preferencialmente na faixa de -10^sC a 50^sC. Em uma realização preferencial, ponto de condensação do alcatrão não é mais alto

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19/60 que a temperatura na qual a etapa de depuração de BTEX é realizada. Desse modo, a condensação de alcatrão durante o contato da etapa de depuração de BTEX é evitada e a fração de compostos aromáticos monocíclicos, que é removida do gás na etapa de depuração de BTEX e isolada na etapa (c), não está contaminada com componentes similares ao alcatrão de alta ebulição. Do mesmo modo, prefere-se que o ponto de condensação da água do gás submetido à etapa de depuração de BTEX não seja mais alto que a temperatura na qual a etapa de depuração de BTEX é realizada. Um ponto de condensação da água mais alto leva à condensação de água durante o contato da etapa (a), o que impede a absorção dos compostos aromáticos monocíclicos no líquido de lavagem. O líquido de lavagem não é miscível com água, de modo que um sistema de duas camadas é formado, na qual o contato entre o gás de entrada e o líquido de lavagem é reduzido. Em uma realização preferencial, o teor de água do gás de entrada que é submetido à etapa de depuração de BTEX é no máximo 10%, em volume, mais preferencialmente 0,1 a 5%, em volume, com a máxima preferência 0,5 a 4%, em volume, com base no volume total.

[0034] O gás de entrada preferencialmente se origina a partir da gaseificação ou pirólise de biomassa, carvão, resíduos ou uma mistura dos mesmos. A biomassa pode ser resíduos agrícolas ou florestais (lascas de madeira, folhas, palha, grama, etc.), os resíduos orgânicos (por exemplo, os resíduos sólidos urbanos (MSW) e/ou materiais resultantes em combustível derivado de refugo (DRF)), e similares. Em uma realização especialmente preferencial, o fluxo de gás de entrada é um gás de energia originário da gaseificação ou pirólise de biomassa. Essa gaseificação e pirólise são conhecidas na técnica. O presente processo é particularmente adequado para limpar gases de energia originários de um gaseificador indireto, como neles maiores quantidades de benzeno são produzidas do que durante a gaseificação regular. O técnico no assunto encontra orientações adicionais sobre gaseificação e pirólise, especialmente gaseificação indireta nos documentos WO 2008/108644 e WO 2007/061301.

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[0035] Os gaseificadores são tipicamente usados na produção de calor, eletricidade, Diesel de Fischer-Tropsch ou gás natural substituto (SNG). Preferencialmente, o processo de acordo com a invenção é implementado na produção de eletricidade ou SNG, com a máxima preferência SNG. Preferencialmente, o gás se origina a partir de biomassa. Dessa forma, é da máxima preferência que o gás seja usado para produzir bio-SNG. Na produção de SNG, todos os componentes (exceto gás de síntese e metano) devem ser removidos ou convertidos para gás de síntese (uma mistura de H2, CO e possivelmente algum CO2) e, subsequentemente, para metano. Além disso, quando 0 gás deve ser usado como combustível, a presença de compostos aromáticos, incluindo compostos aromáticos monocíclicos, como benzeno, é altamente indesejável, pois estes tipicamente não são queimados (completamente) e acabam no gás de combustão. Técnicas de depuração de alcatrão convencionais, conforme descrito nos antecedentes, não são capazes de remover quantidades suficientes de compostos aromáticos monocíclicos, como benzeno. Consequentemente, na produção de SNG, 0 gás (desalcatroado) precisa ser submetido à reforma usando grandes quantidades de vapor. Este é um processo de alto consumo de energia para produzir gás de síntese a partir de compostos aromáticos monocíclicos, como benzeno, e uma conversão adicional de gás de síntese para metano também consome energia. Por remoção dos compostos aromáticos monocíclicos usando do processo de acordo com a invenção, a produção total de metano a partir de biomassa ou carvão pode ser ligeiramente reduzida (conforme 0 benzeno não é convertido para metano), mas um produto de valor adicional sob a forma de benzeno ou BTEX é obtido e a eficiência energética global do processo é muito aprimorada, eliminando duas etapas de processo que consomem energia. Isto é particularmente importante para a conversão de biomassa em bio-SNG. Além disso, 0 valor de mercado de benzeno derivado de biomassa ou BTEX derivado de biomassa é maior que metano derivado de biomassa, que é um fator importante no campo de energia verde. A fim de ser capaz de competir com e eventualmente substituir a energia

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21/60 derivada de combustível fóssil convencional, a geração de energia verde deve ser tão barata e rentável quanto possível. Então, é altamente desejável que o processo de acordo com a invenção compreenda uma etapa de depuração de BTEX, conforme definido no presente pedido, com a máxima preferência uma etapa de depuração de BTEX de acordo com a invenção, conforme definido pelas etapas (a), (b) e (c).

Possível Pré-Tratamento do Gás

[0036] Dependendo da composição exata do gás a ser submetido ao processo de acordo com a invenção, o pré-tratamento do gás pode ser preferencial. O gás de entrada, especialmente quando originário de um reator de gaseificação ou pirólise, é vantajosamente pré-tratado antes de ser submetido à etapa (a). O pré-tratamento adicional, que pode ser aplicado a montante da etapa (a), pode ser usado para remover componentes não gasosos (por exemplo, material particulado) do fluxo de gás, componentes similares ao alcatrão de alto peso molecular e/ou moléculas polares. Preferencialmente, pelo menos componentes similares ao alcatrão com mais de 24 átomos no anel e material particulado são removidos, quando presentes, já que esses componentes podem ser prejudiciais para uma limpeza efetiva do gás com o uso do processo de acordo com a invenção.

[0037] Uma etapa de pré-limpeza pode ser realizada, o que é especialmente preferencial no caso do fluxo de gás de entrada conter níveis substanciais de componentes similares ao alcatrão que têm mais de 18 átomos no anel, em particular, se eles contiverem componentes com mais de 24 átomos no anel. Essa etapa de pré-limpeza tipicamente envolve colocar o fluxo de gás em contato com outro líquido de lavagem ou depuração antes de ser colocado em contato com o líquido de lavagem na etapa (a). No presente pedido, componentes similares ao alcatrão são condensados e coletados no líquido de lavagem, depois disso eles podem ser separados do líquido de lavagem usado. O líquido de lavagem a ser usado na etapa de pré-limpeza preferencialmente tem uma afinidade alta para os hidrocarbonetos policíclicos mais complexos

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22/60 (aromáticos). Líquidos de depuração adequados são hidrocarbonetos aromáticos, por exemplo, compostos policíclicos que correspondem aos compostos pesados similares ao alcatrão presentes no gás e/ou que se originam da depuração do gás contendo alcatrão. Eles serão completados durante a depuração com alcatrão extraído do gás. A pré-limpeza pode ser realizada em uma temperatura mais alta do que a etapa (a), por exemplo, entre 150 e 900^sC, mais tipicamente com o uso de uma temperatura de entrada de líquido entre 150 e 300^sC, e uma temperatura de entrada de gás entre 250^sC e 900^sC. Dessa forma, em uma realização preferencial, o gás, antes da etapa (a) ou (a”), é tratado com um líquido de depuração que compreende hidrocarbonetos aromáticos, a uma temperatura entre 150 e 900^sC.

[0038] Na etapa de pré-limpeza com o uso de hidrocarbonetos (poli)aromáticos como líquido de lavagem, o líquido de lavagem usado resultante da etapa de contato pode ser submetido a uma etapa de separação com o uso de evaporação dos componentes mais leves. Estes componentes mais leves podem ser reutilizados como líquido de absorção (depuração) para a etapa de pré-limpeza. A fração mais pesada resultante da etapa de separação pode ser descarregada. Parte desta fração pesada descarregada pode ser devolvida para a entrada de um reator de gaseificação ou pirólise, no caso do fluxo de gás de entrada origina-se de um reator, e submetida (novamente) à gaseificação ou pirólise para ser convertida em componentes mais leves, ou ela pode ser usada para outros propósitos, como aquecimento. Mais detalhes da etapa de prélimpeza com o uso de hidrocarbonetos aromáticos são descritos no documento WO 2011/037463.

[0039] Alternativamente ou adicionalmente, o gás, por exemplo, emissão de gás da gaseificação ou pirólise, pode ser limpo de partículas de poeira e/ou outros materiais particulados antes de ser submetido à etapa (a) e opcionalmente a etapa (a”), possivelmente antes e/ou após a etapa de pré-limpeza opcional. A limpeza das partículas de poeira pode ser realizada pela passagem do gás, por exemplo, através de um filtro eletrostático ou um precipitador eletrostático

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23/60 conforme descrito no documento WO 2008/010717. Outros métodos ou dispositivos para limpeza de partículas de poeira podem ser usados, como um sequestrante aerossol, conforme descrito no documento WO 2011/099850.

[0040] Se desejável, uma etapa de limpeza adicional pode ser introduzida antes ou após a etapa (a), por exemplo, para (ainda) remover compostos polares como amônia e similares, com o uso de líquidos de depuração aquosos neutros, ácidos ou alcalinos, ou para remover água, por exemplo, por condensação. Essa condensação é vantajosamente implementada entre uma etapa de desalcatroação e uma etapa de depuração de BTEX. No entanto, níveis apreciáveis de água, HCI, amônia, aminas e similares, são efetivamente capturados pelo líquido de (pré-)lavagem, de modo que etapas adicionais de limpeza, muitas vezes não serão necessárias. Compostos, como água e amônia são prontamente dessorvidos do líquido de lavagem, deixando o líquido de lavagem limpo e estável. Dessa forma, em uma realização, o processo de acordo com a invenção não compreende uma etapa em que o gás é colocado em contato com líquidos de depuração aquosos neutros, ácidos ou alcalinos. Em uma realização, água e em outros componentes polares como HCI, amônia são condensados a partir do gás. Essa etapa de condensação é preferencialmente realizada antes de uma etapa de depuração de BTEX, com a máxima preferência entre uma etapa de desalcatroação e uma etapa de BTEX. Qualquer água presente no gás de desalcatroação é dessa forma removida, que foi encontrada para aprimorar o desempenho durante a etapa de absorção de BTEX.

O Líquido de Lavagem

[0041] O líquido de lavagem que é usado no processo de acordo com a invenção tipicamente compreende ou é um solvente orgânico, como solventes alifáticos ou aromáticos, preferencialmente hidrocarbonetos alifáticos ou aromáticos. Tipicamente, é usado um óleo que é líquido nas condições nas quais a etapa (a) é realizada. Esses líquidos de lavagem são conhecidos na técnica e qualquer solvente que é conhecido na técnica como sendo adequado a este respeito, como óleos minerais, vegetais ou sintéticos, podem ser usados no

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24/60 líquido de lavagem. Preferencialmente, o líquido de lavagem compreende pelo menos 75%, em volume, do solvente, mais preferencialmente pelo menos 90%, em volume, ou até pelo menos 95%, em volume, do solvente. É da máxima preferência que o líquido de lavagem seja o solvente, conforme especificado no presente pedido. Em uma realização preferencial, tanto o líquido de lavagem como o líquido de pré-lavagem contêm o mesmo solvente. É preferencial usar um óleo não volátil, e mais particularmente um óleo no qual as moléculas compreendem aproximadamente 15 a 50 átomos de carbono. O termo não volátil significa um grau de óleo que, a uma temperatura de 70^sC, preferencialmente a uma temperatura de 100^sC, libera menos que 10 mg de óleo por metro cúbico padrão de gás limpo. Solventes preferenciais são selecionados a partir de óleos de hidrocarbonetos (por exemplo, óleo de petróleo, frações de alcatrão de carvão), óleos derivados da biomassa (por exemplo, óleo vegetal, biodiesel, resíduos de óleo de cozinha, óleo de pirólise de madeira) e óleos de silicone. Em uma realização, o solvente é um polissiloxano ou um óleo alifático mineral, com a máxima preferência é usado um polissiloxano. Descobriu-se polissiloxanos especialmente adequados para serem usados como líquido de lavagem na etapa (a), especialmente em vista das temperaturas elevadas usadas no presente pedido e na etapa de estripagem subsequente (b). Óleos minerais e de hidrocarbonetos são tipicamente mais voláteis do que o polissiloxano, o que impede a estripagem, especialmente quando o fluxo é usado como gás de estripagem, visto que o fluxo tem um ponto de ebulição muito mais alto em comparação a outros gases de estripagem adequados como ar, nitrogênio e/ou dióxido de carbono.

[0042] Dessa forma, em uma realização especialmente preferencial, o líquido de lavagem compreende ou mesmo consiste em polissiloxanos orgânicos preferencialmente um polimetilfenilssiloxano ou um polidifenildimetilssiloxano, com a máxima preferência polimetilfenilssiloxano. O polissiloxano orgânico tipicamente compreende uma cadeia alternada de silício-oxigênio, em que o silício é ainda substituído por grupos orgânicos. O polissiloxano orgânico

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25/60 também pode ser citado como poli-diorganil-siloxano. Preferencialmente, o polissiloxano é um aril polissiloxano, isto é, pelo menos uma parte dos grupos orgânicos são grupos arila, inclusive grupos aralquila ou alcarila. Preferencialmente, o polissiloxano compreende uma média entre 0,2 e 1,8 grupos arila C5-C14, mais preferencialmente 0,2 a 1,8 grupos arila C5-C10, por átomo de silício. Vantajosamente, 0 polissiloxano também compreende grupos alquila, em particular, 0,2 a 1,8 grupos alquila Ci-Ce por átomo de silício, mais em particular 0,2 a 1,8 grupos alquila C1-C4 por átomo de silício. Em uma realização preferencial, 0 polissiloxano compreende uma média entre 0,5 e 1,5 C5-C14, mais preferencialmente 0,5 a 1,5 grupos arila C5-C10, com a máxima preferência 0,5 a 1,5 grupos arila Ce-Cs por átomo de silício e/ou entre 0,5 e 1,5 grupos alquila C1-C4 por átomo de silício. O polissiloxano preferencialmente tem um peso molar entre 500 e 14.000 g/mol, mais preferencialmente entre 700 e 7.000 g/mol, com a máxima preferência entre 1.000 e 5.500 g/mol. O polissiloxano preferencialmente tem uma distribuição estreita de tamanho (dispersividade), como uma dispersividade na faixa de 1 a 5, preferencialmente 1 a 2, ou mesmo 1 a 1,2. Essa baixa dispersividade permite 0 uso de estripagem como limpeza eficiente do líquido de lavagem usado. Líquidos de lavagem com uma ampla distribuição MW não podem ser eficientemente estripados e tipicamente necessitam de destilação para 0 contato da etapa (b). Além disso, moléculas relativamente pequenas do líquido de lavagem iriam evaporar durante a estripagem e acabariam no gás de estripagem carregado, impedindo a separação de compostos aromáticos monocíclicos a partir do gás de estripagem na etapa (c) e, consequentemente, poluindo a composição de compostos aromáticos monocíclicos e/ou 0 gás de estripagem que pode ser reutilizado na etapa (b). A presença de moléculas relativamente grandes de líquido de lavagem confere alta viscosidade do líquido de lavagem, que impede 0 processo e necessita de temperaturas maiores para estripagem eficiente, reduzindo assim a eficiência do processo. Então, uma distribuição restrita de tamanho é preferencial para 0 líquido de lavagem de polissiloxano. Dentro das

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26/60 faixas MW definidas acima, o processo de acordo com a invenção é realizado da forma mais ideal.

[0043] O polissiloxano pode ser representado por uma das fórmulas (I) e (II):

-[SiR¹R²-O]_n- (I)

-[Si (R¹ )2-O]n1 [Si (R²)2-O]n2[Si R¹ R²-O]n3- (II).

[0044] No presente pedido,

- cada ocorrência de R¹ e R² é selecionada individualmente a partir de grupos hidrocarbila Ci-Cu opcionalmente substituídos,

- n é um número inteiro na faixa de 5 a 100, preferencialmente na faixa de 7 a 40,

- n1 + n2 + n3 é igual a n, em que

- (n1 + n3)/n2 está na faixa de 1/9 a 9/1, preferencialmente na faixa de 1/4 a 4/1, com a máxima preferência na faixa de 2/3 a 3/2, e/ou

- (n2 + n3)/n1 está na faixa de 1/9 a 9/1, preferencialmente na faixa de 1/3 a 3/1, com a máxima preferência na faixa de 2/3 a 3/2.

[0045] Embora qualquer grupo hidrocarbila conhecido na técnica possa ser adequado, “hidrocarbila” tipicamente refere-se a alquila ou arila. No contexto da presente invenção, o termo alquila inclui componentes alquila lineares, ramificados e cíclicos. No contexto da presente invenção, o termo “arila” inclui componentes alcarila, em que um componente alquila é substituído por um componente arila e componentes aralquila, em que um componente arila é substituído por um componente alquila. Os componentes hidrocarbila podem ser não substituídos ou substituídos, preferencialmente eles são não substituídos. Os substituintes opcionais que podem estar presentes nos grupos hidrocarbila são preferencialmente selecionados a partir de hidróxi, alcóxi (por exemplo, alcóxi C1-C4), halogênio, alcanoil ou acila (por exemplo, alcanoil C1-C4), carbóxi, alcanoilóxi (por exemplo, alcanoilóxi C1-C4), alcoxicarbonila (por exemplo, alcóxicarbonila C1-C4), amino (primária, secundária ou terciária), carbamoil (por exemplo, carbamoil C1-C4), ciano, nitro. Preferencialmente, hidrocarbila é não

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27/60 substituído ou contém um substituinte alcóxi, preferencialmente metóxi.

[0046] Polissiloxanos preferenciais de fórmulas (I) e (II) são aqueles em que pelo menos 50% (em número) das ocorrências de R¹ são grupos arila, preferencialmente grupos arila que têm 5 a 14 átomos de carbono, mais preferencialmente 5 a 10 átomos de carbono, com a máxima preferência 6 a 8 átomos de carbono, o restante das ocorrências de R¹ preferencialmente sendo grupos alquila. Preferencialmente, pelo menos 80% das ocorrências de R¹, mais preferencialmente pelo menos 95% das ocorrências de R¹ são esses grupos arila. Grupos arila como usado no presente pedido incluem grupos alquilarila (alcarila) e arilalquila (aralquila). Grupos arila especialmente preferenciais incluem fenila, metilfenila (tolil, preferencialmente p-tolil), metoxifenila, benzila, 2-fenil-isopropila, naftila e similares. Polissiloxanos preferenciais de fórmulas (I) e (II) compreendem grupos alquila C1-C4 como R², com a máxima preferência os grupos alquila incluem metila e etila.

[0047] O polissiloxano pode ser um homopolímero ou um copolímero aleatório ou em bloco alternado de dialquila, alquilarila e/ou diaril siloxanos. O homopolímero polissiloxano é representado pela fórmula (I), em que cada ocorrência de R¹ é a mesma e cada ocorrência de R² é a mesma. O copolímero polissiloxano é representado pela fórmula (II). O polissiloxano também pode ser uma mistura de polidialquila, polialquil-arila e/ou polidiaril siloxanos diferentes. Preferencialmente, 0 polissiloxano é um poli-metil-fenil-siloxano (isto é, fórmula (I)), em que R¹ = Ph e R² = Me) ou um poli-difenil-co-dimetil-siloxano (isto é, fórmula (II), em que R¹ = Ph, R² = Me e n3 = 0) ou um poli(metil-fenil)-co-dimetilsiloxano (isto é, fórmula (II), em que R¹ = Ph, R² = Me e n1 = 0). Preferencialmente, a proporção de grupos arila está entre 0,5 e 1,5 grupos arila por átomo de silício. Um polissiloxano mais preferencial é poli(metilfenilssiloxano). Dependendo dos componentes de alcatrão a serem removidos e das condições específicas, siloxanos específicos, por exemplo, que têm peso molecular específico e/ou grupos orgânicos específicos podem ser preparados e usados. Os polissiloxanos podem ser preparados por métodos

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28/60 conhecidos na técnica. Vários polissiloxanos orgânicos incluindo poli(metilfenilssiloxano) e poli-difenil-co-dimetil-siloxano são comercialmente disponíveis.

[0048] O líquido de lavagem é usado tanto na etapa (a) como preferencialmente na etapa (a) ou (a”) para entrar em contato com o fluxo de gás. Embora o líquido de lavagem usado nas duas etapas possa ser diferente, é preferencial que o mesmo polissiloxano seja usado em ambas as etapas. Preferencialmente, os polissiloxano, conforme definido no presente pedido, é usado em ambas as etapas, com a máxima preferência poli(metilfenilssiloxano) é usado em ambas as etapas.

Etapa de Contato (a)

[0049] Na etapa (a) do processo de acordo com a invenção, o gás é colocado em contato com um líquido de lavagem a uma temperatura na faixa de 15 a 250^sC, para absorver neste os compostos aromáticos. De acordo com a primeira realização preferencial, a etapa (a) é realizada a uma temperatura de 60^sC a 250^sC, preferencialmente 90 a 220^sC, mais preferencialmente 120 a 190^sC, e os compostos aromáticos absorvidos incluem componentes similares ao alcatrão, como compostos aromáticos policíclicos e fenol. De acordo com a segunda realização preferencial, a etapa (a) é realizada a uma temperatura de 15 a 60^sC, preferencialmente 25 a 50^sC, mais preferencialmente 30 a 40^sC, e os compostos aromáticos absorvidos incluem compostos aromáticos monocíclicos como benzeno, tolueno, etilbenzeno e xileno. Em uma realização, a etapa (a) é realizada a uma temperatura na faixa de 31 a 50^sC, preferencialmente 32 a 48^SC, com a máxima preferência 33 a 45^SC. Em uma realização alternativa, a etapa (a) é realizada a uma temperatura entre 60 e 150^sC, preferencialmente entre 65 e 120^sC, mais preferencialmente entre 70 e 100^sC.

[0050] A etapa (A) também pode ser citada como “absorção”. Temperaturas mais baixas são indesejáveis, já que necessitariam de resfriamento ativo de custo ineficiente e poderíam tornar o líquido de lavagem muito viscoso para absorção eficiente de compostos aromáticos. Temperaturas

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29/60 acima de 60^sC são tipicamente usadas para absorver componentes similares ao alcatrão mais pesados, que preferencialmente não estão presentes no gás submetido à etapa de depuração de BTEX. Descobriu-se que aumentando a temperatura acima de 60^sC, ou até mesmo acima de 50^sC, reduziu a produção de compostos aromáticos monocíclicos obtidos na etapa de depuração de BTEX e forneceu um gás que foi purificado a um menor grau. De modo geral, a absorção mais eficiente de compostos aromáticos monocíclicos foi observada nas faixas de temperatura definidas acima para a etapa de depuração de BTEX. Preferencialmente, o líquido de lavagem compreende pelo menos 75%, em volume, do polissiloxano orgânico, mais preferencialmente pelo menos 90%, em volume, ou até pelo menos 95%, em volume, do polissiloxano orgânico. É da máxima preferência que o líquido de lavagem seja o polissiloxano orgânico. Embora quantidades menores de outros componentes sejam permitidas, em uma realização preferencial, o líquido de lavagem não contém quantidades substanciais de água, como no máximo 10%, em volume, de água ou até no máximo 5%, em volume, de água. O líquido de lavagem também pode ser citado como um líquido de estripagem. A pressão pode variar desde abaixo da temperatura ambiente até superatmosférica, tipicamente a partir de 0,5 a 25 bar, preferencialmente 1 a 5 bar. Mais convenientemente, é usada pressão ao redor da pressão ambiente (cerca de 1 bar).

[0051] Na etapa (a), os compostos aromáticos são removidos do gás (lavado ou depurado). O contato da etapa (a) fornece um gás purificado, que é depletado em compostos aromáticos, e um líquido de lavagem usado, que compreende os compostos aromáticos. O líquido de lavagem usado que compreende compostos aromáticos é removido na etapa (b). O gás purificado é um dos produtos do processo de acordo com a invenção. O gás purificado descarregado da etapa de depuração de BTEX tipicamente contém os seguintes componentes: H2, CO, CFL, muitas vezes alguns pequenos hidrocarbonetos contendo dois ou três átomos de carbono, opcionalmente as pequenas espécies de enxofre como H2S, COS, CS2 e possivelmente quantidades menores de

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30/60 compostos de enxofre orgânicos pequenos (por exemplo, mercaptano metílico) e, opcionalmente, traços de HCI e amônia. O gás purificado descarregado a partir de uma etapa de desalcatroação, também citado como um gás desalcatroado, tipicamente ainda contém compostos aromáticos monocíclicos, que são preferencialmente removidos em uma etapa de depuração de BTEX. O gás purificado pode ser opcionalmente ainda limpo ou convertidos conforme explicado abaixo.

[0052] O processo também pode compreender uma etapa (a’) ou (a”), conforme definido mais acima. Esta etapa é preferencialmente realizada da mesma forma que a etapa (a). Dessa forma, tudo descrito para a etapa (a) no presente pedido e nas realizações preferenciais da mesma preferencialmente se aplica igualmente à etapa (a’) bem como etapa (a”).

Etapa de Estripagem (b)

[0053] Após ser colocado em contato com o gás, o líquido de lavagem usado contendo os compostos aromáticos é removido, isto é, os compostos aromáticos são separados (ou removidos) do líquido de lavagem usado, por contato com um gás de estripagem. A contato da etapa (b) também pode ser citado como “estripagem” (“stripping’). A estripagem é conhecida na técnica. Desse modo, o líquido de lavagem estripado pode ser vantajosamente usado novamente como líquido de lavagem na etapa (a), ou mesmo como líquido de pré-lavagem ou líquido de pós-lavagem no caso, respectivamente, etapa (a”) ou etapa (a’) é realizada com o mesmo líquido de lavagem. Dessa forma, em uma realização preferencial, o líquido de lavagem usado que compreende os compostos aromáticos monocíclicos é estripado e subsequentemente retornado para um ciclo de contato adicional da etapa (a) ou para o contato da etapa (a’) ou (a”), preferencialmente para a etapa (a). A etapa de estripagem (b) fornece ainda um gás de estripagem carregado, que compreende os compostos aromáticos.

[0054] A etapa de estripagem (b), preferencialmente envolve o aquecimento do líquido de lavagem usado e/ou diminuição da pressão. Em uma

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31/60 realização, a estripagem é realizada a uma temperatura na faixa de 80 a 250^sC, preferencialmente 120 a 220^sC. A estripagem mais ideal foi observada a uma temperatura de 160 a 180^sC. Preferencialmente, a temperatura é elevada para pelo menos 50^sC, preferencialmente na faixa de 80^sC a 120^sC, acima da temperatura de contato da etapa (a). Um aumento de temperatura de 20^sC, mais ou menos, corresponde a uma diminuição de pressão de um fator 2 e um aumento de temperatura de pelo menos 50^sC, corresponde a uma diminuição de pressão de um fator de pelo menos 5,6. Dessa forma, em temperaturas iguais, a estripagem é preferencialmente realizada a uma pressão que é um fator de pelo menos 5,6, mais preferencialmente um fator entre 16 e 80, abaixo da pressão de depuração. Além disso, um aumento de temperatura pode ser acompanhado por uma diminuição de pressão, em que ambos, o aumento de temperatura e a diminuição de pressão podem ser realizados em menor grau. Em termos absolutos, a estripagem pode ser realizada, por exemplo, a uma temperatura entre 75 e 250^sC, em particular, entre 100 e 220^sC, com a máxima preferência na faixa de 140 a 180^sC em pressão atmosférica. Os inventores surpreendentemente descobriram que a uma temperatura acima de 140^QC e pressão atmosférica, a estripagem do líquido de lavagem usado podería ser eficientemente realizada com um fluxo de gás de estripagem tão baixo quanto 0,25 m³/h. Essas taxas de fluxo baixas são preferenciais, visto que a quantidade de vapor necessária é reduzida e a separação da etapa (c) é facilitada. Em uma realização preferencial, a temperatura é mais ou menos igual dentro da unidade de estripagem, por exemplo, na coluna ou torre de estripagem. Em outras palavras, preferencialmente nenhum gradiente está presente. Os inventores descobriram que uma temperatura constante em toda a unidade de estripagem assegura que quantidades maiores de compostos aromáticos monocíclicos sejam separadas do líquido de lavagem usado. Desse modo, o líquido de lavagem estripado pode ser facilmente reutilizado na etapa (a) ou, opcionalmente, na etapa (a’) ou (a”). A diferença de temperatura dentro da unidade de estripagem é preferencialmente abaixo de 25^SC, mais

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32/60 preferencialmente abaixo de 10^sC, ou mesmo abaixo de 5^SC. A ausência de um gradiente de temperatura pode ser realizada examinando o líquido de lavagem usado e o gás de estripagem aproximadamente na mesma temperatura, antes de serem introduzidos na unidade de estripagem.

[0055] Durante a estripagem, o líquido de lavagem usado é colocado em contato com um gás de estripagem. O gás de estripagem compreende pelo menos 50%, em volume, de vapor, e pode conter componentes gasosos adicionais, como ar, dióxido de carbono, nitrogênio ou misturas dos mesmos. Preferencialmente, o gás de estripagem compreende pelo menos 80%, em volume, de vapor, mais preferencialmente pelo menos 90%, em volume, de vapor ou até pelo menos 95%, em volume, de vapor. É da máxima preferência que o gás de estripagem seja vapor, isto é, contenha cerca de 100%, em volume, de vapor. Vapor puro é especialmente preferencial, já que facilita a separação do gás de estripagem, os compostos aromáticos e possivelmente qualquer gás permanente restante na etapa (c). Dessa forma, o gás de estripagem carregado é submetido à etapa de separação (c).

[0056] O técnico no assunto é capaz de ajustar a taxa de fluxo do gás de estripagem na etapa (b) para obter estripagem eficiente. A eficácia da estripagem pode, por exemplo, depender da temperatura na qual a etapa (b) é realizada. Por exemplo, uma temperatura reduzida é preferencialmente acompanhada por uma taxa de fluxo aumentada, e vice-versa. Em um processo contínuo, a taxa de fluxo é convenientemente definida de modo que a quantidade de líquido de lavagem estripado por unidade de tempo é mais ou menos igual à quantidade necessária do líquido de lavagem para depurar eficientemente o gás de entrada. A taxa de fluxo em que a etapa (b) é realizada é preferencialmente 0,1 a 5 vezes maior, mais preferencialmente 0,5 a 2 vezes maior do que a taxa de fluxo na qual a etapa (a) é realizada. Com o uso dessas taxas de fluxo, uma quantidade suficiente de líquido de lavagem é estripada na etapa (b) para lavagem eficiente do gás na etapa (a), de modo que a etapa (a) possa ser realizada continuamente. A estripagem contínua eficiente foi observada com o uso de taxas de fluxo de

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0,25, 0,5 e 1 m³/h de vapor. Preferencialmente, uma taxa de fluxo ou 0,02 a 5 m³/h de vapor, mais preferencialmente 0,1 a 0,5 m³/h de vapor, com a máxima preferência 0,2 a 0,4 m³/h de vapor é usada durante a etapa (b). Taxas de fluxo baixas são preferenciais, visto que a quantidade de vapor necessária é reduzida e a separação da etapa (c) é facilitada.

[0057] O processo também pode compreender uma etapa (b’) ou (b”), conforme definido mais acima. A etapa (b’) ou (b”) pode ser realizada com um gás de estripagem que compreende menos de 50%, em volume, de vapor ou até nenhum vapor em tudo, mas além do gás de estripagem, tudo dito acima para a etapa (b) preferencialmente se aplica igualmente à etapa (b’), bem como a etapa (b”). Qualquer gás de estripagem conhecido na técnica pode ser usado na etapa (b’) ou (b”), e as opções adequadas incluem ar, dióxido de carbono, nitrogênio, vapor ou misturas dos mesmos. Preferencialmente, o gás de estripagem usado na etapa (b’) ou (b”) é vapor, nitrogênio ou ar. Com a máxima preferência, o gás de estripagem usado na etapa (b’) compreende vapor, conforme definido acima para a etapa (b). Em uma realização, o gás de estripagem usado na etapa (b”) compreende vapor, conforme definido acima para a etapa (b). O uso de vapor na etapa (b’) ou (b”) fornece as mesmas vantagens, conforme descrito no presente pedido, para o uso de vapor na etapa (b). Em uma realização, o gás de estripagem usado na etapa (b”) compreende nitrogênio ou ar. O uso de nitrogênio ou ar como gás de estripagem (b”) é especialmente preferencial, no caso do processo de acordo com a invenção ser implementado em um processo de gaseificação ou pirólise. O gás de pré-estripagem carregado, que compreende os componentes similares ao alcatrão, é vantajosamente reciclado para o reator de gaseificação ou pirólise, tanto como matéria-prima para converter os componentes similares ao alcatrão em compostos valiosos, por exemplo, para SNG ou como combustível para aquecer o reator. Nesse ambiente, a presença de vapor é indesejável. Alternativamente, os componentes similares ao alcatrão são separados do gás de pré-estripagem, na etapa (c”). No caso, os componentes similares ao alcatrão são separados do gás de pré

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34/60 estripagem carregado, um gás de pré-estripagem carregado e uma fração que compreende componentes similares ao alcatrão são obtidos. O gás de préestripagem limpo é preferencialmente reutilizado em outro ciclo da etapa (b”).

Etapa de Separação (c)

[0058] O gás de estripagem carregado é submetido à etapa de separação (c). No presente pedido, os compostos aromáticos são separados do gás de estripagem. A etapa de separação (c) fornece o gás de estripagem e uma fração oleosa de compostos aromáticos. O gás de estripagem é preferencialmente reutilizado em outro ciclo da etapa (b). A etapa (c) é efetivamente realizada por condensação do vapor e/ou os compostos aromáticos compreendidos no gás de estripagem carregado, proporcionando uma composição imiscível. A composição imiscível é uma composição que compreende duas fases, uma fase líquida e uma fase gasosa ou duas fases líquidas imiscíveis (uma fase aquosa e uma fase oleosa). No presente pedido, imiscível refere-se à incapacidade das duas fases para formar uma mistura homogênea nas condições relevantes na qual a etapa (c) é realizada. No caso de somente um dentre o vapor e os compostos aromáticos ser condensado, depende do ponto de ebulição de qual dos dois compostos aromáticos é mais facilmente condensado. Por exemplo, no caso de componentes similares ao alcatrão com alto ponto de ebulição, por exemplo, depois de uma etapa de desalcatroação, os compostos aromáticos são tipicamente condensados e o vapor permanece gasoso. Os componentes similares ao alcatrão são então isolados como a fase líquida. Alternativamente, no caso de compostos aromáticos monocíclicos com baixo ponto de ebulição, por exemplo, após uma etapa de depuração de BTEX, o vapor é tipicamente condensado e os compostos aromáticos permanecem gasosos. Os compostos aromáticos são então isolados como a fase gasosa. No entanto, prefere-se que tanto o vapor como os compostos aromáticos sejam condensados. A separação é facilmente realizada com separação de óleo/água. A condensação do gás de estripagem carregado que compreende água e compostos aromáticos, e coleta dos mesmos em um vaso permite a separação líquido-líquido dos mesmos,

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35/60 conforme conhecido na técnica. Essa separação é convenientemente baseada no índice refrativo. No contexto da presente invenção, o termo “gás de estripagem” é usado para o gás usado para estripar o líquido de lavagem, também após condensação do mesmo na etapa (c). O gás de estripagem pode se referir assim a um líquido como água.

[0059] A condensação pode ser realizada por qualquer meio conhecido na técnica, como diminuindo a temperatura e/ou aumentando a pressão. A condensação é preferencialmente realizada baixando a temperatura do gás de estripagem que compreende os componentes aromáticos para abaixo do ponto de condensação da água. Convenientemente, a temperatura é reduzida para 3 a 80^sC, preferencialmente 4 a 50^sC. Para uma etapa de desalcatroação (a) ou (a”), a temperatura é preferencialmente reduzida para 10 a 80^sC, preferencialmente 15 a 50°C. Para uma etapa de depuração de BTEX (a) ou (a’), a temperatura é preferencialmente reduzida para 4 a 40^sC, mais preferencialmente para 5 a 30^sC, preferencialmente à pressão ambiente. A temperatura ambiente (tipicamente 15 a 25^SC) pode ser convenientemente usada, já que nenhum resfriamento ativo (para abaixo da temperatura ambiente) é necessário. No entanto, usando temperaturas reduzidas adicionais, como 4 a 15^SC, preferencialmente 5 a 8^SC também pode ser conveniente, já que a quantidade de água gasosa e componentes aromáticos é ainda reduzida. Nessa temperatura reduzida, tanto a água como os compostos aromáticos tipicamente estão predominantemente na fase líquida (embora algumas outras moléculas gasosas podem estar presentes), mas em vista de seu caráter imiscível, eles formam um sistema de duas camadas que é facilmente separado com base no índice refrativo. Especialmente no caso de uma etapa de depuração de BTEX, o resfriamento para abaixo de 4^SC não é vantajoso, já que a mistura de compostos aromáticos monocíclicos tipicamente contendo benzeno como componente principal se solidifica abaixo de 4^SC, o que dificulta a separação. A temperatura de fusão da mistura de compostos aromáticos monocíclicos é tipicamente ligeiramente abaixo daquela do benzeno (Tm = 5,5^SC), já que a presença de

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36/60 outros compostos (aromáticos monocíclicos) reduz a temperatura de fusão em comparação ao benzeno puro. Tipicamente, tanto a fração aquosa como a fração orgânica contendo os compostos aromáticos são drenadas separadamente.

[0060] De acordo com uma realização preferencial da etapa (c), a condensação é realizada por duas etapas consecutivas. Primeiro, o gás de estripagem carregado é submetido à condensação a uma temperatura de 15 a 40^sC, preferencialmente 25 a 35^SC, mais preferencialmente à temperatura ambiente. O emprego dessas temperaturas reduz os custos de operação associados ao resfriamento da maior parte do gás de estripagem carregado que é alimentado para a etapa (c), enquanto, ao mesmo tempo, permite a condensação da maioria do gás de estripagem e os compostos aromáticos compreendidos no mesmo. Os líquidos condensados são submetidos à separação líquido-líquido, conforme descrito acima, enquanto o restante do gás de estripagem carregado, isto é, que não é condensado, é submetido a uma segunda etapa de condensação a uma temperatura de 4 a 10^sC, preferencialmente 4 a 5^SC. Nessas temperaturas, os componentes restantes do gás de estripagem carregado são condensados de imediato, exceto para os gases permanentes dissolvidos no gás de estripagem carregado. Desse modo, os custos operacionais para resfriamento são mantidos a um nível tão baixo quanto possível, já que apenas uma pequena parte do gás de estripagem carregado é submetida à segunda etapa de condensação, enquanto a coleta eficiente de substancialmente todos os compostos aromáticos que são estripados do líquido de lavagem é prontamente realizada. No presente pedido, duas fases líquidas imiscíveis são obtidas, que podem ser combinadas antes ou depois da separação em gás de estripagem condensado e a fração de compostos aromáticos. Preferencialmente, as composições imiscíveis são combinadas antes da separação, de modo que somente uma única etapa de separação seja necessária. Mais convenientemente, a composição imiscível obtida no segundo condensador, que tipicamente é mais fria e de menor volume, é levada para a composição imiscível do primeiro condensador, onde ocorre a

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37/60 separação. Uma abordagem alternativa é combinar ambas as camadas aquosas para formar uma única camada aquosa, que após o esvaziamento e vaporização pode ser reutilizado como gás de estripagem, embora ambas as camadas orgânicas são drenadas separadamente e, opcionalmente, posteriormente combinadas.

[0061 ] A(s) fração(ões) aquosa(s) drenada(s) consiste(m) essencialmente em água, e pode(m) ser reutilizada(s) como gás de estripagem, após aquecimento para acima do ponto de condensação da água. A(s) fração(ões) orgânica(s) drenada(s) consiste(m) essencialmente nos compostos aromáticos. A fração de compostos aromáticos pode compreender compostos similares a naftaleno, fenol e compostos aromáticos monocíclicos como benzeno, tolueno, etilbenzeno e xileno. No caso de uma etapa de desalcatroação, a fração tipicamente contém componentes similares ao alcatrão como o naftaleno e fenol. No caso de uma etapa de depuração de BTEX, a fração contém compostos aromáticos monocíclicos, e tipicamente compreende pelo menos 75%, em peso, ou pelo menos 90%, em peso, ou até pelo menos 95%, em peso, do teor combinado de benzeno, tolueno, etilbenzeno e xileno (BTEX), com base no peso total da fração orgânica. Tipicamente, a maior parte da fração de BTEX é benzeno, como pelo menos 60%, em peso, ou até pelo menos 90%, em peso. A fração de compostos aromáticos monocíclicos contém tipicamente benzeno, tolueno, etilbenzeno, xileno e, possivelmente, traços de outros compostos aromáticos como estireno, cresol, naftaleno e tiofeno. No presente pedido, “traços” significa menos que 1%, em peso, com base no peso total da fração orgânica. Esta fração orgânica ou “fração de BTEX” é um produto chave do processo da invenção.

[0062] Além de uma fase aquosa líquida (o gás de estripagem) e uma fase orgânica líquida, uma pequena porcentagem, tipicamente menor que 2%, em volume, do gás de estripagem carregado que é obtido na etapa (b) é formada por gases permanentes (isto é, compostos que permanecem gasosos, mesmo após redução da temperatura para abaixo do ponto de condensação da água).

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Durante a etapa de contato (a), quantidades menores destes gases permanentes (por exemplo, CHU, CO, CO2) podem ser absorvidas pelo líquido de lavagem e levadas para a etapa (b), onde serão estripados juntamente com os compostos aromáticos. Tipicamente, 0 gás permanente contém principalmente CO2, já que tem afinidade mais alta para 0 líquido de lavagem. Estes compostos gasosos são preferencialmente recombinados com 0 gás antes destes serem submetidos à etapa (a). Desse modo, quaisquer compostos aromáticos restantes adicionais na fase gasosa são removidos a partir deste fluxo de gás restante em uma etapa de contato adicional (a). Desse modo, a quantidade máxima de componentes valiosos é extraída a partir do fluxo de gás de entrada e a produção do gás de energia purificado, que pode ser obtido pelo processo de acordo com a invenção, é maximizada. Ao mesmo tempo, a contaminação do gás de estripagem é evitada, que pode ser assim usado mais tempo (por exemplo, mais ciclos) antes da necessidade de limpeza ou descarte e substituição do mesmo.

[0063] A vantagem principal do uso de vapor como gás de estripagem é que a separação na etapa (c) é realizada facilmente e de forma eficiente, conforme descrito acima, por exemplo, por condensação do gás de estripagem. No caso de um gás de estripagem diferente, como ar, nitrogênio ou dióxido de carbono, ser usado, este gás de estripagem não se condensaria na etapa (c) e, dessa forma, se classifica como um gás permanente. A separação entre 0 gás de estripagem e os compostos gasosos restantes originários a partir do fluxo de gás de entrada (isto é, gases permanentes) não seria viável, e compostos valiosos seriam perdidos no gás de extração limpo. Uma vantagem adicional do uso de vapor como gás de estripagem na etapa (b) e a separação da etapa (c) é que qualquer líquido de lavagem, tipicamente 0 polissiloxano, que pode ser levado juntamente com 0 gás de estripagem carregado a partir da etapa (b) para a etapa (c) não é perdido (por exemplo, em um fluxo de gás permanente ou irreversivelmente depositado em algum lugar no sistema), mas pode ser recuperado na etapa de separação (c). Os inventores descobriram que traços de polissiloxano se acumulam como uma terceira camada no fundo do vaso de

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39/60 coleta. O esvaziamento deste vaso para coleta dos compostos aromáticos e o gás de estripagem condensado permite fácil coleta destes traços de polissiloxano, que não são assim perdidos, mas ao invés disso, podem ser reutilizados como líquido de lavagem.

[0064] O processo também pode compreender uma etapa (c’) ou (c”), conforme definido mais acima. Embora a maneira exata de como a separação da etapa (c’) ou (c”) é realizada não seja crucial para a operação do processo de acordo com a invenção, prefere-se que a etapa (c’) ou (c”) seja realizada em analogia com a etapa (c), especialmente quando a etapa (b’) ou (b”) é feita com um gás de estripagem que compreende vapor. Dessa forma, tudo dito acima para a etapa (c) preferencialmente se aplica igualmente à etapa (c’), bem como a etapa (c”).

Pós-Tratamento

[0065] O gás purificado, conforme obtido na etapa (a) ou (a’) do processo de acordo com a invenção, pode ser ainda tratado, por exemplo, por remoção e/ou reforma de enxofre. Estas duas etapas são comumente aplicadas no processo de preparação de (bio-)SNG para um gás de energia obtido a partir da gaseificação ou pirólise. No presente pedido, a remoção de enxofre é tipicamente realizada por hidrodessulfurização (HDS). Durante a HDS, compostos contendo enxofre, como tióis, tioéteres e tiofenos são convertidos em H2S, 0 qual é subsequentemente removido do fluxo de gás. Métodos e meios para HDS são conhecidos na técnica e incluem hidrogenação catalítica ou biológica e subsequente remoção de H2S, por exemplo, por absorção alcalina ou oxidação biológica limitada para produzir enxofre elementar. No entanto, em vista da remoção de compostos aromáticos de acordo com 0 processo de acordo com a invenção, tanto a remoção como a reforma de enxofre podem não ser exigidas em todos os processos ou necessárias em um menor grau, em comparação aos processos da técnica anterior. Desse modo, a remoção de enxofre pode ser realizada de forma eficiente por adsorção, por exemplo, para carbono ativado, que é significativamente mais eficiente em termos de custos e de energia do que

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HDS.

[0066] A etapa (a), especialmente quando realizada como etapa de depuração de BTEX, já remove a maior parte do tiofeno do fluxo de gás de entrada, de modo que a remoção de enxofre pode não ser necessária, ou somente para a remoção de compostos orgânicos contendo enxofre menores do que tiofeno (por exemplo, mercaptano metílico ou etílico, sulfeto de dimetila), se presente em tudo. A HDS pode ser realizada como etapa de remoção de enxofre, para a remoção de compostos contendo enxofre, como mercaptano metílico ou mercaptano etílico e sulfeto de dimetila. Como a remoção de tiofeno não é necessária, e o tiofeno é um dos compostos mais desafiadores para ser removido por HDS, o tratamento pós HDS do gás purificado pode ser mais flexível em termos de temperaturas empregadas e o tipo de catalisador usado, em comparação aos processos da técnica anterior. Dependendo da composição do fluxo de gás de entrada, a captura de enxofre pode ser alternativamente realizada por contato do gás purificado com carbono ativado ou pode nem mesmo ser totalmente necessária.

[0067] O gás purificado pode ser submetido à reforma (vapor), em que os compostos restantes de hidrocarboneto no gás purificado, tipicamente contendo 2 a 4 átomos de carbono, são convertidos em H2 e CO e/ou CO2 (gás de síntese) e, subsequentemente, em metano (metanação) para obter (bio-)SNG. A reforma a vapor é realizada na presença de vapor e de um catalisador à base de metal, muitas vezes baseados em níquel. A reforma é tipicamente realizada após a remoção de enxofre, se a remoção de enxofre for realizada, já que 0 enxofre irá contaminar 0 catalisador de reforma. Visto que componentes similares ao alcatrão, incluindo alcatrão leve como benzeno, são efetivamente removidos do fluxo de gás antes da reforma, a reforma do gás purificado é muito mais fácil em comparação à reforma nos processos da técnica anterior para a produção de (bio-)SNG. Nestes, compostos similares ao benzeno precisam ser convertidos em gás de síntese, que coloca uma carga maior sobre a etapa de reforma em termos de energia e catalisador necessário. A remoção de benzeno também é

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41/60 necessária quando o gás originário da biomassa e/ou gaseificação ou pirólise do carvão é usada como combustível em motores a gás, por exemplo, esses motores tipicamente não queimam o benzeno (completamente) que levaria ao excesso de emissão de benzeno para o ambiente. Convencionalmente, o benzeno é removido pela reforma a vapor, que pode ser substituída pelo processo de acordo com a invenção, a qual remove efetivamente o benzeno a partir de fluxos de gás.

[0068] Como alternativa para reforma, os compostos de hidrocarboneto contendo dois ou mais átomos de carbono podem ser separados do gás purificado, após a qual principalmente, H2, CO, CO2 e CFh permanecem. O fluxo de gás purificado restante pode ser submetido à metanação para obter (bio)SNG. Essa separação de hidrocarbonetos é conhecida na técnica e tipicamente envolve 0 uso de um desetanisador, despropanisador, desbutanisador, divisores de C2 e C3, e similares.

Sistema

[0069] A invenção também se refere a um aparelho ou sistema especificamente projetado para implementar 0 processo de acordo com a invenção. O sistema, de acordo com a invenção, é um sistema modular, em que pelo menos três, preferencialmente pelo menos quatro, cinco ou até seis módulos (ou unidades) estão em conexão fluida entre si. No presente pedido, cada módulo pode ser uma unidade separada ou dois ou mais módulos podem ser integrados como uma única unidade. Preferencialmente, cada módulo é uma unidade separada e é distinguível como tal no sistema. O sistema modular para realizar 0 processo de acordo com a invenção é incorporado de modo adequado em uma planta de gaseificação ou uma planta de pirólise (biomassa). O sistema, de acordo com a invenção, é descrito com referência à Figura que acompanha.

[0070] O sistema modular, de acordo com a invenção, compreende:

(a) uma unidade de absorção que compreende uma entrada de gás (a1) para receber um gás que compreende compostos aromáticos, uma entrada de líquido (a2) para receber um líquido de lavagem, uma saída de gás (a4) para

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42/60 descarregar um gás purificado e uma saída de líquido (a5) para descarregar um líquido de lavagem usado;

(b) uma unidade de estripagem, que compreende uma entrada de líquido (b1) para receber o líquido de lavagem gasto, uma entrada de gás (b2) para receber um gás de estripagem que compreende vapor, uma saída de gás (b3) para descarregar um gás de estripagem carregado e uma saída de líquido (b4) para descarregar um líquido de lavagem estripado, e (c) um módulo de separação, que compreende uma entrada de gás (c1) para receber o gás de estripagem carregado, meios (c2) para vapor de condensação e/ou compostos aromáticos a partir do gás de estripagem carregado, uma saída (c3) para descarregar um gás de estripagem limpo, e uma saída (c4) para descarregar os compostos aromáticos, em que pelo menos uma das saídas (c3) e (c4) é uma saída de líquido.

[0071] No sistema, de acordo com a invenção, os módulos diferentes estão interconectados, isto é, a saída de um módulo está em conexão fluida com a entrada de outro módulo, preferencialmente por meio de um conduíte. Desse modo, é permitido um fluxo constante de fluxos (líquido e gás) através do sistema. Dessa forma, a saída (a5) está em conexão fluida com a entrada (b1) e preferencialmente a saída (b4) está em conexão fluida com a entrada (a2). Do mesmo modo, a saída (b3) está em conexão fluida com a entrada (c1) e a saída (c3) está preferencialmente em conexão fluida com a entrada (b2).

[0072] De acordo com a primeira realização preferencial do processo de acordo com a invenção, em uma primeira realização preferencial do sistema de acordo com a invenção, o sistema ainda compreende:

(a’) uma unidade de pós-absorção que compreende uma entrada de gás (a’1) para receber o gás purificado, uma entrada de líquido (a’2) para receber um líquido de pós-lavagem, uma saída de gás (a’4) para descarregar um gás purificado e uma saída de líquido (a’5) para descarregar um líquido de póslavagem usado;

(b’) uma unidade de pós-estripagem, que compreende uma entrada de

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43/60 líquido (b’1) para receber o líquido de pós-lavagem usado, uma entrada de gás (b’2) para receber um gás de pós-estripagem, uma saída de gás (b’3) para descarregar um gás de pós-estripagem carregado e uma saída de líquido (b’4) para descarregar um líquido de pós-lavagem estripado, e preferencialmente (c’) um módulo de separação, que compreende uma entrada de gás (c’1) para receber um gás de pós-estripagem carregado, meios (c’2) para separar o gás de pós-estripagem a partir dos compostos aromáticos monocíclicos, uma saída (c’3) para descarregar um gás de pós-estripagem limpo, e uma saída (c’4) para descarregar os compostos aromáticos monocíclicos.

[0073] No presente pedido, a saída (a4) está em conexão fluida com a entrada (a’1), a saída (a’5) está em conexão fluida com a entrada (b’1), a saída (b’3) está preferencialmente em conexão fluida com a entrada (c’1), a saída (b’4) está preferencialmente em conexão fluida com a entrada (a’2) e a saída (c’3) está preferencialmente em conexão fluida com a entrada (b’2).

[0074] De acordo com a segunda realização preferencial do processo de acordo com a invenção, em uma segunda realização preferencial do sistema de acordo com a invenção, o sistema ainda compreende:

(a”) uma unidade de pré-absorção, que compreende uma entrada de gás (a”1) para receber um gás que compreende componentes similares ao alcatrão, uma entrada de líquido (a”2) para receber um líquido de pré-lavagem, uma saída de gás (a”4) para descarregar um gás pré-purificado que compreende compostos aromáticos monocíclicos e uma saída de líquido (a”5) para descarregar um líquido de pré-lavagem usado;

(b”) uma unidade de pré-estripagem, que compreende uma entrada de líquido (b”1) para receber o líquido de pré-lavagem usado, uma entrada de gás (b”2) para receber um gás de pré-estripagem, uma saída de gás (b”3) para descarregar um gás de pré-estripagem carregado e uma saída de líquido (b”4) para descarregar um líquido de pré-lavagem estripado; e preferencialmente (c”) um módulo de separação, que compreende uma entrada de gás (c”1) para receber um gás de pré-estripagem carregado, meios (c”2) para

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44/60 separar o gás de pré-estripagem a partir dos compostos similares a alcatrão, uma saída (c”3) para descarregar um gás de pré-estripagem limpo, e uma saída (c”4) para descarregar os compostos aromáticos monocíclicos.

No presente pedido, a saída (a”4) está em conexão fluida com a entrada (a1), a saída (a”5) está em conexão fluida com a entrada (b”1), a saída (b”3) está preferencialmente em conexão fluida com a entrada (c”1), a saída (b”4) está preferencialmente em conexão fluida com a entrada (a”2) e a saída (c”3) está preferencialmente em conexão fluida com a entrada (b”2).

[0075] O sistema, de acordo com a invenção, compreende pelo menos os módulos (a), (b) e (c), com a máxima preferência o sistema, de acordo com a invenção, compreende os módulos (a), (b), (c), bem como (a’) e (b”) e preferencialmente (c’) ou (a”) e (b”) e preferencialmente (c”).

Unidade de Absorção (a)

[0076] O sistema compreende uma unidade de absorção (a) para absorver os compostos aromáticos monocíclicos do gás que compreende compostos aromáticos. A unidade (a) compreende uma entrada de gás (a1) em uma parte, preferencialmente a parte inferior da unidade para receber o gás a ser purificado a partir de compostos aromáticos monocíclicos e uma entrada de líquido (a2) em outra parte, preferencialmente na parte superior da unidade para receber o líquido de lavagem polissiloxano. Dessa forma, as entradas (a1) e (a2) estão preferencialmente localizadas em partes opostas da unidade (a). No caso, a unidade (a) é uma unidade para depuração de BTEX, preferencialmente uma unidade de pré-absorção (a’) está presente e a entrada (a1) está em conexão fluida com a saída (a’4). A conectividade entre a saída (a’4) e a entrada (a1) pode conter um condensador (a8), uma bomba (a6), um filtro de segurança (a7) e meios (a3) para aquecimento ou resfriamento, tipicamente um trocador de calor. O contato entre o gás que flui em uma direção, tipicamente o gás que flui em sentido ascendente e o líquido que flui em outro sentido, preferencialmente a direção oposta (isto é, contracorrente), tipicamente o líquido que flui em sentido descendente, pode ser melhorado através de meios convencionais, como por

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45/60 aspersão, usando uma coluna de recheio ou uma coluna de placas. Embora a lavagem ou depuração cocorrente seja exequível, um modo contracorrente, preferencialmente com o uso de uma coluna de recheio, é preferencial. O gás purificado pode deixar a unidade (a) através da saída de gás (a4), que está preferencialmente localizada em oposição à entrada de gás (a1), com a máxima preferência na parte superior da unidade (a). O líquido de lavagem usado, em que os compostos aromáticos são absorvidos, é coletado, tipicamente no fundo e descarregado através da saída de líquido (a5).

[0077] A unidade de absorção (a) pode ainda compreender um condensador (a8) para remover água e traços de amônia e HCI que estão presentes no gás de entrada. Se presente, o condensador (a8) está localizado a montante da entrada (a1). O condensador (a8) preferencialmente opera a uma temperatura de 2 a 15^SC, com a máxima preferência de 3 a 7^SC. O filtro de segurança (a7), se presente, pode, por exemplo, ser um filtro de aerossol ou um precipitador eletrostático. A unidade de absorção (a) pode ainda compreender meios (a3) para aquecimento ou resfriamento, tipicamente para aquecer o gás, em particular, a mistura de gás e líquido de lavagem durante o contato, de modo que a absorção possa ser operada em temperaturas na faixa de 15 a 250^sC. Os meios (a3) podem estar localizados a montante da entrada (a1), isto é, na conectividade entre a saída (a’4) e a entrada (a1) e a jusante do condensador (a8), se presente, de modo que o gás a ser purificado a partir de compostos aromáticos monocíclicos é levado à temperatura desejada antes da introdução na unidade (a). Os meios (a3) tipicamente assumem a forma de um aquecedor ou trocador de calor como conhecido na técnica. Prefere-se que a unidade (a) seja projetada para operar em pressões atmosféricas ou ligeiramente superatmosféricas.

[0078] O processo também pode compreender um módulo (a’) ou (a”), conforme definido mais acima. Este módulo é preferencialmente configurado da mesma maneira que o módulo (a). Dessa forma, tudo descrito para o módulo (a) no presente pedido e nas realizações preferenciais do mesmo preferencialmente

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46/60 se aplica igualmente aos módulos (a’) bem como módulo (a”). Além disso, para o módulo (a’) prefere-se que os meios (a’3) para aquecer ou resfriar, tipicamente para aquecer o gás, em particular, a mistura de gás e líquido de lavagem durante o contato, de modo que a absorção possa ser operada em temperaturas na faixa de 15 a 60^sC, preferencialmente 25 a 50^sC, mais preferencialmente 30 a 40^sC. Além disso, para o módulo (a”) prefere-se que os meios (a”3) para aquecer ou resfriar, tipicamente para aquecer o gás, em particular, a mistura de gás e líquido de lavagem durante o contato, de modo que a absorção possa ser operada em temperaturas na faixa de 60 a 250^sC, preferencialmente 90 a 220^sC, mais preferencialmente 120 a 190^sC.

Unidade de Estripagem (b)

[0079] O sistema compreende uma unidade de estripagem (b), em que os compostos aromáticos são dessorvidos do líquido de lavagem por um gás de estripagem. A unidade de estripagem pode ser uma torre de bandejas, coluna de recheio, coluna de bolhas, torre de aspersão ou similares. O gás de estripagem pode ser colocado em contato cocorrente ou, preferencialmente, contracorrente com polissiloxano usado. A unidade (b) compreende uma entrada de líquido (b1) para receber o líquido de lavagem usado originário da unidade (a). A entrada (b1) está em conexão fluida com a saída (a5). A conectividade entre a saída (a5) e a entrada (b1) pode conter uma bomba (b5), um filtro de segurança (b6) e um aquecedor (b7). A unidade (b) ainda compreende uma entrada de gás (b2) para receber um gás de estripagem. Em uma configuração preferencial da unidade (b), as entradas (b1) e (b2) estão localizadas em partes opostas da unidade (b), preferencialmente a entrada de líquido (b1) está localizada na parte superior da unidade (b) e a entrada de gás (b2) está localizada na parte inferior da unidade (b). O gás estripado carregado, que compreende os compostos aromáticos, pode ser descarregado através da saída de gás (b3). A unidade (b) ainda compreende uma saída de líquido (b4) para descarregar um líquido de lavagem estripado, que é preferencialmente retornado à unidade de absorção (a) através de conexão fluida entre a saída (b4) e a

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47/60 entrada (a2), opcionalmente através de uma bomba (b8) e um resfriador (b9), para permitir a reutilização do líquido de lavagem na unidade (a). O aquecedor (b7) e o resfriador (b9) estão vantajosamente em comunicação de troca de calor. O aquecedor (b7) é preferencialmente capaz de elevar a temperatura do líquido de lavagem usado pelo menos 50^sC, preferencialmente na faixa de 80^sC a 120^sC, em relação à temperatura na unidade (a). Ao invés de, ou além de aquecer (b7) e resfriar (b9), podem ser inseridos dispositivos de despressurização e pressurização.

[0080] A unidade de estripagem (b) é preferencialmente projetada para operar a uma temperatura entre 70 e 120^sC acima da temperatura da coluna de absorção, mais preferencialmente cerca de 100^sC acima da temperatura da coluna de absorção. O estripador (b) preferencialmente é capaz de operar a uma temperatura na faixa de 120 a 250^sC. O aquecedor (b7) é preferencialmente capaz de elevar a temperatura do líquido de lavagem usado a essa temperatura. Em uma realização preferencial, a unidade (b) é projetada para operar em pressão reduzida em comparação à unidade (a).

[0081] O processo também pode compreender um módulo (b’) ou (b”), conforme definido mais acima. Este módulo é preferencialmente configurado da mesma forma que o módulo (b). Dessa forma, tudo descrito para o módulo (b) no presente pedido e nas realizações preferenciais do mesmo preferencialmente se aplica igualmente aos módulos (b’) bem como módulo (b”).

Módulo de Separação (c)

[0082] A emissão de gás de estripagem carregado a partir da unidade de estripagem (b) através da saída (b3) é vantajosamente levada ao módulo de separação (c). O módulo de separação (c) compreende uma entrada (c1) para receber o gás de estripagem carregado do módulo (b). A entrada (c1) está em conexão fluida com a saída (b3). A conectividade entre a saída (b3) e a entrada (c1) pode conter uma bomba (c8). O gás de estripagem carregado é recebido pelos meios (c2) para separar os compostos aromáticos do gás de estripagem carregado por vapor de condensação e/ou compostos aromáticos. Em uma

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48/60 realização preferencial, os meios (C2) incluem um condensador, sendo que pelo menos um dos compostos aromáticos e o vapor do gás de estripagem são capazes de condensação, preferencialmente através de resfriamento. O condensador (c2) preferencialmente é um resfriador opcionalmente em combinação com um dispositivo de pressurização, e preferencialmente é capaz de operar a uma temperatura de 4 a 40^sC, preferencialmente 5 a 30^sC. Preferencialmente, o meio (c2) sob a forma de um condensador é capaz de condensar tanto os compostos aromáticos como o vapor compreendido no gás de estripagem. O técnico no assunto compreende como projetar o condensador (c2) a fim de condensar os compostos aromáticos e o gás de estripagem, dependendo da natureza do gás de estripagem. De acordo com esta realização, prefere-se que o gás de estripagem seja vapor, de modo que seja facilmente realizada a condensação de substancialmente todo o gás de estripagem no condensador (c2). O módulo (c) ainda compreende uma saída (c3) para descarregar o gás de estripagem tipicamente condensado, limpo e uma saída (c4) para descarregar os compostos aromáticos. A saída (c3) está preferencialmente em conexão fluida com a entrada (b2), opcionalmente através de um controlador de fluxo de massa, um aquecedor (c7) que é capaz de vaporizar o gás de estripagem, se descarregado na forma de condensado a partir da saída (c3), para permitir a reutilização do gás de estripagem.

[0083] O módulo (c) preferencialmente ainda compreende um vaso de coleta (c5), em que os líquidos condensados que emergem do condensador (c2) são coletados. O vaso de coleta (c5) é equipado com uma saída de líquido (c4) para descarregar compostos aromáticos e uma saída de líquido (c3) para descarregar o gás de estripagem condensado. O vaso (c5) é vantajosamente equipado com meios para separação líquido-líquido, conforme conhecido na técnica. Essa separação é capaz de separar um sistema de líquido de duas camadas, que compreende uma camada aquosa de gás de estripagem condensado e uma camada orgânica de compostos aromáticos condensados. Essa separação é convenientemente baseada no índice refrativo. No presente

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49/60 pedido, a saída (c3) está preferencialmente em conexão fluida com a entrada (b2) da unidade de estripagem (b), preferencialmente através de um aquecedor (c7) que seja capaz de vaporizar o gás de estripagem condensado para possibilitar a reutilização do gás de estripagem na unidade (b).

[0084] A emissão de gás de estripagem carregado a partir da unidade de estripagem (b) através da saída (b3) pode conter uma pequena quantidade de gás a ser purificado (por exemplo, Chk, CO, CO2), que permanece gasoso no condensador (c2), isto é, gases permanentes. Estes são preferencialmente descarregados através de uma saída de gás (c6), que está em conexão fluida com a entrada (a1) da unidade (a). Essa reciclagem de gases permanentes aumenta a produção do gás (energia) purificado que pode ser obtido pelo processo de acordo com a invenção, e a quantidade máxima de compostos aromáticos valiosos é extraída do gás de entrada. Ao mesmo tempo, a contaminação do gás de estripagem com gases permanentes é evitada, que pode ser assim usado mais tempo (isto é, mais ciclos) antes da necessidade de limpeza ou descarte e substituição do mesmo. Quaisquer compostos aromáticos remanescentes que não são condensados no condensador (c2) são submetidos novamente a absorção na unidade (a).

[0085] Uma configuração preferencial do módulo (c) está representada na Figura 2. No presente pedido, 0 meio (c2) contém dois condensadores (c2a) e (c2b), ambos equipados com um vaso de coleta (c5a) e (c5b). O gás de estripagem carregado que entra no módulo (c) através da entrada (c1) é levado para um primeiro condensador (c2a), que é capaz de operar a uma temperatura de 15 a 35^SC, preferencialmente à temperatura ambiente. O emprego dessas temperaturas reduz os custos de operação associados ao resfriamento da maior parte do gás de estripagem carregado que é alimentado para 0 módulo (c), enquanto, ao mesmo tempo, permite a condensação da maioria dos compostos aromáticos compreendidos no gás de estripagem carregado. Os líquidos condensados que emergem do condensador (c2a) são coletados no vaso de coleta (c5a), que é equipado vantajosamente com meios para separação líquido

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50/60 líquido. O restante do gás de estripagem carregado, isto é, que não é condensado no primeiro condensador (c2a), é levado a um segundo condensador (c2b), que é capaz de operar a uma temperatura de 4 a 10^sC, preferencialmente 4 a 5^SC. Nessas temperaturas de operação, os componentes restantes do gás de estripagem carregado são capazes de condensar, exceto para os gases permanentes dissolvidos no gás de estripagem carregado. Como somente uma parte menor do gás de estripagem carregado é alimentada ao condensador (c2b), os custos de operação para resfriamento são mantidos o mais baixo possível, enquanto que a coleta eficiente de substancialmente todos os compostos aromáticos que são estripados do líquido de lavagem é cumprida facilmente. Os gases permanentes são descarregados do módulo (c) através da saída (c6), enquanto o condensado é coletado no vaso de coleta (c5b), que é vantajosamente equipado com meios para separação líquido-líquido. As composições imiscíveis que são coletadas nos vasos (c5a) e (c5b) podem ser combinadas, preferencialmente em um dos vasos de coleta, que são equipados com meios para separação líquido-líquido, enquanto o outro vaso de coleta contém uma saída de líquido para descarregar a composição imiscível do vaso de coleta anterior. O vaso de coleta equipado com meios para separação líquidolíquido então contém uma entrada de líquido para receber a composição imiscível do outro vaso de coleta e uma saída de líquido para descarregar compostos aromáticos condensados e uma saída de líquido para descarregar o gás de estripagem condensado. Convenientemente, o vaso de coleta (c5a) é equipado com meios para separação líquido-líquido e contém uma entrada de líquido (c9) para receber a composição imiscível a partir do vaso de coleta e uma saída de líquido (c4a) para descarregar compostos aromáticos condensados e uma saída de líquido (c3a) para descarregar o gás de estripagem condensado. Nesta realização, o vaso de coleta (c5b) contém uma saída de líquido (c3b) para descarregar uma composição imiscível de compostos aromáticos condensados e gás de estripagem condensado. No presente pedido, a saída (c3b) está em conexão fluida com a entrada (c9). Em uma realização alternativa, o vaso de

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51/60 coleta (c5b) ainda compreende uma saída de líquido (c4b) para descarregar compostos aromáticos condensados enquanto a saída de líquido (c3b) é usada para descarregar gás de estripagem condensado para o vaso de coleta (c5a). Desse modo, todo o gás de estripagem condensado é coletado em um único vaso de coleta, a partir do qual ele é descarregado e preferencialmente retornado ao módulo (b). Dessa forma, a saída (c3a) está preferencialmente em conexão fluida com a entrada (b2) da unidade de estripagem (b), preferencialmente através de um controlador de fluxo de massa e de um aquecedor (c7) que é capaz de vaporizar o gás de estripagem condensado para permitir a reutilização do gás de estripagem na unidade (b). Uma fração única de compostos aromáticos é descarregada através da saída (c4a) ou duas frações de compostos aromáticos são descarregadas através das saídas (c4a) e (c4b), respectivamente, que podem ser ou não combinadas mais tarde.

[0086] O processo também pode compreender um módulo (c’) ou (c”), conforme definido mais acima. Este módulo é preferencialmente configurado da mesma forma que o módulo (c). Dessa forma, tudo descrito para o módulo (c) no presente pedido e realizações preferenciais do mesmo preferencialmente se aplica igualmente aos módulos (c’) bem como módulo (c”).

Módulos Adicionais Opcionais

[0087] O sistema, de acordo com a invenção, ainda pode compreender um módulo (e) para gaseificação ou pirolisação de carvão, biomassa ou uma combinação dos mesmos, preferencialmente biomassa, como resíduo (orgânico). Dessa forma, o módulo (e) é um gaseificador (reator de gaseificação) ou pirolisador (reator de pirólise). Esses reatores são conhecidos na técnica. Tipicamente, um fluxo de biomassa e/ou carvão é introduzido no módulo (e) através de uma entrada (e1). O gás de gaseificação pode ser, por exemplo, ar, oxigênio e/ou vapor, que foi introduzido através da mesma entrada (e1) ou de uma entrada adicional. A biomassa e/ou o carvão ainda podem ser fornecidos com emissão de componentes similares ao alcatrão a partir da unidade de estripagem de alcatrão (b’) através da saída (b’3), isto é, saída (b’3) e uma

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52/60 entrada do módulo (e), por exemplo, entrada (e1) ou uma entrada adicional, estão preferencialmente em conexão fluida. Desse modo, os componentes similares ao alcatrão são reciclados e submetidos a um processo adicional de gaseificação ou pirólise e dessa forma convertidos em compostos mais valiosos, como componentes de um gás de energia e/ou compostos aromáticos. No caso do módulo (e) ser um gaseificador, ele é preferencialmente capaz de gaseificar biomassa a uma temperatura na faixa de 600 a 1300^sC com o uso de quantidades subestequiométricas de oxigênio. No caso do módulo (e) ser um pirolisador, ele é preferencialmente capaz de pirolisar a biomassa à mesma ou em temperatura um pouco mais baixa (por exemplo, a partir de 450^sC a 950^sC). Como alternativa à realização, em que os componentes similares ao alcatrão são reciclados no reator (e) em si, os componentes similares ao alcatrão também podem ser usados como combustível para aquecer o reator (e) à temperatura desejada e/ou manter o reator (e) na temperatura desejada.

[0088] A emissão de gás a partir do módulo (e) pode ser alimentada para um módulo de limpeza de particulado (f), em que o material particulado como pó é removido. Essa limpeza é preferencialmente baseada na gravitação e mais particularmente com um ciclone. A seguir, o gás, opcionalmente limpo de material particulado, pode ser tratado em um módulo de pré-limpeza (g), especialmente quando o gás contém níveis substanciais de componentes pesados similares ao alcatrão, isto é, que têm mais que 18 átomos no anel (isto é, pontos de ebulição acima de cerca de 450^sC a 1 bar), em particular, se contiver componentes de mais que 24 átomos no anel (isto é, pontos de ebulição acima de cerca de 520^sC a 1 bar). Parte de ou a maioria destes componentes pesados similares ao alcatrão pode ser capturada no módulo (g), de modo que a emissão de gás do dito módulo seja depletada nesses componentes pesados similares ao alcatrão. Além de alcatrão com base em hidrocarbonetos e pó, além disso, material contendo enxofre e cloreto pode ser removido do fluxo de gás. O módulo (g) tipicamente emprega um líquido à base de hidrocarboneto aromático para resfriar o gás e condensar componentes similares ao alcatrão, que são coletados

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53/60 e subsequentemente separados do líquido de hidrocarbonetos. O módulo (g) preferencialmente opera a uma temperatura mais alta que a unidade (a’), por exemplo, uma temperatura de entrada de líquido entre 150 e 300^sC e uma temperatura de saída de gás entre 250^sC e 900^sC. Em uma próxima etapa opcional, o gás (parcialmente limpo) pode passar através de um filtro (h), por exemplo, um precipitador eletrostático, que remove o pó. Ao invés do depurador (g) e/ou filtro (h), uma etapa alternativa de remoção de alcatrão e pó pode ser inserida, como um sequestrante aerossol. Em seguida, o gás pode ser inserido no sistema da invenção através da entrada (a1) da unidade (a) ou opcionalmente através da entrada (a’1) da unidade (a’).

[0089] Os módulos anteriores opcionais (e), (f), (g) e (h) são somente representados esquematicamente na Figura que acompanha. Mais detalhes são dados nos documentos WO 2008/010717 e WO 2011/037463. Dependendo da qualidade do gás de entrada, um ou mais ou todas as etapas de limpeza intermitentes e módulos descritos acima podem ser dispensados.

Figuras

[0090] A Figura 1 representa uma realização preferencial do processo e sistema, de acordo com a invenção, com referência à descrição do sistema acima e números de referência que acompanham.

[0091] A Figura 2 representa uma realização preferencial do módulo de separação (c), com referência à descrição do sistema acima e números de referência que acompanham.

Exemplos Exemplo 1

[0092] Madeira de faia (5 kg/h) foi submetida a gaseificação com 1 kg de vapor por h em um gaseificador alotérmico indireto (MILENA), que foi acoplado a uma unidade de pré-lavagem (absorvedor OLGA). Uma quantidade de traço de argônio, que foi usada como traçador, foi adicionada ao gás gaseificador, que foi alimentado à unidade de pré-lavagem com um fluxo médio de gás de cerca de 15 Nl/min, com base no gás seco. O gás parcialmente limpo foi levado através

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54/60 de um resfriador (T = 5^SC), um filtro de segurança (filtro soxhlet) e microesferas de vidro para um absorvedor (depurador de BTEX). O absorvedor do depurador de BTEX operou a 35^SC e pressão ambiente com polissiloxano como um líquido de lavagem. O absorvente carregado foi estripado a 120^sC com o uso de 205 a 820 g/h de vapor. O gás de estripagem carregado foi levado para os condensadores através de tubos aquecidos a 120 a 160^sC. O primeiro condensador operou em 25 a 27^SC e o segundo condensador em 4 a 5^SC. Os líquidos foram coletados do primeiro condensador, enquanto os gases restantes foram levados para o segundo condensador. Os líquidos foram coletados do segundo condensador. O gás depurado foi submetido a HDS e subsequentemente a reforma a vapor para obter um bio-SNG. O experimento foi realizado continuamente por 75 horas à pressão ambiente.

[0093] A coleta de líquidos ocorreu coletando primeiro a camada aquosa através da abertura de uma torneira no fundo do frasco de coleta. A coleta da camada aquosa foi parada logo antes do menisco alcançar a torneira. Uma fração misturada tão pequena quanto possível foi coletada e descartada, após a qual a camada orgânica foi completamente drenada em um frasco separado. Um total de 1,17 kg de camada orgânica foi coletado (885 g do primeiro condensador a 26^SC e 285 g do segundo condensador a 5^SC) durante a duração completa do experimento, da qual 86,6%, em peso, de benzeno, 6,5%, em peso, de tolueno e 0,20%, em peso, de xileno. Uma análise composicional detalhada das camadas orgânicas combinadas é dada na Tabela 1. As composições médias dos fluxos de gás ao longo da duração completa do experimento, conforme determinado por micro-GC são dadas na Tabela 2.

Tabela 1

Composição das Camadas Orgânicas Combinadas

Composto	Primeiro condensador (26eC)	Segundo condensador (4 a 5eC)	Total
total (g)	884,5	284,7	1169,2

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Composto	Primeiro condensador (26eC)	Segundo condensador (4 a 5eC)	Total
BTEX total (g)	826,2	266,9	1093,0
benzeno (g, %, em peso)	753,6 (85,2%, em peso)	258,9 (90,9%, em peso)	1012,5 (86,6%, em peso)
tolueno (g, %, em peso)	68,7 (7,77%, em peso)	7,77 (2,73%, em peso)	76,50 (6,54%, em peso)
xileno (g, %, em peso)	2,26 (0,26%, em peso)	0,06 (0,02%, em peso)	2,32 (0,20%, em peso)
etilbenzeno (g, %, em peso)	1,66 (0,19%, em peso)	0,07 (0,02%, em peso)	1,74 (0,15%, em peso)
estireno (%, em peso)	1,48	0,07	1,14
cresol (%, em peso)	0,37	0,00	0,28
naftaleno (%, em peso)	0,75	0,00	0,57
compostos aromáticos adicionais (%, em peso)	0,82	0,39	0,72
tiofeno (%, em peso)	0,12	0,13	0,12
água (%, em peso)	0,07	0,67	0,22

Tabela 2

Composição dos Fluxos de Gases (Com Base no Peso Seco)

Componente	Gás gaseificador [aI	gás pré-lavado [b]	gás purificado [c]
inerte (%, em vol.)[dl	3,7	4,8	5,4
CH4 (%, em vol.)	11,3	10,9	10,5
CO (%, em vol.)	32,0	28,9	23,7
CO2 (%, em vol.)	25,3	25,0	27,1
C2 (%, em vol.)[el	3,9	3,9	3,0

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Componente	Gás gaseificador[a]	gás pré-lavado [b]	gás purificado [c]
H2S (ppmV)	100	151	88
COS (ppmV)	3	5	0
benzeno (ppmV)	8131	4680	271
tolueno (ppmV)	596	261	0
tiofeno (ppmV)	20	17	0,9
alcatrão (mg/Nm3)	17565	680	61
H2 (%, em vol.)[fl	22,9	26,0	30,0
[a] gás emergind	0 do gaseificador, antes de ser submetido a pré-lavagem;

[b] gás emergindo do absorvedor OLGA, antes de ser submetido ao depurador de BTEX; [c] gás emergindo do depurador de BTEX; [d] Ar + Nz; [e] etano + etileno + acetileno; [f] teor estimado de H2, com base no volume total de 100%, em vol.

[0094] Os componentes similares ao alcatrão foram removidos principalmente na etapa de pré-lavagem, enquanto que os compostos aromáticos monocíclicos, como benzeno, tolueno, etilbenzeno e até tiofeno, foram amplamente mantidos no fluxo de gás permanente. O depurador de BTEX efetivamente removeu os componentes aromáticos monocíclicos. A concentração de benzeno no gás parcialmente limpo que emerge do absorvedor OLGA foi entre 4000 e 7000 ppm (vol.), que foi reduzida para aproximadamente 300 ppm (vol.) no fluxo de gás que emerge do depurador de BTEX. A remoção média de benzeno atingiu 95% com 0 uso de um fluxo de vapor de 820 g/h, que reduziu para 89% e 87% no fluxo de gás de 410 g/h e 205 g/h, respectivamente. 100% do tolueno foi removido em todos os fluxos de gás. Apenas quantidades de traço de componentes simulares ao alcatrão foram obtidas junto às camadas orgânicas obtidas no primeiro e segundo condensadores.

[0095] A composição do gás foi analisada antes de e após os condensadores e as porcentagens de remoção obtidas durante a depuração de

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BTEX de uma variedade de compostos são dadas na Tabela 3. Os compostos aromáticos benzeno, tolueno, xileno e tiofeno (e seus derivados) foram efetivamente removidos durante a depuração de BTEX, em que geralmente o fluxo de vapor mais alto forneceu a remoção mais alta. Ao mesmo tempo, gases permanentes, como os hidrocarbonetos C1 a C3 (alcanos e alcenos) são efetivamente retidos no fluxo de gás. Especialmente metano, CO e CO2 são totalmente retidos. Qualquer transporte dos mesmos ao gás de estripagem é cancelado quando os gases permanentes são reciclados para a entrada do depurador de BTEX. O teor dos gases permanentes no gás combustível (na entrada do depurador de BTEX) e no fluxo de gás permanente após estripagem (a jusante do segundo condensador) é dado na Tabela 4. Tendo em vista seu volume muito pequeno, 0 gás nitrogênio foi adicionado ao fluxo de gás permanente para permitir medir seu teor. A quantidade destes gases permanentes que foram transportados ao gás de estripagem também está incluída na Tabela 4. O fluxo de gás permanente além disso continha 4,6%, em vol, benzeno (com base no fluxo de gás permanente sem nitrogênio adicionado).

Tabela 3

Porcentagem de Remoção para Certos Compostos

Composto	fluxo de vapor durante estripagem
205 g/h	410 g/h	820 g/h
Compostos aromáticos benzeno	87%	89%	95%
tolueno	93%	92%	100%
xileno	100%	100%	100%
Componentes de enxofre tiofeno	94%	91%	96%
2-metil-tiofeno [bl	100%	100%	100%
3-metil-tiofeno [bl	100%	100%	100%
COS	6%	0%	14%
metil mercaptano	67%	68%	60%

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Composto	fluxo de vapor durante estripagem
205 g/h	410 g/h	820 g/h
etil mercaptano	76%	78%	77%

[a] nd = não determinado

[b] não foram detectados metil-tiofenos após a depuração de BTEX.

Tabela 4 Valores de Transporte Experimentalmente Determinados de Gases Permanentes

Gases permanentes	No gás combustível	No gás de estripagem	transportado
metano (%, em vol.)	11,00	0,13	1,18
etano (%, em vol.)	0,20	0,0094	4,70
eteno (%, em vol.)	3,10	0,168	5,43
etino (%, em vol.)	0,155	0,0185	11,94
CO2 (%, em vol.)	25,00	0,72	2,88
CO (%, em vol.)	28,00	0,07	0,25
H2 (%, em vol.)	26,00	0,00	0,00
H2S (ppmV)	150,00	63	42,00
COS (ppmV)	5,00	0,00	0,00

[0096] Os resultados na Tabela 3 mostram que a depuração de BTEX, isto é, etapa (a) do processo, de acordo com a invenção, remove efetivamente uma fração de compostos aromáticos que contém quase exclusivamente BTEX. A fração de BTEX pode ser usada como considerada adequada, por exemplo, comercializada como BTEX derivado de biomassa ou similares, e o gás de energia é suficientemente purificado a partir de componentes similares ao alcatrão e componentes aromáticos em virtude da pré-lavagem combinada e depuração de BTEX de modo que a conversão em bio-SNG seja facilmente realizada.

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Exemplo 2

[0097] Combustível derivado de restos (RDF) (3,9 kg/h) foi submetido a gaseificação com 2 kg de vapor por h em um gaseificador alotérmico indireto (MILENA), que foi acoplado a uma unidade de pré-lavagem (absorvedor OLGA). Gás nitrogênio foi adicionado ao fluxo de vapor para manter fluxo de gás suficiente ao longo do sistema. O gás gaseificador, que foi alimentado à unidade de pré-lavagem com um fluxo médio de gás de cerca de 15 Nl/min, com base no gás seco. O gás parcialmente limpo foi levado através de um resfriador (T = 5^SC), um filtro de segurança (microesferas de vidro) e uma unidade de pré-lavagem para remover alcatrão (líquido de lavagem = polimetilfenilssiloxano; T = 80^sC, pressão ambiente) para um absorvedor (depurador de BTEX). O absorvedor do depurador de BTEX operou a 35^SC e pressão ambiente com polimetilfenilssiloxano como um líquido de lavagem. O absorvente carregado foi estripado a 160^sC com o uso de 0,25 m³/h de vapor. O gás de estripagem carregado foi levado aos condensadores através de tubos aquecidos a 160^sC. O primeiro condensador operou em 25 a 27^SC e o segundo condensador em 4 a 5^SC. Os líquidos foram coletados do primeiro condensador, enquanto os gases restantes foram levados para o segundo condensador. Os líquidos foram coletados do segundo condensador. Uma fração dos compostos aromáticos monocíclicos que compreende benzeno, tolueno e xileno foi coletada. O experimento foi realizado continuamente por 3,5 horas à pressão ambiente. As composições médias dos fluxos de gás ao longo da duração completa do experimento, conforme determinado por micro-GC são dadas na Tabela 5.

Tabela 5 Composição dos Fluxos de Gás

Componente	Gás gaseificador[a]	gás pré-lavado [b]	gás purificado [c]
inerte (%, em vol.) M	51,7	53,8	53,4
CH4 (%, em vol.)	7,8	7,7	7,5
CO (%, em vol.)	9,0	9,0	9,0

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Componente	Gás gaseificador[a]	gás pré-lavado [b]	gás purificado [c]
CO2 (%, em vol.)	11,4	12,2	11,2
C2 (%, em vol.)[e]	7,4	7,8	7,2
H2S (ppmV)	524	633	449
COS (ppmV)	9	16	0
benzeno (ppmV)	9853	9135	302
tolueno (ppmV)	1490	1269	35
tiofeno (ppmV)	43	29	nd [f]
alcatrão (mg/Nm3)	38373	809	61
H2 (%, em vol.)[gl	8,4	8,4	8,4

[a] gás emergindo do gaseificador, antes de ser submetido a pré-lavagem; [b] gás emergindo do absorvedor OLGA, antes de ser submetido ao depurador de BTEX; [c] gás emergindo do depurador de BTEX; [d] Ar + N2; [e] etano + etileno + acetileno; [f] não determinado; [g] teor estimado de H2, com base no volume total de 100%, em volume.

Claims (15)

1. Reivindicações

   1. PROCESSO PARA ISOLAR UMA FRAÇÃO DE COMPOSTOS AROMÁTICOS A PARTIR DE UM GÁS, caracterizado por compreender:

   (a) colocar o gás em contato com um líquido de lavagem, a uma temperatura de 15 a 250^sC, para obter o gás purificado e um líquido de lavagem usado compreendendo compostos aromáticos;

   (b) colocar o líquido de lavagem usado em contato com um gás de estripagem que compreende pelo menos 50%, em volume, de vapor, para obter um gás de estripagem carregado compreendendo compostos aromáticos e um líquido de lavagem estripado; e (c) separar os compostos aromáticos do gás de estripagem carregado obtido na etapa (b) por condensação do vapor e/ou dos compostos aromáticos compreendidos no gás de estripagem carregado para obter uma composição imiscível e isolar os compostos aromáticos a partir disso.
2. 2. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do contato da etapa (a) ocorrer a uma temperatura de 60 a 250^sC e os compostos aromáticos incluírem componentes similares ao alcatrão, preferencialmente tendo um ponto de ebulição acima de 150^sC.
3. 3. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato do gás purificado obtido na etapa (a) ser ainda purificado:

   (a’) colocando o gás em contato com um líquido de pós-lavagem, a uma temperatura de 15 a 60^sC, para obter o gás purificado adicional e um líquido de pós-lavagem usado compreendendo compostos aromáticos monocíclicos;

   (b’) colocando o líquido de pós-lavagem usado em contato com um gás de pós-estripagem, para obter um gás de pós-estripagem carregado que compreende compostos aromáticos monocíclicos e um líquido de pós-lavagem estripado; e (c’) opcionalmente, separar os compostos aromáticos monocíclicos a partir do gás de pós-estripagem carregado.
4. 4. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo

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   2/5 contato da etapa (a) ocorrer a uma temperatura de 15 a 60^sC e os compostos aromáticos incluírem compostos aromáticos monocíclicos, preferencialmente tendo um ponto de ebulição abaixo de 100^sC.
5. 5. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo gás ser submetido a uma etapa de pré-lavagem antes de ser submetido à etapa (a), em que a pré-lavagem compreende:

   (a”) colocar o gás em contato com um líquido de pré-lavagem, a uma temperatura de 60 a 250^sC, para obter um gás pré-purificado que é submetido à etapa (a) e um líquido de pré-lavagem usado que compreende compostos aromáticos incluindo componentes similares a alcatrão;

   (b”) colocar o líquido de pré-lavagem usado em contato com um gás de pré-estripagem, para obter um gás de pós-estripagem carregado que compreende os componentes similares a alcatrão e um líquido de pré-lavagem estripado; e (c”) opcionalmente, separar os componentes similares a alcatrão a partir do gás de pós-estripagem carregado.
6. 6. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 3 ou 5, caracterizado pela separação do líquido de pós-lavagem ou do líquido de pré-lavagem compreender pelo menos 50%, em volume, de vapor, e a separação da etapa (c’) ou (c”) ser realizada por condensação do vapor e/ou dos compostos aromáticos compreendidos no gás de estripagem carregado ou no gás de préestripagem carregado para obter uma composição imiscível e isolamento dos compostos aromáticos a partir disso.
7. 7. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por na etapa (c) e opcionalmente (c’) ou (c”) o vapor e os compostos aromáticos são condensados para obter uma composição líquida imiscível, e isolamento dos compostos aromáticos por separação óleo/água.
8. 8. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pela condensação na etapa (c) e opcionalmente (c’) ou (c”) ser realizada reduzindo a temperatura e/ou aumentando a pressão do gás de

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   3/5 estripagem carregado.
9. 9. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo gás compreender os compostos aromáticos e um ou mais componentes selecionados a partir de H2, CO e alcanos C1-4, preferencialmente em que 0 gás é um gás de energia, que preferencialmente se origina da gaseificação de biomassa, resíduos, carvão ou uma combinação dos mesmos.
10. 10. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo líquido de lavagem compreender um polissiloxano orgânico.
11. 11. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo gás de estripagem compreender pelo menos 95%, em volume, de vapor.
12. 12. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pela etapa (b) ser realizada a uma temperatura de 120 a 220^sC.
13. 13. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado por compreender remover componentes contendo enxofre a partir do gás por hidrodessulfurização ou adsorção, preferencialmente por adsorção.
14. 14. SISTEMA MODULAR, para realizar 0 processo, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado por compreender:

    (a) uma unidade de absorção que compreende uma entrada de gás (a1) para receber um gás que compreende compostos aromáticos, uma entrada de líquido (a2) para receber um líquido de lavagem, uma saída de gás (a4) para descarregar um gás purificado e uma saída de líquido (a5) para descarregar um líquido de lavagem usado;

    (b) uma unidade de estripagem, que compreende uma entrada de líquido (b1) para receber 0 líquido de lavagem gasto, uma entrada de gás (b2) para receber um gás de estripagem que compreende vapor, uma saída de gás (b3) para descarregar um gás de estripagem carregado e uma saída de líquido (b4) para descarregar um líquido de lavagem estripado, e

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    4/5 (c) um módulo de separação, que compreende uma entrada de gás (c1) para receber o gás de estripagem carregado, meios (c2) para vapor de condensação e/ou compostos aromáticos a partir do gás de estripagem carregado, uma saída (c3) para descarregar um gás de estripagem limpo, e uma saída (c4) para descarregar os compostos aromáticos, em que pelo menos uma das saídas (c3) e (c4) é uma saída de líquido.

    em que a saída (a5) está em conexão fluida com a entrada (b1), a saída (b3) está em conexão fluida com a entrada (c1) e preferencialmente a saída (b4) está em conexão fluida com a entrada (a2) e a saída (c3) está em conexão fluida com a entrada (b2).
15. 15. SISTEMA, de acordo com a reivindicações 14, caracterizado por ainda compreender:

    (a’) uma unidade de pós-absorção que compreende uma entrada de gás (a’1) para receber o gás purificado, uma entrada de líquido (a’2) para receber um líquido de pós-lavagem, uma saída de gás (a’4) para descarregar um gás purificado e uma saída de líquido (a’5) para descarregar um líquido de póslavagem usado;

    (b’) uma unidade de pós-estripagem, que compreende uma entrada de líquido (b’1) para receber o líquido de pós-lavagem usado, uma entrada de gás (b’2) para receber um gás de pós-estripagem, uma saída de gás (b’3) para descarregar um gás de pós-estripagem carregado e uma saída de líquido (b’4) para descarregar um líquido de pós-lavagem estripado, e preferencialmente (c’) um módulo de separação, que compreende uma entrada de gás (c’1) para receber um gás de pós-estripagem carregado, meios (c’2) para separar o gás de pós-estripagem a partir dos compostos aromáticos monocíclicos, uma saída (c’3) para descarregar um gás de pós-estripagem limpo, e uma saída (c’4) para descarregar os compostos aromáticos monocíclicos.

    em que a saída (a4) está em conexão fluida com a entrada (a’1), a saída (a’5) está em conexão fluida com a entrada (b’1), a saída (b’3) está preferencialmente em conexão fluida com a entrada (c’1), a saída (b’4) está

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    5/5 preferencialmente em conexão fluida com a entrada (a’2) e a saída (c’3) está preferencialmente em conexão fluida com a entrada (b’2);

    ou:

    (a”) uma unidade de pré-absorção, que compreende uma entrada de gás (a”1) para receber um gás que compreende componentes similares ao alcatrão, uma entrada de líquido (a”2) para receber um líquido de pré-lavagem, uma saída de gás (a”4) para descarregar um gás pré-purificado que compreende compostos aromáticos monocíclicos e uma saída de líquido (a”5) para descarregar um líquido de pré-lavagem usado;

    (b”) uma unidade de pré-estripagem, que compreende uma entrada de líquido (b”1) para receber o líquido de pré-lavagem usado, uma entrada de gás (b”2) para receber um gás de pré-estripagem, uma saída de gás (b”3) para descarregar um gás de pré-estripagem carregado e uma saída de líquido (b”4) para descarregar um líquido de pré-lavagem estripado; e preferencialmente (c”) um módulo de separação, que compreende uma entrada de gás (c”1) para receber um gás de pré-estripagem carregado, meios (c”2) para separar o gás de pré-estripagem a partir dos compostos similares a alcatrão, uma saída (c”3) para descarregar um gás de pré-estripagem limpo, e uma saída (c”4) para descarregar os compostos aromáticos monocíclicos.

    em que a saída (a”4) está em conexão fluida com a entrada (a1), a saída (a”5) está em conexão fluida com a entrada (b”1), a saída (b”3) está preferencialmente em conexão fluida com a entrada (c”1), a saída (b”4) está preferencialmente em conexão fluida com a entrada (a”2) e a saída (c”3) está preferencialmente em conexão fluida com a entrada (b”2).